摘 要:化学是一门以实验为基础的学科,初中化学大量的化学实验中有些实验对环境有污染,尤其是有些农村学校的实验条件简陋,某些实验不仅污染了空气,而且对师生的健康有安全隐患,如何改进实验装置,做绿色化学实验,是我们一线教师义不容辞的责任。
关键词:燃烧 实验 改进
一、实验教学目标:
(1)掌握硫在氧气的燃烧中所表现出来的化学性质,认识硫与氧气反应的现象。
(2)认识化学反应中的能量变化及学会观察描述一些化学反应现象。
(3)培养学生观察和描述实验现象的能力,使他们学习通过实验来研究物质及其变化的科学方法。
(4)培养学生如何设计对比实验的方法和建立绿色化学的思想理念。
(5)通过对比实验培养学生学会“观察现象→分析现象→得出结论”的科学思维方法。
二、实验用品:
仪器材料:酒精灯、集气瓶、燃烧匙、带导管的橡皮塞、气球;
药 品:硫粉、氧气(用排水法收集)、20%氢氧化钠溶液。
三、实验装置图:
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四、实验改进要点:
1、用密闭容器做硫在空气和氧气中燃烧的实验,减少空气污染,绿色环保;
2、能移动的燃烧匙充分消耗瓶内气体,延长观察实验现象的时间,让更多的学生清楚地观察到,硫在空气中燃烧发出的微弱淡蓝色火焰,硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰;
3、在盛有空气和氧气的集气瓶里预先加入适量的氢氧化钠溶液,相比水能更好地吸收有刺激性的二氧化硫气体;
4、橡皮塞上的玻璃管和气球起到缓冲作用,防止瓶塞被冲开,同时还可观察到气球先胀大后变瘪的现象,引导学生分析产生此现象的原因。
整个实验过程和设计理念符合绿色化学课堂理念。
五、实验原理:
硫在酒精灯的火焰上点燃时可看到固态的硫变成液态的,并产生有刺激性气味的气体,点燃后迅速伸进集气瓶,并塞紧橡皮塞,可以观察到明显的火焰颜色,在空气瓶中发出微弱的淡蓝色火焰,在氧气瓶中发出明亮的蓝紫色火焰。燃烧匙由上至下缓慢移动,充分消耗瓶内气体,在整个的实验过程中可看到因瓶内压强变化而导致的气球先胀大后变瘪的现象,在硫燃烧停止后振荡,瓶内所装氢氧化钠溶液能更好地吸收生成的有毒气体。
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七、实验效果及评价:
1、硫在密闭的空气瓶和氧气瓶中燃烧,观察实验现象——微弱的淡蓝色火焰和明亮的蓝紫色火焰,对比现象直观明显,避免了硫在空气中燃烧观察现象时更多的二氧化硫排放到空气中,实验污染很小,符合绿色化学课堂的新理念。
2、玻璃管和气球既可以起到缓冲的作用,防止硫燃烧时橡皮塞被冲开,还可观察到硫燃烧时气球先胀大后变瘪的现象,引导学生分析变大是因为燃烧放出热量使气体受热膨胀,变瘪是因为燃烧消耗氧气且生成的气体被吸收,使瓶内气体减少压强减小的原因,培养学生“观察现象——分析现象——得出结论”的科学探究实验方法。
3、燃烧匙能由上至下缓慢移动,延长硫在密闭容器内燃烧的时间,充分消耗瓶内的气体,观察现象的时间更长,有利于加深印象巩固实验效果。
4、用氢氧化钠溶液吸收生成的二氧化硫,相比用水吸收二氧化硫而言,吸收的更彻底,又一个措施减少有毒气体对空气的污染,绿色环保。
5、实验改进对仪器和材料的要求不高,与“测定空气中氧气的含量”实验装置相似,容易制作,操作简便,具有可推广性。
参考文献:
【1】义务教学教科书 九年级上册 ISBN 978-7-24501-5
【1】义务教学教科书 教师教学用书九年级上册 人民教育出版社