甲烷取代反应的改进

在1~5号试管中分别加入唾液1mL,然后进行37恒温水浴。

!反应过程中,每隔1min从3号试管中取1滴反应液,滴在比色板上,加1滴碘液显色,待呈橙黄色时立即取出5支试管,加碘液显色并比色,记录实验现象,见表2。

表2

处理

试管编号

12345

pH 5.0 6.2 6.87.48.0

颜色+++橙黄色+++

*∀+#表示蓝色程度。

实验过程中可能会出现一些具体问题,如反应速度过快。教师可组织学生交流,找出解决问题的办法,真正做到让学生在∀做中学,学中做#,让他们成为探究的主人。

通过学生亲自探索及教师的引导、点拨,并根据上面两组实验的实验现象,学生总结出酸碱度对酶的活性有影响:即酶的最适pH值一般都接近中性,pH值偏高或偏低,酶的活性都降低。在此基础上设置练习巩固知识。如:人体中只有肝脏中含有过氧化氢酶吗?食糜进入小肠中胃蛋白酶还能发挥活性吗?通过本节课的学习,科学探究的一般过程是怎样的?4 教学反思

∃笔者从近年高考实验命题的角度出发,把%酸碱度对酶活性的影响&这个教材中并没有编排实验的知识点设计成探索式实验教学的模式,让学生设计实验并综合运用有关化学知识(pH值)和实验方法(如比色法)来完成实验设计,这样的教学设计培养了学生的知识迁移能力和综合运用能力。

∋高考解答实验设计这类题目不仅要求学生设计的方法、步骤科学合理,还要求语言表达准确、精练。本节课学生在实验过程中充分体现了新课程改革中的三维目标要求。学生在探究的过程中,充分地讨论与交流不仅可以提高文字表达能力,还能提高严密的逻辑思维能力和精确的分析推理能力。另外,这种开放式的课堂教学能让学生在轻松的氛围中掌握知识、培养能力。这在笔者课后回访学生时得到学生的一致认同。

本节课的教学设计对学生解答实验设计这类题目起到一个示范作用。通过本节课的教学,可让学生明白高考中的实验设计题型并非总令人望而生畏,让学生从实践中领悟实验设计题的解题思路。

(收稿日期:2007 03 31)

实验方法与实验设计

甲烷取代反应的改进

( 刘仁杰

河北省新乐市第一中学 050700

凡高中学习到有机化学,就要学习甲烷。那么验证甲烷主要化学性质的一个非常重要的实验)))甲烷和氯气的取代反应实验显然就摆在了我们的面前。在这个实验中,反应条件是光照,课本中说的是放在光亮且日光直射不到的地方(谨防爆炸)。对于光亮度,教师一般很难掌控好,一旦爆炸就会危及师生的人身安全,而且亮度还会受到阴、晴、冷、暖的气候影响,所以有必要对反应条件进行改进。有关教参中提出用高压汞灯做为光源,远距离照射,虽能进行反应,但需要预热,且装置庞大,移动不方便也不安全,这对于寸时寸金的课堂,实非绝佳之选。针对这种情况,作者对光源进行了改进,而且对反应装置也进行了改进,使实验4min即可完成,而且现象明显,收到了非常好的效果。

1 对光源的改进

∃采用20W~30W的高性能电子节能灯做光

%教学仪器与实验&第23卷2007年第6期∗15

∗

源。电子节能灯亮度高,容易达到反应所需亮度,且简洁短小,装卸方便。使用时放于大试管一侧,距离0 5cm~1c m 为宜。(如图

1)图1

∋采用高亮发光二极管做光源。这种发光二极管所需电压低(3V),而且亮度高。制作时只需将多个发光二极管插在一块平板上,连接电源即可。使

用时侧向照射大试管,距离同上。(如图1)2 对反应装置的改进

采用250m L 的广口瓶代替大水槽做底座,不仅所需饱和食盐水少,而且移动方便;用粗玻璃管替代铁架台来支撑大试管,并连通大试管和广口瓶,一举两得;用大试管来代替量筒,大试管无刻度,透光性强,取代反应更易发生;

采用注射器和图2

细玻璃管来排空,操作简易,排空完全充分,避免了排空时盐水对教师的手的浸蚀以及易进气泡的缺点;细胶管(或气门芯)的柔软弹性保证了排空完全和试管底部的安全。装置一体化,装卸便捷,取用方便。(如图2)3 实验过程

(1)组装

向大广口瓶中加入约占总体积4 5的饱和食盐水,塞紧胶塞,将大试管倒插塞紧在另一胶塞上。

(2)排空

在外露的细胶管(或气门芯)中插入注射器,打开止水夹,抽取大试管中的空气,饱和食盐水随之通过粗玻璃管涌入大试管内。直到止水夹处的细胶管中也充满食盐水时停止抽气,用止水夹夹住细胶管,此时大试管及玻璃管中全部充满了食盐水。

(3)充气

用注射器抽取不少于20mL 的甲烷气体(注射器外壁有刻度),将注射器插入细胶管中,打开

止水夹,注入20mL 甲烷,然后用止夹夹紧细胶管。用同样的方法,注入80mL 氯气。并用一红皮筋套在大试管上的水面处,以标示反应前水面的位置。(如图

3)

图3

(4)反应

将光源平行置于大试管一侧0 5cm ~1cm 处,打开光源,照射大试管内的混合气体,观察现象。(如图3)

(5)尾气处理及装置复原

反应完毕,用注射器完全抽出试管中剩余气体,再吸入适量浓NaOH 溶液,振荡,即可除去氯气,剩余的即为C H 3Cl 气体,可收集观察。打开止水夹,大试管中的食盐水全部流回到广口瓶中,装置又恢复到起始状态。4 实验改进后的优点

∃光源亮度高,易使反应进行,形体小巧,便于拆装。

∋排空容易并且完全,不留气泡,避免了盐水对手的侵蚀。

反应快,水面上升快,现象明显。

!装置一体化,移、用方便;勿需拆卸,可重复连续使用。

+所用饱和食盐水少,节约了食盐。

,尾气处理方便、彻底,不污染环境,不会损害师生健康。

−可以收集生成物C H 3Cl 气体,并可对其进行形态观察。5 实验注意事项

∃广口瓶不要小于250mL,加入的饱和食盐水不能少于4 5,以增加装置的稳定性。

∋止水夹要夹紧,胶塞要塞紧,谨防漏气和装置倾斜。

光源距离大试管要近,使反应易进行。

!光源面向学生的一面最好遮光,以免干扰学生观察气体颜色的变浅和褪色现象。

(收稿日期:2007 01 25)

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Educational Equipment And Experiment Vol.23,No.6,June 2007