高中化学创新实验.docx

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高中化学创新实验

§1《Fe（OH）2快速转化成Fe（OH）3》的实验

§2《气密性检查》的四种方法

§3《浓硫酸使蔗糖炭化》的环保实验法

§4普通酒精灯可成为《高温防风酒精灯》

§5《焰色反应》实验的新做法

§6水蒸气与铁粉发生置换反应实验

§7安全自动的《沉浮式贮气瓶》

§8有害气体（Cl2、CO）的安全环保收集法

§9用《沉浮式贮气瓶》快速制取大量氮气

§10快速做《煅烧石灰石》实验

§11《沉浮式气体发生器》简介

§12用《沉浮式气体发生器》制氧气

§13《过氧化钠与二氧化碳反应》

的趣味实验

§14安全准确地《检测电解质溶液导电性》

§15可做八种实验的《多用实验管》

①二氧化碳四个性质系列实验

②铜片与浓硝酸反应的环保型实验

③木炭与浓硝酸反应的环保型实验

④硫化氢和二氧化硫反应的环保型实验

⑤硫化氢和氯气反应的环保型实验

⑥NH3和HCl气体化合反应实验

⑦不加热快速制氨气的环保实验

⑧加热快速制HCl气体的环保实验

§16制取一氧化碳、氯气等气体时,分液漏斗里的酸液放不下来怎么办？

§17长时间观察《钠的金属光泽》

§18《氢气在氯气中燃烧》实验.

§19《离子的电荷及运动》实验

§20《Cu-Zn电池》实验

§21《燃料电池》H2-O2电池和H2-Cl2电池

§22制取乙酸乙酯能清楚地显现乙酸乙酯§23连续做氨气红色喷泉实验

§24甲烷气（CH4）的快速制法

§25乙烯气（C2H4）的优化制法

§26乙炔气（C2H2）的优化制法

§27《醛、葡萄糖、蔗糖水解后产物的银镜反应》实验方法

§28如何完成《气体通过串联溶液》实验

§29关于化学实验教师的工作若干问题

1卤素实验中的若干问题

2分装液体试剂

3大量气体贮备方法

4洗涤试管上铜渍的方法

5去除锰渍

6怎样快速、高质量地给橡胶塞打孔?

7洗涤酚醛树脂的两种方法

8氢气吹泡简易实验方法

9简易的防爆装置

10如何打开粘结的试剂瓶塞？

11实验教师如何提高自己的地位？

题外话：

中学化学实验的误区

高中化学创新实验目录

§1《Fe（OH）2快速转化成Fe（OH）3》的实验

（可以转载，但不能故意抹掉或假冒原创作者）

高中化学教材中《Fe（OH）2转化成Fe（OH）3的实验》方法是把新制出的白色Fe（OH）2试管振荡，试管内的物质变成灰绿色，再振荡变成红褐色的Fe（OH）3。

可是，直至下课了，除了在试管壁上有少量的红褐色痕迹外，试管内的物质仍为灰绿色。

究其原因，是氧气在碱性介质中氧化能力弱，同时Fe（OH）2与氧气不能充分接触。

笔者介绍一种在滤纸上完成Fe（OH）2快速转化成Fe（OH）3的实验方法：

1实验步骤和现象

取一张滤纸，先用水湿润，再滴一些盐酸将滤纸酸化，而后把试管里的灰绿色物质倒在滤纸上，用玻棒将其摊开，片刻间灰绿色物质变成红褐色。

向学生展示，红褐色在白色滤纸的衬托下很清晰，可见度很大。

2原因分析

影响空气里的氧气氧化Fe（OH）2的能力因素有两点：

⑴介质的酸碱性根据电极电势可知，介质的酸性越强，氧气的氧化能力越强，介质的酸性越弱，氧气的氧化能力越弱。

酸化滤纸的目的是为了降低PH值，增大氧气的氧化能力，从而加快了Fe（OH）2转化成Fe（OH）3的速度；

⑵氧气的浓度（氧气的分压）把Fe（OH）2倒在滤纸上，用玻棒将其摊开，是为了使Fe（OH）2与空气（氧气）充分接触，从而加快了Fe（OH）2转化成Fe（OH）3的速度。

▲探究实验设想提示

当今许多化学教学参资料、练习题、甚至2003年高考理科综合试卷第33题，都十分肯定地认为：

制取白色的Fe（OH）2成功关键是全过程必须避免试剂与空气（氧气）接触，否则新生成的白色Fe（OH）2将被氧气迅速氧化成绿色。

于是设计出多种实验方法：

加热法赶出试剂溶液里溶解的少量氧气，用长滴管把氢氧化钠溶液注入硫酸亚铁溶液底部，为阻断与空气接触在试剂溶液上加植物油、加石蜡油、加苯等，甚至用氢气作保护气，但实验结果常常并不理想。

笔者认为，新生成的白色Fe（OH）2变成绿色并非氧化所致，其理由为：

1、Fe（OH）2与氧气的反应属多相间的反应，反应速率必然较慢，不可能在震荡试管的1min左右的时间里迅速氧化；

2、试管里的试剂与空气的接触面仅试管内的圆面，如此小的接触面不可能在震荡试管的1min左右的时间里迅速氧化；

3、根据氧气在酸性、中性、碱性介质里的电极电位数值可知，氧气在碱性介质里的氧化能力很弱，不可能在震荡试管的1min左右的时间里迅速氧化；

4、根据美术里合色原理可知，白色Fe（OH）2?

因氧化渐变成红褐色的Fe（OH）3，被氧化后的物质其过渡色只能有三种颜色：

①粉红②紫色③橙色，不应经过绿色（或灰绿色）。

绿色（或灰绿色）物质不是被氧化后所生成的中间产物。

5、实验验证：

取新制的绿色（或灰绿色）物质加盐酸溶解，向溶液里加硫氰化钾，不变红色，证明没有Fe3+生成，说明Fe（OH）2没有被氧化，即白色Fe（OH）2变成绿色非氧气氧化所致。

绿色（或灰绿色）物质可能是氢氧化亚铁的某种络合物，配位体是水分子或者氢氧根离子，笔者尚不能确定。

把不含Fe3+的亚铁盐浓溶液与浓热的NaOH溶液混合，就可得到Fe（OH）2白色沉淀，冷的NaOH溶液稀与亚铁盐稀溶液混合可能得到绿色的Fe（OH）2沉淀。

可见，沉淀物呈白色、呈绿色都是氢氧化亚铁；

Fe（OH）2由白色变绿色与氧气没有关系；

没有必要花那么的精力研究如何制白色Fe（OH）2。

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§2《气密性检查》的四种方法

§2《气密性检查》的四种方法

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初中化学教材上关于《气密性检查》的方法（如图1所示），是手贴在容器（烧瓶或试管）壁上，容器内的空气受热体积膨胀，观察插在水里的导管末端有无气泡放出，手离开容器壁一会，容器内的空气受冷体积收缩，水能否进入导管末端，形成一段水柱。

1教材上的《气密性检查》方法的缺点：

1.1由于热量通过玻璃传递，太慢，手贴在容器壁上需要数分钟，插在水里的导管末端才有气泡放出，手离开容器壁，又需要数分钟，水才能进入导管末端，形成一段水柱，太费时间；当气温与手温无较大温差时，这一方法决不会成功。

1.2当制取易溶于水的气体时（制氨气、氯化氢气等），导管末端不应被水浸湿。

1.3对启普发生器、老式贮气瓶、沉浮式气体发生器、沉浮式贮气瓶等大型仪器气密性检查就很难完成。

2现在介绍另外四种气密性检查方法，供您选择：

2.1导管末端浸水法?

（如图2所示） 把导管末端插入装满水的试管（或烧杯）里，向上提起试管，使导管插到试管底，观察导管末端。

如果水没有大量进入导管，则气密性好；如果水大量进入导管，移去装水的试管，导管里的水就自动流出，则气密性不好。

此法简单快速，当容器中装有试剂时也能进行检查。

缺点是水会浸湿导管末端。

2.2滴定管抽气法（如图3所示）  在注满水的滴定管顶部加一只单孔橡胶塞，孔里加玻璃导管，导管上连接一段乳胶管，乳胶管连接在被检查装置的导管末端。

打开滴定管下部的活塞阀门，如果水流出一部分后就不再流，说明装置的气密性好；如果水外流不止，说明装置漏气。

此法水不会浸湿导管末端，当容器中装有试剂时也能进行检查，简单快速。

2.3滴定管压水法（如图4所示）  在注满水的滴定管下部尖嘴处连接一段长30cm的乳胶管，乳胶管连接在被检查装置的导管末端。

打开滴定管下部的活塞阀门，如果滴定管里的液面下降一部分后就不再下降，说明装置的气密性好；如果液面下降不止，说明装置漏气。

此法水不会浸湿导管末端，当容器中装有试剂时也能进行检查，简单快速。

2.4检查启普发生器气密性的方法

2.4.1没装试剂的启普发生器的检查方法   首先关闭启普发生器上的活塞导管，向启普发生器的球形漏斗里注水，当水在容器里把漏斗下端封闭后再注水，容器里的液面不再上升，则气密性好；容器里的液面继续上升，则漏气。

2.4.2已装试剂的启普发生器的检查方法   打开启普发生器上的活塞导管，球形漏斗里的酸液下降，酸液穿过"细腰"进入容器，和固体试剂接触发生反应，关闭活塞导管，生成的气体把酸液压回球形漏斗，一分钟内球形漏斗里的酸液不下降，则气密性好，酸液下降，则漏气。

▲探究实验设想提示

加热容器法。

上篇：

§1《Fe（OH）2快速转化成Fe（OH）3》的实验

下篇：

§3《浓硫酸使蔗糖炭化》的环保实验法

§3《浓硫酸使蔗糖炭化》的环保实验法

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把20克蔗糖放入100mL的烧杯里，向蔗糖上滴加14mL水（水是该反应的催化剂），再滴加20mL浓硫酸，立即把一根玻璃棒插在蔗糖中间。

片刻间蔗糖变黑，体积膨胀，用玻璃棒拔出一个大黑炭砣子。

化学反应方程式是：

C12H22O11  →  12C+11H2O

该实验并不难做，但是，由于有强氧化性的浓硫酸参与该反应，常有SO2释放出来，污染实验环境，是该实验的问题。

消除方法：

培养皿里放进装适量NaOH溶液,把100mL的烧杯放在NaOH溶液里，100mL的烧杯上罩一只250mL的烧杯（NaOH溶液应封闭250ml的烧杯下口），SO2被NaOH溶液吸收。

化学反应方程式是：

2NaOH+SO2  ==  Na2SO3+H2O

▲探究实验设想提示

1、浓硫酸使蔗糖脱水炭化除了有SO2、CO2水蒸气排放外，还有大量的CO排放。

2、在大烧杯的内壁上粘贴滤纸条，滴加品红试液，观察浓硫酸和蔗糖发生炭化反应时产生的SO2使红色消退过程。

上篇：

 §2《气密性检查》的四种方法

下篇：

§4普通酒精灯可成为《高温防风酒精灯》

§4普通酒精灯可成为《高温防风酒精灯》

（可以转载，但不能故意抹掉或假冒原创作者）

《高温防风酒精灯罩》是淮海教学仪器研究所独家享有知识产权的创新仪器，广泛地使用在理、化、生各实验室所有的酒精灯上，适用教师演示实验和学生实验。

我国东部城市多数中学已使用。

《高温防风酒精灯罩》加放在普通酒精灯上即成高温防风酒精灯（如右图所示）。

1高温防风酒精灯有四个特点：

1.1高温 不用额外增加酒精用量而火焰温度比普通酒精灯有明显提高。

可快速完成《木炭还原氧化铜》、《石蜡催化裂化》、《水蒸气和铁粉的置换反应》等高温实验；能完美地进行玻璃导管的弯曲、拉抻加工，在中学实验室里足以取代酒精喷灯。

1.2防风 火焰保持直立稳定，可以敞开门窗或距离吊扇中心1.5米之外完成各种加热实验，做《焰色反应》有更突出的效果。

1.3省时节能 与普通酒精灯相比，加热液体物质的实验快1~2倍，加热固体物质的实验快3~5倍。

加快了课堂实验速度，为理论教学和学生练习赢得了大量时间，为学生填写实验报告赢得了大量时间。

1.4美观耐用 主体是用耐高温的玻璃制作的，正常使用不会损坏；与普通酒精灯结合和谐，整体如同工艺品。

2高温防风的原理：

 从灯罩下部进入的冷空气在灯焰周围得到预热，酒精充分燃烧产生高温火焰；在灯罩保护下火焰稳定集中，所以就产生"高温防风"效果。

3使用方法：

 手持灯罩"细腰"部位正放在燃着的酒精灯上，让灯焰从灯罩上口正中心穿出，用外焰加热。

加热完毕，持灯罩"细腰"部位从酒精灯上取下（稍有温热，绝不烫手），再熄灭酒精灯。

4与国内、外同类产品（或自制教具）比较：

 铁皮或铁丝网酒精灯防风罩

高温防风酒精灯罩

 ① 防风效果尚好。

  ① 防风效果好。

 ②金属表面积大，散热快，火焰温度低。

  ②玻璃是热的不良导体，火焰温度高。

 ③被烧热的防风罩必须用镊子取下，还要放在石棉网上，使用不便。

  ③手持灯罩的"细腰"部位（不烫手）在酒精灯上自由地装上、取下，安全方便。

 ④铁皮或铁丝网在实