用微型实验探究部分中学化学演示实验

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1、用微型实验探究部分中学化学演示实验作者：杨仁柱I朱福华文章来源：唐山师范学院学报1引言微型化学实验是20世纪80年代崛起、国际公认能体现绿色化学理念的一种化学实验的新技术和新方法，其基本特征是仪器微型化和试剂用量少，具有污染少、现彖明显、快速、节约、安全等优点。微型实验的开设对毒性大、药甜贵、耗量大、易燃、易爆、污染严重、操作复杂的化学实验尤为重要，它能杜绝或明显减少实验过程中给环境带來的污染，体现了绿色化学的原则。中学化学实验微型化是微型化学实验的重耍组成部分，更是当前中学化学实验教学改革的重点。由于实验条件的限制，微型化学实验主要在大学屮开展较广，而在屮学开展的还不够普遍。随

2、着实验改革的进行，在屮学逐步广泛地推广微型实验，不断增强学生的动手、创新能力，具有重要的意义。2实验2.1氯气的制取与性质微型实验设计2.1.1实验用品仪器：青霉素小瓶5个（带胶塞）；一次性输液器1套；一次性注射器1个（lml）；胶头滴管；小水槽（也可以用大烧杯代替）;酒精灯1个；三角架；坨埸钳；银子；小刀；石棉网；滤纸；火柴；砂纸。药甜：固体高镭酸钾；粗盐；浓盐酸;10%氢氧化钠溶液；稀硫酸溶液（1：4）:金属钠；锌粒；镁带；细铁丝；砂纸。2.1.2实验内容及操作在干净的青霉索小瓶屮装入0.5g固体高猛酸钾（需先压碎），塞紧胶塞用胶头滴管吸取浓盐酸约lml,插到青霉素小瓶屮，制

3、成微型气体发生装置，用输液器较细处的塑料管在两头连上毛细吸管做导管，一端插入装有高镭酸钾的青霉素小瓶屮，另一端连接收集装置。如图1所示。反应方程式：2KMnOt（固）+16HC1（浓）=2MnCL+2KCl+8H20+5Cl2t图1氧气的制取微型装置图用排饱和食盐水的方法收集氯气于青霉素小瓶中，收集4瓶备用。可观察到氯气呈黄绿色，尾气用10%的氢氧化钠溶液吸收。用胶头滴管控制浓盐酸的滴入，从而控制氯气的产生速度，可减少不必要的气体外溢。（1）钠在氯气屮的燃烧%1取少量金属钠，用小刀刮除淡黄色外皮，用滤纸吸去煤油（否则钠就燃烧不起来），放在石棉网上，加热，钠熔化后撤火。%1将充满氯

4、气的青襯素小瓶去掉胶塞，迅速倒扣在有熔钠的石棉网上，钠在氯气中燃烧，火焰呈黄色，产生大量白烟，燃尽后可看到石棉网上附着白色氯化钠固体。如图2所示。反应方程式：2Na+Cl2=2NaCl图2CL与Na反应（2）铁在氯气中的燃烧%1用砂纸将铁丝打磨光亮，弯成螺旋状，用酒精灯加热到红热状态，迅速打开盛有Cl2的青霉索小瓶的胶塞，立即将铁丝插入，盖上胶塞，可观察到红热的铁丝在氯气屮燃烧，瓶内充满棕黄色的烟。%1燃烧完毕后，用注射器向青霉素小瓶中注入少量的蒸镭水，振荡，可观察到瓶中棕黄色烟消失，生成黄色溶液。如图3所示。反应方程式：2Fe+3Cl2=2FeCl3图3Cb与铁反应（3）氢气在

5、氯气中的燃烧%1用青霉素小瓶制成微型简易启普发生器，制取氢气，验纯度后，装一支微型燃氢的尖嘴弯管（用注射器针头），点燃。%1调节氢焰，慢慢放入盛有氯气的青霉素小瓶中，可看到纯净的氢气在氯气中安静地燃烧，发出苍白色火焰，反应生成的气体是氯化氮气体，它与空气中的水蒸气结合，呈现雾状。如图4所示。反应方程式：出+CL=2HC1图4H2在CL屮燃烧反应（4）氢气一氯气混合气体见光爆炸实验%1在同一青霉素小瓶内用排饱和食盐水法先、后收集纯净的氯气和氢气，体积比大致为1：1,集满后，用比青霉素瓶口略大的润湿滤纸盖住，移出水面。%1将镁带用砂纸打磨光亮后，用酒精灯点燃，在距离小瓶2cm处进行照

6、射，可看到氢气和氯气的混合气体迅速爆炸，将滤纸片向上弹起或炸破。如图5所示。图5比与CL的爆鸣反应2.2铜片与浓、稀硝酸反应的微型实验设计2.2.1实验用品仪器：5mL注射器2支;橡胶塞1个；小烧杯。药品：铜片；浓硝酸;稀硝酸（加ol-L-1）；氢氧化钠溶液（10%）o2.2.2实验内容及操作（1）铜片与浓硝酸的反应%1先将铜片放入注射器内，然后吸入1.5mL浓硝酸，再将针头插在胶塞上，可看到铜片表面产牛•大量气泡，并逐渐加快，溶液变成蓝色，一会儿就看到注射器活塞被后推,并产生大量红棕色气体。%1实验完毕后，将作反应器的注射器吸入氢氧化钠溶液，反复挤压和拉伸注射器，发现注射器内有

7、蓝色沉淀物生成，说明硝酸铜与氢氧化钠溶液反应，生成了蓝色的氢氧化铜沉淀。如图6所示。反应方程式：Cu+4HN0：.(浓)Ileu(N03)2+2N02t+2H20在经典的铜与浓硝酸的反应实验中，由于产生较多的N02气体，无法消除而严重污染环境。采用以上实验方法可解决对环境的污染，反应中产生的N02气体被限制在注射器内，与水反应生成稀硝酸和NO,NO、N02被吸入NqOII溶液而消除，反应产生的稀硝酸也被NaOH中和。反应如下:3N0.+H.0=2HNO3+NONO+NO2+2Na