２０１３年第５期 化学教育 初中化学疑难实验的改进与创新 朱（１．浙江省宁波市海曙区教育局教研室红 李树友 ３１５０１０；２．浙江省慈溪市西门初级中学３１５３００） 摘要关键词对初中化学的３个疑难实验——铜与银溶液反应实验、铁与硫反应实验、二氧化碳 初中化学实验铜与银反应铁与硫反应 二氧化碳溶解度测定 溶解度测定实验进行了改进和创新。 实验在化学教学中十分重要，对促进学生理解 知识、激发学习兴趣以及培养学生能力与提升科学 素养等具有重要的教育教学功能。化学实验中往往 存在着一些成功率不高的实验，有的实验现象不明 显，有的实验结果不理想，甚至还出现异常现象。 这些所谓的疑难实验给我们的实验教学造成了一定 的困难，也对教师的实验研究水平提出了更高的要 求。我们在实施实验教学的过程中，及时发现了这 类问题并通过科学的方法解决了这些问题。以下是 我们对其中３个疑难实验的改进与创新，取得了很 好的效果。 １铜与银溶液的反应 １．１实验改进原因 按教材进行实验，铜与银溶液反应生成的 银往往呈灰色或黑色，与教材描述的银白色不吻 合。 １．２实验改进装置 改进后的实验装置见图１。 Ｉ ／ ■ ■ ●＿ ＿－ ＝ ＾ 一 － －● － ／ 一 １－－＿ ＿●－ 一 ‘、 Ｊ一 图１改进后的实验装置 １．３实验仪器及药品 银固体，蒸馏水，铜丝，植物油，温水， 试管，烧杯，玻璃棒，胶头滴管，砂纸。 １．４实验步骤及现象 （１）用加热除氧后的蒸馏水配置新的ＡｇＮＯ。 溶液； ＊通讯联系人，Ｅ－ｍａｉｌ：ｎｂｃｊｚｈ＠１２６．ｃｏｒｎ （２）取适量ＡｇＮＯ。溶液加入洁净的试管里， 放入温水中进行水浴加热； （３）用砂纸除去铜丝表面的氧化膜，然后放入 水浴加热的ＡｇＮＯｓ溶液中，可用胶头滴管在液面 滴加少量植物油隔绝空气ｌ （４）约８４１０ ｍｉｎ后，可清晰地观察到铜丝周 围向各个方向生长的银晶体，颜色为银白色，见图 ２ 图２铜丝周围生成银白色的银 １．５实验改进说明 （１）配置新的ＡｇＮＯ。溶液，建议浓度为２ ４３．４￣ｒｆｏ； （２）反应时液面滴加植物油隔绝空气； （３）水浴加热提高反应温度。 ２铁与硫的反应 ２．１实验改进原因 （１）在试管中加热，反应温度较高，试管局部 骤热，常导致实验过程中试管破裂ｌ （２）在石棉网上加热，硫粉与空气接触，加热 时易产生有毒的二氧化硫； （３）铁粉和硫粉之间接触松散，混合后难以完全 反应，实验后磁铁还能吸附起一部分未反应的铁粉。 ２．２实验仪器及药品 铁粉，硫粉，天平，磁铁，研钵，铝箔纸，玻 ２０１３年第５期 化学教育 得图１３。其中ａ—ｂ（ａ，一ｂ，）是５０℃ （２５℃）时ＣｕＳＯ４・５Ｈ２Ｏ（ｓ）和ＣｕＳＯ４・３Ｈ２Ｏ （恒压）相交的温度高于Ｐ （恒压）相交的温度， 所以Ｐ ＞ ；垂直线表明温度为恒温，和Ｐｌ（恒 压）相交的分子量（平均）更大，所以Ｐ ＞ ｚ。 ｌ２０ （ｓ）平衡线；ｂ—Ｃ（ｂ 一Ｃ ）ＣｕＳＯ４・３Ｈ２Ｏ（ｓ） 是稳定区；Ｃ－－－－￣－ｄ（Ｃ 一ｄ ）是５０℃（２５℃）时 ＣｕＳＯ４・３Ｈ２Ｏ（ｓ）和ＣｕＳＯ４・Ｈ２Ｏ（ｓ）的平衡 线；ｄ—ｅ（ｄ 一ｅ ）ＣｕＳＯ４・Ｈ２Ｏ（ｓ）是稳定区； ｅ—ｆ（ｅ 一ｆ ）是５Ｏ℃（２５ ｏＣ）时ＣｕＳＯ４・Ｈ２Ｏ 删 露 １；Ｌ （ｓ）和ＣｕＳＯ４（ｓ）的平衡线；ｆ—ｇ（ｆ 一ｇ ）Ｃｕ— ＳＯ （ｓ）是稳定的。 卢 图１４ （ＣＨａＣＯＯＨ）２ 二＝＝ ２ｃＩＩ３ＣＯＯＨ关系图 以上讨论了作图时需关注的几个（不是全部） 问题，那么“识图”可能有２种情况。 （１）平面坐标图形只能表示２个变量间的特定 关系，习惯上（不是规定），横坐标表示（相当于） ５ ４ ３ ２ ｌ ０ ｎ（Ｈ，Ｏ）／ｎ（Ｈ，ｓＯ ） 图１３ ＣｕＳＯ４・ｎＨ２０￣Ｐ（ＨａＯ）关系图 “自变量”，纵坐标表示“因变量”，如表示恒温条 件下，改变压强（相当于“自变量”）对平衡的影 响（相当于“因变量”）。 （２）ＣＨ。ＣＯＯＨ（６０ ｇ／ｍｏ１）因氢键形成 （ＣＨ。ＣＯＯＨ）２（１２０ ｇ／ｍｏ１）是一个释热、体积缩 小的反应。即影响这个体系性能的变量有３个： Ｐ、Ｔ、分子量（平均），作图前需规定一恒量。 （２）若图中有多条（≥２）相应的线段，如图 ３、图５、图１４，对它作水平线或垂直线，即把原 先的一个变量转化为恒量，就能讨论其他两个变量 的关系。这种讨论的前提是：多条线段的恒量必须 在恒压（Ｐ 、Ｐ：）条件下，对画Ｔ一分子量 （平均）得图１４。其中Ｐ 、Ｐ 哪个更大？讨论的 一相同，如图３，只有在Ｈ 、Ｉ。投料比相同的情况 下作垂直线（恒压）才能由Ｈｚ（ｇ）＋Ｉｚ（ｇ）一 种方法是，作一水平线、一垂直线（图１４中的 虚线）。水平线表示分子量（平均）为恒量，和Ｐ ２ＨＩ（ｇ）Ａ Ｈ：＝＝＝一１０ ｋＪ／ｔｏｏｌ比较Ｔ】、Ｔ２的高 低。 （上接第７４页） ．ＳＩＬｊ止 ‘ＩＬ —；屯—；屯—；ＩＬ． ＩＬ．Ｓｔ （４）来回推活塞，使二氧化碳和水充分接触， 二氧化碳完全溶于水。 ３．４实验改进说明 （１）用饱和碳酸氢钠溶液洗气，排除氯化氢气 体对实验的干扰； （２）锥形瓶内装满水，采用排水法收集二氧化 碳，虽然有部分二氧化碳溶于水，但水面上方的二 氧化碳气体是纯净的，可以提高实验精确度； （５）待完全溶解后，把水和剩余气体推入到其 中一个针筒，观察剩余气体和水的混合体积，如图 ８。可以得出通常情况下，一体积水约能溶解一体 积的二氧化碳的结论。 （３）溶解二氧化碳的水采用蒸馏水； （４）取与针筒匹配的皮管连接两个针筒，确保 装置的气密性。 参考文献 ［１］ 袁运开．义务教育课程标准实验教科书：科学．上海：华东 师范大学出版社，２００６ ［２］ 周勇，赵军霞．化学教育，２０１１，３２（２）：５９ 图８完全溶解后二氧化碳和水的混合体积
