一、实验设计的背景
对比了初中化学三种教材版本[1-3],发现在进行氢气制取及其性质实验时,如果按照人教版和仁爱版教材的内容使用大试管作为反应容器,那么携带的药品和仪器比较多且笨重,如两个铁架台就比较重,携带起来不方便。做氢气还原氧化铜实验时,操作起来也比较麻烦。粤教版教材中介绍过氢能源的优点,即氢气燃烧时释放出的热量非常高,是汽油的3倍多。本文设计了一个一体化实验装置,向学生说明可以直接使用氢气燃烧时产生的火焰做热源,代替酒精灯火焰作为氢气还原氧化铜实验的加热源,效果同样好。
二、实验装置研究的过程
三、实验用品
四、实验装置的制作
五、实验操作与效果
六、实验设计的创新点
第一,实验装置是一体化的,简捷、方便。
第二,实验装置能够自立,不需要铁架台固定,避免了携带笨重仪器的麻烦。
第三,用烧黑的铜丝作为氧化铜物料,可以重复使用,节约了药品,环保而经济。
第四,制取氢气是放热反应,生成的氢气含有比较多的水蒸气,将用于还原氧化铜的氢气先干燥再使用,有效证明了试管里的水珠是氢气还原氧化铜生成的。
第五,使用氢气火焰作为氢气还原氧化铜的加热源,火焰虽然不大,却能够在加热2分钟左右看到明显的现象,说明氢气火焰的温度确实是比较高的。
第六,装置有效地利用了氢气的可燃性,用其释放出的热量来加热完成还原氧化铜的实验,省去了酒精灯的使用。
参考文献
[1] 九年义务教育三年制初级中学教科书化学全一册[M].北京:人民教育出版社,2001:50.
[2] 义务教育教科书化学九年级上册[M].北京:科学普及出版社,2012:84.
[3] 义务教育教科书化学九年级上册[M].北京:科学出版社,2012:127.
[4] 潘国荣,刘芬.迷你型氢气制取和性质实验一体化装置[J].教育与装备研究,2016(10):66-68.
[5] 潘国荣,李文勇.氢气制取和性质实验的改进与建议[J].化学教学,2016(11):67-70.
[6] 潘国荣.氢气制取与可燃性、还原性实验的一体化装置[J].中国现代教育装备,2017(4):32-33.
潘国荣 白显圣 黄诚 贵州省雷山县第三中学 |