化学创新实验:硫在空气或氧气里燃烧的实验改进
- 格式:doc
- 大小:1.15 MB
- 文档页数:4
硫在氧气中燃烧实验改进的探究南宁市邕宁区那楼中学玉小艳一、实验目的硫在氧气中燃烧实验是氧气重要性质的实验之一。
但是硫燃烧生成二氧化硫是污染物,课本上的教师演示实验是需要在通风橱内进行的。
我们农村学校没有见过通风橱,为了减少演示实验时二氧化硫的污染,特别是在空气中燃烧所产生的二氧化硫。
所以才对这个实验进行了微改进。
网络上已经有很多对该实验的改进,有的改进为密闭容器中进行,但是装置变得复杂,操作也不简便,成功率很低。
所以我本次改进试着从实验的微型化入手,以图减少对环境的污染,同时也可以利用身边的废物进行再利用。
二、实验仪器及试剂1.实验仪器集气瓶、橡胶塞、废旧饮用水瓶、燃烧匙、酒精灯、火柴、滤纸、大烧杯、药匙。
2.实验药品硫粉、NaOH溶液、氧气、水。
三、实验仪器装置图及仪器的组装说明1.仪器装置图(见附图)2. 组装说明先将废旧的1.555升的饮用纯净水瓶按比例从瓶口下部分剪开(瓶口到裁剪处要比集气瓶高出2-3厘米)。
找出一个合适该瓶口的橡胶塞,打孔,插入燃烧匙。
调整高度(滤纸要放置在集气瓶口),再拿出燃烧匙在燃烧匙杆上插入3-5层的厚滤纸(滤纸先按瓶子大小裁剪好)。
最后把燃烧匙组装在已经剪好的废旧瓶口上。
为了方便加入药品,可在燃烧匙药勺处剪开塑料瓶,等加入药品后再封上。
四、实验操作部分(教学过程)1.收集一瓶氧气,注意先在集气瓶内加入少量氢氧化钠溶液(约占集气瓶总体积的1/8)。
2、在大烧杯中加入少量的水,同时把收集好氧气的集气瓶放在大烧杯中。
往滤纸中滴加氢氧化钠溶液(要加入足够的氢氧化钠溶液,使之能更好的吸收二氧化硫)3、将塑料瓶剪开处打开,加入药品,封好。
点燃酒精灯加热药品,等硫燃烧后观察现象。
再慢慢的伸入氧气瓶中,观察现象并与氧气中现象相比较。
4、最后液封起来,防止二氧化硫泄露污染空气。
五、装置改进的意义装置简单,并且实验中现象明显,并用NaOH溶液吸收生成的二氧化硫气体,使在空气中燃烧反应生成的二氧化硫尽可能的被吸收。
硫在空气与氧气中对比燃烧实验的改进作者:李海鸿来源:《新课程研究·教师教育》2014年第08期【摘要】硫在空气与氧气中对比燃烧实验是浙江教育出版社出版《科学》八年级下第三章第1节“空气与氧气”的一个重要实验,使用改进后的装置,避免了原教材实验操作时带来的污染环境和危害人体健康问题,获得了很好的实验效果,提高了课堂教学效果。
【关键词】硫;实验改进;环境污染;危害健康【中图分类号】G633.8 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089(2014)27-0187-02一、改进实验的目的硫在空气与氧气中对比燃烧实验是浙江教育出版社出版《科学》八年级下册第三章第1节“空气与氧气”的一个重要实验。
课本介绍的实验步骤是(图1):老师提前采用排水法收集一瓶氧气,然后将硫磺放在燃烧匙中在空气中的酒精灯火焰上点燃,让学生观察硫在空气燃烧的现象(观察火焰的颜色,闻产生气体的气味),再伸入充满氧气的集气瓶里,观察硫磺在氧气中燃烧时发生的现象。
这样的操作存在的问题:1.老师在课堂上演示氧气化学性质时需要提前制取很多瓶氧气,携带不方便,氧气也容易泄露。
实验成功率较低。
2.因为实验室没有通风橱,进行学生实验时会导致室内充满大量的二氧化硫刺激性气味的气体,对实验者(老师或学生)的身体会造成伤害。
要么有的老师只是自己演示而取消学生的分组实验。
虽然有的老师在作实验前事先在集气瓶的底部留少量的水,以吸收生成的二氧化硫气体。
可效果并不明显,笔者曾经在两个班级的演示实验之后,咽喉部难受了三四天。
为了避免这一现象的发生,下面结合自己的教学实际情况和以前教师培训时获得的一些经验,对这个实验进行了改进和补充。
二、实验仪器及试剂家庭用带盖玻璃瓶一个,单孔胶塞两个,玻璃导管两个,塑料瓶大号一个,带盖塑料瓶小号一个,塑料导管一个,燃烧匙一个,止水夹一个,电热熔枪一个,硫磺,二氧化锰,H2O2溶液,氢氧化钠溶液。
三、实验仪器装置图及仪器的组装说明及优点1.装置连接图(图2)。
硫的燃烧实验改进设计在人教版九年级化学教材上册P33学习氧气的性质时,教师要在课堂上演示硫在空气中和氧气中的燃烧实验,教材的演示实验方案存有以下几个问题:1.由于硫燃烧会产生有毒的气体二氧化硫,而该实验首先要将硫在空气中点燃并观察实验现象,此时产生大量有毒气体危害师生健康,同时由于反应微弱,学生也不能近距离观察实验现象,之后再放入氧气中燃烧,由于反应放热,虽然有玻璃片盖住瓶口,仍然会有大量二氧化硫从集气瓶中逸出。
2.水不能很好的吸收二氧化硫,实验结束后,洗涤仪器中仍然会有二氧化硫的逸出,危害实验员的健康。
3.教师在课前要制取好氧气,这对于有连堂课的老师准备时间仓促,同时制取好的氧气容易泄露,从而造成演示实验现象不明显或者实验失败。
为解决这些问题,作者在教学中经过反复尝试,最后设计了一套用于实行硫在空气中、氧气中的燃烧实验装置,该装置简单容易操作,大量减少空气污染,可近距离观察实验现象,实验对比效果很好,演示时间也很短,同时把氧气的制取和硫的燃烧两个实验很好的结合起来。
一、实验仪器及试剂实验仪器:集气瓶一个、20 mL塑料注射器两个、三孔橡皮塞一个、燃烧匙一个、导管两根、气球一个、橡皮筋一根、酒精灯、火柴、药匙2个。
实验药品:二氧化锰、6%双氧水、硫、氢氧化钠溶液。
二、实验仪器装置图(图1)及仪器的组装说明过氧化氢溶液硫二氧化锰图1 实验装置图集气瓶内装有少量二氧化锰,注射器内装有适量6%双氧水,燃烧匙中装有少量硫。
由于实验中会产生大量氧气和二氧化硫,同时反应放热,气球起到一个缓冲压强的作用,同时也能够收集产生的二氧化硫。
三、实验操作先向集气瓶中加入适量二氧化锰,用塑料注射器吸取适量双氧水,用药匙取少量硫于燃烧匙上,将燃烧匙在酒精灯上加热至有火焰时迅速伸入集气瓶并塞进橡皮塞,此时可近距离观察硫在空气中燃烧的现象:硫燃烧,发出微弱的淡蓝色火焰,如图2所示。
推入注射器的活塞,向集气瓶中注入双氧水,双氧水在二氧化锰的催化作用下产生大量氧气,此时可马上观察到硫在氧气中燃烧的现象变为:剧烈燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,如图3所示。
硫在空气与氧气中对比燃烧实验的改进发布:马桂萍时间:2010-5-5 9:23:21 来源:宁夏教研网点击:2157讨论:4一、改进实验名称硫在空气与氧气中对比燃烧实验的改进刘继斌(宁夏贺兰县第四中学750200)二、改进实验的目的初中化学义教本人教版课程标准实验教材P34页硫磺在氧气中的燃烧实验,课本介绍的实验步骤是:老师提前采用排水法收集一瓶氧气,然后将硫磺放在燃烧匙中在空气中点燃,让学生观察硫在空气燃烧的现象(观察火焰的颜色,闻产生气体的气味),再伸入充满氧气的集气瓶里,观察硫磺在氧气中燃烧时发生的现象,这样的操作一般容易造成空气污染。
因为现有的实验室一般都没有通风橱,最少的都是两人一组实验,因而实验室中充满大量的二氧化硫刺激性气味的气体,长久下去对实验者(老师或学生)的身体会造成伤害。
要么有的老师只是自己演示而取消学生的分组实验。
虽然有的老师在作实验前事先在集气瓶的底部留少量的水,以吸收生成的二氧化硫气体。
可效果并不明显。
为了避免这一现象的发生。
下面结合自己的教学实际情况和以前到西北师院高师培训中心参加银川市中学骨干教师培训时获得的一些经验,对初中化学中的一些实验进行了改进和补充,有不妥之处,请大家指正。
三、实验仪器及试剂10ml塑料注射器一个,双孔胶塞一个,单孔胶塞两个,导管,广口瓶一个,铁架台一个,酒精灯一个,烧杯一个,破碎大试管或玻璃管一节,硫磺。
二氧化锰,H2O2溶液,氢氧化钠溶液四、实验仪器装置图及仪器的组装说明说明:实验开始前在A装置的广口瓶中事先加入一定量的二氧化锰,在注射器中装满H2O2溶液并组装好装置A;在玻璃管装少量硫磺并将其固定在铁架台上,根据酒精灯的火焰调节并放好酒精灯(如图B);在烧杯中加入一定量的氢氧化钠溶液(如图C)五、实验的操作部分1、实验方法:(1)取一段玻璃管(可用碎底的大试管代替),水平固定在铁架台上,内装硫磺。
两口配带导管的单孔塞,一边与氧气的发生装置(用过氧化氢和二氧化锰来制取氧气)连接,另一边的导气管插入水或氢氧化钠溶液中,如图所示。
硫燃烧的创新实验
一、实验目的
硫在空气和氧气中燃烧的实验对比是学习氧气性质的关键性实验,实验的成功与否直接影响到能否得出氧气支持燃烧的主要性质。
但是,此实验难免会有大量的二氧化硫气体排放
到教室里,严重危害学生的健康,为此,我对这一实验进行了改进,完全避免了这一现象的
发生,而且操作简单,现象明显,师生不在身受其害。
二、实验仪器及试剂
集气瓶、胶塞、燃烧匙、导线、钨丝、注射器一支、学生电源、药匙、硫粉、5%过氧化
氢溶液、二氧化锰
三、实验仪器装置图
组装说明;大集气瓶做发生装置,双孔橡皮塞上分别是燃烧匙和两根金属丝,注射器里装入的是5%的双氧水溶液。
四、实验操作
1、硫在空气中燃烧。
连接好装置,在集气瓶中加入少量二氧化锰,向燃烧匙中加入适量硫粉,塞紧瓶塞。
然后,打开电源开关,待到钨丝发红,便会点燃硫粉,此时关闭电源,出现微弱的淡蓝色火焰。
2、硫在氧气中燃烧。
缓慢推动注射器,让双氧水与二氧化锰接触并产生氧气,硫剧烈燃烧,发出蓝紫色火焰。
3、吸收处理污染物
待装置冷却后,取下注射器,在注射器中再注入氢氧化钠溶液,再向瓶中推入氢氧化钠溶液以吸收处理二氧化硫污染产物。
五、创新的意义
首先,这个实验最大的特点就是将硫的点燃、给硫提供氧气和实验结束后对空气污染物的处理三位一体有机的结合,大大激发了学生的大胆创新思维意识和学习兴趣。
其次,在操作简单、比较环保的基础上实现了与普通实验过程中一样明显的实验现象,起到了很好的对比效果。
硫在空气中燃烧的改进实验
三里岗中心学校刘忠恩
九年级化学上册(人教版)P34,实验2-3,在燃烧匙里放少量硫,加热,直到发生燃烧,观察硫在空气里燃烧时发生的现象。
硫在空气中燃烧产生微弱的淡蓝色火焰,只有近距离才能观察清楚,为了能让学生观察现象,我们教师的一般做法是:手持燃烧匙在教室内走一周,但是硫燃烧会生成有毒的二氧化硫气体,既会给学生的健康带来影响,又会污染空气,基于此,设计了如下改进实验。
实验原理(化学反应):
S+O2点燃
SO2
2NaOH+SO2 Na2SO3+H2O
实验用品:
燃烧匙、酒精灯、药匙、硫、氢氧化钠溶液、塑料瓶2只(可口可乐瓶1只、
矿泉水瓶1只)、胶带、小刀、海绵等。
实验步骤:
1、用小刀在可口可乐塑料瓶的侧上方开一个口(长约4cm,宽约2cm)。
2、用胶带把两个塑料瓶口对口粘好。
3、取一块海绵,厚约2cm,长、宽略大于塑料瓶开口的面积,把燃烧匙斜穿海绵(当海绵塞在开口处时,燃烧匙竖直,不倾斜)。
4、从开口处向塑料瓶内加入一定量的氢氧化钠溶液,并在朝向瓶内的海绵一侧喷适量的NaOH溶液。
5、在燃烧匙里放少量硫加热,直到发生燃烧,迅速伸入塑料瓶内,塞
紧海绵。
6、手持装置,近距离靠近学生,观察现象。
实验分析:
由于硫燃烧有少量白烟生成,故用上面的矿泉水瓶吸收白烟,下面用大
一些的可乐瓶,为了提供更多的空气(氧气),延长反应时间,有利于现象
观察,实验结束后,待白烟消失,SO2全部吸收后拆装置,减少有毒物质的
扩散。
硫在空气及氧气中燃烧实验绿色化改进作者:吴正兴来源:《教育信息化论坛》2018年第03期摘要:硫在空气及氧气中燃烧实验是初中化学中常见的并且经常操作的化学实验,但课本中所描述的及传统教学中常用的实验都或多或少存在问题,如对人体、环境的危害。
为此,需要不断改进和创新“硫在空气及氧气中的燃烧实验”。
本文简介了硫在空气及氧气中的燃烧实验,分析其存在的问题和绿色化改进的意义,并结合课堂教学和绿色理念提出改进措施,提升化学对环境、对学生的有益影响。
关键词:初中化学;硫燃烧实验;绿色化学一、硫在空气及氧气中燃烧实验硫在空气及氧气中燃烧实验是沪教版九年级化学教学中的重点,并且根据教学要求一般化学老师都会在教学过程中穿插化学实验,其目的是通过实验来让学生观察硫在空气及氧气中燃烧的现象。
硫在空气中燃烧,会产生淡蓝色的火焰并伴随燃烧产生刺激性气味的气体;在氧气中燃烧则会产生出蓝紫色的火焰,并产生带刺激性气味的气体,这种气体即为二氧化硫,其反应形式为硫通过燃烧与氧气结合,形成二氧化硫,其化学反应方程式为:S+O2 =SO2。
二、硫在空气及氧气中燃烧实验存在问题及绿色化改进的意义课本中介绍的传统操作方法即先把硫放入到燃烧匙中,然后放在酒精灯外焰加热至其燃烧,观察实验现象。
此种实验操作方式燃烧产生的二氧化硫等有毒有害气体,漂浮在室内空气中,影响教室内师生的身体健康。
所以在实验过程中教师一般采用开窗通风的方式将反应产生的有毒有害气体吹散到外界环境中,既增加了实验步骤与工作量,又难免对教师及学生的身体健康产生一定影响。
排放到自然环境中,虽然一个班级一次实验所产生的二氧化硫和有毒有害气体对自然环境的影响远没有达到破坏的程度,但多个班级、多个地区、多次实验的排放量综合到一起,足够对自然环境产生影响。
当过多的二氧化硫溶于水中,形成亚硫酸,当亚硫酸在恶劣的自然环境中进一步氧化后,便会迅速形成酸雨,也会对人类生活及健康带来影响。
另外,实验中为使燃烧现象明显,会适量增加硫的用量,导致化学原料使用量增多,课堂教学成本增加。
化学创新实验:
硫在空气或氧气里燃烧的实验改进
一、实验名称硫在空气或氧气里燃烧的实验改进
二、实验目的
1、认识到“硫在空气或氧气里燃烧的实验非常重要,但生成的二氧化硫是一种典型的有毒气体,污染空气,危害师生健康,危害人类。
”需要改进。
2、学会发现九年级(人教版)化学实验中需要改进的问题,学会进行实验改进与创新。
3、教师学会在教学工作中保护学生和自我保健。
三、实验仪器及试剂
一端有突出像平勺状的玻璃棒、双孔橡皮塞、井穴板、酒精灯、集气瓶、玻璃管、小气球、火柴、硫粉、NaOH溶液、空气、氧气
四、实验仪器装置图及仪器的制作、组装和改进说明
图1
图2
图3图4
改进问题的提出和说明
1.如图1装置的缺点:人教版《化学》九年级上册34页[实验2-3]是硫在空气或氧气里燃烧,书中操作是:在燃烧匙内放少量的硫,加热,直至发生燃烧,观察硫在空气里燃烧时发生的现象。
然后把有燃着的硫的燃烧匙伸入充满氧气的集气瓶里,再观察硫在氧气里燃烧时发生的现象。
比较硫在空气里和在氧气里燃烧有什么不同。
对于书中的实验方法在演示时存在着一些缺点:
①若用燃烧匙盛药品用量大则污染大,对师生毒害强;若药品用量太少,火苗可能被燃烧匙挡着,台下的学生不易观察现象。
若想办法在燃烧匙底部放些如沙土等填充物垫高些再取少量硫进行实验,但到下节课在另一班里马上难以清洗,还有些学生误认为填充物发出的现象。
②硫在空气中燃烧尽管时间短,但放出二氧化硫多;硫在氧气中燃烧玻璃片与瓶间隙较大,又放出二氧化硫;教师和学生吸入多,对师生毒害强,笔者和个别学生表现为刺激咳嗽、气喘、头痛(九年级化学教师每学年代三个班毒害就更大),笔者咽喉过敏,每次服用药物日久方癒。
③“比较硫在空气里和在氧气里燃烧有什么不同”演示实验,很难达到有效,凭借教师的语言描述实验现象。
④教材中瓶内装少量水,目的是吸收反应生成的有毒气体二氧化硫,防止空气污染,但水的吸收效果远不如碱溶液,二氧化硫能和碱发生反应,既然是改进装置,液体应是碱溶液,如氢氧化钠溶液(或氢氧化钾溶液等可溶性碱溶液)。
2.实验仪器制作
点燃酒精喷灯,如图2,把玻璃棒下端烧为软胶状时制为平勺状。
3.实验的组装、改进:
实验装置:(如上图3、4)
4.改进实验说明:
1、硫的着火点较低,热的玻璃棒可使硫燃烧,用玻璃棒代替燃烧匙最大的好处是药品的用量很少,产生的二氧化硫也少;用图3避免释放更多二氧化硫毒害师生健康。
2、因为硫的用量很少,集气瓶内的氧气未被完全消耗,因此部分同学实验现象没看清楚时,可以接着再做1次演示实验。
,降低来自演示实验的3、集气瓶内先放NaOH溶液,可以吸收产生的SO
2
危险性和危害性,防止污染空气。
4、安装玻璃管和小气球,既起到缓冲作用,又使学生思考燃烧时气球变鼓胀的原因,后变瘪的原因。
为后面放热反应、酸性氧化物与碱反应等教学内容打下伏笔。
五、实验操作部分
实验操作及步骤:
①取空集气瓶(空气),往瓶内倒入少量NaOH溶液;
②加热平勺状玻璃棒约40秒,至发红;
③把热的平勺状玻璃棒一端插入盛在井穴板上的硫粉;
④迅速伸入空气瓶中观察硫在空气中燃烧,并塞紧瓶塞,学生作记录。
(学生作记录时,玻璃棒稍冷,然后,振荡瓶,二氧化硫充分与氢氧化钠反应,拨出双孔塞及连带仪器。
)
⑤重复上述①(换成盛氧气集气瓶)至③后,迅速伸入盛有氧气的集气瓶中,观察现象并作记录。
⑥振荡集气瓶,使NaOH溶液完全吸收二氧化硫。
六、装置改进的意义
1.教师在教学中树立爱护学生、自我保健和保护环境的意识。
在二氧化硫是一种无色、有刺激气味的气体。
二氧化硫是一种有毒气体,患有心脏病和呼吸道疾病的人对这种气体最为敏感,就是正常人在二氧化硫浓度过高的地方呆得太久也会生病。
空气中二氧化硫的浓度只有1ppm时,我们就会感到胸部有一种被压迫的不适感;当浓度达到8ppm时,人就会感到呼吸困难;当浓度达到10ppm时,咽喉纤毛就会排出粘液。
二氧化硫的危害还在于它常常跟大气中的飘尘结合在一起,进入人和其它动物的肺部,或在高空中与水蒸气结
合成酸性降水,对人和其它动植物造成危害。
中国政府规定大气中二氧化硫的允许含量为0.15mg/m3。
笔者教化学已二十几年,每学年做此演示实验后都发生流泪、畏光、咳嗽,咽、喉灼痛等,以致头痛、头昏、乏力等全身症状以及慢性鼻炎、咽喉炎、支气管炎、嗅觉及味觉减退,健康受到危害已转化成了职业病。
近几年,我市中学化学教师和实验员先后有五人因职业病而早逝。
学生观察完此演示实验后,个别学生发生流泪、畏光、咳嗽,咽、喉灼痛、头痛等症。
健康和长寿是人类梦寐以求的永恒主题,预防环境的日益严重污染给人类带来的危害。
既使学生准确地观察到每一变化过程中发生的现象,又避免了二氧化硫毒害师生的身体,从保护健康讲,意义非凡。
2.努力改进教材中实验设计的不足,以人为本,使实验设计更趋科学化、人性化。
教材中实验的不足:(1)实验设计只从传授科学知识考虑,集气瓶底应用少量NaOH溶液充分吸收生成的二氧化硫,减少污染。
(2)浪费药品。
(3)不能全面认识硫在空气和氧气中生成的物质的多少、快慢、剧烈程度及产生现象的原因。
(4)化学反应的放热现象让学生感觉现象,无从观察考查启发思考产生现象的原因。
实验改进后的优点:(1)利用将玻璃棒制成平勺状小匙,用药少、易点燃、现象明显,对比实验,加深学生对硫在空气或氧气中燃烧的异同。
(2)对硫在空气或氧气中燃烧的生成物进行了封闭式实验,减少实验过程中二氧化硫对师生健康的毒害,增强爱护学生、自我保护,树立环保意识。
(3)改进后的装置,科学人性化的设计,全面合理,操作方便,节药环保,不仅对比实验明显,又为后续教学内容打下铺垫。
3.教师勇于实践、善于探索、敢于创新。
通过改进,改变了课堂实验现象不明显,最大限度地避免了毒害师生健康,创设了实验在密闭空间进行,污染小,节约了药品,成为绿色化微型实验。
改进的实验从教师演示实验,现象明显,且在打开门窗,教室内的刺激味几乎没有,实验简易且效果很好。
实验评价和实验改进,是新课程标准的目标要求,是素质教育的具体体现,也是考查的新热点和新题型。
是一个节约、环保、减小污染的科学的实验改进和创新,同时,通过对比实验,培养了学生观察、分析、启发、思考问题、实验创新的能力和环保意识。