焰色反应改进实验

焰色反应改进实验

鄂尔多斯市第二中学

主讲人：赵敏

教学目标

初步培养学生的探究意识，初步掌握科学探究的方法

教学重点

1.利用喷雾法改进焰色反应；

2.利用燃烧棉花式改进焰色反应；

教学难点

1.利用喷雾法改进焰色反应；

2.利用燃烧棉花式改进焰色反应；

教学方法

实验探究法，实验方面，演示实验、亲自做实验；多媒体辅助教学

教学设计

节日燃放的五彩缤纷的烟花，就是碱金属，以及锶、钡等金属化合物焰色反应所呈现的各种艳丽色彩。很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的焰色，这在化学上叫焰色反应。焰色反应实验操作简单，现象明显，在定性分析中常用来检验某些元素的存在。

一、实验原理

图1

反应原理：金属或其盐在火焰上灼烧时原子中的电子就被激发电子接受能量较低的能级跳到较高的能级但处在较高能级的电子很不稳定很快跳回到低能级，这时就将多余的能量以光的形式放出。原子的结构不同就发出不同波长的光因此光的颜色也不同。碱金属和碱土金属等能产生具有特征的可见光谱就好象给每种元素打上了一个标记而且每一种金属原子的光谱谱线比较简单所以容易识别观察。利用焰色反应可以根据火焰的颜色定性地鉴别这些元素的存在与否。

二、实验仪器

氯化锂、氯化钠、氯化钾、氯化钙、氯化锶、氯化铜、乙醇、纯净水、酒精灯、喷雾瓶、火柴、药匙、烧杯、玻璃棒、石棉网、棉花、量筒、粉笔。

三、实验方法

焰色反应的实验方法有传统法，还有三种改进方法：1.粉笔窝酒精燃烧式焰色反应2.喷雾式焰色反应，3.燃烧棉花式焰色反应。

I.传统法

点燃酒精灯，将铂丝圈在酒精灯上煅烧至无色（最长需5分钟），蘸取待测溶液，将铂丝圈放在外焰上燃烧，观察现象，一次一组（如图2）。

图2

用传统的方法做焰色反应实验时操作复杂，耗时较长；由于铂丝蘸取的盐溶液的量较少，因此色斑较小，持续时间较短，实验的可见度和观赏性都较差，因而实验效果并不明显。

II. 粉笔窝酒精燃烧式焰色反应

把粉笔切成若干约2cm高的粉笔头，一端削平，一端挖成小窝状；将粉笔浸入酒精中，吸透酒精后取出放在石棉网上，有小窝一端朝上；将待灼烧的金属盐溶液滴入小窝中，点燃，观察现象（如图3）。

图3

III.喷雾式焰色反应

喷雾法：配50%的乙醇盐溶液，过滤掉沉淀，放入喷瓶中。点燃酒精灯，待火焰稳定后将乙醇盐溶液喷至火焰上，观察现象，两组之间不能相隔比较近（如图4）。优点：

①本法可以用于改进焰色反应。

②本法因持续时间太短，不适用于几种溶液对比反应，拍照也有难度。

图4

IV.燃烧棉花式焰色反应

燃烧棉花法：在铁架台上固定一根长约50cm的玻璃棒；将脱脂棉制成长30cm、宽3cm的几个长条（或石棉线用酒精浸透），把几种金属盐的粉末分别均匀洒在棉花条上（或石棉线上），用酒精润湿；将棉花条按一定顺序缠绕在玻璃棒上，各条棉花的间隔约为10cm；点燃棉花，观察现象（如图5）。

图5

优点：

①能同时观察多种金属的焰色反应，便于对比。

②操作简便，材料易取。

③此装置能够长时间放置，并多斯反复使用。

焰色反应实验改进的方法很多，改进的主要目的是使实验操作更简单，现象更清晰、持续时间更长。喷雾法和燃烧棉花式法均对传统实验有所改进，但因为其操作特点各自也有自身的缺陷，有待进一步改进。看完照片回放以后，肉眼看

跟照相机拍摄还是存在一定的色差的。