氯气的制备和性质实验一体化实验改进
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氯气性质实验改进氯气的制备及其性质实验是中学化学课程中十分重要的实验。
氯气的毒性比较大,用高锰酸钾与浓盐酸反应制备氯气,该反应速率快,很难控制反应的速率而且也有较大的危险性,所以在中学化学实验课程教学中,多采用教师演示实验,很少让学生动手实践。
为了让学生能自己动手做氯气的制备及其性质实验,本文根据绿色化学和微型实验的发展理念,对氯气的制备及其性质实验的微型实验装置做了改进,旨在减少实验用剂量,降低尾气毒害性,提高实验安全性。
一、实验内容:氯气制取、潮湿氯气和干燥氯气漂白性对比二、实验装置三、实验步骤及其现象1.检查装置的气密性。
2.具支试管中加入KMnO4固体,第一个试剂瓶有颜色鲜花(红色三角梅、茶花等),第二个试剂瓶放入浓硫酸,第三个试剂瓶放入有颜色鲜花(红色三角梅、茶花等),试管中加入NaOH溶液,注射器吸取浓盐酸,按照实验图所示装置装配好实验仪器。
3.将注射器内的浓盐酸慢慢注射入具支试管,浓盐酸与KMnO4固体反应,产生黄绿色的气体,第一个试剂瓶有颜色鲜花褪色,第三个试剂瓶放入有颜色鲜花不退色,小试管中不断有气泡冒出说明有未反应的氯气尾气排出,气泡逐渐消失说明氯气被NaOH溶液吸收掉。
四、实验现象的解释1.将浓盐酸注射入具支试管,浓盐酸与KMnO4固体反应,产生黄绿色的气体是氯气,反应式为:2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。
2,第一个试剂瓶有颜色鲜花褪色,说明氯气与石蕊试剂中的H2O反应生成了HCl 和HClO,生成的HCl和HClO具有酸性,HClO具有漂白性,反应式为:Cl2+H2O=HCl+HClO。
3. 第三个试剂瓶放入有颜色鲜花不退色,氯气经浓硫酸干燥后没有漂白性。
4.小试管中不断有气泡冒出,气泡又逐渐消失,说明氯气被NaOH溶液吸收掉了,反应式为:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。
五、实验结果与讨论本文改进的这套微型实验装置,药品用量少,尾气排放少,实验现象明显,便于控制实验速率,提高实验的安全性;在制取氯气的同时进行氯气的性质实验,产生的氯气可以得到充分利用;尾气处理时,用NaOH溶液吸收氯气,防止环境污染。
氯气的制取及性质实验改进山东汶上一中亓英霞化学是典型的以实验为基础的学科。
脱离实验的化学教学,将会失去其魅力,无法让学生体会化学知识的形成过程。
故在新课标中《化学与实验》(选修6)作为一个独立模块开设,核心内容即化学学科思想和方法比如物质的分离与提纯、物质定性定量的检测、物质的制备等。
但由于种种条件的限制在很多学校并未开出该模块。
但实验在中学化学及高考中皆占有很大比例,故我们常将该模块中的部分内容与必修中相应内容及高考内容整合,对培养学生的实验意识、动手能力、实践能力和知识的综合运用能力有很好的帮助。
在人教版《化学实验》(选修6)的在课题二:追求化学实验的绿色追求,实验1-2氯气的生成及其性质的微型实验,教材中选用玻璃片和表面皿进行微型实验,体现了绿色化学思想,为综合应用所学知识创造了一个平台。
在必修1《海水中富集的元素》一节后的学生实验中,我们对该实验稍做一些改进。
所用仪器及连接方式如图(将滤纸条分别用凡士林或浆糊粘在洁净透明的广口瓶内部)。
实验过程:(1)分别将对应试剂滴到对应的滤纸上;(2)向广口瓶底部加入氯酸钾固体,然后将胶头滴管吸满浓盐酸,并安装在双孔塞上,将双孔塞安装到广口瓶上,连接好导管;(3)挤压胶头滴管,将浓盐酸滴到氯酸钾固体上,观察并记录广口瓶内的现象。
(4)实验结束后将氢氧化钠溶液倒入广口瓶,充分反应后再倒入废液缸。
改进优点(1)仪器方便易得,实验操作简单而且节约药品,实验装置简易轻便。
(2)采用学生熟悉的常见物品做微型实验,有利于培养学生进行化学实验创新设计的意识。
(3)在封闭的小空间内进行实验可以减少环境污染,不会影响身体健康,这样学生可以亲自动手进行实验,不仅增加了学习化学的兴趣而且也不断提高了动手操作能力。
(4)将化学实验模块与必修模块有机地整合在一起有利于课程目标的达成。
2012-05-22 人教网。
氯气制备与性质实验改进与创新作者:周晓丽衷明华来源:《课程教育研究·学法教法研究》2016年第18期【摘要】通过分析人教版高中化学必修一氯气的制备及其系列性质的实验的不足,设计出一款集制备性质检测一体化、微型实验装置。
能有效达到药品用量少、易操作、实验教学耗时较少的目的,改进后的实验符合绿色化学的理念:节约、环保。
【关键词】氯气制备与性质实验;实验装置改进;一体化微型实验【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)18-00-011.实验改进原因在人教版化学必修一课本中,关于氯气的漂白性、氧化性、还原性等性质的检验是将二氧化锰与浓盐酸在加热情况下产生氯气,将氯气通入湿润的有色花瓣中,观察氯气的漂白性,虽现象明显,但是实验过程中却存在很大的问题:氯气单独制备,易泄露、污染空气、并且过量的氯气对师生的身心健康有害。
对于氯气性质如氧化性、还原性等知识几乎没有提及到,但这一知识点却是高考的考察点,因此教师上课需要知识拓展才能完成考纲的要求。
因此,设计高效、简洁、环保、易操作、现象明显且能将氯气制备、性质检验以及氯离子的检验众多实验集一体的实验装置显然更加有意义。
2.实验改进装置改进后的实验装置图:3.实验原理改进成该装置的原因如下:3.1因实验室制取氯气的原理是在酸性介质中,用二氧化锰、高锰酸钾、氯酸钾等氧化剂将氯离子氧化成氯气。
而浓盐酸与二氧化锰反应、氯酸钾与浓盐酸反应都需要在加热条件下进行。
因此我将采用高锰酸钾与浓盐酸反应制取氯气,此反应不需要加热。
3.2 Cl2+H2O=HCl+HClOHClO+有色花瓣→花瓣褪色(漂白作用)3.3 KI+Cl2=2KCl+I23.4 AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO33.5 2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O+4.实验仪器2个U型试管、两个小试管、橡胶管、两支注射器、棉花5.实验药品浓盐酸溶液、高锰酸钾、碘化钾溶液、NaOH溶液、硝酸银溶液、湿润有色花瓣、棉花6.实验步骤及现象6.1组装仪器:按照实验装置图组装实验仪器,用酒精灯在U型管下缓缓加热,若两只注射筒往上升,则气密性良好。
教育研究1.实验改进原因在人教版化学必修一课本中,关于氯气的漂白性、氧化性、还原性等性质的检验是将二氧化锰与浓盐酸在加热情况下产生氯气,将氯气通入湿润的有色花瓣中,观察氯气的漂白性,虽现象明显,但是实验过程中却存在很大的问题:氯气单独制备,易泄露、污染空气、并且过量的氯气对师生的身心健康有害。
对于氯气性质如氧化性、还原性等知识几乎没有提及到,但这一知识点却是高考的考察点,因此教师上课需要知识拓展才能完成考纲的要求。
因此,设计高效、简洁、环保、易操作、现象明显且能将氯气制备、性质检验以及氯离子的检验众多实验集一体的实验装置显然更加有意义。
2.实验改进装置改进后的实验装置图:3.实验原理改进成该装置的原因如下:3.1因实验室制取氯气的原理是在酸性介质中,用二氧化锰、高锰酸钾、氯酸钾等氧化剂将氯离子氧化成氯气。
而浓盐酸与二氧化锰反应、氯酸钾与浓盐酸反应都需要在加热条件下进行。
因此我将采用高锰酸钾与浓盐酸反应制取氯气,此反应不需要加热。
3.2 Cl 2+H 2O=HCl +HClOHClO+有色花瓣→花瓣褪色(漂白作用)3.3 KI +Cl 2=2KCl +I 23.4 AgNO 3+HCl=AgCl ↓+HNO 33.5 2NaOH +Cl 2=NaCl +NaClO +H 2O +4.实验仪器2个U 型试管、两个小试管、橡胶管、两支注射器、棉花5.实验药品浓盐酸溶液、高锰酸钾、碘化钾溶液、NaOH 溶液、硝酸银溶液、湿润有色花瓣、棉花6.实验步骤及现象6.1组装仪器:按照实验装置图组装实验仪器,用酒精灯在U 型管下缓缓加热,若两只注射筒往上升,则气密性良好。
6.2加药品:拔下橡胶塞,取少量(约2g)高锰酸钾粉末于第一个U 型试管的小试管中,U 型试管底部放置三朵湿润的有色花瓣,第一只注射器取少量浓盐酸溶液。
取少量碘化钾溶液于第二个U 型管中,第二个U 型管底部加入少量硝酸银溶液,第二只注射器中塞满浸有氢氧化钠的棉花。
氯气实验室制备及其性质实验的精准组装与改进一.教学内容:《氯气的实验室制备及性质实验》处于化学必修1第四章第二节。
本节是高中化学第一个制备气体的实验,对今后学习实验室制氨气、乙烯、乙炔等气体有抛砖引玉的作用。
二.学情、校情分析:1、学生已学完离子反应、氧化还原反应和金属及其化合物的内容,并部分学习了绿色化学的观念和方法。
2、学校“缺仪少药”,学生分组实验难以开展。
三.教法设计:实验探究法、合作学习法四.教学过程设计:创设情境→原理分析→探究装置→改进装置→分组合作探究→归纳总结五.教学过程:(一)创设问题探究教学情境(二)原理分析【自主学习P82科学史话+合作交流】瑞典化学家舍勒发现氯气的过程,分析反应原理,探究制取纯净干燥氯气装置,评价实验室制法优缺点。
【学生评价】该装置为半封闭装置,对环境造成一定的污染;利用该装置进行后续的氯气的性质实验操作比较复杂,不够简便,而且,仪器和药品用量较多。
(三)实验探究【要求】请利用下列仪器和药品设计可行的简易实验:(1)设计一套一次性探究氯气性质的实验方案;(2)描述实验现象并分析其原因;(3)请写出相关的化学反应和离子反应方程式;(4)小组合作,组际交流:手工剪切彩纸制成简易仪器图,然后组合成一套完整的手工实验装置图;(5)用微观图示法表示你对一瓶氯水成分的认识。
【实验仪器】圆底烧瓶、提拉式粗钢丝拴住一开孔的塑料小瓶盖、干燥管(两个)、硬质试管、铁架台、导管、棉球等;【实验药品】KMnO4晶体、浓盐酸、淀粉-KI试纸、酚酞、NaOH溶液、FeSO4溶液、KSCN溶液、品红试纸、碱石灰、无水氯化钙固体、蒸馏水等。
(四)设计可行的简易实验【成果展示】简易装置图:电脑制作作品学生手工作品样图氯水成分微观图1、设计简易装置的依据:(1)提拉式粗钢丝拴住一开孔的塑料小瓶盖,内放置KMnO4固体,方便控制反应的发生和停止。
(2)学生在前面的学习中已经知道I—和Fe2+具有还原性,通过氯气分别与淀粉碘化钾和硫酸亚铁的性质实验可以引导学生学习氯气的氧化性。
215Email :jiaoyuluntan@氯气性质实验的改进云南省腾冲县民族完全中学 寸待罗云南省腾冲县第五完全中学 张生代化学是一门以实验为基础的学科,化学实验是中学化学教学的一个重要组成部分,它对于化学现象、化学概念的理解起着重要的作用。
实验教学可以激发学生学习的兴趣,帮助学生形成概念,获得知识和技能,培养学生观察能力和实验能力,还有助于培养学生实事求是、严肃认真的科学态度和科学的学习方法。
在化学教学中我们不仅要做实验,更应改进实验教学、探索实验方法、完善实验理论。
氯气是一种有毒气体,教科书中没有安排氯气的制取方法,只安排了部分性质实验。
实验时教师需事先制备好氯气或氯水,这样的安排在实际操作中的效果并不理想:有些实验现象不明显,有些操作方法不合理、不简便,实验中氯气易外逸污染空气。
而且氯气的刺激性气味较大,吸入大量氯气对人体呼吸道产生影响。
对此,我对“氯气的制备和性质实验”实验进行了改进,改进后的实验装置使氯气的制备和性质实验同步进行,省去了氯气或氯水的制备,只需生成少量的氯气就能同步进行Cl 2与AgNO 3溶液、NaBr溶液、KBr溶液反应、氯气与石蕊指示剂作用的颜色变化、氯气与干燥的红花和新鲜的红花作用等反应。
改进后的实验具有节省试剂用量,反应迅速节省实验时间,学生可同时观察到五组实验的实验现象,无环境污染等优点。
现将改进后的实验介绍如下。
1.反应装置:如图所示2.实验用品铁架台、大试管、小试管、长颈漏斗、双孔橡胶塞、带活塞的玻璃导管、橡胶管、氯酸钾固体、浓盐酸、AgNO3溶液、NaOH溶液NaBr溶液、KI溶液、石蕊试液、干燥的红花、新鲜的红花和绿叶。
3.实验步骤一是按图所示将仪器进行组装并检查好装置的气密性;将整套装置放在展台上并调整好投影仪的亮度和放大倍数。
二是用药匙取绿豆大小的两份K C l O 3粉末放置于大试管底部;用镊子将一朵新鲜的红花和一片新鲜的绿叶放到大试管中下部;用一根细线拴住一朵经烘干处理过的红花悬挂于大试管中上部;塞上橡胶塞;将导管插入小试管A 中。
氯气制备及性质实验的改进研究作者:孙颖来源:《中学教学参考·理科版》2010年第09期一、氯气制备及性质实验中出现的问题氯气是一种黄绿色有毒气体,实验室虽有通风设备,但因为氯气的密度较大,实验室内的氯气总是排不干净,所以实验教师很容易中毒。
为了寻找较好的氯气制备及性质实验的方法,笔者做了许多尝试,其目的一是减少氯气在制取或储存时带来的污染,二是找到一个较好的氯气性质实验方法,最大限度地减少氯气的用量,减少污染。
二、解决氯气制备中的问题1.从实验原理方面分析(1)高锰酸钾与浓盐酸混合,此实验不需加热。
解决了加热时浓盐酸中的氯化氢的挥发问题。
反应方程式为:2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。
KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O,所制得氯气可进一步用来做氯气性质实验,但做氢气在纯净氯气中安静燃烧实验,效果不佳。
虽然省了加热装置,但随之而来的这两个反应都伴有杂质气体生成,实验效果不佳。
(2)用食盐和二氧化锰的混合物与浓硫酸混合共热,也避免了浓盐酸的挥发这个不利因素。
通过多次实验,总结出食盐、二氧化锰的质量大约为3∶2为宜,浓硫酸与水的体积比为2∶1为宜,微热。
反应方程式为:2NaCl+3H2SO4+MnO2△2NaHSO4+MnSO4+Cl2↑+2H2O,但此反应需要加热装置,没有使实验装置简便。
(3)笔者进一步改进。
用次氯酸钠、食盐、40%硫酸混合,无需加热。
反应方程式为:NaClO+NaCl+H2SO4=Cl2↑+Na2SO4+H2O。
此实验结果为:反应速度慢,氯气产出量少。
(4)由于次氯酸钠的碱性大于次氯酸钙,笔者就把次氯酸钠、食盐改为次氯酸钙、氯化钙来和40%硫酸混合,无需加热。
反应方程式为:CaClO+CaCl+H2SO4=Cl2↑+Ca2SO4+H2O,但随着硫酸的滴加,硫酸与块状次氯酸钙作用,生成的硫酸钙会渐渐包覆在次氯酸钙上,致使反应速度减缓。
“□王秀艳李想王慧琳(吉林师范大学化学学院,吉林四平136000)“氯气的制备及性质探究”实验,无论是教师演示实验还是学生实验,都存在着以下不妥之处:氯气有刺激性气味,对人体有毒害,不能在实验室大量制取;反应不易控制,用浓盐酸与二氧化锰制取氯气时加热的温度不宜超过90℃且要经常移动火焰;制取的氯气中通常含有氯化氢气体、水蒸气等杂质;操作烦琐、费时,性质探究实验要分步进行,但上课时间有限,不能保证学生及时完成实验。
为了解决实验中的系列问题,笔者对“氯(二)真实情境的介入指向素养的学习必须是真实的、基于生活逻辑的学习。
只有这样,才能让学生看到知识与世界的某种联系,也只有在真实情境下运用某种或多种知识完成特定的任务,才能发展学生的关键能力、必备品格与价值观念。
在“‘长不高’的东京”这节课的一开始,教师告诉学生自己在旅游时发现东京的建筑普遍不高,然后通过比较东京与上海、香港、纽约等城市的摩天大楼,证实东京的建筑确实“长”得不高,由此引发学生的好奇与思考,为教学的成功打好基础。
(三)核心任务的驱动针对东京为什么“长不高”这一核心问题,教师基于初中生的认知逻辑和认知水平组织学生以小组为单位开展合作探究。
如结合日本地形图、人口密度图、世界地震带分布图、地震频率数据表、地震伤亡数据表等多种资料,尝试从“没必要长高”“没能力长高”“不愿意长高”三个角度进行论证。
在明确的任务驱动下,学生主动研读材料,积极获取信息,启动高阶思维,展开合理论证。
仔细分析,我们不难发现,围绕一个学科教学关键问题,往往需要组织一个层级不一的大单元教学才能解决,而大单元作为一个系统,它的教学目标的设计不仅需要综合考虑单元的主题名称、逻辑架构、阶段性任务、课时组织,还需要考虑情境、任务、活动、资源、评价等要素的配合,使其既有导向性和统领性,也有易操作、能落实、可评价的落实途径。
总之,在单元教学目标的设计上,我们既要从大处着眼,以素养培育而非学科内容的习得为设计主轴,开展对课程目标的研究和教材单元的再建设,以求融会贯通,又要从小处着手,让学习者在问题情境中,在彼此关联的经验活动和项目式学习中进行意义建构,实现知识的迁移、运用、转化,以求触类旁通。
学习必备欢迎下载氯气制备及其性质微型实验装置的改进一、教学设想高中化学新教材《实验化学》(选修6)第一单元,从实验走进化学让学生通过实验手段在解决具体问题的过程和对化学本身的探索中理解、掌握和应用化学,激发学生的学习兴趣,促进学生的发展。
同时,“从实验走进化学”也在传统演示实验和学生实验的基础上进行改正,提出了“化学实验的绿色追求”,使化学实验更加简便、更加节约原料、对环境保护更为有利,使学生在对化学知识本身的探索、学习过程中培养起环境保护意识,促进他们逐渐有意识地运用已学或将学的化学知识了解、思考人类所面临的日益恶化的环境问题。
而氯气的毒性比较大,用高锰酸钾与浓盐酸反应制备氯气,该反应速率快, 很难控制反应的速率而且也有较大的危险性,所以在中学化学实验课程教学中,多采用教师演示实验,很少让学生动手实践。
本实验根据绿色化学和微型实验的发展理念,对氯气的制备及其性质实验的微型实验装置做了改进,旨在减少实验用剂量,降低尾气毒害性,提高实验安全性。
二.教学目标分析1.知识与技能:(1)复习氯气的制取及其主要的化学性质(2)通过微型实验制取氯气并通过实验验证其性质(3)通过亲自动手实验培养学生的实验动手能力、观察、分析问题的能力和自主创新能力2.过程与方法:(1)初步学会氯气的制备和性质检验的基本实验技能(2)学会规范性地进行化学实验的方法3、情感态度与价值观(1)培养学生进行化学实验创新的意识(2)培养学生的环保意识,倡导对环境危害小,节约实验试剂用量的微型实验三.教学过程设计1.介绍本实验的目的、原理2.介绍本实验的主要装置以及用途3.大体介绍本实验的步骤4.观察本实验的规范性操作,边播放视频,边进行解释,强调实验的注意点5.实验现象的解释。
实验室制备氯气及其性质实验的改进1曾祥书 2史光源(1,2黔西第一中学 贵州毕节地区黔西 551500)摘 要:氯气是一种有毒气体,教科书中没有安排氯气的制取方法,只安排了部分性质实验。
实验时若采用教科书中的实验方法,需事先制备氯气,而制备氯气所需药品的用量大,在实际操作中的效果并不理想:有些实验现象不明显,有些操作方法不合理、不简便,有些实验氯气易外逸污染空气。
为了解决上述问题,我们结合多年的对“氯气的制备和性质实验”研究,形成了对“氯气的制备和性质实验”的绿色化改进方案。
关键词:氯气的性质 实验绿色化 绿色化学 实验改进一、氯气的制备 1.对装置的认识教材中对氯气的制备常采用MnO 2和浓HCl 来制备制备,其装置图如下:该装置中有以下几个缺陷:(1)盐酸的用量不好控制,开始加盐酸,气体会从分液漏斗中出来(压强问题没有 解决);(2)收集到的氯气含有水和氯化氢气体等杂质; (3)尾气的处理没有缓冲安全保护措施;(4)收集满氯气的集气瓶在盖玻璃片时,氯气会溢出来; (5)药品浪费较大。
2.绿色化的改进 2.1实验装置图溶液2.2实验步骤1.检查装置气密性。
按图所示组装好装置,关闭④处的夹子和①处的夹子,向外拉注射器,若不能拉动,说明装置气密性好。
2.在广口瓶中装满饱和的氯化钠溶液,向⑥中加入约0.5克高锰酸钾,在输液袋中加含FeSO 4的30mL 浓盐酸,并将橡皮塞塞在广口瓶上。
4.用20mL 注射器吸取约15mL 氢氧化钠饱和溶液;然后将注射器插在橡皮塞上。
5.打开④处的夹子和①处的夹子,向⑥中加含FeSO 4的30mL 浓盐酸,此时浓盐酸与高锰酸钾立即反应,并很快可以看到有黄绿色的气体产生。
产生的氯气通过排饱和氯化钠溶液,充满广口瓶。
6.收集满氯气关闭④处的夹子,在④处换上其他集气瓶再打开④处的夹子进行收集。
7.最后用注射器向广口瓶中注入氢氧化钠溶液,以吸收尾气。
2.3改进后优点1、由半封闭装置改进为全封闭装置,完全消除了氯气对环境的污染。
实验教学教育与装备研究2019年第1期氯气的制备及其性质实验的简单一体化设计唐思嘉㊀秦晓桥㊀陈小军㊀杜文敏摘㊀要:设计了制备氯气及其性质探究实验的简单方法㊂该方法遵循可操作性原则,利用保鲜膜㊁注射器㊁气球等对氯气的制备㊁漂白性㊁与金属反应的实验进行了一体化设计㊂实验操作简单,可用于教师课堂实验演示㊂关键词:氯气制备;性质实验;一体化实验改进唐思嘉,重庆市巴蜀中学校,助理实验师;秦晓桥,重庆市巴蜀中学校,教师;陈小军,重庆市巴蜀中学校,二级教师;杜文敏,重庆市巴蜀中学校,助理实验师㊂㊀㊀针对氯气的制备及其性质实验在实际教学中存在的问题,不少教师和研究者做了很多研究[1-6],较好地解决了氯气制备与性质实验的一体化㊁绿色化等问题㊂但装置都略显复杂,在中学化学教学中,实际可操作性不强㊂根据可操作性原则,笔者对氯气的制备及性质实验进行了简单的一体化设计㊂本实验采用高锰酸钾固体与浓盐酸常温反应制备氯气,反应原理:2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O㊂㊀㊀一㊁实验药品和仪器高锰酸钾㊁浓盐酸㊁铁丝㊁具支试管㊁注射器㊁红纸㊁气球㊁保鲜膜㊁T型导管等㊂㊀㊀二㊁实验操作方法①取一根玻璃棒,在玻璃棒上用胶带固定两张红色纸条,湿润下端的红色纸条,将玻璃棒插入硅胶塞中备用(见图1)㊂用硅胶塞固定细铁丝,备用(见图2)㊂图1㊀玻璃棒上固定两张红色纸条图2㊀细铁丝用硅胶塞固定②连接装置(见图3),检查装置的气密性㊂向上拉其中一支注射器的活塞一段距离,松开,若注射器活塞又回归原位,说明装置气密性良好㊂③在一支具支试管中加入0 5g高锰酸钾442019年第1期教育与装备研究实验教学图3㊀装置的气密性检查固体,另一支具支试管用保鲜膜封住管口,并用橡皮筋固定(见图4)㊂图4㊀保鲜膜密封具支试管管口④用胶头滴管吸取浓盐酸2mL加入装有高锰酸钾的具支试管中,立即罩下图1中玻璃棒上固定有红色纸条的硅胶塞,可以观察到高锰酸钾和浓盐酸剧烈反应,产生大量黄绿色气体(氯气),很快就可以观察到黄绿色气体(氯气)充满整个装置,小气球鼓起㊂湿润的红纸迅速褪色,干燥的红纸褪色缓慢,二者形成对比㊂⑤将图2中的铁丝灼烧至红热状态㊂用红热铁丝戳破保鲜膜进入具支试管中,塞紧橡胶塞㊂铁丝立即剧烈燃烧㊁发光并且产生大量棕黄色烟㊂用注射器吸入2mL蒸馏水注入铁丝剧烈燃烧后的具支试管中,振荡,可以观察到黄棕色溶液(见图5)㊂⑥最后用注射器吸入2mL浓氨水,注入高锰酸钾与浓盐酸反应的具支试管中,并挤压气球逸出氯气,进行尾气处理㊂根据装置中气体颜色变化观察氯气是否处理完毕㊂㊀㊀三㊁实验创新①实验设计简单化㊂实现氯气的制备和性质实验一体化㊁尾气处理绿色化㊂装置简单,实图5㊀实验发生装置㊀㊀㊀㊀验操作清晰明了,现象明显,很适合教师课堂实验演示㊂②实验材料生活化㊂用保鲜膜密封具支试管管口,红热细铁丝戳破保鲜膜即可完成铁丝在氯气中燃烧的性质实验㊂③易于观察实验现象㊂本次改进不仅实现了氯气的制备与性质实验一体化,而且可以观察到铁丝与氯气反应生成的FeCl3固体溶于水后的黄棕色溶液(FeCl3溶液)㊂④实验设计绿色化㊂巧用注射器在反应完成后进行装置的尾气处理,有意识培养学生的绿色化学思想㊂⑤巧用气球平衡压强㊂高锰酸钾与浓盐酸反应剧烈,在密封情况下,为确保实验的安全性,气球在这里起到缓冲作用㊂参考文献:[1]王秀荣.氯气的制备与性质综合实验设计[J].化学教育,2018,(1):72-74.[2]阙荣辉.氯气的制取与性质实验绿色化设计[J].化学教育,2017,(3):68-69.[3]罗兵.氯气制备及性质实验装置的组合化与微型化设计[J].化学教学,2012,(5):50.[4]于永民.氯气的制备及其性质实验的微量化设计[J].化学教学,2013,(5):40-43.[5]游建军.氯气性质实验创新设计[J].化学教学,2009,(10):15-16.[6]王熙文.氯气性质实验的绿色化改进[J].实验教学与仪器,2010,(12):26-27.54。
氯气的制备及性质改进实验设计
[引入] 同学们应该都知道巴士消毒液与洁厕吧?有些人错误的认为二者混合使用可以达到更好的效果,其实不然,还有可能导致中毒。
同学们知道中毒是因为二者混合产生了一种什么气体吗?
[板书] NaClO +2HCl===NaCl+Cl2↑+H2O
[讲解]今天我们学习氯气的制备及性质改进实验设计。
实验目的、实验原理。
[问题?] 实验原理:MnO2+4HCl(浓)===MnCl2+Cl2↑+2H2O
1、实验室中没有MnO2可以用什么代替?
(可用KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、Ca(ClO)2等代替,代替反应不需加热,原因是氧化性都大于MnO2)
2、没有浓HCl,可用NaCl+ H2SO4(浓)代替,反应方程式如下:
NaCl+H2SO4===Na2SO4+2HCl↑ (加热)
[讲解] 1、实验药品
2、实验仪器装置
3、各部分仪器的作用
[实验操作] 按照实验步骤演示实验,气体收集好后,用湿润的淀粉碘化钾试纸伸到集气瓶口检验生成的气体或用玻璃棒蘸取浓氨水伸到集气瓶口产生白烟即可证明生成的气体为氯气。
(注意!)用用湿润的淀粉碘化钾试纸检验生成的气体时,时间要适当,否则会褪色生成HCl和碘酸。
氯气的制取及其性质的改进实验一实验目标:1.知识与技能目标:(1)掌握氯气的制备及其性质实验的基本原理。
(2)熟练掌握氯气的制备及其性质实验的安全操作。
(3)通过实验大件使学生掌握实验室制取气体的四大组成部分——反应发生装置、除杂装置、性质检验装置、尾气处理装置。
2.能力目标:(1)通过对氯气的制备及其性质实验的改进研究,培养学生动手利用简易材料来设计有毒气体及其性质实验的技能与能力。
(2)通过对氯气的制备及其性质实验的研究,培养学生的动手能力,操作能力和协作能力。
(3)通过实验设计和分析讨论,提高学生的语言表达能力,培养学生设计饰演的能力。
3.情感态度与价值目标:通过对氯气的制备及其性质实验的改进研究与实践,培养学生严禁的科学态度和正确的价值观,增强学生的环保意识,注重培养学生的团队精神。
二实验原理:氯气的制取:KClO3+6HCl==3Cl2↑+KCl+3H2O 湿润的品红试纸颜色褪去:(次氯酸的漂白性)Cl2+H2O==HClO+HCl氯气与金属反应:(氯气的氧化性)Cl2+2Na==2NaCl氯气与非金属反应:(氯气的还原性)3Cl2+2P==2P Cl3Cl2+2KI= =2KCl+I2(I2使湿润的碘化钾试纸变蓝色)三实验装置图:四实验内容:由于氯气有毒,再加上有些实验的反应速率较慢等多种原因,氯气及其性质实验在化学教学中的地位被不断削弱,因而我们在氯气的一些传统实验中寻求突破,凸显实验的教学功能,在设计氯气的制备及其性质实验方案是我们主要体现下列实验设计思想:1、努力将化学实验绿色化,将缓解保护意识体现在具体行动中;2、精心设计慢速实验、对比实验,开发慢速实验的演示功能;3、合理使用教学仪器,让现代教学仪器进入常态课堂;4、有效控制下实验条件,了解对物质进行定性研究和定量分析的基本方法。
根据实验原理,并完成以上实验设计思想的同时,认真查阅相关资料晚餐以下实验内容:1设计1个制取氯气的实验装置改进方案。
氯气的制备和性质实验一体化实验改进
人教版高中化学必修一第84页在讲述氯气漂白性时,用两个实验来验证干燥的氯气没有漂白作用而湿润的氯气有漂白作用。
实验需要事先制备氯水和干燥的氯气,步骤烦琐,而且装置繁杂,组装麻烦。
为了克服上述不足,本文使用微型化仪器对实验进行改进,并进一步探究氯气的氧化性和褪色性能(使品红溶液褪色且加热颜色不恢复),现象非常明显,有利于学生对氯气性质的理解、掌握,符合新课程化学实验教学的要求。
一、原实验装置的不足之处
1.需要事先制备氯水和干燥的氯气;
2.实验过程污染空气,影响师生健康;
3.实验操作烦琐,无法让学生有良好的实验体会。
二、实验改进装置图
三、氯气漂白性质实验的步骤
1.按图连接装置;
2.检查装置气密性;
3.按图往实验仪器中添加适量药品;
4.开始实验并记录实验现象;
5.用酒精灯加热V形侧泡反应管中的品红溶液并观察实验现象。
四、实验改进原理及特点介绍
1.改用微型装置,符合新课程要求,操作简单安全,能变原本教师进行的演示实验为学生亲自动手的自主探究
实验,适合学生实验,便于观察,有利于逐步培养学生的实验操作技能,强化化学实验教学中的素质教育和创新教育,培养具有创造能力的人才。
2.使用注射器加料,操作方便,便于控制反应物的用量;使用有色布条,使整个实验过程更直观。
3.探究氯气氧化性的实验原理为:所以实验过程中可观察到沾有含有淀粉的KI溶液的棉花先变蓝而后褪色,可引导学生进一步思考为什么会褪色,进一步探究实验原理,巩固人教版高中化学必修一第二章第三节氧化还原反应的内容。
4.探究氯气的漂白性,首先能使湿润的红色布条褪色,再则使V形反应侧泡管中少量的品红溶液褪色;用酒精灯加热已褪色的少量品红溶液,观察到溶液颜色不恢复,为后面二氧化硫使品红溶液褪色的不同的反应机理的学习做铺垫。
5.该实验集氯气的制取、漂白实验和尾气处理为一体,不排放毒气,环保无污染,不会对师生健康产生影响,还能加强学生环境保护的意识。
6.能现配干燥氯气(即在吸收装置前加入洗气装置),可供后续性质实验操作。
(责任编辑罗艳)。