木炭吸附作用演示实验的改进，本文主要内容关键词为：木炭论文,演示论文,作用论文，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。
1.问题的提出
九年义务教育三年制初级中学教科书《化学》（人教版）第五章第一节[实验5－2]和[实验5－3]演示了木炭的吸附作用，虽然达到了预期目的，但仍存在如下问题：
（1）对[实验5－2]：
①往集气瓶中添加几小块木炭时，要打开集气瓶盖，这样会使一部分有毒的NO[,2]气体从瓶中逸出，造成对空气的污染，不利于对学生进行环境保护的教育。
②在摇动集气瓶时，木炭因碰撞瓶壁而使瓶壁沾上黑色的木炭小颗粒，从而影响实验的观察。
③不能直观地说明木炭吸附红棕色的NO[,2]气体后，瓶内压强减少。
④所用时间较长。
（2）对[实验5－3]：
①同样存在因振荡锥形瓶，会使水中分散少量森炭小颗粒，影响观察效果。
②所用时间较长，[实验5－2]更长，达不到即时实验，即时观察现象的目的，不利于课堂教学。
针对以上问题，笔者通过多年的教学实践将上述两个实验进行了如下改进。
2.实验设计思路
（1）对[实验5－2]尽量采用封闭体系，减少污染。
（2）尽量排除实验过程中因操作带来的干扰。
（3）木炭表面积越大，吸附作用就越强，从而缩短实验时间。
3.仪器装置图（见图1，图2）
1 木炭对NO[,2]的吸附作用
2 木炭对红墨水中色素的吸附作用
4.操作步骤及现象
（1）对[实验5－2]（如图1）：
①按图1组装好实验装置（事先检查好装置的气密性）。 注意：为防止气体从漏斗管中逸出和木炭小颗粒从漏斗管中掉下来，采用一端套有胶皮管的玻璃棒将漏斗管塞紧。
②打开止水夹，发现锥形瓶中的水不能被倒吸进集气瓶中。
③关闭止水夹，将已研成细小颗粒的木炭（已烘烤）装入漏斗中，轻轻往上提起玻璃棒，木炭小颗粒滑落集气瓶中，注入适量木炭后，再慢慢转动玻璃棒，塞紧漏斗管。
④静置片刻，即可观察瓶中红棕色消失，说明NO[,2]气体被吸附。
⑤再次打开止水夹， 观察到有少量水沿导管流进集气瓶中， 证明NO[,2]气体被吸附后，瓶内气体压强减少。
（2）对[实验5－3]（如图2）：
①按图2a组装好实验仪器。在漏斗中填装已研成极细颗粒的木炭（已烘烤），约3～4cm高度即可，然后将漏斗中间的木炭用玻璃棒弄成凹状，便于注入红墨水，防止因红墨水浸染滤纸而影响实验效果。
②将玻璃棒轻轻斜放入漏斗中，沿玻璃棒往漏斗凹面中注入已稀释过的红墨水。此时从漏斗下端管口即滴下无色液体，经过1～2分钟，试管中可收集到无色液体约2mL。
③为消去学生认为是滤纸将红墨水过滤成无色的疑惑，可进行一个对比实验，如图2b。按此装置操作得到的仍然是红色液体。由此说明滤纸并不能将红墨水中的色素除去。
5.实验优点
（1）图1实验在封闭系统中进行，有效地防止了NO[,2]对空气的污染。即使往上轻轻提起玻璃棒时，有极少量NO[,2]从漏斗管中逸出，但由于漏斗中装有木炭，起到了对逸出NO[,2]的吸附，NO[,2]也不会散逸到空气中，有助于学生潜移默化地形成环保意识，培养学生积极主动地履行“绿色环保”的能力。
（2）图1实验将物理知识有机地渗透到化学中，体现了学科交叉、学科渗透、学科融合的思想，有利于培养学生综合应用知识解决实际问题的能力。
（3）图2实验中笔者使用未稀释的红墨水，效果同样很好，但不能倒入太多、太快。
（4）改进后的实验均无振荡或摇动操作， 有效地防止了木炭因沾于瓶壁或分散到水中而干扰实验现象的观察。
（5）木炭研磨成细小颗粒， 用相同质量的木炭增大了有效表面积，使实验时间大为缩短（至少比原来节约一半时间）；实验现象也更加直观、明了。虽然实验的前期准备工作相对要大，但对于“立竿见影”的演示效果和良好的教学效果，还是非常值得的。
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