高中化学必修1实验改进案例PPT课件
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高中化学实验改进案例在实践教学中发现,课本上大部分演示实验都比较简单,理论性很强,现象比较明显,但也存在很多不足.有的实验反应时间过长或实验现象稍纵即逝,不利于学生观察;有的仪器装置比较复杂;有的实验不考虑环境污染问题,没有涉及有害气体的处理;有的实验实际操作太复杂,药品的危险性也比较大,不适合在课堂上做;等等. 下面举例说明我对高中化学常见实验的改进. 一、铜和稀硝酸的反应改进课本上铜和稀硝酸的反应直接在大试管里进行,在试管上部观察气体变为红棕色这一现象,但实际操作中往往是气体在液面上就变色.改进后的实验先加入碳酸钙与稀硝酸反应,其目的是排尽试管里的空气,以保证观察到反应产生的气体在试管A中不变色,进入B以后才变为红棕色的现象,从而证明稀硝酸与铜反应时产生的是NO. 1.仪器铁架台、酒精灯、具支试管、平底烧瓶、锥形瓶、干燥管、导管. 2.药品稀硝酸、块状碳酸钙、螺旋状铜丝、氢氧化钠溶液、棉花. 3.装置图 4.实验步骤如图,在具支试管A里加入一小块碳酸钙,然后加入10mL稀硝酸,待溶液中不再产生气泡时快速将带有螺旋状铜丝的塞子塞上,打开止水夹a,关闭止水夹b,同时将导管插入集气瓶B中.2分钟左右即可看到B中充满红棕色气体.此时打开止水夹b,关闭止水夹a.有关反应的化学方程式:3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,2NO+O2=2NO2. 说明:①稀硝酸的浓度为1∶3(体积比);②开始时反应速度有点慢,可以微热;③C中的氢氧化钠溶液和干燥管中棉花上沾的氢氧化钠溶液,可以双重吸收剩余的NO和其氧化物,防止其污染环境.有关反应的化学方程式:2NO+O2=2NO2,2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O;④收集NO的集气瓶必须干燥. 二、乙烯的实验室制取改进课本上乙醇在170℃、浓硫酸做催化剂的条件下反应制乙烯,不但条件不好控制,而且副反应比较多,在学生实验时使用浓硫酸也存在一定的危险性.改进后的实验用氧化铝(做催化剂)催化乙醇脱水制取乙烯,可以使实验的操作更简单,同时减少了实验的危险性,还可以防止生成更多的副产物.具体的实验仪器、药品以及操作如下: 1.仪器酒精灯、铁架台、硬质玻璃管、橡皮塞、导管、小试管、水槽. 2.药品乙醇、氧化铝、蘸有乙醇的脱脂棉. 3.实验步骤(1)把蘸有乙醇的脱脂棉放入硬质玻璃管的底部,然后把硬质玻璃管横着放平,固定在铁架台上,用药匙向试管的中央部位加入大约0.5g氧化铝,塞好带导管的塞子. (2)向水槽中加水,并将2支试管及与之配套的塞子放入水槽,作好排水集气的准备. (3)加热放有催化剂的部分(加热的过程中,催化剂会稍稍地变黑),当气泡产生比较多时再收集产生的气体,反应一段时间后,如气泡产生得比较慢时,可以在催化剂和蘸有乙醇的脱脂棉中间微热片刻,以促进乙醇的挥发(整个过程主要是对催化剂的加热). (4)气体收集结束后,先取出导管,再熄灭酒精灯. 说明:该实验可以避免因使用浓硫酸带来的危险性和实验条件的苛刻性.此实验改进后也有副产物二氧化硫的产生,要注意区别乙烯和二氧化硫性质的不同之处.由实际的操作经验可知,用2mL乙醇可以制得5~7次规格试管的乙烯气体.无论用何种物质做催化剂时,催化剂都不是单纯地起到吸水的作用,而是经历了生成氢氧化铝的过程,最后分解变成了氧化铝. 总之,在实验教学中,教师应根据教学内容和学生的实际情况,进行实验教学的最优化处理,实验的改进可以进一步地让学生加深对此实验的认识,并掌握相关知识.因此,在化学教学中,教师针对性地对某些实验进行改进和创新具有非常重大的意义.。