高中化学实验的改进

高中化学实验的改进

作者：李雪花

来源：《学校教育研究》2015年第24期

在长期的实验教学工作中，我对高中教材的实验进行了探索和研究，对一些实验进行了改进，取得了理想的实验效果。现将改进方法和体会介绍如下，希望与大家共勉。

一、改进实验方法，增强直观效果

高中教材中有些实验通过改进，可以使得操作更简单，实验现象更加明显。

第一，焰色反应，用铂金丝实验效果固然理想，但缺点也很明显，一是铂金丝价格昂贵，许多中学不具备条件。二是由于所蘸取的金属盐溶液有限，灼烧时，火焰呈现的时间较短，而且火焰也小，演示时后排同学更难观察清楚。改用石棉网做焰色反应效果好，改进方法是：在一三脚架上放一干净的石棉网，用药匙取少半匙金属盐粉末放到石棉网上，加入2—3ml无水乙醇，点燃乙醇，立即可看到金属离子在焰色反应中的特征焰色。用玻璃棒不断搅拌燃烧的乙醇和金属盐的混合物，焰色可持续到乙醇燃烧完毕。此法的优点是：一是仪器简单，材料经济，而且操作简便。二是乙醇和金属盐混合物在石棉网上燃烧，火焰很旺，产生的焰色光强，玻璃棒的搅拌使金属盐与火焰充分接触，延长了观察时间，焰色反应更加明显。甚至钾的特征焰色不用钴玻璃也能观察到。

第二，碱金属及其化合物的性质实验，验证如下反应：2Na+O2=Na2O2

2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，按教材的方法做，第一个反应生成的过氧化钠较少，而且贴在玻璃管上，很难转移到小试管中，第二个实验也就没法做了。我将玻璃管改为直滴管，将钠放在直滴管的粗口处加热（若滴管太细，可将滴管用细条纸包好，再用试管夹夹住），生成过氧化钠后，待滴管冷却，将它插入水中，用余烬的木条在滴管的尖嘴处检验氧气，如下图：

学生用此法做实验，现象明显，安全而且效果好。

二、自制实验仪器，经济方便实用

利用日常生活中的物品，根据实验需要进行加工制作，或将某些仪器进行改进，自制教具，常常能收到意想不到的效果。例如废弃的矿泉水瓶，在教材中可多次使用。矿泉水瓶有以下优点非常适用于化学实验使用：气密性好，储气时间长。通明度高，容易观察实验现象。瓶口标准，与7号橡皮塞可配套使用。容量规格多，可根据实验需要任意选用。质轻，便于携带，质软，易裁剪。耐酸碱性好，不易腐蚀。来源广，易收集。学生自己收集制作，既能培养学生的创新能力，又增加了学生的环保意识。

第一，矿泉水瓶还可用来做氢氧化钠溶液与氯气的反应实验。方法是：将少量的浓氢氧化钠溶液倒入收集满氯气的矿泉水瓶中。

用橡皮塞塞紧，瓶子立即变瘪，瓶中气体黄绿色变浅，并有“砸砸”的响声。此实验操作简单，现象明显，证明氯气与氢氧化钠溶液反应，效果很好。

此实验应注意的是：矿泉水瓶反复使用，变形次数多了，易破裂，所以实验前应检查矿泉水瓶是否完好。一般一个矿泉水瓶实验2-3次，就不能用了。

第二，验证氢气和氯气光照而爆炸的实验是本教材中成功率较低的实验之一，易失败的原因有以下几点：一是氯气、氢气要纯，在收集过程中应避免混入杂质（特别是空气中的氧气），因其会跟解离后的氢.氧原子反应发生断链。二是集气瓶壁应尽量薄，且透明度要好，否则光照强度不够，会造成瞬间被激发生成的自由原子较少，造成反应不剧烈，而看不到爆炸现象，只能看到有白雾生成。

除上述原因，此实验要成功，还要注意以下两点：一是收集的氢气、氯气的体积比1：2，可使反应速率加快。二是有水存在，有利于氯气分子的解离。

根据上述分析，可将本实验进行如下改进：一是将一矿泉水瓶用剪刀在阔口处剪成两部分，取下部将口剪平。二是将剪好的瓶子装满饱和食盐水，用排饱和食盐水法收集氢气、氯气，两者体积比为1：2，注意瓶中可留一些水，若水排多了瓶子上浮，可用手按住，实验时再放开。三是收集好混合气体后，直接用2～3根镁条点燃，靠近矿泉水瓶壁上下晃动，进行实验。此实验改进后，可靠性强，成功率达100%。

三、改进实验装置，防止化学污染

本教材涉及了氯气、二氧化硫等有毒气体，在实验中既要保证实验效果，又要考虑尽可能减少毒害，防止污染。例如，讲氯气时，每节课都需多瓶氯气，为防止氯气泄漏，上课前制好的氯气，可用橡皮塞塞住集气瓶口储存。这样储存的氯气不易泄露，制好的氯气.保存一至两天，实验效果也非常好。实验时将橡皮塞打开，迅速盖上玻璃片，进行实验。实验完毕后，立即向集气瓶内倒入浓氢氧化钠溶液，再用橡皮塞塞住集气瓶口，减少了氯气的外溢。

实验[4-4]次氯酸使色布褪色，按教材要求，应在课堂上制氯气，将产生的氯气通入设计好的装置中。实验过程会生成大量氯气，污染课堂环境。我将此实验加以改进，方法是：

一是准备一个配好橡皮塞的集气瓶，在橡皮塞上插一根铁丝。

二是将一张滤纸剪成小于集气瓶瓶口的圆形，用红墨水染红，凉干后，将红滤纸固定在铁丝下端。

三是收集一集气瓶氯气，瓶口用橡皮塞塞紧。实验时，将红滤纸一半用胶头滴管滴水浸湿，另一半保持干燥，塞入盛氯气的集气瓶中。可看到滤纸湿润的一半褪色，干燥的一半不变。整个实验装置简单，操作简便，现象明显，减少了污染。

以上实验改进的点滴做法，只是根据实践工作中的一些积累而进行的浅层次的探讨，只要在实际工作中勤于动脑，敢于创新，善于积累，实验效果会更明显，实验方法会更科学，从而使化学实验更好的为教学服务。