国外中学化学实验介绍,本文主要内容关键词为:化学实验论文,国外论文,中学论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
1998年6月5日至9日受联合国教科文组织委托,首都师范大学基础教育研究所f在宁夏大学化学与化工系举办国外中学化学实验培训班。
本文选择了其中一些实验加以介绍,供老师们参考或选做。
一.吸烟中有害成分的简易检验
烟草制品在燃烧时所产生的烟雾中,含有上千种目前已鉴定出来的单体化学成分,其中被认为对人体健康最有害的是烟焦油、烟碱、一氧化碳和醛类等。本实验可以检验烟草燃烧烟雾中的醛类、还原性物质、尼古丁及联苯胺、一氧化碳等。原实验是用95%的乙醇溶液吸收烟雾中有害物质以检验尼古丁及联苯胺等。其装置如图1所示:
经我们查阅国内有关资料,改进后装置如图2所示:
实验时,先点燃香烟,当抽完2-3支次等香烟后1管中所盛蒸馏水,3管中所盛丙酮已呈黄色,2管中稀高锰酸钾溶液产生棕色沉淀。
1.取1管中的蒸馏水,用银氨溶液检验烟气中溶于水的醛类,可以明显看到有光亮的银附着于试管壁。
2.第2管中中性KMnO[,4]。溶液还原为MnO[,2]的棕色沉淀,证明烟气中还原性物质如胺类使KMnO[,4]紫色变为MnO[,2]的棕色沉淀。
3.取3管中2-3毫升丙酮溶液检验其中的尼古丁:加入1mol/L的氯化汞溶液(小心),可以看到有白色浑浊出现,当现象不明显时,加水稀释,由于沉淀在水中的溶解度较小,沉淀较为明显。其反应是:
4.另取3管中2-3毫升丙酮溶液检验其中的联苯胺。联苯胺是致癌物质,当加入饱和NaCO[,3]溶液后再加入Na[,4][Fe(CN)[,6]]饱和溶液时,即有明显的白色沉淀出现。证明烟气中有联苯胺存在。
5.如果还需检验烟气中的一氧化碳时可再连结一个盛滴有两滴鲜血的蒸馏水的具支试管,烟气过后,可以看到血液由鲜红变为暗红,证明血液携带氧的能力相对降低。
该实验对于教育那些吸烟的青少年中学生极有说服力。
二.摄影中的化学变化
摄影术中利用了许多化学反应,该实验使学生直观地了解摄影中化学变化原理。但原实验中用的是AgCl,见光分解不如AgBr效果好。
在一试管中混合10毫升10%AgNO[,3]溶液和10毫升20%NaBr溶液,使其生成大量淡黄色AgBr沉淀,将上层溶液倾出后,把AgBr沉淀倒在一滤纸上涂均匀,然后取一黑纸剪上一定花纹或十字图案,盖在涂有AgBr的滤纸上,在太阳光下晒半小时后,揭开黑纸后可以看到花纹处AgBr受光线照射分解生成银而形成黑色花纹。
三.制作面霜
这本国外实验教材中介绍制作面霜方法虽简单,但没有配料的量。随意取量的结果导致油、水不交乳而失败。其原料蜂蜡也不易找到,笔者改用硬脂酸代替蜂蜡,并按一定量配料制出的面霜效果极好。其方法是:
用小烧杯称取2.5克硬脂酸代替蜂蜡,再称取12.5克液体石蜡及6.3克白凡士林混合后小心在电炉上加热,边加热边搅拌,防止爆沸。另称取0.3克四硼酸二钠(硼砂)放入另一小烧杯中,加入8毫升水使之溶解,并加热至快沸时,将热的硼砂溶液小心倒入热油混合物中搅拌至冷却。冷却后加几滴油溶性香精,即可形成具有香味的面霜。
四.将聚合物分解成小分子
现代生活中接触到高聚物材料较多,如有机玻璃,聚苯乙烯等,该实验可使学生认识到高聚物受热可分解为小分子,并可用溴水或酸性高锰酸钾溶液检验其生成的小分子的不饱和性。其反应式为:
其加热分解装置如图3所示:
将高聚物(如有机玻璃钮扣或牙刷柄等)放入试管中加热时可以看到高聚物首先熔化,然后变成蒸气,将其收集冷凝在接受试管中。取出少量上述收集到的液体,加入少许溴水或酸性高锰酸钾溶液,加入的有色试剂均会褪色,证明其产物为不饱和的小分子。
注意:
高聚物分解形成的烟气有毒,必须在通风橱中进行。
五.酒后呼出气的检测
刚饮过酒的人呼出的气中含有酒精蒸气,酒精可被重铬酸钾氧化,其反应为:
利用此化学反应原理制成检测司机是否饮酒的装置,可防止司机酒后驾车。
六.电笔写字
电解饱和食盐水溶液,在阴极附近生成NaOH溶液可使红色石蕊试纸变蓝,阳极产生氯气,有漂白作用。其反应为:
由于石蕊试纸太小,可用滤纸先浸透饱和食盐水后略凉干再浸入紫色石蕊试液中取出贴在一玻璃片上。在6V电源的两端各接上一个5号电池的碳棒,使碳棒在滤纸上移动写字,可以看到连结阳极的碳棒写出白字,而连接阴极的碳棒则写出蓝字。
该实验设计新颖,增加了实验的趣味性。
七.密信、热敏纸
此外,这次选作的国外实验还有“建造一座水中花园”、“自制豆腐”、“测定硬脂酸的有效截面积”、“用炭清洁污水”、“从花中提取酸碱指示剂”、“防火材料”、“由动物脂肪制肥皂”、“从海带中提取碘”、“电解水测定阿佛加德罗常数”、“铁丝生锈时吸氧”、“定性检测溶解在水中的氧”、“染色”等等,由于篇幅所限就不一一介绍了。读者如需了解更多的实验,可从首都师大出版社去购买该书。
总之,这些实验选题广泛,设计新颖,联系实际,贴近生活。将化学变化原理寓于联系实际生活的实验之中,必然会激励学生的学习热情,肯定会收到良好的效果。
另外,国外实验的另一突出特点是特别重视实验的安全保障,重视环境意识的教育,防止污染等,这些都是当前我们强调科学素质教育,提高全民族的科学素质所必须的。
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