馮幸蘭+王新峰+衷明華
中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)“氫氣制取與性質(zhì)實(shí)驗(yàn)”的實(shí)驗(yàn)裝置存在以下不足:裝置安裝繁瑣、耗時(shí)長;實(shí)驗(yàn)制取過程難以控制,無法實(shí)現(xiàn)隨時(shí)開始及停止;藥品用量多,不便回收,造成浪費(fèi),污染環(huán)境;爆鳴點(diǎn)火實(shí)驗(yàn)危險(xiǎn)性高,容易造成安全問題,引發(fā)教學(xué)事故。
針對以上問題,筆者經(jīng)過認(rèn)真思考,利用微型儀器將實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn),具體改進(jìn)方案如下所示。
一、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
1.實(shí)驗(yàn)儀器:微型儀器一套(另加內(nèi)套管一個(gè))、橡膠塞若干、軟導(dǎo)管若干條。
2.實(shí)驗(yàn)藥品:鋅粒、稀硫酸、無水氯化鈣、無水硫酸銅、粗細(xì)銅絲。
二、實(shí)驗(yàn)步驟
1.安裝實(shí)驗(yàn)裝置,并檢查其氣密性
安裝時(shí),在粗銅絲做成的燃燒匙的提桿上涂凡士林,便于密閉和上下拉動。
2.添加藥品及制取過程
(1)在具支U型管左邊放入一個(gè)裝有
鋅粒并用銅絲綁住的內(nèi)套管(目的在
于通過提拉銅絲來控制反應(yīng)的開始及
停止,同時(shí)銅絲與反應(yīng)物鋅粒、稀硫
酸構(gòu)成原電池,可以加快反應(yīng)速率)。
(2)在具支U型管右邊放入一個(gè)倒置的
內(nèi)套管,并在內(nèi)套管錐部放入無水氯化鈣(倒置的目的在于避免無水氯化
鈣與稀硫酸接觸)。
(3)在具支U型管的支管中的小圓球1里放入無水硫酸銅(目的在于檢驗(yàn)
水是否已除去)。
(4)在具支U型管右邊的直角形通氣管中的圓球2加入無水硫酸銅(目的在
于用來檢查氫氣還原氧化銅有水生成);直角形通氣管要略微傾斜向下,
以免產(chǎn)生的水倒流,并在直角形通氣管中加入隨意彎曲的CuO絲。
(5)用軟導(dǎo)管將直角形通氣管連接起來,并將其放入盛有肥皂水的燒杯中。
(6)最后在具支U型管左邊加入稀硫酸直至沒過鋅粒。
3.檢查氣體的純度和可燃性
反應(yīng)有氣體產(chǎn)生時(shí),燒杯中不斷有氣泡冒出,通過點(diǎn)燃吹出的氣泡,可
以檢查氣體的純度。如果氫氣不純,就能聽到尖銳的爆鳴聲;如果氫氣純凈,
可以觀察到藍(lán)色火焰,過一會兒,才能聽到爆鳴聲。
4.驗(yàn)證氫氣具有還原性
當(dāng)檢查到裝置中的空氣已被排盡后,用酒精燈加熱直角形通氣管中放有CuO絲的地方,CuO絲由黑色變成紅色,圓球1中的無水硫酸銅無明顯變化,而圓球2中的無水硫酸銅由白色變?yōu)樗{(lán)色。
三、改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)
1.該裝置可以將氫氣的制備與性質(zhì)實(shí)驗(yàn)連為一體,簡化實(shí)驗(yàn)步驟,節(jié)省時(shí)間。
2.利用反向思維,將盛放無水氯化鈣的內(nèi)套管倒置,拉大距離,避免稀硫
酸與無水氯化鈣接觸,從而達(dá)到充分干燥氫氣的目的。
3.使用該裝置可以隨時(shí)控制反應(yīng)的開始和停止,同時(shí),微型實(shí)驗(yàn),用量少,
可節(jié)約藥品。
4.反應(yīng)過程中,銅絲具有雙重作用,既可以通過提拉銅絲來控制反應(yīng)的開始及
停止,又可以與反應(yīng)物鋅粒、稀硫酸構(gòu)成原電池,加快反應(yīng)速率。
5.通過反應(yīng)前后對比,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯,具有較強(qiáng)的說服力。endprint
中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)“氫氣制取與性質(zhì)實(shí)驗(yàn)”的實(shí)驗(yàn)裝置存在以下不足:裝置安裝繁瑣、耗時(shí)長;實(shí)驗(yàn)制取過程難以控制,無法實(shí)現(xiàn)隨時(shí)開始及停止;藥品用量多,不便回收,造成浪費(fèi),污染環(huán)境;爆鳴點(diǎn)火實(shí)驗(yàn)危險(xiǎn)性高,容易造成安全問題,引發(fā)教學(xué)事故。
針對以上問題,筆者經(jīng)過認(rèn)真思考,利用微型儀器將實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn),具體改進(jìn)方案如下所示。
一、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
1.實(shí)驗(yàn)儀器:微型儀器一套(另加內(nèi)套管一個(gè))、橡膠塞若干、軟導(dǎo)管若干條。
2.實(shí)驗(yàn)藥品:鋅粒、稀硫酸、無水氯化鈣、無水硫酸銅、粗細(xì)銅絲。
二、實(shí)驗(yàn)步驟
1.安裝實(shí)驗(yàn)裝置,并檢查其氣密性
安裝時(shí),在粗銅絲做成的燃燒匙的提桿上涂凡士林,便于密閉和上下拉動。
2.添加藥品及制取過程
(1)在具支U型管左邊放入一個(gè)裝有
鋅粒并用銅絲綁住的內(nèi)套管(目的在
于通過提拉銅絲來控制反應(yīng)的開始及
停止,同時(shí)銅絲與反應(yīng)物鋅粒、稀硫
酸構(gòu)成原電池,可以加快反應(yīng)速率)。
(2)在具支U型管右邊放入一個(gè)倒置的
內(nèi)套管,并在內(nèi)套管錐部放入無水氯化鈣(倒置的目的在于避免無水氯化
鈣與稀硫酸接觸)。
(3)在具支U型管的支管中的小圓球1里放入無水硫酸銅(目的在于檢驗(yàn)
水是否已除去)。
(4)在具支U型管右邊的直角形通氣管中的圓球2加入無水硫酸銅(目的在
于用來檢查氫氣還原氧化銅有水生成);直角形通氣管要略微傾斜向下,
以免產(chǎn)生的水倒流,并在直角形通氣管中加入隨意彎曲的CuO絲。
(5)用軟導(dǎo)管將直角形通氣管連接起來,并將其放入盛有肥皂水的燒杯中。
(6)最后在具支U型管左邊加入稀硫酸直至沒過鋅粒。
3.檢查氣體的純度和可燃性
反應(yīng)有氣體產(chǎn)生時(shí),燒杯中不斷有氣泡冒出,通過點(diǎn)燃吹出的氣泡,可
以檢查氣體的純度。如果氫氣不純,就能聽到尖銳的爆鳴聲;如果氫氣純凈,
可以觀察到藍(lán)色火焰,過一會兒,才能聽到爆鳴聲。
4.驗(yàn)證氫氣具有還原性
當(dāng)檢查到裝置中的空氣已被排盡后,用酒精燈加熱直角形通氣管中放有CuO絲的地方,CuO絲由黑色變成紅色,圓球1中的無水硫酸銅無明顯變化,而圓球2中的無水硫酸銅由白色變?yōu)樗{(lán)色。
三、改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)
1.該裝置可以將氫氣的制備與性質(zhì)實(shí)驗(yàn)連為一體,簡化實(shí)驗(yàn)步驟,節(jié)省時(shí)間。
2.利用反向思維,將盛放無水氯化鈣的內(nèi)套管倒置,拉大距離,避免稀硫
酸與無水氯化鈣接觸,從而達(dá)到充分干燥氫氣的目的。
3.使用該裝置可以隨時(shí)控制反應(yīng)的開始和停止,同時(shí),微型實(shí)驗(yàn),用量少,
可節(jié)約藥品。
4.反應(yīng)過程中,銅絲具有雙重作用,既可以通過提拉銅絲來控制反應(yīng)的開始及
停止,又可以與反應(yīng)物鋅粒、稀硫酸構(gòu)成原電池,加快反應(yīng)速率。
5.通過反應(yīng)前后對比,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯,具有較強(qiáng)的說服力。endprint
中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)“氫氣制取與性質(zhì)實(shí)驗(yàn)”的實(shí)驗(yàn)裝置存在以下不足:裝置安裝繁瑣、耗時(shí)長;實(shí)驗(yàn)制取過程難以控制,無法實(shí)現(xiàn)隨時(shí)開始及停止;藥品用量多,不便回收,造成浪費(fèi),污染環(huán)境;爆鳴點(diǎn)火實(shí)驗(yàn)危險(xiǎn)性高,容易造成安全問題,引發(fā)教學(xué)事故。
針對以上問題,筆者經(jīng)過認(rèn)真思考,利用微型儀器將實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn),具體改進(jìn)方案如下所示。
一、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
1.實(shí)驗(yàn)儀器:微型儀器一套(另加內(nèi)套管一個(gè))、橡膠塞若干、軟導(dǎo)管若干條。
2.實(shí)驗(yàn)藥品:鋅粒、稀硫酸、無水氯化鈣、無水硫酸銅、粗細(xì)銅絲。
二、實(shí)驗(yàn)步驟
1.安裝實(shí)驗(yàn)裝置,并檢查其氣密性
安裝時(shí),在粗銅絲做成的燃燒匙的提桿上涂凡士林,便于密閉和上下拉動。
2.添加藥品及制取過程
(1)在具支U型管左邊放入一個(gè)裝有
鋅粒并用銅絲綁住的內(nèi)套管(目的在
于通過提拉銅絲來控制反應(yīng)的開始及
停止,同時(shí)銅絲與反應(yīng)物鋅粒、稀硫
酸構(gòu)成原電池,可以加快反應(yīng)速率)。
(2)在具支U型管右邊放入一個(gè)倒置的
內(nèi)套管,并在內(nèi)套管錐部放入無水氯化鈣(倒置的目的在于避免無水氯化
鈣與稀硫酸接觸)。
(3)在具支U型管的支管中的小圓球1里放入無水硫酸銅(目的在于檢驗(yàn)
水是否已除去)。
(4)在具支U型管右邊的直角形通氣管中的圓球2加入無水硫酸銅(目的在
于用來檢查氫氣還原氧化銅有水生成);直角形通氣管要略微傾斜向下,
以免產(chǎn)生的水倒流,并在直角形通氣管中加入隨意彎曲的CuO絲。
(5)用軟導(dǎo)管將直角形通氣管連接起來,并將其放入盛有肥皂水的燒杯中。
(6)最后在具支U型管左邊加入稀硫酸直至沒過鋅粒。
3.檢查氣體的純度和可燃性
反應(yīng)有氣體產(chǎn)生時(shí),燒杯中不斷有氣泡冒出,通過點(diǎn)燃吹出的氣泡,可
以檢查氣體的純度。如果氫氣不純,就能聽到尖銳的爆鳴聲;如果氫氣純凈,
可以觀察到藍(lán)色火焰,過一會兒,才能聽到爆鳴聲。
4.驗(yàn)證氫氣具有還原性
當(dāng)檢查到裝置中的空氣已被排盡后,用酒精燈加熱直角形通氣管中放有CuO絲的地方,CuO絲由黑色變成紅色,圓球1中的無水硫酸銅無明顯變化,而圓球2中的無水硫酸銅由白色變?yōu)樗{(lán)色。
三、改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)
1.該裝置可以將氫氣的制備與性質(zhì)實(shí)驗(yàn)連為一體,簡化實(shí)驗(yàn)步驟,節(jié)省時(shí)間。
2.利用反向思維,將盛放無水氯化鈣的內(nèi)套管倒置,拉大距離,避免稀硫
酸與無水氯化鈣接觸,從而達(dá)到充分干燥氫氣的目的。
3.使用該裝置可以隨時(shí)控制反應(yīng)的開始和停止,同時(shí),微型實(shí)驗(yàn),用量少,
可節(jié)約藥品。
4.反應(yīng)過程中,銅絲具有雙重作用,既可以通過提拉銅絲來控制反應(yīng)的開始及
停止,又可以與反應(yīng)物鋅粒、稀硫酸構(gòu)成原電池,加快反應(yīng)速率。
5.通過反應(yīng)前后對比,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯,具有較強(qiáng)的說服力。endprint