中国现代教育装备
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 实验室建设  
吸热反应实验的新设计
来源:《中国现代教育装备》杂志 时间:2020-11-9 18:35:57
  [导读]对人教版高中《化学(必修2)》中吸热反应实验进行深入研究,认为教材中的实验方案所需试剂量大、产生的氨气会造成污染,且实际效果受所在地区气候环境影响大,成功率偏低。为此,重新设计了四种实验方案,实践证明,这四种方案成功率高、绿色环保、现象明显、操作简便,达到了优化实验的目的。

  现行的人教版高中《化学(必修2)》第二章第一节中的吸热反应实验仍然沿用了旧版教材的方法,笔者经过多次实验,发现该实验存在以下不足。

  第一,如果实验时外界温度较高,玻璃片上的水就不易结成冰,影响实验效果[1]。

  第二,实验是开放性的,反应生成的氨气(NH3)会污染环境,不符合绿色环保理念。

  第三,水表面产生的张力也有可能使玻璃片与烧杯黏结在一起,使得实验结果无法区分。

  针对上述不足之处,笔者设计了四个改进方案。

  一、选用离心试管探究吸热反应

  二、选用饮水杯探究吸热反应

  三、选用密实袋探究吸热反应

  四、选用自制玻璃管探究吸热反应

  1.实验原理

  Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl反应,吸热导致试管变凉,将两端封闭的玻璃管下移,露出玻璃管中的小孔,让NH3被小孔中的CH3COOH充分吸收。

  2.实验用品

  实验装置如图5所示。

  图5 选用自制玻璃管的实验装置

  实验材料:天平、药匙、酒精喷灯、玻璃管、单孔橡皮塞、试管、注射器、脱脂棉等,适量CH3COOH,NH4Cl,Ba(OH)2•8H2O。

  3.实验操作

  (1)用酒精喷灯把长短适中的细玻璃管的两头加热,使之熔化成为两端密封的细玻璃管,再用酒精喷灯在管身三分之一处喷出一个小孔,然后将其插入一个单孔橡皮塞中。

  (2)用注射器抽取1 mL的CH3COOH,注入密封细玻璃管的小孔中,再将该玻璃管下移,使其小孔藏在橡皮塞中。

  (3)取一个与橡皮塞匹配的试管,加入8 g的NH4Cl和16 g的Ba(OH)2•8H2O,然后立即用插有密封细玻璃管的橡皮塞塞紧试管口。

  (4)将试管轻轻摇晃,使药品充分反应,发现白色晶体逐渐变为糊状,用手摸试管外壁,感觉到冰凉。

  (5)将密封细玻璃管下移,让玻璃管中的小孔从试管中露出,使NH3被CH3COOH充分吸收。

  (6)取下橡皮塞,用脱脂棉把密封玻璃管外的糊状物擦去,发现密封细玻璃管中的CH3COOH结成的冰粘在玻璃管底部,将玻璃管上下翻转,凝结成冰块的CH3COOH不会掉下来。

  4.几点说明

  (1)该实验装置简单、轻便、现象也很明显[3]。

  (2)反应生成的NH3被CH3COOH充分吸收,避免了对环境的污染。

  参考文献

  [1] 李盛宣,陈勇,黄义丽,等.吸热反应的优化方案设计[J].实验教学与仪器,2015(1):36-37.

  [2] 肖春琳,廖钫.吸热反应演示实验的装置改进[J].教育装备与研究,2016(12):51-52.

  [3] 包子民.吸热反应演示实验的改进[J].化学教育,2011(4):65.

耿元元 江苏省南通市东方中学


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