论文部分内容阅读
演示实验是化学教学必不可少的环节之一,能使學生从宏观认识物质的性质。教材中演示实验一般利用单一的化学实验仪器实现单一性质的探究,实验过程比较复杂,实验药品的量较多,尾气处理不完善。如果我们能将教材提供的实验作为素材,对实验装置、实验广度进行改进和拓展,如将实验装置集约化、实验操作简单化和实验与环境友好化,那么就可以大大地提高学生学习的效率。本实验将人教版必修一提供的《二氧化硫的漂白性》演示实验作为素材,对实验装置从微型化、环保化、生活化进行改进,并且拓展探究二氧化硫的快速制备和其他性质:还原性、氧化性、酸性氧化物的通性。
一、教材演示实验存在的不足
教材中关于二氧化硫的演示实验有:把盖有胶塞、盛有二氧化硫气体的试管倒立在水中,在水面下打开胶塞,观察试管内液面的上升。待液面高度不再变化时,在水下用胶塞塞紧试管口,取出试管,用pH试纸测定溶液的酸碱度。在试管里保留1/3体积的溶液,滴入1-2滴品红溶液,振荡,观察颜色变化。要完成实验必需有三部分:一是SO2的制备,二是SO2性质的检验,三是SO2尾气的吸收。
笔者认为演示實验存在以下不足:一是教材没有涉及到二氧化硫的制备,要探究二氧化硫的性质必须要制备二氧化硫;二是二氧化硫的性质有多个,但教材中只探究了溶于水呈酸性和漂白性两个性质,不够全面;三是实验过程中有二氧化硫逸出,实验结束没有进行尾气处理,逸出的二氧化硫对环境造成污染,影响师生身心健康。
二、二氧化硫的制备和性质实验新设计探索
(一)演示实验改进思路:1.拓展二氧化硫的快速制备方法:亚硫酸钠固体和70%硫酸能在常温下快速反应生成大量二氧化硫。2.装置集成化:教学中笔者将实验改进成为一个集制备、性质实验和尾气吸收为一体的集成化装置,并对SO2性质的检验进行了拓展,既检验了SO2的漂白性,还在实验中验证了检验SO2的还原性、酸性氧化物的通性、氧化性等,可以将实验中这些不可避免的问题都通过集成装置而解决。3.装置微型化:本实验所用的实验仪器是针筒、调色盘,需要的药品量非常少,既能完成实验,又能减少污染,节省成本。4.仪器生活化:本实验一改传统,不用化学实验仪器,用针筒、调色盘、保鲜膜、胶布,这些仪器都是生活中常见并易得的物品。调色盘格子多又小,可以同时进行多个实验;保鲜膜和胶布可以密封调色盘,形成封闭环境,防止二氧化硫的逸出。5.实验环保化:在制备二氧化硫前用保鲜膜将调色盘密封,用针筒往里面注入浓硫酸制备二氧化硫,接着用胶布封住小洞,防止实验过程中二氧化硫逸出来,实验结束后注入氢氧化钠溶液吸收剩余的二氧化硫。
(二)实验改进方案
1.实验仪器和药品
实验仪器:针筒、调色盘、保鲜膜、胶布、试管、酒精灯、试管夹
实验药品:亚硫酸钠固体、70%硫酸、品红溶液、酸性高锰酸钾溶液、紫色石蕊溶液、硫化钠溶液、滴有酚酞的氢氧化钠溶液
2.实验装置图
3.实验步骤:(1)在调色盘中间格子放入少量亚硫酸钠固体,在亚硫酸钠固体周围分别放入少量品红溶液、硫化钠溶液、酸性高锰酸钾溶液、滴有酚酞的氢氧化钠溶液和紫色石蕊溶液,用保鲜膜将整个调色盘包裹密封。(2)用装有少量70%硫酸的针筒往亚硫酸钠固体注入硫酸,反应制备二氧化硫,并用胶布粘住小洞。(3)用另一支针筒取少量褪色后的品红溶液于试管中,加热。(4)实验结束后,向调色盘注入适量氢氧化钠溶液吸收剩余的二氧化硫。
(三)《二氧化硫的制备和性质》教学设计
参考文献:
[1]梁艳红.二氧化硫制备及性质实验改进[J].科教新报(教育科研),2010,(15).
[2]陈新,缪国栋.设计简易装置完成二氧化硫性质实验[J].实验教学与仪器,2010,(04).
(本文是东莞市基础教育科研2015规划课题《高中化学演示实验改进与设计的研究》(课题编号:2015GH365)的研究成果)
一、教材演示实验存在的不足
教材中关于二氧化硫的演示实验有:把盖有胶塞、盛有二氧化硫气体的试管倒立在水中,在水面下打开胶塞,观察试管内液面的上升。待液面高度不再变化时,在水下用胶塞塞紧试管口,取出试管,用pH试纸测定溶液的酸碱度。在试管里保留1/3体积的溶液,滴入1-2滴品红溶液,振荡,观察颜色变化。要完成实验必需有三部分:一是SO2的制备,二是SO2性质的检验,三是SO2尾气的吸收。
笔者认为演示實验存在以下不足:一是教材没有涉及到二氧化硫的制备,要探究二氧化硫的性质必须要制备二氧化硫;二是二氧化硫的性质有多个,但教材中只探究了溶于水呈酸性和漂白性两个性质,不够全面;三是实验过程中有二氧化硫逸出,实验结束没有进行尾气处理,逸出的二氧化硫对环境造成污染,影响师生身心健康。
二、二氧化硫的制备和性质实验新设计探索
(一)演示实验改进思路:1.拓展二氧化硫的快速制备方法:亚硫酸钠固体和70%硫酸能在常温下快速反应生成大量二氧化硫。2.装置集成化:教学中笔者将实验改进成为一个集制备、性质实验和尾气吸收为一体的集成化装置,并对SO2性质的检验进行了拓展,既检验了SO2的漂白性,还在实验中验证了检验SO2的还原性、酸性氧化物的通性、氧化性等,可以将实验中这些不可避免的问题都通过集成装置而解决。3.装置微型化:本实验所用的实验仪器是针筒、调色盘,需要的药品量非常少,既能完成实验,又能减少污染,节省成本。4.仪器生活化:本实验一改传统,不用化学实验仪器,用针筒、调色盘、保鲜膜、胶布,这些仪器都是生活中常见并易得的物品。调色盘格子多又小,可以同时进行多个实验;保鲜膜和胶布可以密封调色盘,形成封闭环境,防止二氧化硫的逸出。5.实验环保化:在制备二氧化硫前用保鲜膜将调色盘密封,用针筒往里面注入浓硫酸制备二氧化硫,接着用胶布封住小洞,防止实验过程中二氧化硫逸出来,实验结束后注入氢氧化钠溶液吸收剩余的二氧化硫。
(二)实验改进方案
1.实验仪器和药品
实验仪器:针筒、调色盘、保鲜膜、胶布、试管、酒精灯、试管夹
实验药品:亚硫酸钠固体、70%硫酸、品红溶液、酸性高锰酸钾溶液、紫色石蕊溶液、硫化钠溶液、滴有酚酞的氢氧化钠溶液
2.实验装置图
3.实验步骤:(1)在调色盘中间格子放入少量亚硫酸钠固体,在亚硫酸钠固体周围分别放入少量品红溶液、硫化钠溶液、酸性高锰酸钾溶液、滴有酚酞的氢氧化钠溶液和紫色石蕊溶液,用保鲜膜将整个调色盘包裹密封。(2)用装有少量70%硫酸的针筒往亚硫酸钠固体注入硫酸,反应制备二氧化硫,并用胶布粘住小洞。(3)用另一支针筒取少量褪色后的品红溶液于试管中,加热。(4)实验结束后,向调色盘注入适量氢氧化钠溶液吸收剩余的二氧化硫。
(三)《二氧化硫的制备和性质》教学设计
参考文献:
[1]梁艳红.二氧化硫制备及性质实验改进[J].科教新报(教育科研),2010,(15).
[2]陈新,缪国栋.设计简易装置完成二氧化硫性质实验[J].实验教学与仪器,2010,(04).
(本文是东莞市基础教育科研2015规划课题《高中化学演示实验改进与设计的研究》(课题编号:2015GH365)的研究成果)