高中化学实验改进与创新案例集(中)

案例21 Na和水反应实验装置的改进
实验名称Na和水反应实验装置的改进
实验目的通过对教材实验装置的改进，设计出一套能集展示反应现象、收集气体、点燃气体为一体的实验装置。

实验原理2Na+2H2O=2NaOH十H2↑
实验仪器及药品
铁架台、酒精灯、U形管、小刀、滤纸、带玻璃阀门的尖嘴导管、酚酞、金属钠、水。

实验装置
实验步骤及现象
1.检查装置的气密性。

2.用铁架台将高低U形管夹平，然后从低端管口注满水,并在管口滴1滴~2滴酚酞。

3.切割一小块金属钠,并用滤纸将煤油吸干。

然后迅速塞住U形管的另一端,让金属钠与水充分反应。

4.待反应完毕后,用手打开玻璃阀门,控制气体的流量,用酒精灯在尖嘴处点燃。

5.实验现象:钠与水剧烈反应,熔成闪亮的金属小球,并在液面上游动;发生反应的U形管低端液面迅速下降,另一侧高端管中液面上升,有水贮存;且U形管钠与水反应的一侧管内的溶液变红。

点燃气体时,可见气体安静的燃烧,火苗较长,且火焰呈淡蓝色,直至气体耗尽。

创新设计后的优点
1.组装方便,实验仪器简单。

本实验装置分为二部分,一是特殊U形管;二是尖嘴导管构成的阀塞。

实验仪器简单,可循环使用,降低实验成本。

(2)操作简单,便于教师演示。

该实验是将反应装置和气体的收集装置连成一体,利用产生的气体造成一定的压强,将压出的水贮存在一侧较长的管内,同时将生成的气体贮存起来。

在气体点燃时,贮水一侧的水能顺利地气体压出,有利于气体的点燃;因为起始液面等压出气体时不至于将水压到容器外边,同时又将气体全部压出,不会残留。

火苗的大小可通控制玻璃阀来控制,该装置的自动化程度比较高。

(3)气体纯净,实验安全有保障。

反应前，U形管中注满了水，迅速将放有钠p 的带有尖嘴的玻璃阀塞在U形管的一端,此时形成了充满水的密闭体系,生成的气体中不会混有空气。

虽然钠与水反应是放热反应,但因生成的气体中没有混有空气,不会发生爆炸。

钠的用量只影响生成气体的量,不影响实验安全。

钠少生成的气体较少,燃烧时间较短;钠多,生成的气体较多时,据液压原理可知,最多也只能收集到与U形管底端液面持平处,多余的气体会从装有贮水装置的一端中溢出,同时也不会混入空气,实验科学,安全也有保障。

(4)现象明显,便于学生观察分析。

在进行该实验时,因为能收集到纯净的气体,点燃时能见气体安静地持继燃烧,有淡蓝色的火焰等明显实验现象,有利于学生观察实验现象。

案例22 氢氧化钡晶体与氯化铵晶体吸热反应的实验改进
实验名称氢氧化钡晶体与氯化铵晶体吸热反应的实验改进
实验目的通过对教材实验的改进,创新设计一套集科学性、趣味性、观赏性、绿色环保于一体的封闭式装置。

实验原理Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl===BaCl2+2NH3↑+10H2O
实验仪器及药品
塑料杯(2只)、滤纸、带塞的玻璃管、Ba(OH)2·8H2O晶体、NH4Cl 晶体、酚酞试液、水、红墨水。

实验装置
实验步骤及现象
1.在盖子内壁上粘上一张剪成花瓣状的滤纸,并喷上酚酞试液。

往上口被剪去的塑料杯中加入约15mL水,再将另一只塑料杯套在上面,在下端带塞的玻璃管内加入约1mL红墨水,插入塑料奶嘴处。

2.将事先称好的20gBa(OH)2·8H2O晶体与10gNH4Cl晶体加入到上层塑料杯中,盖上盖子,快速用玻璃管搅拌。

盖子内壁上粘有的喷有酚酞试液的滤纸变红色,杯内固体慢慢变得粘稠,最后变成糊状物,用手触摸杯子外壁感觉很冰,两个杯子粘在了一起。

从整体上看,像是冰山中盛开的雪莲一样,十分漂亮。

3.分开两个杯子,发现水变成了冰;取出玻璃管倒立,玻璃管内的液体不会滴落下来。

用另一根细玻璃棒从未封口的一端轻轻一推,取出红色的冰柱。

创新设计后的优点1.改进后的实验装置操作简单易行
2.有效地防止了氨的扩散,环保无污染,体现了绿色化学的理念,
3.不仅可用于教师演示实验,也可用于学生分组实验、
4.此外,喷有酚酞的试纸遇氨气变红,既可检验氨气,又增加了实验的
趣味性。

5.本实验手所用的塑料杯在奶茶店或者餐饮店均有售,廉价易得。

案例23 铜和浓硫酸反应的改进与创新
实验名称铜和浓硫酸反应的改进与创新
实验目的通过对教材实验的改进,创新设计一套现象明显,成功率高,绿色环保,提高学生化学学习兴趣和实验操作能力的装置.
实验原理Cu+H2S04(浓)加热CuSO4+ SO2↑+ 2H20 SO2+H20 = H2SO3 SO2+ Br2+2H,0=H2SO4 +2 HBr SO2+ Ca(OH)2= CaSO3+H2O CaSO3+ S02+H20===Ca( HSO3)2
实验仪器及药品
铁架台、试管、具支试管(3支) 、烧杯、橡胶管、玻璃管、蓝色石蕊试纸、品红溶液、溴水、Ca(OH)2溶液.
实验
装置
(1)中玻璃贴湿润蓝色石蕊试纸(Ⅱ)中品红溶液(Ⅲ)中溴水
实验步骤及现象
1.步骤:.按图1连接好装置。

取10mL左右的浓H2SO4,将其加热到约160℃左右(约1.5min左右),然后放入1g左右刚擦亮的薄铜片,连好装置,继续加热。

2.现象及结论
(1)发生装置中铜片逐渐溶解,有气泡放出, 溶液颜色变为浅蓝色。

说明生成了CuSO4。

溶液为浅蓝色的原因是浓硫酸中水含量太少。

(2)试管(1)中湿润的蓝色石蕊试纸变红说明生成了酸性气体,可能是SO2。

若是SO2,证明SO2溶于水呈酸性。

(3)试管(Ⅱ)中品红溶液褪色。

说明气体有漂白性。

进一步说明了生成的气体是SO2。

(4)试管(Ⅲ)中溴水褪色,说明气体具有还原性。

(5)尾气的吸收装置中有少量白色沉淀(CaSO3)生成。

尾气较足,将会观察到白色沉淀部分溶解。

(6)发生装置中,有较多的略带浅蓝色的固体析出(CuSO4和CuSO4·5H2O的混合物),当有晶体析出后,试管中溶液的颜色仍逐渐变深,说明了水的量在增多,证明产物中有水。

创新设计后的
优点
1.保留了教材中原有的性质试验。

成功率高,现象明显,不需将溶液倒入水中就直接能观察到蓝色的CuSO4溶液。

2.阻止了SO2进入大气,保护了环境。

3.能充分证明生成的气体是SO2,在有固体析出后,溶液颜色变深,说明产物除CuSO4和SO2外,还生成了H2O。

4.改进后的实验,将SO2的漂白性和还原性(学生易混淆)从实验和理论上进行了对比,在尾气的吸收装置中,巧妙地运用了Ca(OH)2,据产生的现象说明了CaSO3不溶,Ca(HSO3)2能溶。

5.改进后的实验,使学生掌握了验证反应生成物的方法,有利于提高学生的分析问题、解决问题的思维能力和实验操作能力。

案例24 钠与水反应实验创新设计
实验名称钠与水反应实验创新设计
实验目的通过对教材实验装置的改进，设计出一套能集展示反应现象、收集气体、点燃气体为一体的实验装置。

实验原理2Na+2H2O=2NaOH十H2↑
实验仪器及药品
250mL广口瓶1个6号橡胶塞1个、3号橡胶塞1个、直形玻璃活塞1个、玻璃管1支、玻璃和棒1支、去掉底部的矿泉水瓶1个、火柴、镊子、滤纸。

金属钠、蒸馏水、酚酞试液。

实验装置
实验步骤及现象
1.教具制作:(1)在与广口瓶相配套的6号橡胶塞上,用打孔器打三个孔,分别安装直形玻璃活塞、短玻璃棒和长玻璃导管。

因操作时需要多次让玻璃棒在橡胶塞孔内上下移动,可在玻璃棒伸入胶塞的端搽一点凡士林。

(2)在与矿泉水瓶相配套的3号橡胶塞上用打孔器打一个孔(与玻璃管直径相当),把该橡胶塞与玻璃管的另一头相连接。

最后组装成如图3所示装置,并检验装置气密性完好。

2.先拨出玻璃棒,用镊子取一小块金属钠(约0.5g~1g),用滤纸吸干煤油,捏成棒状(直径与玻璃棒的直径相当),然后用镊子把该钠棒内置于取出玻璃棒后的橡胶塞孔中,再插入玻璃棒把钠推至孔内的适当位置(不与水接触)。

3.向广口瓶中加水至瓶口的橡胶塞抵达处,再滴加4滴~6滴酚酞试液。

塞紧橡胶塞,关闭活塞开关。

4.演示时只需下压玻璃棒将金属钠推入水中,钠与水立即发生激烈的反应,溶液变成红色,产生的气体将溶液压入上端的矿泉水瓶中,广口瓶内可看到钠熔化成银白色的小球浮在水面上四处游动,直至完全消失,这时,广口瓶中收集有定量的气体,矿泉水瓶中被喷入一定体积的红色液体。

5.打开活塞开关,点燃从导管尖嘴口逸出的气体,气体安静地燃烧,拉出长长的火焰。

广口瓶中的液面缓慢上升,直至广口瓶充满水,气体排完,火焰熄灭。

创新设计后的优点
1.该装置的制作融合了化学知识和物理知识,实验时将钠与水的反应、气体的收集、气体的排出、产物的检验和水位的变化集于一体呈现,实验操作简便,自动化程度高,且可重复使用。

2.在利用水充满广口瓶排除空气的情况下,产生的气体纯净,无论是钠与水的放热反应,还是最后的气体点燃,都不会发生爆炸,保证了实验的绝对安全。

3.利用本教具既能充分演示钠与水反应的各种现象又能方便地检验生成物,实验原理清晰,现象生动,便于学生观察分析,同时也增强了实验的新颖性和趣味性,能激发学生的兴趣,活跃学生的思维,充分发挥化学实验的教育功能。

案例25 关于过氧化钠的两个反应的实验设计
实验名称关于过氧化钠的两个反应的实验设计
实验目的设计一套能完成两个实验实验（Na2O2与水反应、Na2O2与CO2反应）装置，填补教材中Na2O2与CO2反应实验的空白。

实验原理2Na2O2 + 2CO2===2Na2CO3+O2
2Na2O2 + 2H2O===4NaOH+O2↑
实验仪器
及药品烧杯铁架台棉花棉线过氧化钠
实验
装置
实验步骤及现象1.将少量过氧化钠固体包在棉花中,用一根棉线将其系在铁架台上。

2.在棉花的正下方放置一烧杯,向烧杯中加入少量开水,此时,水蒸气上升至棉花处,过一会儿,棉花燃烧,掉落至烧杯中,说明Na2O2与水反应放出O2同时反应放热。

3.待反应结束后,向烧杯中滴入1滴~2滴酚酞溶液,溶液变红,证明NaOH的生成。

4.同样利用上述装置,在烧杯中加入稀盐酸,再放几块大理石,待产生的CO2气体上升至棉花周围,同样可以看到棉花着火。

这也证明了Na2O2与CO2反应时放出O2并放出热量。

创新设计后的优点
1.不论是水蒸气还是CO2气体,本来是用于灭火的,但在实验中却将棉花点燃,很好地增强实验的趣味性。

2.同样一套装置可用于做两个实验,填补教材中Na2O2与CO2反应实验的空白,并且操作简单,现象明显,也可用于学生分组实验。

案例26 电解饱和食盐水的实验改进与创新
实验名称电解饱和食盐水的实验改进与创新
实验目的通过对实验装置的改进，设计出一套能集成功率高增加实验的趣味性、绿色环保、用数字化传感器从微粒层面上来认识化学反应的实验装置。

实验原理阳极反应式; 2Cl- -2e===Cl2↑
阴极反应式：2H+ +2e ===H2↑
总反应式:2NaCl＋2H2O= H2↑＋Cl2↑＋2NaOH Cl2+KI==KCl+I2
实验仪器及药品
低压电源(24V),铁钉用长铁丝(20cm)替代,碳棒用铅笔芯(10cm)替代,U型管(两边带支管),电线,小烧杯,蒸发皿威尼尔( V ernier)数据采集器,pH传感器,计算机(电脑),单、双孔橡皮塞,乳胶管,玻璃直角弯管、饱和食盐水、,氢氧化钠溶液、泡泡液、淀粉碘化钾试纸、火柴、酒精灯、木条。

实验装置
实验步骤及现象1．实验装置如图1所示(其中低压电源、数据采集器、电脑等省去)。

2．实验步骤及现象:打开电源开关,当两极出现气泡时,打开电脑中数据采集器开始按钮(实验前对pH传感器进行校对),时间为1min看到液面以下的铁丝和铅笔芯上产生大量的气泡。

大约1min,淀粉碘化钾试纸变蓝,泡泡液慢慢出现气泡,由小变大。

电脑上pH曲线逐渐上升(可连接白板显示),然后,用燃着的木条点气泡,可听到爆鸣声,说明铁丝电极上产生的气体是氢气。

3.实验注意事项:U型管内的液面不能超过支管,以防止液体流出。

塞子要多插入管内,减少空间面积,以便收集氢气。

等吹出的气泡较大时,再用燃着的木条来检验氢气。

pH传感器不能接触铁丝电极,防止影响实验结果。

创新设计后的优点
1.将铁钉改为长铁丝,碳棒改为铅笔芯,可以增大电极与电解液接触面积,增加离子放电几率,提高反应速度,同时有利于气体逸出,便于收集氢气,用吹气泡的方式也容易操作,检验氢气成功率高增加实验的趣味性,有利于调动学生的学习积极性。

2.用数字化传感器,测得溶液的pH的变化,有利于学生从微粒层面上来认识化学反应。

加深对电极方程式的理解。

不难得出阴极反应的两种反应式之间的联系:2H++2e-=H2↑,2H2O-2e-=H2↑+2OH-。

为学生在选修《化学反应原理》书写电极方程式打下一个良好的基础。

3.淀粉碘化钾试纸固定在铅笔芯上,在检验氯气时不用打开塞子,减少有害气体的污染。

案例27 银镜反应实验创新设计
实验名称银镜反应实验创新设计
实验目的为达到实验操作便捷的目的,利用套管加热水浴法加热试管,使实验取得满意的效果。

实验原理CH3CHO+2Ag(NH3)2OH CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O 银氨溶液具有弱氧化性。

实验仪器及药品
试管A(13mm×100mm)、试管B(10mmx100mm)、酒精灯、试管夹;乙醛、AgNO3(2%)溶液,氨水(2%)、蒸馏水
实验装置
实验步骤及现象
1.如图所示,把试管B插入装入适量蒸馏水的A试管中,用酒精灯给试管A加热,通过水浴加热试管B。

2.在试管A中加入适量蒸馏水,在试管B中加入适量AgNO3溶液,逐渐滴加稀氨水,至产生的白色沉淀刚好消失为止,然后再加入适量乙醛。

图1
3.小心地把试管B套入试管A中,用试管夹夹住试管A在酒精灯上加热。

可观察到试管B壁上很快出现光亮的银镜。

创新
设计后的优点1.能节约药品和实验准备时间,简化操作,
2.实验效果明显。

水浴加热
案例28 乙醇催化氧化实验的改进实验名称乙醇催化氧化实验的改进
实验目的
改进教材实验中的缺点(产生的乙醛量太少,许多学生将乙醇的气味与乙醛气味混淆而难以分辨,乙醛催化氧化反应中的第一产物水没有得到证实),让实验更有说服力。

实验原理
2Cu+O2加热2CuO
CH3CH2OH+CuO CH3CHO+Cu+H2O
实验仪器及药品
酒精灯、烧杯、注射器、燃烧匙、三口瓶、无水乙醇、无水硫酸铜、铜丝团、水。

实验装置
实验步骤及现象
1.如图1所示,在三口瓶内加入少量无水乙醇(事先可用无水硫酸铜加以检验是否有水),将盛满无水硫酸铜白色粉末的燃烧匙插入三口瓶内,另外,在三口瓶上端插入注射器备用。

2.用50℃水浴加热无水乙醇,另取一铜丝团固定在一根铜丝上,穿过橡胶塞,将铜丝团加热,可看到由红变黑,迅速将铜丝团伸入三口瓶内,可看到黑色立即变为红色,停止水浴加热,将无水硫酸铜抖动少许至无水乙醇中,白色粉末变为蓝色。

此外,注射器活塞上移,收集满乙醇和乙醛的混合气体,此时乙醛收集量较少。

3.将注射器内气体注入三口瓶中,重复1、2两步操作2次~3次,反复收集混合气体,便可得到较多的乙醛蒸气,此时方可闻到乙醛的刺激性气味,倘若用其做银镜实验,现象十分明显。

创新设计后的优点1.实验操作简单,可反复观察到铜丝红一黑红交替的现象。

2.用无水硫酸铜也可反复验证水的生成。

3.注射器的使用,可以收集较纯较多的乙醛,便于闻到乙醛的刺激性气味,也可更好地进行银镜反应的实验。

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案例29 氯气和铁(铜)反应演示实验的改进
实验名称氯气和铁(铜)反应演示实验的改进
实验目的通过对教材实验装置的改进，设计出一套科学性、简约性、直观性、安全性为一体的实验装置。

实验原理KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O
2Fe+3Cl2点燃2FeCl3FeCl3+3NaOH==Fe(OH)3↓+3NaCl
实验仪器及药品
集气瓶、橡皮塞、气球、注射器(20mL,3个)铁丝、氯酸钾、浓盐酸、浓氢氧化钠溶液、蒸馏水。

实验
装置
a.注射器
b.集气瓶
c.气球
d.铁丝或铜丝
e.浓盐酸
f.氯酸钾
实验步骤及现象1．将铁丝一端弯曲成螺旋状,另一端绕在插入橡胶塞的针尖上,按实验装置图组装好装置,并检查装置气密性。

2．取一药匙氯酸钾固体平铺集气瓶的底部,注射器1装入3mL浓盐酸。

3．将下端弯曲的细铁丝放在酒精灯上加热至红热后迅速伸入到集气瓶中,将注射器中3mL浓盐酸迅速注入到集气瓶中,盐酸与氯酸钾立即反应,此时可以看到立刻产生黄绿色的气体,同时铁丝上会产生明显的棕褐色烟并充满整个烧瓶,且能看到气球随着反应的进行出现体积变化。

4．当反应停止后,往集气瓶中加入10ml蒸馏水,轻轻振荡集气瓶,观察到溶液呈黄色。

5．用注射器将10mL浓氢氧化钠溶液注入到集气瓶瓶中,烧瓶底部立刻有红棕色沉淀生成,集气瓶内黄绿色气体消失。

6.实验注意事项
(1)实验成功的关键是如何使铁丝伸入到集气瓶保持较长的红热状态,特别是在气温较低时,如果采取加热较粗的铁(铜)丝就能很好地解决这一难题。

(2)为了防止在换用注射器时有少量氯气会逸出,可设计带有开关装置的注射器。

如果用普通注射器,交换动作要迅速。

创新设计后的
优点1从实验的安全性着手,让氯气与铁(铜)丝的反应在密闭的集气瓶中反应,反应结束后用注射器往集气瓶内注入氢氧化钠溶液除去多余的氯气。

2.以实验的创新性为突破,先让铁(铜)丝保持状态,再与集气瓶内生成的氯气反应。

3.实验的科学性、简约性、直观性也得到加强。

氯气和铁(铜)丝反应结束后,用注射器注入蒸馏水,可以观察氯化铁(铜)溶液的颜色,再用注射器注入氢氧化钠溶液,可以通过观察生成沉淀颜色检验产物,增强了实验的科学性;氯气的制取改用氯酸钾和浓盐酸反应,不需要加热条件,制取与性质实验同时进行,也不再需要氯气的收集和保存,让实验的简约性明显提高;实验中不仅可以观察到生成棕褐色或棕黄色的烟,还可以观察到生成氯化铁(铜)溶于水后的黄(蓝)色及氯化铁(铜)溶液与氢氧化钠溶液生成的红棕(蓝)色沉淀,实验的直观性较大加强。

案例30 氯气氧化性等系列性质实验改进
实验名称氯气氧化性等系列性质实验改进
实验目的通过对教材实验装置的改进，设计出一套科学性、简约性、直观性、安全性创新性为一体的实验装置。

实验原理
KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O Cl2+H2O==HClO+H2O
Cl2+KI==KCl+I2 AgNO3=KCl==AgC l↓+KNO3 2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl-Fe3++3SCN--=Fe(SCN)3 Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O
实验仪器及药品
大试管、小试管、铁架台、橡皮塞、气球、注射器(20mL,2个)、注射器针尖、氯酸钾、浓盐酸、浓氢氧化钠溶液、蒸馏水、紫色石蕊试纸、淀粉碘化钾试纸、滴有硝酸银溶液的滤纸、滴有硫酸亚铁与硫氰酸钾溶液的滤纸。

实验
装置
a.湿润的紫色石蕊试纸
b.湿润的淀粉碘化钾试纸
c.滴有硝酸银溶液的滤纸d滴有硫酸亚铁与硫氰酸钾溶液的滤纸
e.浓盐酸
f.氯酸钾
实验步骤及现象1.把湿润的紫色石蕊试纸、湿润的淀粉碘化钾试纸、滴有硝酸银溶液的滤纸、滴有硫酸亚铁与硫氰酸钾溶液的滤纸固定在小试管外壁,用扣针扣紧防止脱落,用注射器针尖插入大小橡胶塞将大小试管相连,将大试管固定在铁架台上,并检查装置气密性。

2.取一药匙氯酸钾固体平铺集气瓶的底部,注射器中装入1mL浓盐酸。

3.塞紧橡胶塞,将注射器中的浓盐酸注入大试管底部,可以观察到:①湿润的紫色石蕊试纸先变红后褪色。

②湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝后慢慢褪色。

③滴有硝酸银溶液的滤纸出现白色物质。

④滴有硫酸亚铁与硫氰酸钾溶液的滤纸变红。

(4)用注射器将3mL浓氢氧化钠溶液注入到大试管中,集气瓶内黄绿色气体消失。

4.实验注意事项
(1)装置气密性检查是实验成功的基础,可用绳子绑紧气球口,观察注射器中浓盐酸是否能在不用外力情况下往下流动。

(2)为了防止在换用注射器时有少量氯气会逸出,可设计带有开关装置的注射器。

如果用普通注射器,交换动作要迅速。

案例31 氯气和金属铁铜反应的实验改进
实验名称氯气和金属铁铜反应的实验改进
实验目的通过对教材实验装置的改进，设计出一套科学性、简约性、直观性、安全性创新性为一体的实验装置。

实验原理2Fe+3Cl2点燃2FeCl3Cu+Cl2点燃CuCl2
CuCl2+2NaOH==Cu(OH)2↓+2NaCl
Fe3++3SCN- =Fe(SCN)3Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O
实验仪器及药品
酒精灯、三口烧瓶、注射器( 2个) 、导管、橡胶塞、铁丝、氯气、水、KSCN溶液、铜丝、NaOH溶液
实验装置
实验步骤及现象1.如图1所示,取一个三口烧瓶,底部放上团铁丝,上口接上导管,用以通入氯气。

2.加热三口烧瓶底部,待铁丝红热后通入氯气,同时撤掉酒精灯,可观察到铁丝剧烈燃烧,冒出大量棕色烟。

3.燃烧结束后停止通入氯气,取一个吸有水的注射器,将水通过左口(或者右口)活塞挤入三口烧瓶底部,可观察到FeCl3溶液呈黄色,再取另个吸有KSCN溶液的注射器,将KSCN溶液挤入1滴~2滴至FeCl3溶液中,溶液立刻由黄色变为血红色。

4.倘若将铁丝换成铜丝,KSCN溶液换成NaOH溶液,重复上述操作,可以进行铜在氯气中燃烧的实验,可以观察到棕黄色烟、蓝色CuCl2溶液以及Cu(OH)2蓝色沉淀。

5.实验结束后,可用注射器将NaOH溶液加至三口烧瓶中,吸收未反应完的氯气。

创新设计后的优点1.整个实验在密封环境中进行,无污染并且可控制通入Cl2的量,以免Cl2的浪费。

2.通过多个角度（FeCl3固体的棕黄色烟、FeCl3溶液的黄色、Fe(SCN)3溶液的血红色）来证实Fe与Cl2反应的产物,现象明显,丰富了教学内容。

案例32 钠与水反应实验的创新设计
实验名称钠与水反应实验的创新设计
实验目的通过对教材实验装置的改进，设计出一套能集展示反应现象、安全可靠、操作方便为一体的实验装置。

实验原理2Na+2H2O=2NaOH十H2↑
实验仪器及药品
圆底烧瓶(250mL)、分液漏斗(100ml以上)、带导气管的双孔塞、导气管、橡胶管、尖管、止水夹、铁架台(带夹子、铁圈)、酒精灯、小烧杯、钠、蒸馏水、煤油、酚酞溶液
实验装置
实验步骤及现象1.检验装置的气密性。

2.向烧瓶中加入煤油(约为烧瓶颈部体积),放入金属钠(约绿豆粒大小),然后塞上橡胶塞。

3.打开分液漏斗旋塞和止水夹,通过分液漏斗向烧杯中迅速加入滴有2-3滴酚酞溶液的蒸馏水,使液面到达烧瓶橡胶塞处,充分排出烧瓶内空气,关闭止水夹。

(4)观察实验现象。

钠块与水反应熔成银色的小球,并伴有气泡冒出,在气泡的推动下,钠在煤油和水的界面处上下浮动,同时可观察到水溶液变成红色。

随着反应的进行,生成的气体逐渐增多,液体回流至分液漏斗,烧瓶内液面下降,当降至烧瓶颈部以下时,煤油层液面变薄,钠与水接触时间延长,发生剧烈的反应。

(5)关闭分液漏斗的旋塞,打开止水夹,收集小试管气体验纯(由于反应前烧瓶内空气被排空,验纯也可省去),然后点燃尖嘴管处的气体火焰呈淡蓝色,在火焰上方罩上一个干燥的小烧杯,可发现烧杯上有液滴生成,说明生成的气体为氢气。

4.注意事项
(1)加入煤油的量不宜过多以免影响对钠与水剧烈反应现象的观察。

(2)加蒸馏水之前,分液漏斗要伸入到煤油液面以下,反应过程中要保证分液漏斗始终在液面以下。

(3)加蒸馏水之前要打开止水夹,打开分液漏斗的旋塞;加蒸馏水后迅速关闭止水夹;点燃氢气之前要关闭分液漏斗的旋塞,打开止水夹。

(4)一定要尽可能地将空气排尽。

创新设计后的优点1.现象明显,利于观察。

2.容器封闭,安全可靠。

3.气体纯净,放心点燃。

4.装置简单,操作方便。