高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)四則

張苓珍

一、焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)

人教版高中化學(xué)第一冊(cè)（必修）演示實(shí)驗(yàn)[2—11]焰色反應(yīng)，按教材內(nèi)容進(jìn)行操作，有三點(diǎn)不足：

（1）儀器損壞率大：焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)的載體常用鉑絲（或鎳鉻絲），由于鉑絲（或鎳鉻絲）在氧化中反復(fù)灼燒，容易從鑲結(jié)的玻璃棒上脫落或折斷，用于學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)時(shí)損壞率高。

（2）污染嚴(yán)重：實(shí)驗(yàn)中須將鉑絲蘸鹽酸在氧化焰上反復(fù)灼燒至無色，才可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，操作中由于鹽酸揮發(fā)，加之在氧化焰中反復(fù)灼燒，對(duì)空氣有一定程度的污染。若用于演示實(shí)驗(yàn)，費(fèi)時(shí)較多，操作麻煩。

（3）幾種焰色的顏色難以比較：用鉑絲（或鎳鉻絲）做焰色反應(yīng)，每次只能取極少的待測(cè)試劑，在酒精燈火焰上瞬間氣化，焰色反應(yīng)持續(xù)時(shí)間很短，影響觀察，且?guī)追N離子的焰色不便同時(shí)觀察。

筆者通過長期的教學(xué)實(shí)踐，對(duì)本實(shí)驗(yàn)做了如下改進(jìn)，收到了良好的效果。

1、實(shí)驗(yàn)藥品及儀器：

藥品：70%的乙醇、固體Na2CO3、固體K2CO3、固體CaCl2、固體CuCl2

儀器：試管架（1個(gè)）、100ml小燒杯（4只）、玻璃棒（4支）、脫脂棉、火柴

2、實(shí)驗(yàn)操作：用一端纏有脫脂棉的玻璃棒分別蘸取各種可溶性鹽的溶液，一一插在試管架上，同時(shí)點(diǎn)燃。

3、改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)：

（1）用一端纏有脫脂棉的玻璃棒做載體，蘸取可溶性鹽溶液，操作方便。

（2）焰色反應(yīng)時(shí)間長，可見度大，能同時(shí)觀察不同離子的焰色。

（3）酒精濃度低，自身燃燒顏色淺，對(duì)離子的焰色干擾小。

（4）整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程對(duì)環(huán)境沒有污染，符合現(xiàn)代綠色化學(xué)要求。

二、吸熱反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

人教版高中化學(xué)第一冊(cè)（必修）演示實(shí)驗(yàn)1—4氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體的反應(yīng)，若按教材內(nèi)容進(jìn)行操作，實(shí)驗(yàn)效果差，具體表現(xiàn)為兩點(diǎn)：一是藥品用量大，二是往往觀察不到預(yù)期的現(xiàn)象，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論缺乏說服力。而稍做改進(jìn)就會(huì)有很好的效果。

1、實(shí)驗(yàn)器材：小燒杯（50ml）、小試管（直徑12mm）

2、實(shí)驗(yàn)藥品：氫氧化鋇晶體[Ba（OH）2?8H2O]、氯化銨晶體（NH4Cl）、紅墨水

3、實(shí)驗(yàn)裝置：

4、操作方法：

（1）取一只直徑12mm的小試管，向其中加入1ml紅墨水。

（2）向50ml的小燒杯中依次加入研細(xì)的10g Ba（OH）2?8H2O晶體和5gNH4Cl晶體，把小試管代替玻璃棒使用，迅速攪拌混合物至變成糊狀。

（3）取出小試管擦干外壁，然后倒立，可觀察到紅墨水已經(jīng)變成紅色固體。

5、改進(jìn)后優(yōu)點(diǎn)：

（1）藥品用量少，操作方便。

（2）現(xiàn)象明顯，易于觀察，整個(gè)操作過程2分鐘內(nèi)可完成。

（3）實(shí)驗(yàn)效果好，成功率可達(dá)100%。

三、苯酚弱酸性的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

人教版高中化學(xué)第二冊(cè)（必修加選修）演示實(shí)驗(yàn)[6-3][6-4]苯酚的弱酸性，按教材中的操作程序，在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中見不到渾濁的產(chǎn)生。關(guān)鍵在于兩點(diǎn)：（1）開始向苯酚中加水時(shí)二者的相對(duì)量控制必須適當(dāng)，如果水的量相對(duì)過大，雖然也會(huì)得到乳濁液，但和NaOH溶液反應(yīng)后，苯酚鈉濃度太小，通CO2氣體后就見不到有渾濁現(xiàn)象。（2）NaOH溶液的量必須控制要少，若中和苯酚的NaOH溶液加入過量，通CO2氣體也不會(huì)觀察到渾濁。筆者通過實(shí)踐，將操作方法改進(jìn)如下：

1、操作方法：

（1）向試管中加入少量苯酚晶體，逐滴加入溶解，邊加邊振蕩試管，當(dāng)試管中仍有少量晶體時(shí)，停止加水。然后滴加5%的NaOH溶液，至渾濁剛好消失。

（2）向上述所得澄清溶液中通入CO2氣體，可觀察到渾濁（若不明顯，放入冷水中冷卻1-2分鐘）。

2、改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)：

（1）操作方便，試管里不溶晶體的量可多可少。

（2）現(xiàn)象明顯。本實(shí)驗(yàn)還可用于驗(yàn)證苯酚常溫時(shí)在水中溶解度不大，但其溶解度受溫度影響變化較大這一物理性質(zhì)。

四、纖維素水解的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

人教版高中化學(xué)第二冊(cè)（必修加選修）演示實(shí)驗(yàn)[實(shí)驗(yàn)7-5]“纖維素水解”的演示實(shí)驗(yàn)，是高中化學(xué)的重要實(shí)驗(yàn)，也是一個(gè)疑難實(shí)驗(yàn)，，做好這個(gè)實(shí)驗(yàn)對(duì)于幫助學(xué)生掌握纖維素的化學(xué)性質(zhì)起著至關(guān)重要的作用。教材中采用90%的濃硫酸的滴到棉花或?yàn)V紙上，再用玻璃棒把棉花或?yàn)V紙搗成糊狀，小心微熱直到溶液變成亮棕色，最后加新制的Cu(OH)2加熱煮沸，但是在實(shí)際操作中，很難成功，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象也不明顯，溶液經(jīng)常稍微加熱則變黑而看不到亮棕色，最后加新制的Cu(OH)2加熱煮沸也看不到磚紅色的沉淀出現(xiàn)。

筆者經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)推知，造成本實(shí)驗(yàn)極易失敗的根本原因在于教材中使用的硫酸濃度過大。那么，硫酸濃度在什么范圍內(nèi)實(shí)驗(yàn)才容易成功呢？我用不同濃度的硫酸進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，認(rèn)為使用60%-70%的硫酸實(shí)驗(yàn)效果最佳。

1、實(shí)驗(yàn)步驟

（1）將濃硫酸滴入到放有碎紙片或小塊脫脂棉的試管中，直至將濾紙或棉花浸沒，再用玻璃棒將濾紙或棉花攪成糊狀，用小火微熱，冷卻。

（2）向另一支盛有3滴CuSO4溶液的試管中滴加30滴10%NaOH溶液，充分反應(yīng)后，將上層清夜到入到水解液中以中和多余的硫酸。

（3）把中和后的水解液又倒回到盛有Cu(OH)2懸濁液的試管中，加熱至煮沸。

2、實(shí)驗(yàn)過程及現(xiàn)象記錄見下表

3、實(shí)驗(yàn)結(jié)論

由上述實(shí)驗(yàn)過程得出，硫酸濃度在60%-70%之間，實(shí)驗(yàn)時(shí)間短，現(xiàn)象明顯，實(shí)驗(yàn)成功率高。

4、實(shí)驗(yàn)說明

（1）棉花必須使用脫脂棉。

（2）配置氫氧化銅懸濁液時(shí)，硫酸銅溶液用量少一點(diǎn)，NaOH溶液多一點(diǎn)以中和硫酸。

（3）在用酒精燈加熱時(shí)，千萬要注意小火微微加熱,不能長時(shí)間加熱,否則溫度過高,容易造成炭化現(xiàn)象。

（4）將新制的Cu(OH)2上層清夜到入水解液時(shí),要一邊倒一邊振蕩,防止溶液沖出試管,NaOH中和硫酸和硫酸稀釋放熱。

（河北省樂亭縣第一中學(xué)）