淺談“微型實驗”在高中化學(xué)中的應(yīng)用

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1、淺談“微型實驗”在高中化學(xué)中的應(yīng)用在眾多媒體“低碳環(huán)保，從我做起”的引領(lǐng)作用下，中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)中的”以教師演示實驗為主及學(xué)生分組實驗的化學(xué)實驗教學(xué)”，己經(jīng)不能適應(yīng)新課程的要求。崛起于20世紀80年代的微型化學(xué)實驗是國際公認的一種在微型化的條件下對化學(xué)實驗進行創(chuàng)新性變革的新技術(shù)和新方法。它的核心就是使“實驗藥品微量化，實驗儀器微型化”，其特點是：在降低藥品用量、減少環(huán)境污染、節(jié)約實驗經(jīng)費的同時，還可以使我們在較短的時間內(nèi)，完成規(guī)定的實驗內(nèi)容，克服常規(guī)實驗的不足，獲得更準確、更可靠的知識信息。微型化學(xué)實

2、驗因其具備以上諸多優(yōu)點，并以其良好的教學(xué)功能和教學(xué)效果，在化學(xué)實驗教學(xué)改革等領(lǐng)域扮演著重要的角色，引起了世界各國化學(xué)界的高度重視。根據(jù)微型實驗的諸多優(yōu)點，我從屮學(xué)化學(xué)教材中選取了兒個實驗，進行微型實驗設(shè)計，進而通過實例來驗證微型化學(xué)實驗在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中所起的積極作用。氯氣的制取與性質(zhì)微型實驗設(shè)計：一、實驗用品儀器：青霉素小瓶5個（帶膠塞）；一次性輸液器1套；一次性注射器］個（lml）；膠頭滴管；小水槽（也可以用大燒杯代替）；酒精燈1個;三角架；堆埸鉗；銀子；小刀；石棉網(wǎng)；濾紙；火柴；砂紙。藥品：固體高

3、鎰酸鉀；粗鹽；濃鹽酸；10%氫氧化鈉溶液；稀硫酸溶液（1：4）；金屈鈉；鋅粒；鎂帶；細鐵絲；砂紙。二、氯氣的制取在干凈的青霉素小瓶屮裝入0?5g固體高猛酸鉀（需先壓碎），塞緊膠塞，用膠頭滴管吸取濃鹽酸約lml,插到青霉素小瓶中，制成微型氣體發(fā)生裝置，用輸液器較細處的塑料管在兩頭連上毛細吸管做導(dǎo)管，一端插入裝有高猛酸鉀的青霉素小瓶中，另一端連接收集裝置（如圖1所示）。反應(yīng)方程式:2KMnO4（固）+16HC1（濃）=2MnC12+2KC1+8H20+5C12t用排飽和食鹽水的方法收集氯氣于青霉素小瓶中，

4、收集4瓶備用。可觀察到氯氣呈黃綠色，尾氣用10%的氫氧化鈉溶液吸收。用膠頭滴管控制濃鹽酸的滴入，從而控制氯氣的產(chǎn)生速度，可減少不必要的氣體外溢。三、鈉在氯氣中的燃燒1?取少量金屬鈉，用小刀刮除淡黃色外皮，用濾紙吸去煤油（否則鈉就燃燒不起來），放在石棉網(wǎng)上，加熱，鈉熔化后撤火。2.將充滿氯氣的青霉素小瓶去掉膠塞，迅速倒扣在有熔鈉的石棉網(wǎng)上，鈉在氯氣中燃燒，火焰呈黃色，產(chǎn)生大量口煙，燃盡后可看到石棉網(wǎng)上附著白色氯化鈉固體（如圖2所示）。反應(yīng)方程式：2Na+C12=2NaCl四、鐵在氯氣中的燃燒1?用砂紙將

5、鐵絲打磨光亮，彎成螺旋狀，用酒精燈加熱到紅熱狀態(tài)，迅速打開盛有C12的青霉素小瓶的膠塞，立即將鐵絲插入，蓋上膠塞，可觀察到紅熱的鐵絲在氯氣中燃燒，瓶內(nèi)充滿紅棕色的煙。2?燃燒完畢后，用注射器向青霉素小瓶中注入少量的蒸憾水，振蕩，可觀察到瓶中紅棕色煙消失，生成黃色溶液（如圖3所示）。反應(yīng)方程式：2Fe+3C12=2FeC13五、氫氣在氯氣中的燃燒1.用青霉素小瓶制成微型簡易啟普發(fā)生器，制取氫氣，驗純度后，裝一支微型燃氫的尖嘴彎管（用注射器針頭），點燃。2?調(diào)節(jié)氫焰，慢慢放入盛有氯氣的青霉素小瓶中，可看到

6、純凈的氫氣在氯氣中安靜地燃燒，發(fā)出蒼白色火焰，反應(yīng)牛成的氣體是氯化氫氣體，它與空氣中的水蒸氣結(jié)合，呈現(xiàn)霧狀（如圖4所示）。反應(yīng)方程式：H2+C12二2HC1六、氫氣一一氯氣混合氣體見光爆炸實驗1.在同一青霉素小瓶內(nèi)用排飽和食鹽水法先、后收集純凈的氯氣和氫氣,體積比大致為1：1,集滿后，用比青霉素瓶口略大的潤濕濾紙蓋住，移出水面。2?將鎂帶用砂紙打磨光亮后，用酒精燈點燃，在距離小瓶2cni處進行照射，可看到氫氣和氯氣的混合氣體迅速爆炸，將濾紙片向上彈起或炸破（如圖5所示）。總之，中學(xué)微型化學(xué)實驗不是常規(guī)

7、實驗的簡單微縮，也不是對常規(guī)實驗的補充，更不是與常規(guī)實驗的對立，而是在整個實驗過程中貫穿了綠色化學(xué)的思想，有效實現(xiàn)“盡可能小劑量實驗、省資源、少污染、減成本”,增強了學(xué)生的環(huán)境保護意識，是對中學(xué)化學(xué)常規(guī)實驗進行的改革和發(fā)展。微型化學(xué)實驗也存在一定的局限性：如不可能取代所有的實驗；實驗儀器不能完善成套；實驗條件控制的精確程度降低；實驗現(xiàn)象的可見范圍小，不適宜于作為演示實驗；定量實驗中難度和誤差都較大等。因此，微型實驗雖然具冇許多優(yōu)越性，但也并不是所冇實驗都可用之代替的。在教學(xué)屮,應(yīng)根據(jù)實驗的內(nèi)容、目的、

8、現(xiàn)象和定量耍求等進行選擇，使常規(guī)實驗和微型實驗相結(jié)合，兩者取長補短，這樣可以發(fā)揮更好的教學(xué)效果。