微型化学实验讲解
微型化学实验的特点
微型化学实验的特点
微型化学实验的特点
微型化学实验是一种将传统实验进行微型化的新型实验方式,它可以更有效地利用有限的资源,更快地获得实验结果。
首先,微型化实验主要是利用微型化技术,将传统实验进行微型化,大大节省实验空间和成本。它可以在较小的空间内完成实验,不需要大量的实验设备和设施,也不用担心污染的问题。
其次,微型化实验具有实时性,可以更快地获得实验结果。它可以实现短时间内大量实验,并可以快速收集、分析和处理实验数据,从而提高实验效率。
此外,微型化实验还可以直观地表示实验结果,用户可以更直观地观察和分析实验结果,从而更好地理解实验结果,更有效地应用实验结果。
总之,微型化实验具有节约实验空间、节省成本、提高实验效率和直观地表示实验结果等特点,是近年来新兴的一种实验方式,具有广阔的发展前景。
SO2制取与性质一体化微型实验
SO2制取与性质一体化微型实验
二氧化硫是一种无色、有刺激性气味的气体,它是一种重要的化工原料,广泛用于制造二硫化碳、硫酸等化学品。本实验主要介绍了一种简单的制取二氧化硫的方法,并通过一系列的实验探究了二氧化硫的性质。
实验材料:
1. 草酸二钠片
2. 粗糖
3. 硫酸
4. 水
5. 烧杯
6. 平底瓶
7. 气球
8. 磁力搅拌器
9. 密封胶皮栓
10. 火柴
实验步骤:
1. 取一小块草酸二钠片放入烧杯中,加入适量的水搅拌,直至草酸二钠完全溶解。
2. 将溶解的草酸二钠液倒入平底瓶中。
3. 加入适量的硫酸,搅拌均匀。
4. 取一小块粗糖点燃,放入平底瓶中。
5. 迅速将橡皮栓盖在平底瓶口,让二氧化硫气体充满瓶子。
6. 取一个气球,将其拉伸一下,然后迅速将气球套在平底瓶口,使气体进入气球。
实验现象:
点燃粗糖后,它燃烧产生的热能使草酸与硫酸反应,生成二氧化硫气体。二氧化硫气体充满平底瓶后,迅速将气球套在瓶口,气球开始膨胀。
实验原理:
草酸与硫酸反应生成二氧化硫的化学方程式如下:
(Na2C2O4 + H2SO4 -> Na2SO4 + H2C2O4)
H2C2O4 + 2H2SO4 -> CO2↑ + SO2↑ + 2H2O
通过添加草酸二钠和硫酸,我们可以制备二氧化硫气体。点燃粗糖后,它作为草酸和硫酸反应的燃料,提供了燃料的热能。
二氧化硫的性质:
1. 二氧化硫是无色气体,有刺激性的气味。
2. 二氧化硫具有较高的溶解度,可溶于水形成亚硫酸。
3. 二氧化硫是一种还原剂,在强氧化剂存在下可以被氧化为硫酸。
4. 二氧化硫具有一定的毒性,高浓度的二氧化硫会对人体呼吸系统造成刺激和损伤。
微型化学实验
《实验化学》选用了微型实验
微型实验的
优点:a,省钱,省时,省力。b,减少污染,保护环境。c 有利于开展化学兴趣小组等实验活
动。d 安全,便于推广。
缺点:a 可见度小,使之在演示实验中的使用受到限制,b 产率偏低,使之在定量实验中产生
较大的“失真”,c 某些操作变得较难控制,d 常规实验中某些规范、标准的操作动作发生变 异,如振荡试管、分液漏斗的滴液操作等。 对化学微型实验作扬长避短的处理和筛选,是有利于中学化学实验教学更好地开展的。
活泼性不同的金属跟电解质溶液可以组成原电池,将化学能转化为电能 铅蓄电池在充电时可以储存电能,放电时提供电能
实验步骤
(1)按图制作w型管,并完成微型卤素性质的实验
实验步骤
(2)按图装置,完成原电池实验
实验步骤
(3)按图装置,完成蓄电池反应
注意事项
微型化学实验制备物质的产率偏低,这是因为仪器粘附等损耗相对于原料用量的比例较大,因
微型化学实验
——microscopic chemical experiment or microscopic laboratory
微型实验介绍
迄今为止,国际上关于微型化学实验的名称、定义和试剂的用量界限还没有一致的说法。其常
见的英文名称有三个,分别是:
microscale chemical experiment (微型化学实验) ,
微型化学实验
青 衣
1.4 作烧杯的代用品(图4)
• 右图将块状固体放入干燥 管中,塞紧一根带弹簧夹 的导管,原本将其放入盛 酸的烧杯中反应,现用盛 酸注射器接在干燥管上, 装配成了气体发生装置, 该装置能随时控制反应的 进行。可用来制取H2或 CO2。
青 衣
1.5作滴管的代用品
• 人教版九年级化学下 册29页图9-5证明水 和乙醇能够互溶的实 验,用注射器替代胶 头滴管,将盛有水的 试管倾斜,注射器装 好乙醇后如右图慢慢 推活塞,现象明显, 操作简便,节约时 间。
青 衣
实验步骤: • ①检查装置的气密性。
•
•
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• •
• 青 衣
②称取一定质量的干燥的烧碱样品放入广口瓶 中,分液漏斗中加入适量的稀硫酸,准确称量 装置F的质量,连好装置。 ③关闭弹簧夹3,打开弹簧夹1和弹簧夹2。反 复推拉注射器。 ④关闭弹簧夹1和弹簧夹2,打开弹簧夹3,然 后打开分液漏斗的活塞开关,让稀硫酸逐滴滴 入样品中,直到不再产生气泡为止。 ⑤打开弹簧夹1,立即不断反复推拉注射器。 ⑥再称装置F质量,根据CO2的质量来计算样 品中Na2CO3的质量分数。 可见:步骤③反复推拉注射器的目的是排尽 装置中的CO2,以保证实验结果的准确性。而 步骤⑤反复推拉注射器的目的是使生成的CO2 充分被F中的试剂吸收
青 衣
注射器在化学实验中的妙用
• 注射器作为一种医疗器械,物美价廉。它在化 学实验中得到越来越多的运用。注射器运用在替 换某些仪器、用作反应容器、改变气体压强、排 气送气等方面均起到了意想不到的效果。
大学微型化学实验课程设计
大学微型化学实验课程设计
背景介绍
在大学化学课程中,实验课程是不可或缺的一部分。然而,传统的化学实验通常需要大量的设备和时间,导致课程的执行成本较高。为了解决这个问题,越来越多的实验课程开始使用微型化学技术,即使用更小的量的试剂和设备,来实现相同的实验效果。这种方法不仅降低了实验成本,还减少了对环境的影响,同时也提高了安全性。因此,微型化学实验已经成为了现代化学课程中流行的实验方法。
课程设计
目标
在本课程中,我们的目标是设计一节微型化学实验课程,旨在为大学生提供各种基础化学概念的实践操作,同时保证实验效果与传统实验相当。
操作设备及试剂
本次实验我们将使用以下设备及试剂:
设备
•一支50毫升的分配瓶
•数个玻璃测试管
•一只60度恒温水浴装置
•一支电热板
•一大本滤纸
•一些草酸纸
试剂
我们将使用以下试剂来执行本次实验:
•氢氧化钠溶液(NaOH),浓度为1.0M
•硫酸(H2SO4),浓度为0.5M
•醋酸(CH3COOH),浓度为0.5M
•氯化铁(FeCl3),浓度为0.1M
•氯化钠(NaCl),浓度为0.1M
•碘酒(KI)
实验步骤
本次实验主要分为以下步骤:
步骤1:制备标准的氢氧化钠溶液
•将50毫升的纯水倒入分配瓶中
•用计量匙量取4克的NaOH,将其溶解在水中
•用纯水补足总容积至50毫升
步骤2:测试醋酸浓度
•取一管试剂,加入一些NaOH溶液,并用纸张测试其弱酸性
•加入一些FeCl3溶液并观察颜色变化
步骤3:测量硫酸的浓度
•取一管试剂,加入一些NaOH溶液,直到出现沉淀
•加入一些KI溶液,观察颜色变化并计算出硫酸浓度
铜与浓稀硝酸反应微型实验(共7张PPT)
2NO + O2 === 2NO2 片刻后,推动注射器B 使空气进入,很快U 形管B 端液柱上可以看到无色气体逐渐变为红棕色的气体。
块铜片。向U 形管加水至浸过弯管部分以形成液封,并将小 红棕色的NO2气体渐渐充满U 形管的A 端,NO2气体不断溶解于管内液封的水中,生成稀硝酸,U 形管里的铜片此时会在其表面不断出现小气泡,
铜与浓、稀硝酸反应的实验是现行人教版高中化学必修一中占 据重要地位的一个实验。通过观察铜与浓、稀硝酸反应的实验现象, 学生可以更直观的了解硝酸浓度不同氧化性不同以及硝酸的强氧化 性。常规实验中,浓硝酸与铜反应非常激烈,危险性高,反应过程 不容易控制,且产生的尾气会污染环境。微型化学实验是用微型化 实验仪器装置进行实验,其药品用量较少( 是一般实验用量的几十分 之一) ,但是效果更明显、安全、方便和防止污染环境的作用。微型实 验运用于中学化学教学中可操作性更强,实验现象更明显,且安全性 更高,适合一般的中学化学教学实验演示。以下是通过微型实验对铜 与浓、稀硝酸反应进行一体化的实验设计,希望能达到更好的教学效 果。
实验现象、操作及步骤 (1) 添加药品与连接装置: 在U 形管和小试管中各放入一小块铜片。
红棕色的NO2气体渐渐充满U 形管的A 端,NO2气体不断溶解于管内液封的水中,生成稀硝酸,U 形管里的铜片此时会在其表面不断出现小气泡, 而U 形管B 端液柱上的气体仍然保持无色,该现象表明铜与稀硝酸反应生成无色的NO 气体。 红棕色的NO2气体渐渐充满U 形管的A 端,NO2气体不断溶解于管内液封的水中,生成稀硝酸,U 形管里的铜片此时会在其表面不断出现小气泡, 而U 形管B 端液柱上的气体仍然保持无色,该现象表明铜与稀硝酸反应生成无色的NO 气体。
高中化学微课实验教案
高中化学微课实验教案
实验名称:溶液的制备与浓度测定
实验目的:通过本实验,学生将学会制备一定浓度的溶液,并掌握如何测定溶液的浓度。实验原理:
1. 溶液的制备:溶液的浓度可以通过溶质质量和溶液体积之比来表示,常用的单位有摩尔/升、质量/升等。
2. 浓度的测定:可以通过滴定法或者称量法来测定溶液的浓度。
实验器材:容量瓶、蒸馏水、天平、烧杯、滴定管、PH试纸、酚酞指示剂等。
实验操作步骤:
1. 准备实验器材,并用蒸馏水清洗干净。
2. 取一个容量瓶,用天平称量所需的溶剂质量,加入容量瓶中。
3. 按照实验要求,取适量的溶质,加入容量瓶中。
4. 用蒸馏水将容量瓶中的溶质充分溶解。
5. 用PH试纸和酚酞指示剂测定溶液的酸碱度。
6. 用滴定法或称量法测定溶液的浓度。
实验注意事项:
1. 实验中要注意安全,避免溶液溅到皮肤和眼睛。
2. 操作过程要细心,避免出错。
3. 处理废液时要注意环保。
实验结果分析:
1. 实验操作是否符合要求。
2. 实验结果和计算是否准确。
3. 实验过程中是否出现问题,如何解决。
实验延伸:
1. 可以尝试制备不同浓度的溶液,观察其性质的变化。
2. 可以尝试用不同方法测定溶液的浓度,比较结果的差异。
实验总结:
通过本实验,学生学会了制备溶液和测定溶液的浓度,掌握了一定的化学实验操作技能,提高了实验操作的能力。
中学微型化学实验探究
中学微型化学实验探究
摘要本文以微型化学实验的绿色思想为依据,对中学《化学课程标准》新教材第十单元酸和碱中的部分实验进行了微型化设计与改进,旨在增强学生环保意识,提高科学素养和和培养创造性思维。
关键词化学教材;微型实验;研究教学
微型化学实验是在绿色化学思想指导下,在微型化的仪器中进行的化学实验,它是80年代脱颖而出的一项对化学实验方法的重要变革,它具有省试剂、少污染、快速、安全、费用低、仪器便于携带等优点。近30年来在国内外发展非常迅速。国家新的《化学课程标准》以提高学生的科学素质为主旨,推行探究式的学习方法。因化学是一门以实验为基础的学科,采用探究式的学习方法必须做到人手一套实验仪器,自己操作。而微型化实验正好是可在课间做,课外做的单人独立实验。1992年我国的全日制《九年义务教育初中化学教学大纲》就指出:“可以通过微型化学实验完成教学任务。”
在微型化的仪器中进行化学反应,学生能清楚准确的观察到实验现象和实验结果,获得与常规实验相同效果的化学实验。这对培养学生的学习兴趣,掌握实验的技能和技巧、提高学生的科学素养都具有重要意义。本课题对中学《化学课程标准》人教版教科书第十单元酸和碱的实验教学进行了微型化研究,旨在增强学生环保意识,提高科学素养,培养创造性思维。
一、酸碱的通性
九年级化学教材P48实验10-1按教科书的操作,将8支试管分成两组进行实验,在两组的试管中都分别加入少量食醋、石灰水、盐酸和氢氧化钠溶液。并向其中一组试管中加入紫色石蕊试液,另一组试管中加入无色酚酞试液。实验现象非常明显。但是该实验只能教师演示或者到实验室进行实验,条件差的学校还不可能人手一套仪器,人人动手去做实验。如果将实验微型化,把8支试管换成九孔板,每个学生就有了动手的机会,而且在教室里也可以做到老师和学生一起动手实验,让学生亲身体验实验的乐趣。改进后的实验:
初中化学学习中的实验步骤与原理
初中化学学习中的实验步骤与原理
1、醋酸铜检验醋酸
实验步骤:
(1)将醋酸溶于比较粗的棉线上,然后放入干净的烧杯中。
(2)把准备好的铜片放入烧杯中,然后给它加热,利用火力把醋酸
挥发去。
(3)将燃烧完毕的醋酸加热,直到气体以紫红色的火焰显示出来。
(4)把火焰左右的铜片拿出来,检查它们的外观,如果发现有类似
棕色的现象,就说明有醋酸存在于溶液中。
原理:
铜片在醋酸存在的情况下,醋酸会与铜片中的氧化铜发生反应,然后
形成醋酸铜和水,水会把氧化铜变成碳化铜,这就是一个氧化还原反应,
具体的式子如下:
2Cu+4H2SO4→2CuSO4+SO2+2H2O。
因此,如果检查发现有类似棕色的现象,就可以说明有醋酸存在于溶
液中。
2、溴化钠检验水的硬度
实验步骤:
(1)将恒定的浓度溴化钠溶液倒入烧杯中,然后加入少量的水样本,给它加热。
(2)当溶液变淡时,加入少量的氯化铜溶液,直到溶液变绿色,然后用烧杯测量,如果测量后发现溶液是绿色的,则说明水硬度比较高。
(3)如果溶液发现是青绿色的,则说明水硬度较低。
原理:
溴化钠检验水的硬度是指利用溴化钠和氯化铜在烧杯中进行实验。
中学化学实验微型化探究
中学化学实验微型化探究
微型化学实验是指在微型的仪器装置中进行的化学实验。它是20世纪70年代后期在减少污染、保护人类的背景下应运而生的一种化学实验新技术。微型化学实验基本特征是:1.实验仪器微型化,化学试剂用量少;2.微型化学实验不是简单地将常规化学实验微缩或减量,而是在微型化的条件下对化学实验进行一次深入的再认识、再研究,以达到以尽可能少的试剂来获得最为有效的化学信息的目标,也对常规实验进行变革性的再表现。
微型化学实验具有重大的现实意义,它体现了化学实验由“粗放型”到“集约型”的发展趋势。我们在微型化的条件下对中学常见的几个化学实验实验进行重新设计与再表现,用尽可能少的试剂与微型化的仪器进行探究,以获取满意的实验结果。微型法分析结果与常量法分析结果进行比较,结果表明:微型化装置有较好的精密度和准确性,而试剂用量仅为常量法的1/10~2/25,经济效益颇为可观,对药品昂贵难以推广及易对环境产生污染的实验尤其适合;同时可有效节省实验时间,有利于提高学生的实验技能。
微型法与常量法比较,测定结果完全一致,且微型化实验的明显度较高,更易操作和控制并节省时间,符合实验要求,适合学生实验,此方法可推广为随堂实验。这个结果还表明微型化学实验不是简单地将常规实验微缩或减量,而是在微型化的条件下对化学实验进行一次深入的再认识、再研究,以达到用尽可能少的试剂来获得所需的化学信息的目标,这对于培养学生的创新能力和动手实践能力有
重要作用。
一、化学实验的微型化有利于减少污染、保护环境
化学在造福人类的同时,也给人类赖以生存的环境带来了许多负面的影响。解决这些负面影响的最好办法开展微型化实验。试剂微量化使化学实验的排污量大大减少,对尾气吸收、废料回收处理也比较容易,这样能减少对环境的污染。更重要的是微型化学实验本身就可以对学生的环保意识产生最生动、最现实的教育,其产生的社会效益必然是巨大而长久的。
初中化学实验:微型化学实验探究
初中化学实验:微型化学实验探究
课堂教学中的化学演示实验存在着后排学生观察不便、排放出气体易污染教室等不足,某些实验可通过微型化处理,借助投影仪的〝放大〞功能,克服上述的不足,同时,激发学生的学习兴趣,培养学生实验设计的能力。
用于投影演示的微型化学实验常具有如下特点:操作简便、不需加热、装置能平面化处理、透视性能好。常用到培养皿、表面皿等仪器。
1、结晶实验:在调整好的投影仪上放置培养皿,取少量饱和的热硝酸钾溶液倒入,因溶液放热温度下降,美丽的硝酸钾晶体不断析出,逐渐布满整个培养皿,实验过程中,晶体生长的动态过程清晰地展现出来尤其引人注目。
2、对比实验:通过两个培养皿中的类似实验,可以清晰地进行各种实验现象的对比。
实验一:钠与水、酒精反应的对比实验,取两个培养皿放置在调整好的投影仪上,分别加入少量的水和无水酒精,小心地投入除去煤油的绿豆大的钠块,实验结束后,分别滴加1—2滴酚酞。在银幕上可观察到钠块浮、游、熔、气、红等实验现象的异同处。实验二:纯锌与粗锌〔锌铜〕与硫酸反应的速率对比实验,在两个培养皿中分别放入同量同浓度的稀硫酸,再同时放入纯锌与粗锌,对比放出气体的速率。
实验三:浓度对反应速率影响的对比实验,在两个培养皿分别放
入不同浓度的稀硫酸,再有滴管滴加相同浓度相同体积的硫化硫酸钠溶液,比较透光率的变化速率。
实验四:浓稀硫酸的性质对比实验,在两个培养皿中分别放入浓硫酸与稀硫酸,再加两根相同的铁钉,观察两者性质的不同。实验五:碳酸钠与碳酸氢钠的性质对比,在两个培养皿中分别放入相同浓度相同体积的两种溶液,再分别同时滴加相同浓度的盐酸,比较两者现象的差异。
微型化学实验
沉淀过滤装置 一个单孔橡皮塞装在反应瓶上, 同时使用带有漏斗的皮下注射 器截穿橡皮塞,并通到瓶底。 第二个单孔橡塞通过一根短的 玻璃管,连接在反应瓶塞的底 部。 在反应瓶塞上放置一层薄的玻 璃棉.用滤纸包住瓶塞,再装在 反应的试管上。
有机
•有机化合物性质实验
•经典单步骤合成
•多步骤合成 •高分子及精细有机化合物的制备 •天然产物的分离和提纯 •微波辐射合成
特点
(1) 减少了试剂用量, 从而降低经费的开支; (2) 减少了环境污染; (3) 缩短实验时间; (4) 培养绿色化学理念;
(5) 在某些实验中, 应用微型化学实验方法可取得较好的效果
(氧化还原 共沉淀)
应用
自上世纪八十年代,微型化学实验诞生 至今,已在分析化学的滴定定量分析中 得到了长足发展,并广泛应用于有机化 学的各类实验中。
wenku.baidu.com
改进之处在于: 自动定零装置
260
Fig The configuration of a micro type buret
供液控制阀改为外夹式 超细微滴尖嘴
减小滴定体积
(1) 工业盐酸含量的测定; (2) 草酸含量的测定; (3) 酒石酸含量的 测定; (4) 硫酸铵中氮含量的测定
测定结果精密度的F 检验
仪器
发展方向
微型化学实验既不是常规实验的简 单微缩 ,更不是常规实验的对立 ,他 们各有所长,相互补充。微量化学实验 的主要发展方向是通过改进仪器,提高 准确度,减小相对误差。
中学微型化学实验选例
负极:H2+2OH-=2H2O+2e 它的电压理论计算值为 2.06V,实测电压约为 1.95V。这样不需要串 联,只用一个电池就能使发光二极管起辉。 除了氢、氧能组成燃料电池外,氢、氯等气体也能组成燃料电池。在 这里,氢、氧的化学反应不采取直接化合而放出热能的形式,而是通过电 极反应,间接化合,使化学能变为电能。 【准备】用有机玻璃片粘制一只 25×12×40mm 的塑料小盒,用作反 应槽。从一号电池里拆取两根炭棒,截成各为 50mm 的两段。用坩埚钳夹 住分别灼烧到透红后迅速投入冷水中,使炭棒活化(即表面变得粗糙多 孔)。在两段炭棒的一端各扎一根导线,另一端一起插入上述自制的反应 槽中。两根炭棒之间塞一些塑料窗纱,以防充电时短路(如下图)。
【操作】点燃酒精灯,加热具支试管底部的浓硫酸。片刻后滴一滴甲 酸,如果立即有大量气泡产生,就能暂停加热。徐徐滴加甲酸,片刻后在 出气尾端(尖嘴玻管)点燃一氧化碳气体,生成蓝色的火焰。用该火焰加 热沾有氧化铜粉末的部位,10 秒钟左右就看到一片黑色的氧化铜被还原 成红色光亮的铜。该火焰温度比较高,玻管内得到的铜呈铜镜状。
阴极:2H2O+2e=H2↑+2OH电解后断开电源,用电流表检测两极,会发现两极间有电流产生。该 电流由两极的化学反应所引起,两极反应和电解反应互为可逆。
高中化学微型实验初探—二氧化硫的性质
3、看不同,抓特性 漂白性
【课堂研讨】
知识支持:
SO2的性质探究
资料卡片
1. 硫元素有多种价态:常见的有-2、0、+4、+6价等 2.工业上常用SO2漂白纸张、草帽等,但往往一段时间后又会变黄 3.亚硫酸盐、硫化物遇稀硫酸均可反应分别生成SO2和H2S。 4.实验室SO2的制备原理 Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O
Na2SO3固体——两药匙 (2)记录各试剂的位置,中间针管是浓H2SO4 (3)记录实验现象,实验结束,注入NaOH。 2、漂白性实验 取2mLH2SO3与品红的混合溶液,套好气球,试管 夹夹在距试管口1/3处
[实验设计与记录]
实验目的 实验设计 实验现象
酸性氧化物 通性
SO2→紫色石蕊试液
溶液由紫 色变红色 紫色褪去 蓝色褪去 产生浅黄 色沉淀
SO2→酸性KMnO4溶液
还原性
氧化
还原 氧化性 漂白性
SO2→碘水(淀粉) Na2S、Na2SO3与稀硫酸
无色溶液 H2SO3溶液+品红1~2mL,加热 受热变红
【归纳总结】
与 H 2O 与NaOH 与CaO
物质 +4
分类
氧化性 氧化 还原 还原性
SO2
特性
漂白性
【巩固练习】
中学化学微型实验
中学化学微型实验
1.1微型化学实验的涵义
“微型化学实验是以尽可能少的试剂,获取所需化学信息的实验原理和技术”,这是美籍华裔化学家马祖圣教授提出的关于微型化学实验的定义。目前,国际上关于微型化学实验的名称、定义和试剂的用量界限还没有一致的说法。其常见的英文名称有三个,分别是microscope chemical experiment (微型化学实验),microscopelaboratory (微型实验)和microscope chemistry (微型化学) [2]。在我国为化学界普遍接受的微型化学,实验简称为M.L,定义为“在微型化的仪器装置中进行的化学实验, 其试剂用量为常规用
量的1/1 000~1/10,用量比对应的常规实验节省90%左右”。这一定义是我国较早开展微型化学实验的周宁怀教授提出的。这里提出微型化学实验的两个基本特征:仪器的微型化和试剂的微量化[3]。可以简单将其理解为——微型化学实验是指用微量的化学药品和试剂,在微型的化学仪器中进行的实验。
1.2国外微型化学实验研究概况
微型化学实验是80年代初在美国几所高等院校基础有机化学实验室成功的,到80年代末,其应用范围由有机化学推广到无机化学。早在1835年,爱尔兰教师D.R.Reid就提倡实验小型化;1925年,埃及人E.C.Grey出版的《化学实验的微型化方法》是较早的一
本微型化学实验大学教材;从1982年起,美国的Mayo和Pike等人开始在基础有机化学中采用主试剂在mmol量级的微型制备实验,并取
得成功,从而掀起了研究与利用微型实验的热潮;在1984年的第187届美国化学年会上,他们的经验受到重视;1986年Mayo等编著
初中化学实验:微型化学实验探究
初中化学实验:微型化学实验探究课堂教学中的化学演示实验存在着后排学生观察不便、排放出气体易污染教室等不足,某些实验可通过微型化处理,借助投影仪的“放大”功能,克服上述的不足,同时,激发学生的学习兴趣,培养学生实验设计的能力。
用于投影演示的微型化学实验常具有如下特点:操作简便、不需加热、装置能平面化处理、透视性能好。常用到培养皿、表面皿等仪器。
1、结晶实验:在调整好的投影仪上放置培养皿,取少量饱和的热硝酸钾溶液倒入,因溶液放热温度下降,美丽的硝酸钾晶体不断析出,逐渐布满整个培养皿,实验过程中,晶体生长的动态过程清晰地展现出来尤其引人注目。
2、对比实验:通过两个培养皿中的类似实验,可以清晰地进行各种实验现象的对比。
实验一:钠与水、酒精反应的对比实验,取两个培养皿放置在调整好的投影仪上,分别加入少量的水和无水酒精,小心地投入除去煤油的绿豆大的钠块,实验结束后,分别滴加1—2滴酚酞。在银幕上可观察到钠块浮、游、熔、气、红等实验现象的异同处。
实验二:纯锌与粗锌(锌铜)与硫酸反应的速率对比实验,在两个培养皿中分别放入同量同浓度的稀硫酸,再同时放入纯锌与粗锌,对比放出气体的速率。
实验三:浓度对反应速率影响的对比实验,在两个培养皿分别放入不同浓度的稀硫酸,再有滴管滴加相同浓度相同体积的硫化硫酸钠溶液,比较透光率的变化速率。
实验四:浓稀硫酸的性质对比实验,在两个培养皿中分别放入浓硫酸与稀硫酸,再加两根相同的铁钉,观察两者性质的不同。
实验五:碳酸钠与碳酸氢钠的性质对比,在两个培养皿中分别放入相同浓度相同体积的两种溶液,再分别同时滴加相同浓度的盐酸,比较两者现象的差异。
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1、 实验仪器:1 .小型三角漏斗 2.培养皿,内盛滴有酚酞的水 3.微 型试管4.小粒金属钠 2、 实验操作:将一小粒钠放入水中,立即用三角漏斗扣住,同时用小 试管收集气体(用排空法)。收集到的气体可做爆鸣实验,还可看到滴 有酚酞的水立即变红色。 3、 特点:节约药品,易于操作,现象明显,安全性好
2。在现今我国教育中的应用 2006年的上海卷试题的选用以微型实验为基础
已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气,现按下图所示进行卤素的性 质实验。玻璃管内装有分别滴有不同溶液的白色棉球,反应一段时间后, 对下图中指定部位颜色描述正确的是 ( )
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1:氢氧化钠溶 液 2:碘化钾溶液 3: 溴化钠溶液
把教材上的演示实验,学生实验系统 设计成微型实验系列
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固体+固体 气体的装置,用自制的微型 酒精灯,口服液小瓶,饮料吸管,自行车小 橡皮管装配。 ② 固体+液体 气体的装置,用自制的微型 烧瓶,酒精灯,注射器代漏斗。
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微型实验的优点
1.利用微型化学实验开展边讲边实验教学
微型实验进入课堂,使长期以来讲台上教师一人做 实验,多数学生看不见,看不清的状况得到根本改 变。 适于课堂上边讲边实验的内容有:氯、溴、碘的性 质;同周期、同主族元素性质的递变;铵离子的检 验;硝酸的性质;硫酸根离子的检验;铝和氢氧化 铝的化学性质;原电池 金属的化学腐蚀;蛋白质的 性质。
如下图所示,可在上课时用此装置制取并验证氯气的性质。 1 高锰酸钾 2浓盐酸(剪去上部的眼药瓶)3 塑料瓶(用作收集氯气)4 蘸溴化钾溶液的棉团 5蘸淀粉碘化钾溶液的棉团 6 湿的红布条 7 氢氧化 钠溶液
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此装置的特点是试剂用量少,操作简便,封闭装置防止了环 境污染,具有“绿色化学”的意识,现象明显。
①E为盛有饱和NaCl溶液的烧杯;②Y为充满氯气的塑料瓶;③N为10ml注射 器。 缓缓抽拉10ml注射器N活塞,充有氯气的塑料瓶Y中产生负压,此时 观察到烧杯E中的饱和NaCl溶液被压入塑料瓶Y中,直至饱和NaCl溶液压满 塑料瓶Y为止,Y中的氯气全部被转充到注射器N中。 此装置的优点是: 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。
微型化学实验 现状及仪器的装配
1。地处偏远的农村高中,在教学中真正开展微型实
验化学教学那几乎是凤毛麟角。
2。微型化学实验仪器的装配 微型化学仪器除了购买以外,有许多可以有我们用身 边的废弃物来组装
由微型实验特点 将所需药Байду номын сангаас仪器整理归类
⑴ 常用仪器按学生人手一套配置,备有微型镊子、角匙、水槽、 架台及其组件。注射器一支代替量筒,小灯泡一个代替烧瓶, 塑料眼药水瓶若干代替滴瓶,青霉素瓶代替广口瓶,医用塑料 膜两个,它具有烧杯﹑试管﹑点滴板﹑比色板等功能。以上仪 器代用品可发动学生收集,并由学生保管使用。 ⑵ 常用无毒无挥发性溶液,教师一次为学生配备2ml,其 它实验药品和有毒易挥发,腐蚀性强的试剂由实验临时提 供。
铜片和稀硝酸反应的实验
在一氧化氮的制取实验中,有同学这样设计: 先将铜片或铜丝 放入注射器内,其乳头套上胶管 ,吸入适量水后,排尽筒内的水和 铜片和稀硝酸反应的实验 空气(留有少量水)。然后吸入一毫升硝酸,用弹簧夹夹紧。将 其浸入热水浴中,慢慢地反应开始,溶液变蓝、并有无色的一 氧化氮气体产生。然后将针筒竖立,松开弹簧夹、将适量的空 气抽入筒内,立即可以看到无色气体变成了红棕色(NO2)。 再将水慢慢往上压,又可见到无色气体。
采用微型化学实验来辅助中学 化学教学,是社会发展的需要。
1。由于受设备、课题、药品等的限制有 许多实验是无法让学生亲自实践来完成的 2。有一些能提高学生学习兴趣、拓宽学 生视野、与生产生活相结合的实验也无法 满足学生的要求
微型化学实验崛起和发展
1。崛起时间:上世纪80年代 是国际化学实验改革创新的一门前沿课题,是绿 色化学的一次新方法、新技术 是在化学领域实施可持续战略的一项重要举措, 对培养适应新世纪需要的高素质化学人才具有 重要意义
2: 彩色蜡烛
材料:彩色蜡笔、蜡 制作方法: 1.把蜡和蜡笔削入一个小烧杯中; 2.把小烧杯放入热水浴中,并搅拌里面的蜡和蜡笔, 使之熔化。 3.把熔化的液体倒入一个形状好看的玻璃容器中。一 定要先在容器中放入作蜡烛芯的线; 4.蜡冷却后,再倒入别的颜色的蜡,这样把不同颜色 的蜡一层层加上去,就可以做出市面上卖的彩色蜡烛了。 5.如果往融化的蜡中加些精油,就可制成香蜡。
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① ② ③ ④
A黄绿色 橙色 蓝色 白色 B无色 橙色 紫色 白色
C黄绿色 橙色 蓝色 无色
D黄绿色 无色 紫色 白色
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氯酸钾和浓盐 酸
微型化学实验特点
1。微小量的化学试剂在微型化学仪器装置中 进行的化学实验
2。操作简单、快捷、节约试剂、现象明显、使用 方便、安全性大、仪器成本低、节省时间 3。是无污染的绿色化学实验
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.利用微型化学实验开发新实验
1.教材只是一种材料和资源,一种帮助学生学习的工具,起到的 是一种媒介的作用,因此,教师就不必把教材看成是神圣的、不 能质疑的,必须不折不扣地照此执教 . 2.实验改进本身就是在想象的基础上进行的一种创造。教师 在教学中,可鼓励学生奇思妙想,大胆创造;可引导、启发 学生使其思维想象向已有实验改进成果靠近;也可向学生展 示已有实验改进成果,组织学生先进行实验想象,再进行实 验验证。
进行微型化学实验利于尊重学生的好 奇心、激起探究的愿望
例如自制晴雨花: 用一张滤纸(或其他吸水性强的白纸), 剪成花瓣状,用细线或细铁丝扎成一朵花。把纸花放在14% 的氯化钴溶液中浸泡一会,取出晾干。再放入溶液中浸泡, 晾干。这样反复几次,直到纸花变成粉红色。小心地在酒精 灯上(必要时隔着石棉网)烘烤。花的颜色从粉红色变成深 天蓝色,晴雨花就做好了。往纸花上喷些水,蓝色的花立即 变成粉红色。放到火上烘烤,又变成蓝色。把晴雨花挂在墙 上,根据花的颜色的变化,可知道环境湿度,这样就可用来 预报天气变化。 再如魔棒点灯 : 用蘸有少量浓硫酸的玻璃棒去粘一点高锰 酸钾粉末,然后用此玻璃棒去接触酒精灯
利用微型实验仪器使实验更加贴近生 活,贴近社会
如学生发明的1 自制简易净水器 取一个空塑料饮料瓶,剪去底部,瓶口用带导管的 单孔塞塞紧,将瓶子倒置,瓶内由下向上分层放置 洗净的膨松棉、纱布、活性炭、石英沙、小卵石等, 就得到一简易的净水器。 实验说明:①小卵石、石英沙要洗干净,小卵石、 石英沙起过滤作用。②家中如果没有带导管的单孔 塞,可以在瓶盖上打几个小孔替代带导管的单孔塞。 ③实验物品较多,学生之间可以互相合作,如:家 里有棉花的学生可多带些棉花。
进行微型化学实验利于培养学生的科 学素质
微型化学实验必须单独完成操作,故更利于
学生逐步掌握科学研究方法。通过微型化学 实验还可以培养学生实事求是、严谨求实的 科学精神,一丝不苟的科学态度、科学作风, 这些是学生在未来社会全面发展所必需的基 本素质。 我们应当加强微型化学实验教学研究,以利 于培养学生的能力,发展学生的个性。