微型化学实验设计三例教案

微型化学实验设计三例教案
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原文内容如下:
摘要化学实验具有其独特的生动性、直观性、科学性、实践性，是培养学生创新能力的重要途径。

所以，教师要引导学生勇于改进实验方法，设计出安全化、微型化实验，补充一些创新实验，激发学生的创造欲望和兴趣，让学生在实验的天地里自由地遨游。

关键词微型实验素质教育创新能力
微型实验是用微型实验仪器，用尽可能少的试剂来获得明显的反应效果和化学信息的一种实验方法，采用微型实验改进化学实验教学，将实验的微型化、系列化与趣味性、综合性、研究性融为一体，着力于培养学生良好的环保意识、资源意识、安全意识、创新意识。

作者进行了有益尝试，也取得相应效果，现例举如下，以期抛砖引玉。

1 全封闭式制取氯气微型实验
1.1实验装置（如图1）
图1
①a、b、c为自由夹；②P为盛有约20ml4mol/LNaOH溶液的50ml烧杯；③G为装有约1gKMnO4固体的青霉素药剂瓶；④H为盛满饱和NaCl溶液的青霉素药剂瓶；⑤D为50ml
烧杯；⑥M为盛有约4.5ml12mol/L浓盐酸的10ml注射器；⑦导气管用输液管和12号注射器针头代替。

1.2实验步骤与现象
①如图1所示，打开自由夹a和c，关闭自由夹b，缓缓推动注射器M的活塞，按约1滴/秒的滴加速率逐滴滴入青霉素瓶G中；
②当观察到反应生成的黄绿色氯气充满青霉素药剂瓶G时，打开自由夹b，同时关闭自由夹c；
③此时便观察到氯气将青霉素药剂瓶H中的饱和NaCl溶液压入50ml烧杯D中；
④当观察到青霉素药剂瓶H中的饱和NaCl全部被氯气压出时，关闭自由夹b，同时缓缓回抽注射器M活塞（旨在平衡反应容器青霉素药剂瓶G中的氯气压力）。

⑤制取氯气实验结束时，关闭自由夹a，将注射器M从装有自由夹a的输液管中拔出，换吸约6ml4mol/LNaOH溶液，再按如图1所示使注射器M与装有自由夹a的输液管相连接，关闭自由夹b，打开自由夹a、c，将注射器M中的NaOH溶液一次性注入青霉素药剂瓶G中。

1.3实验说明
为了更安全地控制氯气用量，更有效地、灵活地进行氯气性质实验，可参照（如图2）所示进行取用。

图2
①E为盛有饱和NaCl溶液的烧杯；②W为充满氯气的青霉素药剂瓶；③N为10ml注射器。

缓缓抽拉10ml注射器N活塞，充有氯气的青霉素药剂瓶W中产生负压，此时观察到烧杯E中的饱和NaCl溶液被压入青霉素药剂瓶W中，直至饱和NaCl溶液压满青霉素药剂瓶W 为止，W中的氯气全部被转充到注射器N中。

根据氯气性质实验所需，推动注射器N活塞，能安全地控制氯气用量，以保证氯气性质实验有效地、灵活地进行。

2 全封闭式苯溴代反应微型实验
2.1 实验装置（如图3）
图3
①a、b、c为自由夹；②m为10ml注射器；③G为青霉素药剂瓶；④H为盛有CCl4的青霉素药剂瓶；⑤W为盛有AgNO3溶液的青霉素药剂瓶；⑥P为盛有NaOH溶液的烧杯；⑦E 为莫非氏滴管
2.2 实验步骤与现象
①用注射器M依次吸取约1.8ml苯和0.7ml液溴，并混溶均匀，按图3所示将实验所需的各部件连接起来；
②关闭自由夹c，依次打开自由夹b、a,缓缓推动注射器M活塞，将苯与溴的混合液一次性注入G中，关闭自由夹a，将M从输液管中拔出。

③按f1方向小心地将镶有螺旋状细铁丝的12号注射器针头下插至螺旋状细铁丝与G 底部接触，在（Fe）催化条件下，苯溴代反应发生，生成的HBr气体与部分未参加反应的苯、溴（蒸气）一同被导入H中。

④苯、溴被CCl4吸收，HBr气体被导入青霉素药剂瓶W中，在AgNO3溶液液面上方产生白雾，并与AgNO3反应产生浅黄色沉淀，余气导入烧杯P中，被NaOH溶液吸收。

⑤反应结束，关闭自由夹b,将与装有自由夹b的输液管相连的12号注射器针头从H 的胶盖上小心地拔出，插入盛有NaOH溶液的P中。

⑥一手按住G的胶盖，一手将镶有螺旋状细铁丝的12号注射器针头小心地拔升至原（图示）位置，打开自由夹b，用M吸取约4ml6mol/LNaOH溶液，全部注入G中。

⑦关闭自由夹a，取下M，从G的胶盖上拔出穿刺排气针，振荡药剂瓶G，待液－液界面保持相对稳定时，便观察到在G底部有一种无色油状物，即较纯溴苯。

2.3 实验说明
在实验过程中，视苯的溴代反应速率的大和小，可分别按f2、f1方向拔升，下插镶有螺旋状细铁丝的12号注射器针头，以调控该实验反应速率。

3 碳还原氧化铜微型实验
3.1 器材与试剂
器材：直径约4mm长20cm玻璃管、酒精灯、酒精喷灯、胶管、小试管
试剂：0.1gCuO粉末、0.01g碳粉、澄清的饱和石灰水2ml
3.2 操作方法
①将直径约4mm玻璃管截取两根长为10cm，其中一根用酒精喷灯将一端封口，制成微型试管，另一根弯成近90°作为导管；
②取0.1gCuO粉末和0.01g碳粉，在白纸上轻轻混匀后，把药品小心送入自制微型试管底部，将管口稍稍向下倾斜固定于微型操作台上；
③小心敲动试管，使药品平铺在试管底壁上；④用胶管将微型试管和导管连接，并通入盛有2ml饱和石灰水的小试管中。

如图4所示：
图4
⑤用酒精灯加热微型试管，观察并记录现象。

3.3 实验结果
①加热约1min后，微型试管出现水珠，这是药品中含有少量水分；②加热至10min时，澄清饱和石灰水出现混浊；③加热至12min移去导管，移去酒精灯，冷却后，微型试管壁附有一层红色铜，现象十分明显。

3.4 实验优点
①微型仪器器材造价低、易得、易自制；②实验时间短，实验药品量只有常规实验的1/10；③微型实验现象较常规实验明显；④药品中的水分蒸发后冷凝在管口顺着导管流出，减少了管内的水蒸气，提高了实验的成功率和安全性。

参考资料：
[1]朱绮琴，朱兵，周宁怀．化学活动课及微型实验的设计与实践.下册（中学微型化学实验分册）.民主建设出版社，1999.8
[2]霍益萍．研究性学习实验与探索．广西教育出版社，2002年2月第二版．
[3]华南师大等五院校合编．有机化学实验．第3版,北京：高等教育出版社,2000．
（洪莉娟浙江省浦江县第二中学,322200）。