• 投稿邮箱:zksd@zksdzzs.com
  • 在线编辑QQ:197124493
智库时代版权信息

主管单位:山西省社会科学院

主办单位:山西社会科学报刊社

编辑出版:《智库时代》编辑部

国际标准刊号:ISSN2096-4609

国内统一刊号:CN14-1391/D

邮发代号:22-570

语   言:中文

周   期: 半月刊

出 版 地:太原市水西关街26号

语  种: 中文

开  本: 16开

投稿邮箱 :zksd@zksdzzs.com

在线编辑QQ :197124493

论文鉴赏 当前位置:首页 > 论文鉴赏 > 正文

基于绿色化学的钠与氯气的实验探究

发布时间:2019-10-15 阅读数:530

刘海毅 高靓

摘 要 为完善教材中钠与氯气的实验方法,将教材中无法密封,氯气易外漏的敞开实验改为封闭化、一体化、集约化的实验装置,便于实验开展的同时,有利于学生更清晰更安全地观察反应过程。实验结束后用注射器加入氢氧化钠以吸收未被反应的氯气,使绿色环保的化学的思想在教学实践中得以应用。借助生活中常见的注射器和青霉素瓶,不但降低了实验成本,而且有利于学生分组实验的开展。实验现象明顯,操作简单、安全性强,能取得良好的实验效果。为化学课堂教学和实验创新提供了有益的参考和启发。

关键词 实验探究 氯气 注射器 封闭化 绿色环保

中图分类号:G642 文献标识码:A

钠与氯气的实验是人教版《必修 2》中重要实验之一。本实验作为教学的重要辅助手段,意在强化学生的直观感受,加深对活泼金属与活泼非金属反应原理的理解。

1问题的提出

教材实验:“取一块绿豆大的金属钠(切去氧化层),用滤纸吸净煤油,放在石棉网上,用酒精灯微热,将盛有氯气的集气瓶倒扣在钠的上方,观察现象”。在化学必修二实验教学中,本实验是通过观察实验现象达到对实验反应的认识。但实验装置(图1)存在一定的不足:

(1)反应装置无法密封,氯气易外漏,直接威胁师生的身心健康,不符合实验安全和绿色化学的要求;

(2)反应结束后,未反应的氯气很难处理;

(3)氯气需事先制备、收集,实验准备周期较长,不便于实验的开展。

2实验的探究

2.1探究思路

探究实验立足于教材经典实验,按照教材中学生分组要求,从触发反应条件和氯气制备实验出发,从生活生产选材,寻找成本低,效果好的实验材料,尝试进行废气处理。生活中常见的注射器和青霉素瓶为实验改进提供了最初的灵感。

2.2探究实验

2.2.1实验装置

结合教材氯气的发生装置(图2),搭建一套完整的反应装置(图3),通过改进,设计成如图4的改进实验装置。

2.2.2实验改进

(1)改进实验设计,从生活中选材,用装有水的注射器代替酒精灯,用小烧杯作反应的发生装置;

(2)用注射器向装有氯酸钾的青霉素瓶中滴加盐酸,使氯气的制备装置和反应装置合二为一;

(3)利用注射器向反应瓶中加入氢氧化钠,吸收废气。

2.2.3 实验过程

(1)连接好装置(图4),用注射器向装有氯酸钾的玻璃瓶中加入少量的盐酸。

(2)当观察到黄绿色气体充满整个集气瓶后,用装有水的注射器向载有小块钠的陶瓷片上滴加一滴水。

这样可除去钠表面的氧化膜并释放出热量,从而触发反应的发生。

(3)观察到黄色火焰,钠剧烈燃烧。冷却观察到烧杯内壁上有白色氯化钠固体。

(4) 反应结束后,用注射器向烧杯中注入少量氢氧化钠,吸收未被反应的氯气。

3实验的优点

(1)改进反应装置,使实验装置微型化、一体化、集约化

(2)巧用注射器滴水即除去了金属钠表面的氧化层又提供了反应的热。

(3)将教材中的开放体系改为一个相对封闭的体系,实现了实验的绿色化,学生可以更清晰更安全地观察反应过程,从而利于学生探讨成键的方式。

(4)实验装置简单,不仅适合于课堂演示,而且适合学生分组实验。

4结语

通过实验探究,改进实验依托于教材,实验一体化、微型化、集约化,让学生从观察氯气生成的喜悦中,走入到钠与氯气反应的观察中,最后进入反应本质的探讨中;改进实验操作简单现象明显,安全环保,完全杜绝了有毒有害气体对环境的污染,使安全环保的化学的思想在教学实践中得以应用。

参考文献

[1] 宋心琦.普通高中课程标准实验教科书化学2(必修)第三版[M].北京:人民教育出版社,2010:57+74.

[2] 王磊,陈光巨,王明召.普通高中课程标准实验教科书:化学1(必修)3版[M].济南:山东科学技术出版社,2007:13-15.

[3] 王文娟.基于自封袋和塑料点滴板的氯气性质实验设计[J].化学教育,2017(17):60-63.


编辑整理:智库时代杂志社编辑部 官方网站:www.zswkzz.com