吸熱反應(yīng)實驗創(chuàng)新設(shè)計

李靜雯+陳懿

摘要：人教版化學(xué)必修2中的吸熱反應(yīng)實驗，以Ba（OH）2·8H2O晶體與NH4Cl晶體為反應(yīng)原料，藥品用量多、價格高且有污染。改進實驗從藥品用量、儀器、產(chǎn)物處理等方面進行了探究，結(jié)果表明，在一定條件下，選擇檸檬酸（H3C6H5O7·H2O）固體與Na2CO3·10H2O固體混合、檸檬酸飽和溶液與NaHCO3固體混合，都有吸熱效應(yīng)，適合學(xué)生進行小組或家庭實驗，親身體驗常溫下自發(fā)進行的吸熱反應(yīng)。

關(guān)鍵詞：吸熱反應(yīng)；實驗改進；學(xué)生家庭實驗

文章編號：1005–6629（2015）4–0053–03 中圖分類號：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

化學(xué)是實驗科學(xué)，實驗?zāi)芰κ菍W(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要組成部分，以實驗為基礎(chǔ)展開化學(xué)教學(xué)已成為化學(xué)教學(xué)工作者的共識。只有不斷改進和創(chuàng)新，化學(xué)實驗才會充滿生命和活力，保持其在化學(xué)教學(xué)中的獨特魅力，最大限度地發(fā)揮實驗的教育教學(xué)功能，使化學(xué)實驗教學(xué)更切合教學(xué)改革的潮流，適應(yīng)素質(zhì)教育和創(chuàng)新教育的需求。

1 Ba（OH）2·8H2O晶體與NH4Cl晶體反應(yīng)實驗改進

1.1 教材中的實驗設(shè)計

人教版必修2 第34頁第二章第一節(jié)“化學(xué)能與熱能”中有這樣一個實驗：

“將約20g Ba（OH）2·8H2O晶體研細(xì)后與約10g NH4Cl晶體一起放入燒杯中，并將燒杯放在滴有幾滴水的玻璃片或小木板上，用玻璃棒快速攪拌，聞氣味，用手觸摸杯壁下部，試著用手拿起燒杯，觀察現(xiàn)象。”

1.2 存在問題

該實驗雖然簡單但還存在以下幾點問題：

（1）Ba（OH）2·8H2O用量多、腐蝕性強，價格高；

（2）重金屬鋇離子有一定的毒性，處理不當(dāng)易造成污染；

（3）敞開體系，氨氣逸出，有明顯的刺激性氣味。

1.3 實驗改進

為了解決以上問題，對實驗進行了以下改進：

（1）將藥品用量減半，取約10g Ba（OH）2·8H2O研細(xì)后裝入50mL小錐形瓶中，再加入約5g NH4Cl，套上小氣球以平衡氣壓（見圖1）；

（2）請學(xué)生用手握住錐形瓶用力振蕩；

（3）藥品迅速變?yōu)楹隣?，錐形瓶外壁溫度迅速降低，傳遞錐形瓶給每個學(xué)生感受溫度的變化；

（4）實驗結(jié)束后加入適量稀硫酸，吸收NH3，并使Ba2+沉淀。

該實驗操作簡便，現(xiàn)象明顯，反應(yīng)體系密閉，藥品用量小，污染也小，便于學(xué)生親身體驗化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)！

2 吸熱反應(yīng)實驗創(chuàng)新設(shè)計

從教材設(shè)計及實驗?zāi)康目?，是為了使學(xué)生直觀地感受常溫下自發(fā)進行的吸熱反應(yīng)。為什么這個反應(yīng)吸熱明顯？能不能開發(fā)一個類似的反應(yīng)速率快、吸熱現(xiàn)象明顯、腐蝕性更小、無毒害的綠色實驗？

為了解決這一問題，必須了解為何教材中要選擇Ba（OH）2·8H2O。

2.1 探究1：為何選用Ba（OH）2·8H2O

這是很多老師會在實驗中產(chǎn)生的疑惑，能否選用無水Ba（OH）2呢？