论文部分内容阅读
摘要：自封袋价廉物美，在化学实验，尤其是学生分组实验中起到一定作用。作者结合已有经验，对自封袋的使用进一步研究，将其广泛应用于有固体参与的性质探究实验中，起到了很好的作用。
关键词：自封袋；分组实验
文章编号：1008-0546（2015）04-0088-01 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2015.04.034
自封袋是指不需要使用任何工具自动封口的包装袋，常见的有夹链型和不干胶型，这里指的是夹链型自封袋，由于它价格低廉、透明度好、气密性好、夹链松紧适宜、操作方便等原因，而且能让学生更好地“触摸”药品，带来更多的感官刺激，近来越来越得到化学教师的青睐。由于在试管中进行液体与液体反应的实验是比较方便的，而如果有固体参与反应，用试管就没有优势了，如果反应对热量的要求又不太高（即不需要加热）时，就可以考虑在自封袋中来进行探究了。
一、探究固体与少量水混合的热效应
人教版教材《化学1》第三章第二节中有一则实验是“向盛有无水碳酸钠固体的试管中滴入几滴水，然后用手触摸试管底部感知其温度的变化。”进而得出无水碳酸钠能与水结合形成结晶水合物且放热的结论。此实验中水的量较难控制，不宜过多，又不宜过少，过多则不具有说服力（可能是溶解伴随的热效应），过少又难以让无水碳酸钠与水充分接触且热效应不明显。研究发现，该实验中水合放出的热量不是很多，加之试管壁较厚，故而不易感知。
在自封袋中进行此实验就有明显优势了：分别取1药匙无水碳酸钠粉末和碳酸氢钠粉末，置于两个小自封袋内，再向固体粉末上分别滴加0.5mL蒸馏水，用手从自封袋外侧轻轻搓揉，感知其温度的变化。可感觉到无水碳酸钠中加水明显放热，而另一个较冷，一段时间后，发现碳酸钠板结结块，形成晶体。显然改进后的实验操作方便，现象明显，说服力强。本实验还可以在同一个塑料袋的两个角落中同时进行，既节约了时间和材料，又能更近距离地进行对比。
二、探究强碱与铵盐固体混合的现象
1. Ba（OH）2·8H2O与NH4Cl晶体混合
人教版教材《化学2》第二章第一节中有一则实验是“将约20gBa（OH）2·8H2O晶体研细后与约10gNH4Cl晶体一起放入烧杯中，并将烧杯放在滴有几滴水的玻璃片或小木板上，用玻璃棒快速搅拌，闻气味，用手触摸杯壁下部，试着用手拿起烧杯，观察现象。”该实验中使用的药品多，产生的氨气对空气有较大污染，吸收的热量最终也未必能使水结冰，也很难将玻璃片或小木板粘连在一起。可以改进为将少量药品加入一个自封袋中，封好袋口，用手从自封袋外侧轻轻搓揉，感知其温度的变化，效果非常显著，而且可以观察到袋内有气体产生，不会污染空气，也可以开个小口快速闻气体的气味。
2. Ca（OH）2与NH4Cl晶体混合
在《化学1》中探究铵盐与碱反应生成氨气的性质时，可以将Ca（OH）2与NH4Cl晶体加入一个自封袋中，封好袋口，用手从自封袋外侧轻轻搓揉，可以观察到袋内有气体产生，还可以开个小口快速闻气体的气味，如果要使现象更明显，还可以将自封袋置于热水中水浴加热。
三、探究固体与溶液反应的实验现象
1. Na2CO3、NaHCO3固体与盐酸的反应
称取等质量的Na2CO3与NaHCO3固体分别置于两个自封袋的一个角落，中间对折后（袋口不要折实），向另一个角落中加入等量（足量）的盐酸，封好袋口（为使固液能快速混合，袋内可以留下少许等量空气），同时将固体与盐酸迅速混合，比较两者反应的剧烈程度，可以发现NaHCO3固体与盐酸反应放出二氧化碳气体更剧烈，待反应完全后，再比较两者放出二氧化碳气体的多少，可以发现NaHCO3固体与盐酸反应放出二氧化碳气体更多。
2. 铜与浓HNO3、稀HNO3反应的对比
将两块铜片体分别置于两个自封袋的一个角落，压实排尽袋内空气后，将自封袋沿中间对折（袋口不要折实），向另一个角落中分别加入浓硝酸、稀硝酸，封好袋口，将硝酸与铜混合，比较两者反应的速率、气体颜色，溶液颜色等，可以发现铜与浓硝酸剧烈反应，放出红棕色的气体，溶液变绿色，而铜与稀硝酸反应比较缓慢，放出无色气体，溶液变蓝色。如果要使反应停止，只需要从袋外侧捏住铜片，将自封袋向另一侧稍稍倾斜，使铜与溶液分开即可。
需要说明的是，如果要在自封袋中收集产生的气体，务必选择适当规格的自封袋，并控制好药品用量。自封袋尺寸是“宽度（厘米）×长度（厘米）×厚度（丝）”，1丝=0.01mm，双面厚度就是两层加在一起的厚度，比如：8×12×5丝，也就是8cm×12cm×0.05mm，要注意尺寸是外尺寸，内尺寸需要在长度上减去自封口上面的部分，一般是1cm～2.5cm。
学生分组实验中应尽可能选择操作方便、现象明显、绿色化的实验，如果有固体参加反应，而且又无需加热，就可以优先考虑能否使用价廉物美的自封袋，这样既能提高实验效率，增强实验的可操作性，还能给学生带来亲切感，对培养学生的创新能力有很大的帮助。当然，自封袋的应用远不止这些，比如，可以用来存放试纸，避免污染等，我们可以在此基础上发散思维，进一步改进实验，一定会带来意想不到的收获。
关键词：自封袋；分组实验
文章编号：1008-0546（2015）04-0088-01 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2015.04.034
自封袋是指不需要使用任何工具自动封口的包装袋，常见的有夹链型和不干胶型，这里指的是夹链型自封袋，由于它价格低廉、透明度好、气密性好、夹链松紧适宜、操作方便等原因，而且能让学生更好地“触摸”药品，带来更多的感官刺激，近来越来越得到化学教师的青睐。由于在试管中进行液体与液体反应的实验是比较方便的，而如果有固体参与反应，用试管就没有优势了，如果反应对热量的要求又不太高（即不需要加热）时，就可以考虑在自封袋中来进行探究了。
一、探究固体与少量水混合的热效应
人教版教材《化学1》第三章第二节中有一则实验是“向盛有无水碳酸钠固体的试管中滴入几滴水，然后用手触摸试管底部感知其温度的变化。”进而得出无水碳酸钠能与水结合形成结晶水合物且放热的结论。此实验中水的量较难控制，不宜过多，又不宜过少，过多则不具有说服力（可能是溶解伴随的热效应），过少又难以让无水碳酸钠与水充分接触且热效应不明显。研究发现，该实验中水合放出的热量不是很多，加之试管壁较厚，故而不易感知。
在自封袋中进行此实验就有明显优势了：分别取1药匙无水碳酸钠粉末和碳酸氢钠粉末，置于两个小自封袋内，再向固体粉末上分别滴加0.5mL蒸馏水，用手从自封袋外侧轻轻搓揉，感知其温度的变化。可感觉到无水碳酸钠中加水明显放热，而另一个较冷，一段时间后，发现碳酸钠板结结块，形成晶体。显然改进后的实验操作方便，现象明显，说服力强。本实验还可以在同一个塑料袋的两个角落中同时进行，既节约了时间和材料，又能更近距离地进行对比。
二、探究强碱与铵盐固体混合的现象
1. Ba（OH）2·8H2O与NH4Cl晶体混合
人教版教材《化学2》第二章第一节中有一则实验是“将约20gBa（OH）2·8H2O晶体研细后与约10gNH4Cl晶体一起放入烧杯中，并将烧杯放在滴有几滴水的玻璃片或小木板上，用玻璃棒快速搅拌，闻气味，用手触摸杯壁下部，试着用手拿起烧杯，观察现象。”该实验中使用的药品多，产生的氨气对空气有较大污染，吸收的热量最终也未必能使水结冰，也很难将玻璃片或小木板粘连在一起。可以改进为将少量药品加入一个自封袋中，封好袋口，用手从自封袋外侧轻轻搓揉，感知其温度的变化，效果非常显著，而且可以观察到袋内有气体产生，不会污染空气，也可以开个小口快速闻气体的气味。
2. Ca（OH）2与NH4Cl晶体混合
在《化学1》中探究铵盐与碱反应生成氨气的性质时，可以将Ca（OH）2与NH4Cl晶体加入一个自封袋中，封好袋口，用手从自封袋外侧轻轻搓揉，可以观察到袋内有气体产生，还可以开个小口快速闻气体的气味，如果要使现象更明显，还可以将自封袋置于热水中水浴加热。
三、探究固体与溶液反应的实验现象
1. Na2CO3、NaHCO3固体与盐酸的反应
称取等质量的Na2CO3与NaHCO3固体分别置于两个自封袋的一个角落，中间对折后（袋口不要折实），向另一个角落中加入等量（足量）的盐酸，封好袋口（为使固液能快速混合，袋内可以留下少许等量空气），同时将固体与盐酸迅速混合，比较两者反应的剧烈程度，可以发现NaHCO3固体与盐酸反应放出二氧化碳气体更剧烈，待反应完全后，再比较两者放出二氧化碳气体的多少，可以发现NaHCO3固体与盐酸反应放出二氧化碳气体更多。
2. 铜与浓HNO3、稀HNO3反应的对比
将两块铜片体分别置于两个自封袋的一个角落，压实排尽袋内空气后，将自封袋沿中间对折（袋口不要折实），向另一个角落中分别加入浓硝酸、稀硝酸，封好袋口，将硝酸与铜混合，比较两者反应的速率、气体颜色，溶液颜色等，可以发现铜与浓硝酸剧烈反应，放出红棕色的气体，溶液变绿色，而铜与稀硝酸反应比较缓慢，放出无色气体，溶液变蓝色。如果要使反应停止，只需要从袋外侧捏住铜片，将自封袋向另一侧稍稍倾斜，使铜与溶液分开即可。
需要说明的是，如果要在自封袋中收集产生的气体，务必选择适当规格的自封袋，并控制好药品用量。自封袋尺寸是“宽度（厘米）×长度（厘米）×厚度（丝）”，1丝=0.01mm，双面厚度就是两层加在一起的厚度，比如：8×12×5丝，也就是8cm×12cm×0.05mm，要注意尺寸是外尺寸，内尺寸需要在长度上减去自封口上面的部分，一般是1cm～2.5cm。
学生分组实验中应尽可能选择操作方便、现象明显、绿色化的实验，如果有固体参加反应，而且又无需加热，就可以优先考虑能否使用价廉物美的自封袋，这样既能提高实验效率，增强实验的可操作性，还能给学生带来亲切感，对培养学生的创新能力有很大的帮助。当然，自封袋的应用远不止这些，比如，可以用来存放试纸，避免污染等，我们可以在此基础上发散思维，进一步改进实验，一定会带来意想不到的收获。