韓竹海

摘要：教學(xué)實(shí)踐中將連續(xù)的反應(yīng)或前后比較的反應(yīng)在一支試管中進(jìn)行，操作變得簡(jiǎn)單，信息更加豐富，學(xué)生充分感受到物質(zhì)世界的生動(dòng)變化，調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性，促進(jìn)了學(xué)生長(zhǎng)時(shí)間的深刻思考，提高了學(xué)生思維的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：化學(xué)實(shí)驗(yàn)；試管；連續(xù)反應(yīng)

文章編號(hào)：1008-0546（2016）08-0096-02 中圖分類號(hào)：G632.41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.08.032

試管是化學(xué)實(shí)驗(yàn)中常用的儀器，用作少量試劑的反應(yīng)容器，在常溫或加熱時(shí)使用。高中化學(xué)中有一些系列實(shí)驗(yàn)可在一支試管中進(jìn)行，這些實(shí)驗(yàn)非常適合學(xué)生分組活動(dòng)。隨著不同試劑的先后加入，試管中產(chǎn)生了連續(xù)的可視性的變化，學(xué)生可以從中感受到物質(zhì)世界的生動(dòng)變化。系列實(shí)驗(yàn)中豐富實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的呈現(xiàn)增加了信息容量，促使學(xué)生長(zhǎng)時(shí)間的深度思考，能夠培養(yǎng)學(xué)生的專注力和思維的深刻性，而簡(jiǎn)單儀器的使用和簡(jiǎn)便的操作要求能讓更多的學(xué)生參與到實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中，能夠提高學(xué)生的動(dòng)手操作的積極性。筆者在這方面的幾個(gè)具體教學(xué)實(shí)踐呈現(xiàn)如下，以期拋磚引玉。

一、含鋁化合物的性質(zhì)

1. 取一支試管（試管1）加入2mL 2mol/L AlCl3溶液，滴加6mol/L NaOH溶液，產(chǎn)生白色膠狀沉淀，沉淀量逐漸增多，將之分一半至另一支試管（試管2），在試管1中繼續(xù)滴加NaOH溶液，沉淀慢慢溶解，直至完全消失，得到澄清溶液，將澄清溶液倒一半到另一支試管（試管3），向試管1中滴加6mol/LHCl，產(chǎn)生白色膠狀沉淀，沉淀量逐漸增多，繼續(xù)滴加HCl，沉淀慢慢溶解，直至完全消失。

向試管2中滴加足量的6mol/L氨水，沉淀并不溶解；取一根潔凈的玻璃管，插入試管3中，通過(guò)玻璃管向澄清溶液中吹氣，不一會(huì)兒，可以看到溶液變渾濁，得到白色膠狀沉淀。

2. 試管1中涉及的反應(yīng)有4個(gè)：

二、亞鐵和三價(jià)鐵之間的相互轉(zhuǎn)化

1.取一支試管加入2mL 0.1mol/L FeCl2溶液，滴加KSCN溶液，溶液不變色，再滴加新制的氯水，（注意：暫時(shí)不振蕩），看到溶液的上面一部分變紅，振蕩試管，紅色褪去，在褪色后的溶液中滴加雙氧水，溶液又變紅，加入研碎的維生素C的藥片，充分振蕩，紅色又褪去。

2. 一支試管中涉及的反應(yīng)有：

由于配制FeCl2溶液時(shí)加入了鐵屑，且使用之前將FeCl2溶液搖動(dòng)了一下，故向FeCl2溶液加入新制的氯水后不要急于振蕩，等看到有變紅的現(xiàn)象后再振蕩，以便能“看清”亞鐵和三價(jià)鐵之間的相互轉(zhuǎn)化。實(shí)驗(yàn)中的維生素C是從藥店自行采購(gòu)的，維生素C具有較強(qiáng)的還原性，也可以將Fe3+還原為Fe2+，正常人體里所含的鐵，差不多有3/4以Fe2+離子的形式，結(jié)合在一種能攜帶O2的血紅蛋白中，若誤食亞硝酸鹽（具有較強(qiáng)氧化性）則導(dǎo)致血紅蛋白攜氧能力降低而中毒，服用維生素C可解除亞硝酸鹽中毒，這也是一則學(xué)以致用的鮮活的案例。

三、碘單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)

1. 配制碘酒溶液：稱取2gI2、1.5gKI，用75%乙醇溶解、稀釋到100mL。

2. 取一支大試管，加入10mL水，再滴加2～4滴碘酒，無(wú)色的水變成啤酒色。向試管中加入少量新制的SO2水溶液（試管口塞一團(tuán)浸有NaOH溶液的棉花球），振蕩試管，片刻后啤酒色變成無(wú)色透明。繼續(xù)向試管內(nèi)加入少量雙氧水，溶液呈現(xiàn)淺棕黃的啤酒色（如果變色不明顯，可以滴加幾滴稀硫酸）。取掉棉花球，向試管內(nèi)加入少量餅干屑，略振蕩一下試管，溶液變成深藍(lán)色。向試管內(nèi)加入4mL 6mol/L NaOH溶液，略振蕩一下，深藍(lán)色褪盡，溶液變成濁白色。

3.一支試管中涉及的反應(yīng)有：

該實(shí)驗(yàn)中用餅干屑代替淀粉，淀粉遇到碘單質(zhì)變藍(lán)；其中SO2水溶液也可以由多根火柴頭燃燒產(chǎn)生的氣體來(lái)代替，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象同樣明顯。這些做法進(jìn)一步增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)的趣味性，學(xué)生也能夠感受到生活中處處是化學(xué)。

四、二氧化硫的漂白性

1. 取一試管加入SO2水溶液，再滴加品紅試液，在試管口套上小氣球，加熱試管，品紅溶液褪色，待冷卻后，溶液又恢復(fù)紅色。

2. SO2與水反應(yīng)生成亞硫酸，亞硫酸和某些有色物質(zhì)反應(yīng)生成不穩(wěn)定的無(wú)色物質(zhì)，受熱分解后的SO2收集在氣球中，冷卻的過(guò)程中再次溶于水表現(xiàn)漂白性。如果在試管中加入氨水，再滴加酚酞試液，重復(fù)剛才的操作，也能看到類似的現(xiàn)象。這是由于氨水中的一水合氨不穩(wěn)定，分解揮發(fā)后，溶液的堿性下降，紅色褪去，冷卻后，氨氣重新與水化合、電離，堿性恢復(fù)，遇到酚酞又變紅。

五、濃硝酸的性質(zhì)

1. 取銅絲和鐵絲各一根，將下端繞成螺旋狀，插到橡膠塞上（兩者要稍分開(kāi)，銅絲和鐵絲都可以上下抽動(dòng)）。

2. 取一支試管（試管1），向其中加入濃硝酸（只要能浸沒(méi)銅絲和鐵絲的螺旋狀部分），塞上帶有銅絲和鐵絲的橡膠塞，將銅絲和鐵絲同時(shí)插入到濃硝酸中。可以看到銅絲表面產(chǎn)生大量氣泡，銅絲附近溶液呈現(xiàn)藍(lán)綠色，而鐵絲表面無(wú)明顯的變化。向上拉銅絲和鐵絲，使它們離開(kāi)濃硝酸。拔開(kāi)橡膠塞，迅速在試管口塞一團(tuán)浸有氫氧化鈉溶液的棉花球。取另一支試管（試管2），加入硫酸銅溶液（硫酸銅溶液要可以浸沒(méi)鐵絲的螺旋狀部分及以上的1～2cm），用水將銅絲和鐵絲的下端沖洗后，重新塞到試管2上，將鐵絲和銅絲同時(shí)插入到硫酸銅溶液中，可以看到鐵絲和銅絲的螺旋狀部分無(wú)明顯現(xiàn)象，而鐵絲浸沒(méi)在硫酸銅溶液中的螺旋狀以上的那部分覆蓋有一層紅色物質(zhì)。

3. 鐵比銅活潑，而常溫下，兩者遇到濃硝酸的時(shí)候，銅與濃硝酸反應(yīng)劇烈，鐵與濃硝酸卻“靜悄悄”的，這是由于鈍化的原因，鈍化層使得鐵與硫酸銅不接觸，故不能發(fā)生置換反應(yīng)。

六、鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)

1. 金屬和堿溶液反應(yīng)比較特殊，學(xué)生對(duì)該反應(yīng)很是費(fèi)解，總是記不住反應(yīng)的化學(xué)方程式，甚至有學(xué)生想當(dāng)然的寫出鋁置換出氫氧化鈉中鈉這樣荒唐的化學(xué)方程式。取一支試管，加入少量鋁粉，再加入氫氧化鈉溶液，振蕩后等一會(huì)兒（將表面的氧化物反應(yīng)掉），開(kāi)始劇烈反應(yīng)，用拇指捂住試管口，移近酒精燈的火焰，聽(tīng)到輕微的“噗”的聲音。這時(shí)可以直接將試管口靠近酒精燈的火焰，生成的氣體被點(diǎn)燃，且火苗越竄越高。由于玻璃中鈉元素的影響，火焰呈現(xiàn)黃色，但是明亮的火焰能夠證明產(chǎn)生的是氫氣。這一現(xiàn)象的沖擊力強(qiáng)，留給學(xué)生的印象必然深刻。

2. 在一支試管中完成了鋁與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)及反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的檢驗(yàn)，在書寫化學(xué)反應(yīng)方程式時(shí)可采用逆向配平法，偏鋁酸鈉中的鋁由正三價(jià)降至零價(jià)，氫氣中的氫由零價(jià)升至正一價(jià)，一個(gè)氫分子中的兩個(gè)氫原子總共升了兩價(jià)，根據(jù)化合價(jià)升降總數(shù)相等的規(guī)律，偏鋁酸鈉的化學(xué)計(jì)量數(shù)為2，氫氣的化學(xué)計(jì)量數(shù)為3，由此可以判斷出反應(yīng)物中需添加2份水，反應(yīng)方程式如下：2Al+2NaOH+2H2O■2NaAlO2+3H2↑。通過(guò)以上的實(shí)驗(yàn)及分析，合理地推導(dǎo)出鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式，學(xué)生必然記得要牢固些。

七、沉淀的轉(zhuǎn)化

1.取一支試管，向其中加入2mLAgNO3溶液，然后逐滴加入NaCl溶液，產(chǎn)生白色沉淀，再滴加KI溶液，沉淀轉(zhuǎn)變?yōu)辄S色，最后滴加Na2S溶液，沉淀轉(zhuǎn)化為黑色。

2.在25℃時(shí)，NaCl、KI、Na2S的溶解度分別為1.5×10-4g、2.1×10-7g、1.3×10-16g，硝酸銀和氯化鈉反應(yīng)，生成白色的氯化銀沉淀，當(dāng)向體系中滴加碘化鉀溶液時(shí)，溶液中的銀離子和碘離子結(jié)合生成更難溶的碘化銀，由于溶液中的銀離子濃度減小，促進(jìn)了氯化銀的溶解，最終氯化銀轉(zhuǎn)化為碘化銀。同樣，由于硫化銀的溶解度比碘化銀的溶解度更小，因此向體系中滴加硫化鈉溶液時(shí)，碘化銀轉(zhuǎn)化為硫化銀。由此可見(jiàn)，沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)就是沉淀溶解平衡的移動(dòng)。一般來(lái)說(shuō)，溶解能力相對(duì)較強(qiáng)的物質(zhì)易轉(zhuǎn)化為溶解能力相對(duì)較弱的物質(zhì)。

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