初中化学难点实验改进两则,本文主要内容关键词为:难点论文,两则论文,初中化学论文,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。
一、木炭还原氧化铜实验
1.改进方法
对实验用的试管进行加工,制成薄壁球泡试管,提高加热效能,缩短加热时间。
2.球泡试管的制作方法
取一支中φ15mm×150mm的普通试管,用酒精喷灯将其底部一侧烧至红热后,对着试管口用力吹气,成为一支球泡试管。(如图1)
附图
图1
3.球泡试管的特点
(1)球泡部分管壁薄,传热快;表面积大,受热集中,有利于提高加热温度,缩短加热时间。同样,在反应完成后,散热冷却也较快,可在一定程度上防止生成的铜被重新氧化。
(2)将反应混合物置于球泡中,可使反应物接触更紧密,不易被冲散,有利于固相反应的发生和铜珠的形成。
4.实验操作及实验效果
将木炭和氧化铜按质量比1:(10~11)的比例混合,充分研磨混匀后,装入试管底部的球泡中,用带金属网罩的酒精灯加热(如图2)。1~2分钟后,即可看到试管中出现红热现象,并有大量气体冲出使石灰水变浑浊,移开酒精灯,反应可继续进行。待冷却后可得到红色有金属光泽的铜粒或铜珠。
附图
图2
5.注意事项
(1)选用的试管宜小不宜大。球泡的大小要适度,若过小,实验效果不佳;若过大过薄,则加热时易变形或穿孔。
(2)固体反应物分子间是否充分接触,也是反应能否发生的关键之一。因此,木炭和氧化铜按比例混合后,必须进行长时间充分的研磨,使其混合均匀。
二、水的电解实验
1.存在的问题
(1)教材上提供的实验装置及操作方法存在诸多缺陷,电解速度慢,实验效果差。
(2)市售各类成套水电解器价格高,易损坏,且大都采取“H”形设计,也存在电极距离大,电解速度慢的问题。
2.改进方法
我设计制作了一套“Y形管水电解器”,巧用“Y”形三通管的特点,在“Y”形管中电解水,最大限度地缩短了电极距离,简化操作,取得了很好的实验效果。
3.“Y”形水电解器的制作
(1)装置结构:(如图3)
(2)材料用品:
附图
图3
φ6mm~φ7mm玻璃管两支,Y形管一支,长颈漏斗一个,缝衣针两枚。乳胶管若干,小玻璃珠两颗。尖嘴管两只,支架一个,导线两根。
(3)制作方法:
集气管刻度的标定:选取φ6mm~φ7mm且内径一致的两支长玻璃管,截取相同长度(约30cm~40cm,容积10mL左右),在一端分别连接上带玻璃球的乳胶管,用移液管每次移取2mL水装入玻璃管中,并用锉刀在相应液面高度处的玻管表面锉出刻度。
装置的连接:用乳胶管将两支集气管和长颈漏斗按装置图所示分别连接到“Y”形三通管的一端。若Y形管的分支过长,可适当截短。
电极的安装:选两枚长度适宜的缝衣针(或大头针等)做电极,直接从连接Y形管与集气管的乳胶管上刺进去,分别伸入Y形管的两个分支中,使针尖尽可能靠近。
附图
图4
装置的固定:将装置固定在一个合适的支架或木板上(如图4)。但要注意不能将长颈漏斗固定死,要让其能适度上下移动,以便调节液面高度。
4.Y形电解器的特点
(1)电极距离短,电解速度快,实验效果好。
(2)容量小,节约药品;集气管细长,产生的气体体积比准确,可见性好;检验气体方便,现象明显。
(3)结构简单,取材容易,便于制作;经济实用,不易损坏,可拆卸,便于保存。
5.实验操作及实验效果
(1)装液:用10%~20%的氢氧化钠做电解液,从长颈漏斗口加入,同时挤压集气管上部的玻璃球,使液体充满集气管。为防止集气管中玻璃球以上部分进水,可通过调整长颈漏斗高度,使漏斗内液面与集气管中的玻璃球下沿相平。
(2)通电电解:接通12V-16V直流电源,即可看到两电极上产生大量细密的气泡(此时若发现由于两极过于靠近,出现两极气泡相混合的现象,则需适当调整电极距离)。2~3分钟后,在负极集气管中即可收集到8mL~10mL氢气。最好在集气管内气体量即将达到整刻度时关闭电源,以便读数和观察气体体积比。
(3)检验生成的气体:用带火星的木条置于正极集气管上方的尖嘴管处,挤压玻璃球放出氧气,可看到木条复燃现象,并可重复进行多次试验。挤压负极集气管上的玻璃球放出氢气,用火柴在尖嘴管口处点燃,可看到氢气连续燃烧的火焰,现象十分明显。
(4)装置的清洗:实验结束后,将集气管从支架的卡口上取下,放低高度使其倒立,挤压玻璃球,即可很快放出电解液,然后再加入清水清洗几次,也可将整个装置拆开清洗。
6.注意事项
(1)由于本电解装置采用的是金属电极,因此所用电解液为氢氧化钠溶液。若需电解其他溶液,则要选择其他相匹配的电极材料,否则可能由于电极氧化,导致产生的气体体积比不准确。
(2)装置需长期存放时,应将各连接部分的胶管拆开,防止胶管老化粘连。