化学实验创新与自制教具.docx

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化学实验创新与自制教具

九年级化学实验改进改进与世无争创新

武威九中赵国忠张进学

一、收集气体方法的改进

实验室气体的收集

教材方案：

排水集气法如右图

缺点：

仪器容积大水浪费多。

操作复杂。

改进方案：

如右下图所示

制作方法：

（略）

使用方法：

B口进气，A口排水

应用：

收集难溶性气体如氧气、氢气等；

呼出气体的收集；用于净化气体的装置（洗气瓶）。

优点：

装置简单操作方便；可节约用水。

二、《比较吸入气体与呼出气体》的实验探究

1.呼出气体的收集

排水法

教材方案：

收集呼出气体，采用普通的排水法如左下图。

改进方案：

排水法：

如中下图。

排空气法：

如右下图。

2.呼出气体与空气中CO2含量比较

教材方案：

如右图

改进方案

如下图所示，取一集气瓶，内装少量澄清石灰水，再连接带有两支导气管的双孔塞，一支导气管伸入瓶底，一支刚露出瓶塞既可。

如图1所示，从B端吸气，观察澄清石灰水有无明显现象；

如图2所示，从A端往集气瓶内呼气，观察澄清石灰水有无现象。

改进优点：

比较空气中二氧化碳与呼出气体中化碳的含量的明显不同，在同一环境中吸气、呼气，对比效果明显。

三、有关“蜡烛燃烧”的实验探究

教材实验方案（下图1）

缺点：

产生的水雾易挥发，时间把握不好常失败，现象不明显，烧杯中石灰水不好振荡。

改进方案：

（上图2）

取一支干燥且干净的冷集气瓶罩在蜡烛火焰的正上方，观察现象。

观察现象后，将集气瓶迅速翻转过来，倒入澄清石灰水，盖上玻璃片振荡，观察现象。

改进优点：

虽只换了一只集气瓶，但水雾保持较久，石灰水易振荡，保证了实验成功率。

四、“测定空气中氧气的体积分数”的实验探究

原理：

燃烧红磷法是用红磷燃烧消耗容器中的氧气产生负压，使水进入容器，证明氧气的体积分数约占空气的1/5。

存在问题：

1、红磷的着火点较高，红磷燃烧熄灭并不是容器里的氧气耗尽，而是氧气的浓度降低到不能再支持红磷燃烧，即红磷燃烧仅消耗75%左右的氧气，剩余氧气还在容器中，所以水面不可能达到1/5的理想高度。

2、当把燃烧的红磷插入容器中无意或故意不立即塞紧橡胶塞，使容器里一部分受热膨胀的空气外逸，在容器温度还没降到室温的情况下就产生了负压，水面高度就可达到甚至超过1/5，学生看到的是一个实验成功的假象，但却失去了实验的真实性和科学性。

改进方案1：

 准备:

（如右图）取一支大的试管，加单孔橡胶塞，孔中插一根3cm长的短玻璃导管，玻璃导管上加一段4cm长的乳胶管，把乳胶管折回，用弹簧夹夹住，试管密闭。

用烧杯准备一杯染色的水，再备一盏酒精灯、少量白磷。

实验步骤：

1、取黄豆粒大的一块白磷，用滤纸擦干水，立即放入准备的试管里，塞上带乳胶管和弹簧夹的橡胶塞密封（如图1），将试管稍作烘烤，白磷就燃烧起来，振荡试管，防止白磷粘在试管壁上。

2、待试管内不再产生白烟，撩起擦洗试管4~5次，试管温度迅速降到室温。

3、把试管倒插入染色的水里（如图2），打开弹簧夹，水即沿乳胶管进入试管（如图3），捏住乳胶管，把试管从水中取出，正立试管观察现象（如图4）。

改进方案2：

准备：

取一支大的试管，用标记五等分。

用烧杯准备一杯（染色的）水，再备一杯热水、少量白磷。

实验步骤：

1、 如图1所示：

取黄豆粒大小的一块白磷，用滤纸擦干水，立即放入准备的试管里，塞上胶塞密封。

2、把试管放入热水中，白磷就燃烧起来。

3、待试管内不再产生白烟，用湿冷抹布擦洗试管，试管温度迅速降到室温。

4、如图2所示：

把试管倒插入染色的水里，打开橡胶塞，水立即进入试管。

5、在水下塞上橡胶塞，拿出试管正放，观察现象。

改进实验方案3：

如右图所示：

燃烧匙内放一小块白磷，把橡皮塞插入瓶（抽滤瓶）中，并把塞子塞紧。

然后用放大镜聚光射向白磷，观察白磷燃烧的现象。

待白磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察烧杯中的水倒吸进瓶内的现象。

改进实验的优点：

1、 白磷易燃烧，所用装置简便易操作；2、物质在燃烧时一直在密闭的容器内进行，绝无热空气外；3、符合实验的真实性和科学性。

五、《分子间有空隙》的实验探究

在各种教材中介绍的方法有图1、图2两种，他们都有实验速度慢和可见度太小的缺点。

改进方案1：

准备 ：

（如右下图1） 取一支大试管，加一个单孔橡胶塞，孔中插一根20cm长的玻璃导管，玻璃导管在试管里不要露出橡胶塞，备100ml水、100ml无水酒精（用墨水染红）。

实验步骤：

1、先向试管里加入约1/2体积水，再加入约1/2体积的无水酒精（水密度大，沉在下面，酒精密度小，大体浮在上面），塞上带长玻璃导管的橡胶塞，用滴管或注射器将酒精从玻璃导管顶部注满（如图2所示）。

2、一手持试管，一手持玻璃导管并用食指堵住玻璃导管顶端，慢慢上下颠倒3~4次，水和酒精充分混溶后，正立试管观察玻璃导管上部（如图3所示）。

改进方案2：

1、先向干燥管里加入约1/2体积水，再加入约1/2体积的无水染色酒精（水密度大，酒精密度小），塞紧橡皮塞（如右图1所示）。

2、上下颠倒几次，将细口端向上放置（如右图2所示），观察现象。

改进优点：

1、实验一次所需酒精用量少，节约；2、水和酒精混溶后缩小的体积在玻璃导管里得到明显放大，可见度高；3、做一次实验所需时间短。

六、有关分子运动的实验探究

教材P50：

活动与探究

教材方案

缺点：

1、操作较为复杂。

2、所需烧杯大，实验所需时间较长。

3、氨水刺激性强，污染严重。

改进方案1：

1、取两张蓝色的石蕊试纸，分别喷上蒸馏水及醋精。

观察现象（如图1、图2）。

将喷水的石蕊试纸贴在一稍大的烧杯内壁上，将此烧杯罩在一个盛有醋精的小烧杯上（如图3）。

观察现象。

改进方案2（如下图）：

改进优点：

1、操作简单，所需仪器少而小。

2、对比明显，学生易懂。

3、无污染。

七、二氧化硫燃烧实验的改进

改进方案（如右图）

改进优点；NaOH溶液吸收产生的二氧化硫气体，污染非常少。

八、“浓硫酸溶解放热”的实验探究

教材方案：

（如右图）把浓硫酸沿烧杯壁慢慢地倒入水里，并不断搅拌，

溶液的温度快速升高，触摸烧杯外壁，烫手。

缺点：

1、课堂上让每个学生都来摸一下，所需时间长。

2、用普通温度计测量，可见度太小。

改进方案（如下页右图）：

1.

准备  取一只15×150的小试管，加入3~5mL染了红色的煤油（煤油的比热小），试管上配一只单孔橡胶塞，插一根φ5mm长40cm的玻璃导管，导管下端直达试管底部，放大的温度计就做好了。

2.. 实验  把浓硫酸沿烧杯壁慢慢地倒入水里，手持放大的温度计试管上端不断搅拌混合液，随着溶液的温度快速升高，试管里的空气、煤油的体积都膨胀，红色煤油沿导管快速上升，课堂上每个学生都能观察清楚。

改进优点：

直观性强，可见度高，节省课堂演示时间。

九、有关燃烧的条件实验探究

1.燃烧条件之一:

着火点

教材方案：

（如图）

缺点：

教材上的实验易引发意外，且在敞开环境中燃烧白磷，产生大量白烟，

.燃烧的条件之一

改进方案（如图）：

1、取两支干燥的大试管，分别放入一小粒拭干水的白磷和一小匙红磷，分别塞上橡皮塞。

2、将上述两只大试管同时放入一杯热水中（温度稍高），观察现象。

改进优点：

操作简便易行且无污染

2.燃烧的条件之二：

氧气

教材方案：

（如右上图）

缺点：

需制氧装置，白磷需固定，操作复杂，且不易成功，污染严重。

改进方案：

（如图）

改进优点：

操作简便易行且现象明显。

十、有关验证CO2与NaOH溶液反应的实验方案

改进方案一（如下图）

控制对比条件

改进方案二（如下图）

控制对比条件

改进方案三

十一、关于活性炭的吸附性实验探究

教材方案：

缺点：

加入木炭或活性炭后，液体悬浮许多炭的颗粒，呈现黑色，无法观察现象，若要观察红墨水的褪色情况，需进行过滤操作，这就使实验时间拉长，教学效率降低。

改进方案：

（如下图）

改进优点：

1、课前准备充分，课上节时有效。

2、操作快捷，现象明显。

十二、倾倒二氧化碳实验的改进

第六单元课题3[实验6－12]：

实验操作有时把握不好，倾倒二氧化碳时会造成上面的蜡烛先熄灭，下面的后熄灭，学生会对二氧化碳的密度作出错误的结论。

这个实验可做如下改进，成功率很高。

十三、自制指示剂

植物的花、叶、根、茎中，含有花青素之类的有机色质或有色基质。

它们在不同酸碱度的溶液中，由于和氢氧根离子或氢离子发生化学反应的程度不同，而产生相应的颜色变化。

花青素之类的有机色质易溶于酒精。

通过萃取的方法提取这类色素，就可配制成酸碱指示剂。

自制的指示剂能让酸、碱、中性水溶液有明显规则性的颜色变化时，才能作为指示剂。

常见各类指示剂的材料，有以下几类：

1.有颜色的种子：

黑豆、红豆。

2.有颜色的花：

非洲凤仙花、太阳花、牵牛花、山茶花、报春花、红玫瑰花。

3.有颜色的果皮：

葡萄皮、山竹外皮、火龙果外皮、红萝卜皮、茄子皮。

4.有颜色的叶：

紫色高丽菜（紫卷心菜）、紅凤菜、紫苏、红叶李、红枫的叶片。

各类材料遇到酸碱性溶液显示的颜色

酸性溶液

中性溶液

碱性溶液

紫色高丽菜汁

红色

紫色

绿色

黑豆水

红色

酒红色

绿色

红凤菜

红色

紫色

绿色

石蕊试纸

蓝变红

不变色

红变蓝

广用试纸

黄橘红

绿色

蓝色

紫色石蕊试液配制

（一）

实验准备：

①在250mL烧杯中注入150mL左右的蒸馏水，加入半药匙石蕊粉末，微热至50℃～60℃，搅动加速溶解成深蓝紫色石蕊溶液（原液），备用。

②试管里注入1体积的蒸馏水，通入CO2制成饱和CO2水溶液（H2CO3），备用。

紫色石蕊液配制：

在不断振荡的条件下，在蓝紫色石蕊原液中逐滴加入饱和CO2水溶液，直至溶液由蓝紫色变成纯正的紫色，即成。

紫色石蕊试液配制

（二）

取适量石蕊粉末于一大试剂瓶内，倒入适量酒精溶液（乙醇与蒸馏水体积比为1：

1），浸泡。

最好浸泡时间长一些，甚至过一晚。

取浸泡后的清液，缓慢加入蒸馏水量。

提示：

石蕊溶液最好用新制的，颜色不容易发生变化。

十四、木炭还原氧化铜实验改进

教材方案

缺点：

1、加热需要时间较长。

2、现象不明显。

改进方案：

步骤：

1、将CuO、木炭粉和蔗糖按10：

1：

1混合后拌入适量水成糊状。

2、用棉球将糊状物均匀地涂在试管内壁。

3、将试管烘干备用。

优点：

加热时间较短，现象明显。

十五、简易启普发生器的制作

材料准备：

注射器活塞玻璃导管胶皮管橡皮塞。

制作方法：

如图所示，用活塞打小孔。

按图装配仪器。

使用步骤：

1、取下橡皮塞给注射器加入10毫升稀盐酸。

2、给注射器加入块状大理石。

3、打开弹簧夹推活塞使稀盐酸与大理石接触。

4、关闭弹簧夹反应即可停止。

优点：

1、废弃注射器被利用2、可节约药品。

3、可控制反应的发生。

4、操作简单使用方便。

十六、探究CO2性质的组合装置

材料准备：

直径15mm的长玻璃管、导气管、胶皮管、弹簧夹2个、铁架台、铁夹、小烧杯、试管、软塑料瓶、石蕊试纸和简易启普发生器。

制作方法：

如图所示制作装置。

优点：

1、可节约药品；2、多个实验一次完成，可节省时间；3、操作简单现象明显。

十七、对试管壁沉积铜迹的洗涤方法

在做木炭还原CuO的实验后，试管内壁常沉积一层红色的铜，很难清洗，可向试管内加入一定量的饱和NaOH溶液加热煮沸约2分钟，红色铜迹很快从试管壁脱落下来，再用水冲洗既可。

其原理是NaOH对玻璃表面微弱腐蚀，致使附着在玻璃浅表层的铜自行脱落。