“氯水的成分探究”实验装置改进及教学模式探究.doc

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1、“氯水的成分探究”实验装置改进及教学模式探究作者：黄翠玉/张贤金 作者简介：黄翠玉，泉州市奕聪中学（福建泉州362000）；张贤金，福建教育学院化学教育研究所（福建福州350025）。原文出处：化学教学内容提要：在“氯水的成分探究”课例中，设计一套制取氯水、验证氯水性质的实验改进装置，高效、安全地完成多个氯水性质验证实验。授课中实施“提出问题—形成猜想—设计实验方案—进行实验探究—观察现象—分析推理—循环验证—归纳总结—反思与评价”探究模式。实验过程中，使用多个创新装置，探究视角独特，过程性信息处理详实，获得多个比教材更丰富的实验现

2、象，进入更深层次的实验探究。期刊代号：G37分类名称：中学化学教与学复印期号：2019年09期关键词：制取氯水 氯水成分探究 装置改进 教学模式       苏教版高中必修《化学1》教材中氯气实验室制法存在诸多不足，如传统固液加热实验装置中的玻璃导管制作时需高温烧制，冷却后形状固定不可改变，使用不方便；两导管之间使用橡胶管连接，增加装置漏气的可能性；装置中各组件体积大，消耗药品过多等。笔者用医用输液器、塑料滴管等改进装置，组件轻便、材料廉价易得、装置紧凑、接头少、气密性好；模拟恒压漏斗有利于添加反应物使液体顺利流下；氯水性质验证装置

3、全密封，逐一更换25mL锥形瓶可快速完成多个验证实验。      一、自制装置与苏教版必修《化学1》中氯气实验室制法装置的对比      （一）原理对比            （二）装置改进      本文将一塑料滴管裁剪改装成三部分：①导管、②多孔胶头、③漏斗，替代教材中的连接装置（如图1所示）。将胶头用针扎多个小孔，置于细口瓶内液面下方，可以增大气体与液体的接触面积，有利于气体的溶解或吸收；尾部的双孔胶塞起密封和固定两根塑料管的作用；把胶头剪半，作普通漏斗之用，置于装置尾部与大气相通，防止体系压强过大发生爆炸的危险。本文将医用一

4、次性输液器裁剪改装以替代教材中的分液漏斗、圆底烧瓶、模拟恒压漏斗和流量控制器。            （三）自制氯水实验仪器      医用一次性输液器、一次性塑料滴管（胶头长3.8cm，直径1.4cm；导管长13.5cm，直径0.3cm）、100mL锥形瓶、120mL细口瓶、3号橡胶塞。      （四）自制验证氯气、氯水性质实验装置      氯气极易逸散，装置A中导管短进短出，用于验证氯气的性质，装置B中导管短进长出，用于验证氯水性质装置，在全封闭体系中挤压洗耳球，可快速完成实验，见图2。            二、探究流程 

5、     以学生对氯水成分的认知为主线设计以下氯水探究流程图（见下页图3），其中“制定实验方案—进行实验验证—分析实验现象—得出部分结论同时发现新问题”是个反复验证的小循环。      三、实验现象呈现，数据收集处理      首先从物理性质角度观察氯水颜色，猜测氯气分子的存在。再从化学变化的本质有新物质生成，锁定氯离子检验为第一个验证实验；其次是氢离子的检验，学生根据图4中酸的通性，选择镁条和pH试纸进行实验。                  （一）实验一：镁条与新制氯水作用      实验现象：用砂纸打磨后的镁条与氯水剧烈反应

6、，镁条表面产生很多小气泡，镁条逐渐溶解变薄，由反应剧烈程度可知新制氯水中氢离子的浓度不大。      （二）实验二：pH试纸与新制氯水作用      实验操作：将pH试纸内置于图2装置B中干燥洁净的锥形瓶内，挤压洗耳球，新制氯水滴落在pH试纸上；实验现象如下页图5，图中加粗的两条曲线示意反应中两条最明显的红色轮廓线，以下现象描述中简称“短红线”和“长红线”。            现象描述：反应进行至12秒时，与氯水直接接触的pH试纸中下部位微红，长红线显示出氯水滴在pH试纸上的痕迹，潮湿氯气向上扩散，试纸干湿交界处短红线明显。28

7、～110秒这段时间里，短红线以上区域试纸变红且颜色逐渐加深，与此同时，短红线以下区域逐渐褪色，几分钟后整张pH试纸褪色。实验表明：氯水作用于pH试纸时，湿度大、时间长漂白现象更明显；湿度小、时间短红色现象明显；氢离子的扩散速率比次氯酸分子快。学生从实验中观察到物质褪色新现象，了解到褪色现象与湿度和时间有关，得出实验结论：氯水中含氢离子。教师引导学生从实验中提炼新疑问：褪色原因与氯水湿度有关，追问学生是否要设计干、湿氯气漂白效果对比实验？漂白性物质是什么，含有什么微粒？引导学生从元素守恒观以及可逆反应的特点等理论进行分析：漂白性物质可

8、能是氯气或次氯酸，含有氯气分子或者是次氯酸分子。根据认知水平，学生知道：氯气是黄绿色、有刺激性气味气体，具有强氧化性，使用湿润的淀粉碘化钾试纸可以检验氯气分子。      （三）实验三：淀粉碘化钾试纸与新制氯水作用      实验操作