摘要：本文針對氯水的成分和性質(zhì)探究實驗進(jìn)行了改進(jìn)，設(shè)計了一種將氯氣與氯水的制備實驗、氯水的性質(zhì)實驗、尾氣吸收裝置結(jié)合在一起進(jìn)行的一體化微型創(chuàng)新實驗.該微型實驗，耗樣量少、操作方便、實驗效果明顯、安全性強(qiáng)且綠色環(huán)保，不僅可以進(jìn)行教師演示實驗還可以進(jìn)行學(xué)生分組實驗，能有效的調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的激情，同時也可以提高學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，讓學(xué)生在愉快的氛圍中感知和探索新知.

關(guān)鍵詞：氯水性質(zhì);一體化實驗;微型裝置;綠色;高中化學(xué)

中圖分類號：G632文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1008-0333（2021）30-0090-02

一、問題的提出

氯氣的制備和性質(zhì)實驗是高中階段重要的實驗，因此氯氣的性質(zhì)研究成了近年來中學(xué)化學(xué)教師的研究熱點.氯氣的性質(zhì)可以通過氯水的性質(zhì)實驗體現(xiàn)出來，氯水的成分和性質(zhì)是高中化學(xué)必修內(nèi)容，也是高考熱門的考點.但是由于氯氣有毒，必修一課本上沒有設(shè)置氯氣的制備及系列性質(zhì)探究的演示實驗，所以很多教師采用播放實驗視頻的方式代替課堂動手實驗探究的教學(xué)方式，學(xué)生不能真切地感受實驗過程.為切實讓學(xué)生體驗和感受知識的生成過程，同時培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和探究精神，筆者設(shè)計了一種操作簡單，現(xiàn)象直觀的微型實驗.

二、研究現(xiàn)狀

近年來很多教師做了氯氣制備與性質(zhì)實驗的相關(guān)研究，并且取得了一定的成果.如，劉江老師的“氣體制備及性質(zhì)驗證綜合一體化創(chuàng)新設(shè)計”，采用注射器、輸液軟管、三通旋塞等器材在封閉環(huán)境中完成實驗探究，綠色環(huán)保，但是裝置稍復(fù)雜，實驗不具連續(xù)性;王秀榮老師的“氯氣的制備與性質(zhì)綜合實驗設(shè)計”，采用注射器、U形管、干燥管等器材完成了氯氣的制備及性質(zhì)實驗，性質(zhì)實驗較為全面，但是未能在封閉的環(huán)境中進(jìn)行尾氣處理;羅兵老師的“氯氣的制備與性質(zhì)實驗的組合化與微型化設(shè)計”，采用試管完成了氯氣的制備與性質(zhì)實驗，性質(zhì)實驗較為全面，但所用儀器較多，操作稍復(fù)雜.

三、氯水的制備與性質(zhì)實驗的改進(jìn)

②添加試劑.向1號注射器中裝入高錳酸鉀固體，2號注射器中裝入蒸餾水，3號注射器中裝入濃鹽酸，4、5號注射器中分別裝入硝酸酸化的硝酸銀溶液和紫色石蕊溶液，通過一個魯爾外旋四通接頭和4個兩通閥將這4支注射器連通.其次向6號注射器中裝入制備的氯氣，7、8號注射器中分別裝入濕潤的紅色紙條和干燥的紅色紙條，9號注射器中裝入氫氧化鈉溶液，通過一個魯爾外旋四通接頭和4個兩通閥將這4支注射器連通.

③制備氯氣.將3號注射器中的濃鹽酸擠入到1號注射器中.

④制備氯水.將1號注射器中收集到的氯氣擠入到2號注射器中.

⑤氯水成分的檢驗.Cl2的檢驗：觀察制備的氯水的顏色.氯離子的檢驗：將2號注射器中的氯水?dāng)D入到4號注射器中.H+的檢驗：將2號注射器中的氯水?dāng)D入到5號注射器中.漂白性物質(zhì)的檢驗：將6號注射器中的氯氣同時擠入到7、8號注射器中.

⑥尾氣吸收.

（2）實驗現(xiàn)象

步驟③中，1號注射器不斷向外被推動，說明1號注射器中產(chǎn)生了氯氣，見圖2.步驟④中，2號注射器中形成的氯水未達(dá)到飽和狀態(tài)，不容易觀察到氯水的顏色，圖3是將大量氯氣溶解于水中形成的飽和氯水，可觀察到溶液為黃綠色說明氯水中存在氯氣分子.步驟⑤中，4號注射器中溶液變渾濁，產(chǎn)生了白色沉淀，見圖2，說明氯水中含有氯離子;5號注射器中紫色石蕊溶液先變紅，見圖5，隨后紅色變淺，見圖6，說明氯水中含有氫離子和具有漂白性的物質(zhì);7號注射器中濕潤的紅色紙條褪色，見圖7，8號注射器中干燥的紅色紙條沒有褪色，見圖8，說明氯氣沒有漂白性，氯氣與水反應(yīng)生成的新物質(zhì)（次氯酸）具有漂白性.

（3）實驗結(jié)論

氯氣能溶于水，新制氯水中含有Cl、HO、HClO、H、Cl、ClO、OH;新制氯水具有酸性、氧化性和漂白性，且漂白后的產(chǎn)物穩(wěn)定，具有不可逆性.

四、實驗評價

1.教育改革和社會發(fā)展都呼喚著綠色化學(xué)，因此提高學(xué)生的環(huán)保意識和能力是所有化學(xué)教師都需要關(guān)注的問題，這就要求教師要意識到在教學(xué)中滲透綠色化學(xué)教育的重要性.本實驗的設(shè)計以綠色化學(xué)為主，利用成本低廉、操作簡單、可循環(huán)使用的密閉微型實驗裝置完成氯水的成分和性質(zhì)實驗探究.

2.微型化學(xué)實驗體現(xiàn)了綠色化學(xué)的理念，是化學(xué)實驗改革的新突破.本論文設(shè)計的就是微型化實驗，耗時短、實驗現(xiàn)象明顯、節(jié)能環(huán)保、方便安全，也可用于其他氣體的制備及性質(zhì)探究，如SO、CO、CH等.

3.化學(xué)實驗有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，幫助學(xué)生理解和掌握化學(xué)知識和技能，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力.截至目前為止，涉及到有毒氣體的實驗大多只能做演示實驗，無法進(jìn)行學(xué)生分組實驗.本實驗是在封閉的微型裝置中進(jìn)行，試劑用量少、安全無污染，因此不僅可以開設(shè)演示實驗，還可應(yīng)用于學(xué)生分組實驗.

參考文獻(xiàn)：

[1]李蕓.氯氣制備及其性質(zhì)實驗的改進(jìn)[J]. 化學(xué)教育，2020，47（6）：190-191.

[2]劉江.氣體制備及性質(zhì)驗證綜合一體化創(chuàng)新設(shè)計[J]. 化學(xué)教學(xué)，2021（2）：62-66.

[3]王秀榮.氯氣的制備與性質(zhì)綜合實驗設(shè)計[J].化學(xué)教育，2018，39（1）：72-74.

[4]羅兵.氯氣的制備與性質(zhì)實驗的組合化與微型化設(shè)計[J].化學(xué)教學(xué)，2012（5）：50-52.

[5]李海燕.新課標(biāo)下的氯氣漂白性質(zhì)的實驗改進(jìn)[J].化學(xué)教育，2009，30（10）：68.

[責(zé)任編輯：季春陽]

作者簡介：董雅男（1992.6-），女，陜西省寶雞人，研究生，從事中學(xué)化學(xué)教學(xué)研究.