中学化学实验装置改进和交流PPT讲稿.ppt

中学化学实验装置改进和交流第1页，共62页，编辑于2022年，星期三交流内容交流内容p一、新教材中个别实验的改进一、新教材中个别实验的改进p二、拓展和趣味性实验二、拓展和趣味性实验 p三、仪器展示三、仪器展示p四、与大家进行实验交流四、与大家进行实验交流第2页，共62页，编辑于2022年，星期三一、新教材中个别实验的改进一、新教材中个别实验的改进 新教材的亮点之一，就是教材设计了丰富的可供教师新教材的亮点之一，就是教材设计了丰富的可供教师演示和学生自主进行的实验。实验类型多样化，体现化学演示和学生自主进行的实验。实验类型多样化，体现化学实验的多种教育功能。减少了验证性的内容，具有较强的实验的多种教育功能。减少了验证性的内容，具有较强的探究性。有利于培养学生的探究意识、观察能力、思维能探究性。有利于培养学生的探究意识、观察能力、思维能力和实践能力。同时，新课程化学教学呼唤实验创新，教力和实践能力。同时，新课程化学教学呼唤实验创新，教师在教学中，遇到教材中师在教学中，遇到教材中不理想的实验设计不理想的实验设计，就需要自，就需要自己动手，进行己动手，进行实验创新和改进实验创新和改进。第3页，共62页，编辑于2022年，星期三一、新教材中个别实验的改进一、新教材中个别实验的改进p进行实验设计时，要遵循以下进行实验设计时，要遵循以下四个基本原则四个基本原则：p科学性科学性实验原理、实验操作程序和方法必须正确。实验原理、实验操作程序和方法必须正确。p安全性安全性尽量避免使用有毒药品和进行具有一定危险尽量避免使用有毒药品和进行具有一定危险 性的实验操作。性的实验操作。p可行性可行性仪器和药品易得、易操作、现象明显，能说仪器和药品易得、易操作、现象明显，能说 明问题。明问题。p简约性简约性方案简单易行，应采用简单的实验装置，用方案简单易行，应采用简单的实验装置，用 较少的步骤和药品，并能在较短的时间内完较少的步骤和药品，并能在较短的时间内完 成实验。成实验。第4页，共62页，编辑于2022年，星期三一、新教材中个别实验的改进一、新教材中个别实验的改进p例例1 1化学必修化学必修1 1第三章第三章 第一节第一节 金属的化学性质金属的化学性质p1 1、改进实验名称：铁粉与水蒸气反应、改进实验名称：铁粉与水蒸气反应 新教材中，这个实验没有给出具体的操作步骤，新教材中，这个实验没有给出具体的操作步骤，如果完全按照教材的装置进行实验，看不到现象，成如果完全按照教材的装置进行实验，看不到现象，成功率较低。因此，本人对这个实验进行改进。功率较低。因此，本人对这个实验进行改进。第5页，共62页，编辑于2022年，星期三一、新教材中个别实验的改进一、新教材中个别实验的改进图图1-1 1-1 改进前的实验装置改进前的实验装置第6页，共62页，编辑于2022年，星期三图图1-2 1-2 改进后的实验装置改进后的实验装置一、新教材中个别实验的改进一、新教材中个别实验的改进第7页，共62页，编辑于2022年，星期三p2 2、反应原理：、反应原理：3Fe+4H3Fe+4H2 2O O（g g）FeFe3 3O O4 4+4H+4H2 2 p3 3、反应现象：有气体产生，吹起的肥皂泡遇火、反应现象：有气体产生，吹起的肥皂泡遇火 能产生爆鸣声，灰黑色的粉末能产生爆鸣声，灰黑色的粉末 变成黑色的粉末。变成黑色的粉末。一、新教材中个别实验的改进一、新教材中个别实验的改进第8页，共62页，编辑于2022年，星期三p4 4、结论：生成物是氢气和四氧化三铁。、结论：生成物是氢气和四氧化三铁。p5 5、改进后的优点：、改进后的优点：p用具支试管可以将冷凝水从支管流出。用具支试管可以将冷凝水从支管流出。p装置简单，试剂用量少，节约药品。装置简单，试剂用量少，节约药品。p安全可靠，操作方便，现象明显。安全可靠，操作方便，现象明显。一、新教材中个别实验的改进一、新教材中个别实验的改进第9页，共62页，编辑于2022年，星期三一、新教材中个别实验的改进一、新教材中个别实验的改进图图2-1 实验室实验室 制取氯气的制取氯气的装置图装置图p例例2 2化学必修化学必修1 1第四章第四章 第二节第二节 富集在海水中的元素富集在海水中的元素氯氯p1 1、改进实验名称：氯气的制取和性质演示、改进实验名称：氯气的制取和性质演示 实验的综合装置实验的综合装置第10页，共62页，编辑于2022年，星期三p2 2、设计实验的目的：、设计实验的目的：氯气的制取和性质实验是中学化学实验的重点之一，氯氯气的制取和性质实验是中学化学实验的重点之一，氯气是气是有毒有毒的气体，在实验过程中，氯气向室内空气逸的气体，在实验过程中，氯气向室内空气逸散，对人体的健康有危害，对环境带来一些污染。为散，对人体的健康有危害，对环境带来一些污染。为解决这问题，特设计该装置。这一套装置可以完成多解决这问题，特设计该装置。这一套装置可以完成多个实验，现象直观，既个实验，现象直观，既节约节约了药品，又可以解决以上了药品，又可以解决以上的问题。的问题。一、新教材中个别实验的改进一、新教材中个别实验的改进第11页，共62页，编辑于2022年，星期三p3 3、实验仪器：锥形瓶、分液漏斗、橡胶塞、橡皮管、实验仪器：锥形瓶、分液漏斗、橡胶塞、橡皮管、T T形管、坩埚钳、集气瓶、玻璃片、烧杯、酒精灯、火形管、坩埚钳、集气瓶、玻璃片、烧杯、酒精灯、火柴等。柴等。p4 4、实验药品：高锰酸钾、浓盐酸、氢氧化钠溶液、实验药品：高锰酸钾、浓盐酸、氢氧化钠溶液、干花瓣、鲜花瓣、蒸馏水、铜丝、细铁丝干花瓣、鲜花瓣、蒸馏水、铜丝、细铁丝 、钠、碘、钠、碘化钾淀粉试纸化钾淀粉试纸 。一、新教材中个别实验的改进一、新教材中个别实验的改进第12页，共62页，编辑于2022年，星期三p5 5、实验原理：、实验原理：2KMnO2KMnO4 4+16HCl(+16HCl(浓浓)=2KCl+2MnCl)=2KCl+2MnCl2 2+8H+8H2 2O+5ClO+5Cl2 2 KMnO KMnO4 4强氧化剂，不用加热强氧化剂，不用加热一、新教材中个别实验的改进一、新教材中个别实验的改进第13页，共62页，编辑于2022年，星期三图图2-2 2-2 改进后氯气的制取和性质改进后氯气的制取和性质 演示实验的综合装置演示实验的综合装置6、按实验装置图连接好，并检查气密性。、按实验装置图连接好，并检查气密性。一、新教材中个别实验的改进一、新教材中个别实验的改进第14页，共62页，编辑于2022年，星期三p7 7、实验操作、实验操作p8 8、制氯气的方法较多，本实验用高锰酸钾和浓盐酸制氯制氯气的方法较多，本实验用高锰酸钾和浓盐酸制氯气优点是：气优点是：p这套装置综合性强，整套装置包含这套装置综合性强，整套装置包含ClCl2 2的制备以及的制备以及性质的检验（性质的检验（ClCl2 2 与与KIKI淀粉试纸、淀粉试纸、ClCl2 2 与钠、铁、铜与钠、铁、铜的反应，的反应，HClOHClO的漂白作用等多个实验的漂白作用等多个实验)，有很好的实，有很好的实验效果。验效果。一、新教材中个别实验的改进一、新教材中个别实验的改进第15页，共62页，编辑于2022年，星期三p制取制取ClCl2 2不需要加热，药品用量少，不需要事先制不需要加热，药品用量少，不需要事先制备氯气，随用随制，现象明显，层次分明，使用分备氯气，随用随制，现象明显，层次分明，使用分液漏斗可以控制盐酸和生成液漏斗可以控制盐酸和生成ClCl2 2的量。的量。p该装置能减少反应中该装置能减少反应中ClCl2 2的逸出，减少对环境污染。的逸出，减少对环境污染。增强学生的环保意识，培养学生的创新精神。增强学生的环保意识，培养学生的创新精神。p学生做题时，经常碰到这类问题，是高考重要考点，学生做题时，经常碰到这类问题，是高考重要考点，用这种方法制氯气可以拓宽学生的思路。用这种方法制氯气可以拓宽学生的思路。一、新教材中个别实验的改进一、新教材中个别实验的改进第16页，共62页，编辑于2022年，星期三p例例3 3浓硫酸与铜反应浓硫酸与铜反应1 1、改进实验名称：浓硫酸与铜反应的实验改进、改进实验名称：浓硫酸与铜反应的实验改进 “浓硫酸与铜反应浓硫酸与铜反应”实验，如果按照教材的装置实验，如果按照教材的装置进行，气密性不好影响课堂效果。由此实验得到启进行，气密性不好影响课堂效果。由此实验得到启发，能否设计一个实验装置气密性好，实验现象明发，能否设计一个实验装置气密性好，实验现象明显，可控制药品用量，减少对环境的污染。于是，显，可控制药品用量，减少对环境的污染。于是，我对实验装置进行改进，找出最佳方案。我对实验装置进行改进，找出最佳方案。一、新教材中个别实验的改进一、新教材中个别实验的改进第17页，共62页，编辑于2022年，星期三p2 2、实验的原理：、实验的原理：2H 2H2 2SOSO4 4(浓浓)+Cu CuSO)+Cu CuSO4 4+2H+2H2 2O+SOO+SO2 23 3、实验改进目的：、实验改进目的：使实验在一个可吸收尾气的装置中进行，可节约使实验在一个可吸收尾气的装置中进行，可节约药品，实验现象明显，避免药品，实验现象明显，避免SOSO2 2对空气的污染。对空气的污染。一、新教材中个别实验的改进一、新教材中个别实验的改进第18页，共62页，编辑于2022年，星期三一、新教材中个别实验的改进一、新教材中个别实验的改进p4 4、实验仪器及药品：具支试管、玻璃管、铁丝、铜、实验仪器及药品：具支试管、玻璃管、铁丝、铜片、棉花、胶塞、浓片、棉花、胶塞、浓H H2 2SOSO4 4、NaOHNaOH溶液等。溶液等。p5 5、操作步骤及现象分析、操作步骤及现象分析p 连接好仪器（连接好仪器（如图如图3-23-2所示所示），并检查装置的气密性。），并检查装置的气密性。第19页，共62页，编辑于2022年，星期三图图3-1 3-1 改进前浓硫酸与改进前浓硫酸与铜反应装置铜反应装置一、新教材中个别实验的改进一、新教材中个别实验的改进图图3-2 改进后的浓硫酸改进后的浓硫酸与铜反应装置与铜反应装置第20页，共62页，编辑于2022年，星期三p 向具支试管里加入向具支试管里加入3ml3ml浓浓H H2 2SOSO4 4。p 将一段铁丝穿过带玻璃管的胶塞。铁丝在玻璃管中将一段铁丝穿过带玻璃管的胶塞。铁丝在玻璃管中的部分缠绕有侵入的部分缠绕有侵入NaOHNaOH溶液的棉花，在铁丝末端挂上铜溶液的棉花，在铁丝末端挂上铜片并伸入到具支试管里，塞上带玻璃管的胶塞。拉动铁丝铜片并伸入到具支试管里，塞上带玻璃管的胶塞。拉动铁丝铜片与浓硫酸液面接触，观察到试管中反应液体呈蓝绿色。说片与浓硫酸液面接触，观察到试管中反应液体呈蓝绿色。说明浓硫酸与铜发生了氧化还原反应，铜被氧化生成硫酸铜，明浓硫酸与铜发生了氧化还原反应，铜被氧化生成硫酸铜，硫酸被还原成二氧化硫。硫酸被还原成二氧化硫。一、新教材中个别实验的改进一、新教材中个别实验的改进第21页，共62页，编辑于2022年，星期三p6 6、实验结论、实验结论p实验在可吸收尾气的装置中进行，实验现象明显。改进实验在可吸收尾气的装置中进行，实验现象明显。改进后的实验装置，在课堂进行演示实验教学后，大家反映实后的实验装置，在课堂进行演示实验教学后，大家反映实验效果好。验效果好。p实验验证了浓硫酸具有氧化性，浓硫酸与铜发生氧实验验证了浓硫酸具有氧化性，浓硫酸与铜发生氧化还原反应，反应除生成硫酸铜外，还生成二氧化硫化还原反应，反应除生成硫酸铜外，还生成二氧化硫和水，实验安全易操作。和水，实验安全易操作。p通过改进实验装置，可控制药品用量，避免了生通过改进实验装置，可控制药品用量，避免了生成的二氧化硫对师生及环境的危害。成的二氧化硫对师生及环境的危害。一、新教材中个别实验的改进一、新教材中个别实验的改进第22页，共62页，编辑于2022年，星期三二、拓展和趣味性实验二、拓展和趣味性实验 p 在教学中，为了让学生更好的理解化学知识，感悟在教学中，为了让学生更好的理解化学知识，感悟化学的魅力，教师在教学中除了做好教材上的演示实验，化学的魅力，教师在教学中除了做好教材上的演示实验，还要补充一些趣味性较浓的化学演示实验。如：二氧化还要补充一些趣味性较浓的化学演示实验。如：二氧化硫的漂白作用及酸雨模拟实验。在设计实验时，应尽可硫的漂白作用及酸雨模拟实验。在设计实验时，应尽可能使实验现象明显、安全、成功率高、污染少、易操作。能使实验现象明显、安全、成功率高、污染少、易操作。第23页，共62页，编辑于2022年，星期三p例例1 1化学必修化学必修1 1第四章第四章 第三节第三节 硫和氮的氧化物硫和氮的氧化物p1 1、实验名称：二氧化硫的漂白作用及酸雨模拟实验、实验名称：二氧化硫的漂白作用及酸雨模拟实验 二氧化硫的漂白作用是由于二氧化硫与某些有色物质二氧化硫的漂白作用是由于二氧化硫与某些有色物质直接化合，生成不稳定的无色物质而造成的。当此无色物直接化合，生成不稳定的无色物质而造成的。当此无色物质在受热或遇到强氧化剂时即分解，如：二氧化氮或发烟质在受热或遇到强氧化剂时即分解，如：二氧化氮或发烟硝酸或氯气等氧化剂都能使被漂白物质又恢复原色。硝酸或氯气等氧化剂都能使被漂白物质又恢复原色。二、拓展和趣味性实验二、拓展和趣味性实验 第24页，共62页，编辑于2022年，星期三p2 2、装置：、装置：钟罩里的二氧化硫与水反应生成亚硫酸钟罩里的二氧化硫与水反应生成亚硫酸(模拟模拟 酸雨酸雨)SO SO2 2+H+H2 2O O H H2 2SOSO3 3 因此，培养皿里的水（人工降雨的雨水）加入石因此，培养皿里的水（人工降雨的雨水）加入石蕊试剂显红色，证明此溶液显酸性。蕊试剂显红色，证明此溶液显酸性。二、拓展和趣味性实验二、拓展和趣味性实验 第25页，共62页，编辑于2022年，星期三图图1-1 1-1 二氧化硫的漂白作用及酸雨模拟试验装置图二氧化硫的漂白作用及酸雨模拟试验装置图 二、拓展和趣味性实验二、拓展和趣味性实验 第26页，共62页，编辑于2022年，星期三p3 3、操作：、操作：p如图如图1-11-1所示，取多半药匙硫粉，放入蒸发皿里，加热所示，取多半药匙硫粉，放入蒸发皿里，加热蒸发皿，使硫粉融化、燃烧到有蓝色火焰时，放入红色的蒸发皿，使硫粉融化、燃烧到有蓝色火焰时，放入红色的鲜花的钟罩里，钟罩下接一培养皿的盖，使盛硫粉的蒸发鲜花的钟罩里，钟罩下接一培养皿的盖，使盛硫粉的蒸发皿和插入鲜花的坩埚都在密闭的钟罩里。这时可观察到钟皿和插入鲜花的坩埚都在密闭的钟罩里。这时可观察到钟罩里有大量白雾，片刻后可看到红色的花瓣逐渐变白，说罩里有大量白雾，片刻后可看到红色的花瓣逐渐变白，说明明SOSO2 2的漂白作用。的漂白作用。二、拓展和趣味性实验二、拓展和趣味性实验 第27页，共62页，编辑于2022年，星期三p打开胶塞，用小喷壶给钟罩里喷入蒸馏水，模拟人打开胶塞，用小喷壶给钟罩里喷入蒸馏水，模拟人工降雨。工降雨。p取培养皿里人工降雨的雨水，放入一支小试管里，取培养皿里人工降雨的雨水，放入一支小试管里，另取一支小试管，加入喷壶里的蒸馏水做对比实验，另取一支小试管，加入喷壶里的蒸馏水做对比实验，分别给这两支小试管里加入石蕊试剂，观察到盛雨水分别给这两支小试管里加入石蕊试剂，观察到盛雨水的试管溶液变红，盛蒸馏水的试管溶液无明显变化。的试管溶液变红，盛蒸馏水的试管溶液无明显变化。二、拓展和趣味性实验二、拓展和趣味性实验 第28页，共62页，编辑于2022年，星期三p通过下面三个实验可以证明无色物质遇到氧化剂时即通过下面三个实验可以证明无色物质遇到氧化剂时即分解。分解。p取一个小培养皿，把漂白的花瓣放入干燥的培养皿里，取一个小培养皿，把漂白的花瓣放入干燥的培养皿里，在培养皿里放入一小片铜，滴入几滴浓硝酸，盖上盖可在培养皿里放入一小片铜，滴入几滴浓硝酸，盖上盖可观察到有二氧化氮气体生成，片刻后，观察到白花瓣逐观察到有二氧化氮气体生成，片刻后，观察到白花瓣逐渐变红，小心地给培养皿里加入氢氧化钠溶液，吸收二渐变红，小心地给培养皿里加入氢氧化钠溶液，吸收二氧化氮气体。氧化氮气体。二、拓展和趣味性实验二、拓展和趣味性实验 第29页，共62页，编辑于2022年，星期三p把漂白的花瓣放到发烟硝酸瓶口，可观察到白花瓣逐渐把漂白的花瓣放到发烟硝酸瓶口，可观察到白花瓣逐渐变红。变红。p把漂白的花瓣放在氯气瓶口一会儿，可看到白花瓣把漂白的花瓣放在氯气瓶口一会儿，可看到白花瓣逐渐变红。逐渐变红。以上三个实验证明了二氧化硫的漂白作用是由以上三个实验证明了二氧化硫的漂白作用是由于二氧化硫与某些有色物质直接化合，生成不稳定于二氧化硫与某些有色物质直接化合，生成不稳定的无色物质，而这种无色物质遇到强氧化剂时即分的无色物质，而这种无色物质遇到强氧化剂时即分解，能使被漂白物质又恢复原色。解，能使被漂白物质又恢复原色。二、拓展和趣味性实验二、拓展和趣味性实验 第30页，共62页，编辑于2022年，星期三p5 5、说明、说明p通过此实验学生可以直观地看到通过此实验学生可以直观地看到SOSO2 2漂白作用和漂白作用和SOSO2 2形成的酸雨。形成的酸雨。p方便、省时、省药、直观，一次可以看到几个实验结方便、省时、省药、直观，一次可以看到几个实验结果。果。p污染小，一般学校实验室都可以做。污染小，一般学校实验室都可以做。p此装置还可以做氮的氧化物酸雨模拟实验。此装置还可以做氮的氧化物酸雨模拟实验。二、拓展和趣味性实验二、拓展和趣味性实验 第31页，共62页，编辑于2022年，星期三p例例2 2化学必修化学必修1 1第四章第四章 第四节第四节 氨氨 硝酸硝酸 硫酸硫酸p1 1、趣味实验名称：双喷泉实验、趣味实验名称：双喷泉实验 氨溶于水的喷泉实验可以氨溶于水的喷泉实验可以 拓展成双喷泉实验。拓展成双喷泉实验。p实验装置图实验装置图二、拓展和趣味性实验二、拓展和趣味性实验 第32页，共62页，编辑于2022年，星期三p2 2、喷泉实验的基本原理、喷泉实验的基本原理 气体在液体中溶解度很大气体在液体中溶解度很大,在短时间内产生足够的在短时间内产生足够的压强差压强差(负压负压),),则打开活塞后则打开活塞后,大气压将烧杯内的液体压入大气压将烧杯内的液体压入烧瓶中烧瓶中,在尖嘴导管口形成喷泉。在尖嘴导管口形成喷泉。二、拓展和趣味性实验二、拓展和趣味性实验 第33页，共62页，编辑于2022年，星期三p3 3、双喷泉实验过程：、双喷泉实验过程：p分别制取干燥的分别制取干燥的NHNH3 3和和HCIHCI气体各一瓶。气体各一瓶。p用三通管将两烧瓶和装有石蕊试剂的烧杯连接。用三通管将两烧瓶和装有石蕊试剂的烧杯连接。p将滴管中的水挤入将滴管中的水挤入NHNH3 3的烧瓶中，依次打开的烧瓶中，依次打开NHNH3 3与与HCIHCI的的通道，（通道，（a a、b b止水夹），可看到盛止水夹），可看到盛NHNH3 3的瓶中，放开的瓶中，放开a a、b b处的止水夹后有白烟（处的止水夹后有白烟（NHNH3 3溶于水，瓶内压强减小，使溶于水，瓶内压强减小，使HCIHCI进入，生成进入，生成NHNH4 4CICI所致）。所致）。二、拓展和趣味性实验二、拓展和趣味性实验 第34页，共62页，编辑于2022年，星期三p打开连接石蕊的止水夹打开连接石蕊的止水夹C C处，立即出现双喷泉现象，处，立即出现双喷泉现象，盛盛HCIHCI的烧瓶中呈红色（酸使石蕊变红）、盛的烧瓶中呈红色（酸使石蕊变红）、盛NHNH3 3的烧瓶的烧瓶中呈蓝色（碱使石蕊变蓝）。中呈蓝色（碱使石蕊变蓝）。上述这个实验是把二个实验合为一个实验，是在原实上述这个实验是把二个实验合为一个实验，是在原实验的基础上作简单改进，却获得了更佳的实验效果，减少验的基础上作简单改进，却获得了更佳的实验效果，减少了对环境的污染，对培养学生的创造性思维有一定帮助。了对环境的污染，对培养学生的创造性思维有一定帮助。更加激发了学生，学习化学的兴趣。更加激发了学生，学习化学的兴趣。二、拓展和趣味性实验二、拓展和趣味性实验 第35页，共62页，编辑于2022年，星期三p喷泉实验的基本原理喷泉实验的基本原理 气体在液体中溶解度很大气体在液体中溶解度很大,在短时间内产生足够的在短时间内产生足够的压强差压强差(负压负压),),则打开活塞后则打开活塞后,大气压将烧杯内的液体压大气压将烧杯内的液体压入烧瓶中入烧瓶中,在尖嘴导管口形成喷泉。在尖嘴导管口形成喷泉。二、拓展和趣味性实验二、拓展和趣味性实验 第36页，共62页，编辑于2022年，星期三p2.2.氨与氯化氢的反应可以拓展成魔术氨与氯化氢的反应可以拓展成魔术空瓶生烟空瓶生烟 方法：取两个集气瓶分别倒入少许氨水和盐酸方法：取两个集气瓶分别倒入少许氨水和盐酸,盖入橡胶盖入橡胶塞，反应时，去掉橡胶塞将两瓶口相对，瞬间可以看塞，反应时，去掉橡胶塞将两瓶口相对，瞬间可以看到集气瓶内浓烟滚滚。到集气瓶内浓烟滚滚。此魔术即展示了知识的形成过程，又激发了兴趣、启此魔术即展示了知识的形成过程，又激发了兴趣、启迪了学生的思维。迪了学生的思维。二、拓展和趣味性实验二、拓展和趣味性实验 第37页，共62页，编辑于2022年，星期三p例例3 3浓、稀硝酸与铜反应的实验浓、稀硝酸与铜反应的实验p1 1、改进实验名称：、改进实验名称：浓、稀硝酸与铜反应的实验改进浓、稀硝酸与铜反应的实验改进 化学课上，教师在做人教版全日制普通高级中学化学课上，教师在做人教版全日制普通高级中学教科书（必修加选修）教科书（必修加选修）化学化学第二册第二册1616页页 实验实验1-71-7硝酸的氧化性演示实验。硝酸的氧化性演示实验。二、拓展和趣味性实验二、拓展和趣味性实验 第38页，共62页，编辑于2022年，星期三p2 2、实验原理：根据浓、稀、实验原理：根据浓、稀HNOHNO3 3的氧化性不同，它们的氧化性不同，它们分别与铜片反应，还原产物各不相同：有关化学方分别与铜片反应，还原产物各不相同：有关化学方程式为：程式为：pCu+4HNOCu+4HNO3 3(浓浓)=Cu)=Cu（NONO3 3)2 2 +2NO +2NO2 2+2H+2H2 2O Op3Cu+8HNO3Cu+8HNO3 3(稀稀)=3Cu)=3Cu（NONO3 3)2 2+2NO+4H+2NO+4H2 2O Op2NO+O2NO+O2 2=2NO=2NO2 2p3NO3NO2 2+H+H2 2O=2HNOO=2HNO3 3+NO+NO二、拓展和趣味性实验二、拓展和趣味性实验 第39页，共62页，编辑于2022年，星期三p 该该实实验验需需要要在在两两个个相相同同装装置置中中进进行行，分分别别给给两两支支试试管管各各加加入入一一小小块块铜铜片片，并并且且要要分分别别加加入入浓浓、稀稀HNOHNO3 3，用用NaOHNaOH溶溶液液做做好好两两个个实实验验尾尾气气的的吸吸收收工工作作，实实验验装装置置（如图如图3-13-1所示）。所示）。二、拓展和趣味性实验二、拓展和趣味性实验 第40页，共62页，编辑于2022年，星期三图图3-1 3-1 改进前铜与硝酸反应改进前铜与硝酸反应二、拓展和趣味性实验二、拓展和趣味性实验 第41页，共62页，编辑于2022年，星期三p 该该实实验验现现象象明明显显，充充分分证证明明了了浓浓、稀稀硝硝酸酸的的氧氧化化性性不不同同，它它们们分分别别与与铜铜片片反反应应，还还原原产产物物各各不不相相同同。但但实实验验是是在在两两个个装装置置中中进进行行，费费时时、不不好好控控制制药药品品的的用用量量。由由此此实实验验得得到到启启发发，能能否否设设计计一一个个实实验验装装置置同同时时完完成成两两个个实实验验内内容容呢呢？于于是是，将将设设想想好好的的几几种种实实验装置反复进行试验，找出最佳方案。验装置反复进行试验，找出最佳方案。二、拓展和趣味性实验二、拓展和趣味性实验 第42页，共62页，编辑于2022年，星期三p3 3、实验改进目的、实验改进目的 将两个实验装置改进成一个密闭的装置，使实将两个实验装置改进成一个密闭的装置，使实验在一个密闭的装置中进行，可节约药品，避免验在一个密闭的装置中进行，可节约药品，避免NONO、NONO2 2对空气的污染，改进装置对空气的污染，改进装置如图如图3-23-2所示。所示。二、拓展和趣味性实验二、拓展和趣味性实验 第43页，共62页，编辑于2022年，星期三图图3-23-2改进后改进后浓、稀硝酸与铜反应演示器浓、稀硝酸与铜反应演示器二、拓展和趣味性实验二、拓展和趣味性实验 第44页，共62页，编辑于2022年，星期三p4 4、实验仪器及药品实验仪器及药品 p具支试管、玻璃管、铁丝、铜片、注射器、洗气瓶、浓具支试管、玻璃管、铁丝、铜片、注射器、洗气瓶、浓HNOHNO3 3、NaOHNaOH溶液、蒸馏水等。溶液、蒸馏水等。二、拓展和趣味性实验二、拓展和趣味性实验 第45页，共62页，编辑于2022年，星期三p5 5、操作步骤及现象分析、操作步骤及现象分析p 连接好仪器（如图连接好仪器（如图3-23-2所示），并检查装置的气所示），并检查装置的气密性。密性。p 向具支试管里加入向具支试管里加入3ml3ml浓浓HNOHNO3 3，向洗气瓶里加入，向洗气瓶里加入NaOHNaOH溶液，向注射器里注入溶液，向注射器里注入2ml2ml蒸馏水（浓蒸馏水（浓HNOHNO3 3与水的与水的比例为比例为3 3：2 2）。）。二、拓展和趣味性实验二、拓展和趣味性实验 第46页，共62页，编辑于2022年，星期三p 将一段铁丝穿过玻璃管，铁丝在玻璃管中的部分缠绕将一段铁丝穿过玻璃管，铁丝在玻璃管中的部分缠绕有侵入有侵入NaOHNaOH溶液的棉花，在铁丝末端挂上铜片并伸入溶液的棉花，在铁丝末端挂上铜片并伸入到具支试管里，拉动铁丝铜片与浓硝酸液面接触，观到具支试管里，拉动铁丝铜片与浓硝酸液面接触，观察到试管中反应剧烈有气体产生，气体呈红棕色，液察到试管中反应剧烈有气体产生，气体呈红棕色，液体呈蓝绿色。说明浓硝酸与铜发生了氧化还原反应，体呈蓝绿色。说明浓硝酸与铜发生了氧化还原反应，铜被氧化生成硝酸铜，硝酸被还原成铜被氧化生成硝酸铜，硝酸被还原成NONO2 2气体。气体。二、拓展和趣味性实验二、拓展和趣味性实验 第47页，共62页，编辑于2022年，星期三p 将注射器里的蒸馏水注入具支试管里，配成稀将注射器里的蒸馏水注入具支试管里，配成稀HNOHNO3 3，使铜片与稀使铜片与稀HNOHNO3 3反应，生成反应，生成NONO气体。观察到，洗气瓶中气体。观察到，洗气瓶中间的玻璃管气体呈红棕色，玻璃管外无色，片刻后，洗气间的玻璃管气体呈红棕色，玻璃管外无色，片刻后，洗气瓶内玻璃管外原来无色，现在呈淡红棕色气体，说明瓶内玻璃管外原来无色，现在呈淡红棕色气体，说明NONO气气体不溶于水，遇到空气中的氧气反应生产体不溶于水，遇到空气中的氧气反应生产NONO2 2气体气体 二、拓展和趣味性实验二、拓展和趣味性实验 第48页，共62页，编辑于2022年，星期三p6 6、实验结论、实验结论p 实验在密闭容器中进行，实验现象明显，一次实验可实验在密闭容器中进行，实验现象明显，一次实验可以看到两个实验结果，而且可以进行两个实验的对比，实以看到两个实验结果，而且可以进行两个实验的对比，实验效果好。验效果好。p 实验综合了浓、稀实验综合了浓、稀HNOHNO3 3分别与分别与CuCu的反应，验证了浓、的反应，验证了浓、稀稀HNOHNO3 3都具有氧化性，且与都具有氧化性，且与CuCu反应生成的产物不同，反应生成的产物不同，实验安全易操作。实验安全易操作。p 通过改进实验装置，缩短了实验时间，可控制药品用通过改进实验装置，缩短了实验时间，可控制药品用量，避免了生成的量，避免了生成的NONO2 2和和NONO对师生及环境的危害。对师生及环境的危害。二、拓展和趣味性实验二、拓展和趣味性实验 第49页，共62页，编辑于2022年，星期三三、仪器展示三、仪器展示p钠与乙醇反应钠与乙醇反应p氯气与氢气的混合反应氯气与氢气的混合反应p学生探究实验电解水装置学生探究实验电解水装置第50页，共62页，编辑于2022年，星期三四、与大家进行实验交流四、与大家进行实验交流 p 在中学化学实验教学中，还有个别化学在中学化学实验教学中，还有个别化学实验，需要与各位老师共同探究。实验，需要与各位老师共同探究。如：化学选修如：化学选修2 2第一单元第一单元 走进化学工业中走进化学工业中 的合成氨的反应原理的合成氨的反应原理 第51页，共62页，编辑于2022年，星期三p 在一干燥的硬质试管中放入适量铁丝绒，在一干燥的硬质试管中放入适量铁丝绒，按图按图4-4-1 1连接好实验装置。加热试管中的铁丝绒至红热后，用连接好实验装置。加热试管中的铁丝绒至红热后，用注射器抽取注射器抽取20 mL20 mL干燥氮气和干燥氮气和60 mL 60 mL 干燥氢气，将混干燥氢气，将混合气体通入试管，并用湿润的合气体通入试管，并用湿润的pHpH试纸置于导管出口处，试纸置于导管出口处，观察试纸的变化。观察试纸的变化。四、与大家进行实验交流四、与大家进行实验交流 第52页，共62页，编辑于2022年，星期三图图4-1 4-1 合成氨的实验装置合成氨的实验装置 四、与大家进行实验交流四、与大家进行实验交流 第53页，共62页，编辑于2022年，星期三p由氮气与氢气直接合成氨的化学原理为：由氮气与氢气直接合成氨的化学原理为：pN N2 2（g g）+3H+3H2 2（g g）2NH2NH3 3（g g）（放热反应）（放热反应）p 由于该实验有危险老师们不敢做，用改进后的由于该实验有危险老师们不敢做，用改进后的合成氨实验装置进行实验，可以看到实验现象，但合成氨实验装置进行实验，可以看到实验现象，但是，控制不好氢气的纯度已爆炸。是，控制不好氢气的纯度已爆炸。四、与大家进行实验交流四、与大家进行实验交流 第54页，共62页，编辑于2022年，星期三图图4-24-2改进后的合成氨实验装置改进后的合成氨实验装置 四、与大家进行实验交流四、与大家进行实验交流 第55页，共62页，编辑于2022年，星期三p该装置的原理：该装置的原理：Zn+HZn+H2 2SOSO4 4（稀）（稀）=ZnSO=ZnSO4 4+H+H2 2提供实验中的氢气提供实验中的氢气p重铬酸铵加热分解的反应方程式：重铬酸铵加热分解的反应方程式：（NHNH4 4）2 2CrCr2 2O O7 7 N N2 2+Cr+Cr2 2O O3 3+4H+4H2 2O O 提供实验中的氮气提供实验中的氮气p合成氨反应方程式：合成氨反应方程式：N N2 2（g g）+3H+3H2 2（g g）2NH2NH3 3（g g）（放热反应）（放热反应）四、与大家进行实验交流四、与大家进行实验交流 第56页，共62页，编辑于2022年，星期三p实验仪器及药品实验仪器及药品 锌粒、稀硫酸、三氧化二铬、重铬酸铵、酚酞溶液、锌粒、稀硫酸、三氧化二铬、重铬酸铵、酚酞溶液、碱石灰、硬质玻璃管、酒精灯、铁架台、橡胶塞、玻璃碱石灰、硬质玻璃管、酒精灯、铁架台、橡胶塞、玻璃导管、试管等。导管、试管等。四、与大家进行实验交流四、与大家进行实验交流 第57页，共62页，编辑于2022年，星期三p如图所示安装好实验装置并操作如图所示安装好实验装置并操作 锌粒和硫酸反应产生氢气，通过洗气瓶除去水蒸气，锌粒和硫酸反应产生氢气，通过洗气瓶除去水蒸气，然后从右边试管水中逸出，氢气验纯后，加热催化剂三氧然后从右边试管水中逸出，氢气验纯后，加热催化剂三氧化二铬约化二铬约3min3min，另用酒精灯加热重铬酸铵，重铬酸铵，另用酒精灯加热重铬酸铵，重铬酸铵受热分解产生氮气同时产生高温。受热分解产生氮气同时产生高温。四、与大家进行实验交流四、与大家进行实验交流 第58页，共62页，编辑于2022年，星期三p实验现象：硬质玻璃管内出现火花，右边试管中有气泡实验现象：硬质玻璃管内出现火花，右边试管中有气泡产生，试管里的酚酞溶液颜色逐渐变成红色。产生，试管里的酚酞溶液颜色逐渐变成红色。p实验分析：实验分析：p 氢气要纯净和干燥。氢气要纯净和干燥。四、与大家进行实验交流四、与大家进行实验交流 第59页，共62页，编辑于2022年，星期三p.用氢气排除管内空气后，在加热，以免氢气不纯而用氢气排除管内空气后，在加热，以免氢气不纯而爆炸。爆炸。p温度要高，以提高反应速度，故采取预热催化剂温度要高，以提高反应速度，故采取预热催化剂3 3分钟分钟和加热重铬酸铵在管内分解生成氮气等措施。和加热重铬酸铵在管内分解生成氮气等措施。p此实验太危险，不宜做演示实验！此实验太危险，不宜做演示实验！p问题：重铬酸铵分解时的副反应有氨气生成，使酚酞问题：重铬酸铵分解时的副反应有氨气生成，使酚酞变红的氨气是合成的氨气还是重铬酸铵分解时副反应的变红的氨气是合成的氨气还是重铬酸铵分解时副反应的氨气？氨气？四、与大家进行实验交流四、与大家进行实验交流 第60页，共62页，编辑于2022年，星期三结束语结束语 以以上上是是我我对对中中学学化化学学实实验验进进行行一一些些改改进进的的方方法法，但但不不是是最最优优的的方方法法，通通过过这这次次与与各各位位教教师师交交流流，希希望望能得到较好的化学实验改进方法。能得到较好的化学实验改进方法。第61页，共62页，编辑于2022年，星期三谢谢师大尹老师和各位老师！谢谢师大尹老师和各位老师！20112011年年6 6月月第62页，共62页，编辑于2022年，星期三