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部分微型实验教学案例

一、氯气的制取与性质 1、探究目标:

(1)掌握实验制取氯气的原理和收集方法以及氯气的化学性质; (2)通过实验,让学生学会运用以实验为基础的实验研究方法。

(3)通过对氯气制取的实验探究的过程中出现的一些情况,具体对待,分析情

况,实事求是,养成科学的研究态度。 2、实验用品

仪器:青霉素小瓶5 个(带胶塞);一次性输液器1 套;一次性注射器1 个(1ml);胶头滴管;小水槽(也可以用大烧杯代替);酒精灯1 个;三角架;坩埚钳;镊子;小刀;石棉网;滤纸;火柴;砂纸。

药品:固体高锰酸钾;粗盐;浓盐酸;10%氢氧化钠溶液;稀硫酸溶液(1:4);金属钠;锌粒;镁带;细铁丝;砂纸。 3、实验内容及操作

在干净的青霉素小瓶中装入0.5g 固体高锰酸钾(需先压碎),塞紧胶塞用胶头滴管吸取浓盐酸约1ml,插到青霉素小瓶中,制成微型气体发生装置,用输液器较细处的塑料管在两头连上毛细吸管做导管,一端插入装有高锰酸钾的青霉素小瓶中,另一端连接收集装置。如图所示。

反应方程式:

2KMnO4(固)+16HCl(浓)=2MnCl2+2KCl+8H2O+5Cl2↑

用排饱和食盐水的方法收集氯气于青霉素小瓶中,收集4 瓶备用。可观察到氯气呈黄绿色,尾气用10%的氢氧化钠溶液吸收。用胶头滴管控制浓盐酸的滴

入,从而控制氯气的产生速度,可减少不必要的气体外溢。 (1)钠在氯气中的燃烧

① 取少量金属钠,用小刀刮除淡黄色外皮,用滤纸吸去煤油(否则钠就燃烧不起来),放在石棉网上,加热,钠熔化后撤火。

② 将充满氯气的青霉素小瓶去掉胶塞,迅速倒扣在有熔钠的石棉网上,钠在氯气中燃烧,火焰呈黄色,产生大量白烟,燃尽后可看到石棉网上附着白色氯化钠固体。(如图所示) 反应方程式:2Na+Cl2 =2NaCl

(2)铁在氯气中的燃烧

①用砂纸将铁丝打磨光亮,弯成螺旋状,用酒精灯加热到红热状态,迅速打开盛有Cl2 的青霉素小瓶的胶塞,立即将铁丝插入,盖上胶塞,可观察到红热的铁丝在氯气中燃烧,瓶内充满棕黄色的烟。

②燃烧完毕后,用注射器向青霉素小瓶中注入少量的蒸馏水,振荡,可观察到瓶中棕黄色烟消失,生成黄色溶液。

反应方程式:2Fe+3Cl2 =2FeCl3(如图所示)

(3)氢气在氯气中的燃烧

①用青霉素小瓶制成微型简易启普发生器,制取氢气,验纯度后,装一支微型燃氢的尖嘴弯管(用注射器针头),点燃。

②调节氢焰,慢慢放入盛有氯气的青霉素小瓶中,可看到纯净的氢气在氯气中安静地燃烧,发出苍白色火焰,反应生成的气体是氯化氢气体,它与空气中的水蒸气结合,呈现雾状。(如图所示) 反应方程式: H2+Cl2 =2HCl

(4)氢气—氯气混合气体见光爆炸实验

①在同一青霉素小瓶内用排饱和食盐水法先、后收集纯净的氯气和氢气,体积比大致为1:1,集满后,用比青霉素瓶口略大的润湿滤纸盖住,移出水面。 ②将镁带用砂纸打磨光亮后,用酒精灯点燃,在距离小瓶2cm 处进行照射,可看到氢气和氯气的混合气体迅速爆炸,将滤纸片向上弹起或炸破。(如图所示)

二、铜与稀硝酸的反应实验 1、探究目标:

在中学化学实验中, 铜与稀硝酸的反应在室温条件下现象不是很明显,且易造成污染,所以对该实验进行了重新设计。 2、实验用品:

仪器:橡胶塞、一次性医用注射器、烧杯一个。

药品:稀硝酸(大约硝酸与水的配比在1:4到1:3之间)、铜片两小块。 3、实验原理:

3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 2NO+O2===2NO2 3NO2+H2O===NO+2HNO3

4、实验步骤与操作:

(1)先取下注射器后面的活塞,在注射器内放入两个小片铜片,塞上活塞后,

吸入适量的(大约15毫升)稀硝酸,将注射器细管端用橡皮塞密封。 (2)然后把注射器烧杯中(烧杯中事先加入适量热水)进行水浴。 (3)反应开始生成的气体被富集在筒内为无色。溶液也逐渐变为蓝色。

(4)取下橡皮塞,轻轻拉动活塞吸入空气,无色气体变为棕色。 (5)塞上橡皮塞,震荡注射器,棕色变为无色。 5、实验装置图:

三、钠与水的反应 1、探究目标:

(1)了解钠与水的反应,会解释钠与水反应的各种实验现象。

(2) 观察钠与水的实验,提高实验观察、实验现象准确描述、分析能力。 (3)通过奇妙的化学实验的操作和精彩的化学实验现象,感受化学世界的美妙变化,提高学习化学的兴趣。 2、实验用品

仪器:具支试管 胶头(胶头滴管提供)火柴 铁架台 药品:金属钠 酚酞 肥皂液 3、实验步骤和操作

在具支试管中,加入水至侧泡的中部,再加1滴酚酞试液,用胶头封住支管。把一小块米粒大的钠投入试管中,然后用肥皂液抹在其管口(抹肥皂液时,应在管口稍停留一会,有利于形成肥皂泡)。可看到金属钠浮在试管的水面上,迅速熔成闪亮的小球作无规则游动。观察到在钠游动的附近溶液颜色变红色,说明反应生成了NaOH。当试管口形成一个比较大的肥皂泡时,将点燃的火柴移近肥皂泡,能听到氢气清晰的爆鸣声。反应方程式:2Na + 2H2O

2NaOH + H2↑