和与稀盐酸反应的实验创新设计,本文主要内容关键词为:盐酸论文,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。
鲁科版化学必修1第三章第一节“活动·探究”要求对和的化学性质通过设计实验进行比较,笔者现提出适合教师演示和学生实验的三种可行性设计方案,以供同行参考。
一、利用传统仪器进行创新设计
1.实验用品
2.实验装置
实验装置如图1所示。
3.实验准备
(1)首先在U形管的2个支管口分别装2个大小相同的小号气球,然后用细线扎紧,直立固定在铁架台上,最后检查各连接部位,以保证良好的气密性。
(4)分别在2支注射器内装10 mL HCl溶液,并分别插入U形管的橡胶塞上,在注射器针头上可连接一段输液用的细塑料管,使之接近液面。
4.实验过程及结论
实验过程及结论见下页表1。
5.实验创新点
(2)利用注射器、气球,通过连通器的气压原理把定性实验转化为模拟性定量实验,增强了实验的探究性和科学性。
(3)将塑料软管插入溶液液面以下,通过气体的流动使反应物充分接触,在不振荡的情况下使之反应完全。
(4)培养了学生对实验的观察能力,提升了学生的实验创新和探究意识。
6.实验反思
(1)实验综合性强,可以作为探究创新实验演示案例,不适合学生进行探究性设计。
(2)在进行定量实验过程中,可能在读数、反应终点的判断和液面高度的观察等环节存在着一定的误差,可能会导致读数结果和理论值有一定的偏差。
(3)由于在2种溶液中的溶解度不同,以及气球膨胀系数的差别,可能会对定量实验的数据和判断产生一定的影响。
二、利用二氧化碳传感器进行创新设计
1.实验用品
注射器2支(20 mL)、具支试管2支、橡胶塞2个、铁架台1个、滴定夹1个,二氧化碳传感器2台、数据采集器1个、计算机1台、0.05 mol/L溶液、0.05 mol/L溶液和0.1 mol/LHCl溶液。
2.实验装置
实验装置如图2所示。
3.实验准备
(1)在橡皮塞上打大小适当的2个孔,用于连接带细胶管的注射器和传感器的进气管。
(2)检查传感器的电池和计算机软件是否正常。
(3)检查各连接部位,保持良好的气密性。
(4)分别在2支试管内各装10 mL的溶液和溶液,注射器内装15 mL HCl溶液,按图2所示连接装置。
(5)将连接溶液、溶液的2个传感器分别连接数据采集器通道Ⅰ,Ⅱ的通道口,连接计算机,进入DIS实验软件系统,打开传感器电源开关,点击平铺窗口,分别调零。
4.实验过程及结论
实验过程及结论见下页表2。
5.实验创新点
(1)利用DIS实验系统对实验进行整合,使定性实验定量化,大大增强了实验的直观性和科学性。
(2)将塑料软管插入溶液液面以下,通过气体的流动使反应物充分接触,在不振荡的情况下使之反应完全。
(3)培养了学生对实验的观察能力,极大地提升了师生运用现代实验工具进行实验探究和设计的能力,激发了学生的创新意识。
6.实验反思
(1)配制一定物质的量浓度溶液时可能存在误差,这样会导致实验数据出现一定的偏差。
(2)在滴加盐酸时会导致试管内的气体体积有微小变化,对实验数据会产生一定的影响。
(3)由于在2种溶液中的溶解度不同,可能会对定量实验的数据和判断产生一定的影响。
(4)一般实验用二氧化碳传感器的量程在0~5000 ppm,在实验过程中要使用稀溶液,以防止产生的量超出量程范围。
三、利用压强传感器进行创新设计
1.实验用品
20 mL注射器、具支试管各2支,同号小气球、橡胶塞各2个,铁架台、滴定夹各1个,压强传感器2台,数据采集器1个,计算机1台,0.5 mol/L溶液,0.5 mol/L 溶液,1 mol/LHCl溶液。
2.实验装置
实验装置如图3所示。
3.实验准备
(1)在橡皮塞上打大小适当的2个孔,用于连接带细胶管的注射器和传感器的进气管。
(2)检查传感器和计算机软件是否正常。
(3)在2支试管的支管口分别装2个大小相等的小号气球,并用细线扎紧,检查各连接部位,保持良好的气密性。
(4)分别在2支试管内各装15 mL的溶液和溶液,注射器内装15 mL HCl溶液,按图3所示装置连接。
(5)将连接溶液、溶液的2个传感器分别连接数据采集器通道Ⅰ,Ⅱ,连接计算机,进入DIS实验软件系统,点击平铺窗口。
4.实验过程及结论
实验过程及结论见下页表3。
5.实验创新点
(1)利用DIS实验系统对实验进行整合,使定性实验定量化,大大增强了实验的直观性和科学性。
(2)将塑料软管插入溶液液面以下,通过气体的流动使反应物充分接触,在不振荡的情况下使之反应完全。
(3)培养了学生对实验的观察能力,极大地提升了师生运用现代实验工具进行实验探究和设计的能力,激发了学生的创新意识。
6.实验反思
(1)配制一定物质的量浓度溶液时可能存在误差,这样会导致实验数据出现一定的偏差。
(2)在滴加盐酸时会导致试管内的气体体积有微小变化,对实验数据会产生一定的影响。
(3)由于在2种溶液中的溶解度不同,可能会对定量实验的数据和实验结果的判断产生一定的影响。
(4)由于气球膨胀系数的差别,可能会对定量实验的数据和实验结果的判断产生一定的影响。