初中化学实验研究

1234初中化学实验的意义初中化学实验的基本装置初中化学实验的拓展及创新结束语一、初中化学实验的意义ChemistryMolecular,MaterialandMatterMakeit,MearsureitandModelit数学化学数理学计算物理化学物理生物物理生物气象学医学环境从化学实验中学到什么?观察能力科学情操细心规范实事求是有条不紊思维起点敏锐观察感受能力激发兴趣细致严谨科学情操实验能力初中化学实验在培养人的科学素质中具有奠基的作用！目的培养学生严谨的科学态度和良好的实验作风训练学生正确掌握化学实验的基本方法和技能，掌握化合物的简单分离、提纯和制备的基本方法引导学生仔细观察实验现象，熟悉元素和化合物的基本性质，将感性认识与理论知识进行关联，培养独立分析问题及解决问题的能力培养学生对化学的兴趣氩的发现—小数点后第三位的胜利Cavendish在电火花的作用下使氮和氧化合为橙红色的氧化氮气体，继而又用氢氧化钠溶液吸收氧化氮，三个星期后才使氮化合完毕，余下的氧用“硫肝”吸收后，还残留下1/120的微小气泡。1893年，物理学家Rayleigh和化学家Ramsay分析了由氨分解出来的氮每升1.2507g，而一升由空气中获得的氮重1.2565g，相差的5.8mg并非是氮，命名为“氩”（argon,原文含有懒惰的意思.）这被称为“小数点后第三位的胜利”。正确把握实验的三个环节要求预习实验过程实验报告查、看、写观察、记录、思考数据处理、现象解释给出实验结果提出问题并讨论跨入精彩的化学殿堂—如何学好化学实验课兴趣基础：与理论课程的重叠严谨的科学态度科学理论的建立与实验密切相关新物质、新发现的重要途径不只是验证，重要的是学习整、洁、静、敏、节、慎、思、严初中化学实验应达到的要求：“思为核心，严字当头”良好的实验作风基本要求、如实记录、协作精神、安全意识、环保意识、纪律要求恰当的学习方法手、眼、脑并用经验的积累必要的交流常见实验仪器二、初中化学实验的基本装置1、洗气瓶气体长进短出2、干燥器气体大进小出3、尾气处理燃烧法（处理CO、CH4、H2等）水溶解法（溶解HCl、NH3等）或用气球收集尾气4、量气装置水长流气短进一般排出的液体是H2O，所量气体应是不溶或难溶于H2O的。有时也可根据气体特性排出其他液体，如Cl2排饱和NaCl溶液。图2-4-23图2-4-24图2-4-25量气管，使生成的气体直接通入原本装满水的甲中，甲管中的水被排向乙管，从甲管的刻度可读出气体的体积。以上两种装置在读取气体体积时都应使两边的水面保持同一水平面。通过测定被气体从广口瓶中压出来的水的体积来测得气体的体积的。5、H2、C、CO还原CuO的装置1.石灰水中通入过量CO2三、实验的拓展及创新【目的】在石灰水中通入二氧化碳时，首先生成白色混浊的碳酸钙沉淀，若继续再通入二氧化碳时则生成碳酸氢钙，溶液应变成透明。但是，看到的并不完全透明，而是白色混浊状态，对此进行实验考察。【方法】内径6mm加入4mol/LHCl后通入过量CO2为了试验透明度和pH的关系，在内径为25mm的试管中加入饱和氢氧化钙溶液，同时以10cm/s的流速通入CO2，这时的透明度和pH的关系，可用分光光度计和pH计进行测量，其结果如下图、表。容器的种类试管试管50mL量筒100mL量筒100mL烧杯200mL烧杯容器内径mm152520255060氢氧化钙量mL52020205050透明度%906269285856目测几乎透明稍呈混浊稍呈混浊稍呈混浊稍呈混浊稍呈混浊01234560204060801006810120123456020406080100YAxisTitleXAxisTitleB透明度pH透明度pH时间透明度与pH的关系实验现象：(1)饱和氢氧化钙溶液的透明度很难达到100%(2)当浓度低于20%时，溶液很快透明，看不到混浊状态原因：碳酸钙颗粒大小影响了透明程度(1)在饱和石灰水中，碳酸钙的颗粒为4.6~4.8μm(2)浓度70%的溶液中，碳酸钙的颗粒为3.4~3.6μm(3)浓度40%的溶液中，碳酸钙的颗粒为2.07~2.16μm结论：(1)碳酸钙颗粒大，即使通入过量CO2的也难以溶解；(2)试管比烧杯效果好；(3)将饱和石灰水稀释2~3倍时，透明也会变好。2.氨碱法制备碳酸钠【目的】在实验室里验证氨碱法的制备原理【原理】使氨充分溶解在浓食盐水里，制备含氨饱和食盐水，往其中通入二氧化碳时，发生以下反应：NH3+CO2+H2ONH4HCO3NaCl+NH4HCO3NH4Cl+NaHCO3通入过量二氧化碳，溶解度较小的碳酸氢钠沉淀。2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O【方法】(2)在上述溶液中通入经过干燥的CO2。开始时产生白烟，继续通入约20min后，溶液开始混浊，约30min反应结束。根据基本上闻不到氨味可判断反应已达到终点。用食盐饱和的浓氨水冰水NaHCO3浓硫酸大理石＋稀盐酸(1)试管里加入浓氨水8mL，加食盐至饱和，充分振荡后将上层清液转移到另一试管中。?(3)抽滤NaHCO3，往有NaHCO3的漏斗上洒一点冷水。(4)加热NaHCO3，试管口上接一导管通入石灰水中。根据石灰水中不产生气泡来判断分解反应是否完成。1)氨水越浓越好，因此，要使用干燥的试管。2)加入氨水的容器要象试管那样的小容器为好，如使用烧瓶，即使一天也沉淀不出NaHCO3。3)要充分通入二氧化碳，启普发生器的气体产生量少，难以通过两个洗气瓶，所以，要用广口瓶装入大块大理石反应。注意：洗去残留的氨。沉淀晾干后保存在瓶中。?3.CO还原CuO(或Fe2O3)的环保实验法图１用气球收集尾气图2用点燃方法处理尾气图3改良后尾气处理装置图１密封要求高，压力难以达到储存要求。收集后如何处理？图2浪费资源图3虽然有尾气加热设计，但浪费还是较大。三种方法都不符合环保和节约资源的要求×两种氧化铜管的制备方法①截取φ6mm、长度20cm的玻璃导管，把胶水调稀涂在管内，再把氧化铜用玻璃导管吹进涂胶水的玻璃导管里（可以多吹几次），胶水干燥后，氧化铜就紧附在玻璃导管的内壁上。②截取φ6mm、长度20cm的玻璃导管，用滴管吸取饱和的硝酸铜溶液滴入玻璃导管里，而后在酒精灯上转动加热，硝酸铜受热分解，生成的氧化铜便附着在玻璃导管内壁上。若想加厚氧化铜层，可重复滴加硝酸铜溶液，重复加热。【准备】2Cu(NO3)2===2CuO+4NO2↑+O2↑沉浮式贮气瓶沉浮式贮气瓶当玻璃导管里被还原出的铜有10Cm长时就停止加热，停止输出CO；待玻璃导管冷却后取下，向学生分别展示闪亮的“铜棒”和混浊的石灰水。如果没有沉浮式贮气瓶，可用较厚实的塑料袋代替，塑料袋里预先装适量NaOH溶液用于净化CO气。实验时对塑料袋加压，帮助CO气流动。把前后两沉浮式贮气瓶连接起来，手压后面的沉浮式贮气瓶气罩顶部，纯净的CO就输进前面的沉浮式贮气瓶里，可继续使用。“建构主义视觉下的我国中学化学实验设备重组的必要性、可行性及其前景”，广东化工，2011,9:193中学化学仪器百年不变的现状，需要拓宽和创新！环保、资源再利用实验法教材上的实验①不加补充水，CO自动排出，操作极简便；①要不时加补充水，CO才能排出（气球难鼓起，CO能流动起来吗？）；②未反应的CO可回收使用；安全性高。②CO一次性使用，尾气当如何处理？。③导管里涂布的氧化铜很少，用CO量少；③氧化铜堆积在粗玻璃管里，需要大量CO；④实验完毕，玻璃导管如铜棒，可见度大；④被还原出的铜体积小，可见度太小；⑤每做一次实验时间仅需1分30秒，快。⑤每做一次实验需5~6分钟，太慢。4.净水剂的研制与应用【目的】1.查阅资料了解我国水资源及水处理现状。2.查阅资料了解目前国内外无机高分子絮凝剂研制的方法。3.设计一种无机高分子絮凝剂的制备方法。4.用沙湖水、长江水和实验室废水检验产品的净水效果。*5.用分光光度法（GB13200-91）进行水质浊度测定。聚硅酸金属盐(PSFS)类混凝剂作为新型水处理剂，其研究已成为热点，近年来得到了迅速发展。PSA是开发最早的品种，目前国内的研究也主要集中在PSA上，并取得了一定进展。但PSA处理水后残余的Al会影响人体健康。传统絮凝剂Fe盐与Al盐相比具有无毒、絮体颗粒大和沉降速度快等优点，所以，PSFS的开发利用对水处理具有重要意义。本实验要求重点研究PSFS的制备条件、稳定性及絮凝性能。希望能得到除浊效果好的PSFS，并应用于饮用水的处理中。仪器：搅拌器、PHS-3C型pH计、7220型分光光度计、天平、秒表、浊度计。试剂：20%的Na2SiO3、3mol·L-1H2SO4、Fe2(SO4)3(CR)【实验步骤】(1)液体PSFS的制备取12mL20%的Na2SiO3，加入48mL蒸馏水稀释至SiO2浓度为2.2%，搅拌均匀后边搅拌边滴加3mol·L-1H2SO4调节到一定的pH值（注意观察实验现象）。用移液管将上述溶液分成6份，放置一定时间后，分别加入不同量的Fe2(SO4)3溶液，搅拌均匀后得到不同Fe、Si含量比的PSFS，Fe、Si比分别为1:6，1:4，1:3，1:2，3:4，1:1。【实验仪器与试剂】取Fe、Si比为1:2的不同pH值PSFS放于67℃的烘箱中烘烤约6～8h后取出，得深褐色透明固体，计算产率。(2)固体PSFS的制备(3)混凝实验60mL水样中加入一定量的絮凝剂后用搅拌器快搅30s，慢搅10min，静置8min，于距上液面2～3cm处取清液，测浊度。实验所用水样为沙湖水、长江水、实验室废水、自制混浊水或染料水。自制混浊水由一定量泥土加入到2000mL自来水中配制而成，浊度为112NTU，使用前摇匀，以使其浊度保持一致。(1)不同Fe、Si含量比PSFS的除浊效果。(2)不同PSFS用量的除浊效果。(3)不同pH值PSFS的稳定性。(4)影响PSFS除浊效果的因素。【实验结果及讨论】不同浊度范围测试结果的精度要求如下：浊度范围（度）精度（度）1~10110~1005100~40010400~100050大于1000100F=ma“努力”化学教育的加速度质量,惯性四、结束语“拉勾上吊，100年，不许变！”目前中学所使用的化学仪器、实验素材都是模仿西方来的，百余年几乎没变，严重地束缚着教师的思维和行动。公式解读付出的努力＝惯性×现实被改变的程度化学实验教学的创新首先是教师观念的更新!如果学生在学校学习的结果是不会创造，那么他的一生将永远是模仿或抄袭！列夫·托尔斯泰提前祝大家国庆愉快!L/O/G/OA