氧气化学性质实验的改进

氧气化学性质实验的改进 摘要: 本试验以方便准备为起点，以实验现象明显并可以由学生操作为宗旨，侧重过程的研究和探索。采用氧气顶吹法进行氧气的性质试验，并将同样的原理运用于氯气等非金属氧化性气体的性质演示。 关键词:氧气顶吹，过程，研究性试验，产物检验。 第一部分 一、 问题的提出 在做氧气的化学性质实验中，经常碰到的问题是:氧气的量不足，要么实验失败，要么实验现象不明显，要么实验现象不配合，要么达不到实验的预期效果。还有一个比较麻烦的事情是污染问题难以控制。 a.木炭在氧气中的燃烧也遇到了同样的问题。首先是木炭潮湿难以烧到红热，再次是木炭放入集气瓶中的位置不当会造成产生的二氧化碳排挤氧气的副作用，导致实验现象稍现即逝的惋惜，叫同学们难以置信，只能推理以为然。 对产物二氧化碳的检验，澄清石灰水的沉淀量由于二氧化碳的存量较少现象也不是十分明显。至于沉淀和混浊的过程根本无法辨别。 b.硫在氧气中性质实验遇到的问题与炭大致差不多，但存在着明显的空气污染问题，必须予以重视。 二、改进思路的设计 氧气顶吹转炉炼钢法的启示。 设计目标: 1. 氧气充足，可以反复对比演示。 2. 操作简单方便，学生可以模仿。 3. 和氧气的制备相结合，兼顾中学化学最重要的实验现象————沉淀的产生演示。 4. 考虑同学自己模仿操作的成功率，让同学有所作为。 5. 可以类推到其他相近的实验。 三、总体描述 1. 将炭放入燃烧匙内，放到酒精灯的外焰上，打开氧气源，移开。 2. 对比。 3. 放入集气瓶中观察沉淀的产生过程。 4. 硫亦然。 第二部分. 改进后的实验 改进后的实验1 一( 名称:木炭在氧气中的燃烧 二( 原出处:《化学》(九年级 上科版) [实验4-5] 《理科》(七年级 上教版) [演示实验1] 《化学实验》 (九年级 上科版) [实验5] 《化学》(初三年级 人教版) 等等教育课本 三( 原理:碳+氧气——二氧化碳 四( 操作: 1( 在集气瓶内倒入1/2体积的澄清的石灰水。 2( 用镊子取一小块木炭在酒精灯上加热到发红，放入燃烧匙。观察在空气中燃烧的现象。 3( 伸入集气瓶，并对准木炭通氧气，观察现象。 4( 反应后，小心用手触摸集气瓶外壁。 五( 现象: 1( 燃烧更旺。 2( 发出白光。 3( 生成一种无色气体，该气体能使澄清石灰水变浑浊。 4( 放出热量。 六( 结论: 氧气是一种活泼的气体，能支持木炭的燃烧。 改进后的实验2 一( 名称:硫粉在氧气中的燃烧 二( 原出处:《化学》(九年级 上科版) [实验4-6] 《化学实验》 (九年级 上科版) [实验5] 《理科》(七年级 上教版) [演示实验2] 《化学》(初三年级 人教版) 等等教育课本 三( 原理:硫+氧气——二氧化硫 四( 操作: 1( 在集气瓶内倒入1/2体积的水。 2( 在燃烧匙里放少量硫粉，点燃，观察硫在空气里燃烧的现象。并注意微弱的刺激性气味。 3( 在水中滴入两滴浓的紫色石蕊试液，并观察分子扩散。 4( 伸入集气瓶，对准硫粉通氧气，观察现象。 5( 反应后，小心用手触摸集气瓶外壁。 五( 现象: 1( 燃烧更旺。 2( 发出明亮的蓝紫色的火焰。 3( 生成一种有刺激气味的气体，能使紫色石蕊试液变红。 4( 放出热量。 六( 结论: 氧气是一种活泼的气体，能支持硫的燃烧。 改进后的实验1与原实验对照表 具体时间 白光现象 更旺现象 气体的产生 气体的量 与澄清石供氧量 白光维持 优 比项供氧 (二氧化灰水反应 方式 缺 碳) 装置 点 新装置 通入 足量 木炭燃尽 稳定明显 过程反复 明显看到有气量多且集看到沉淀>1分钟 才止 观察对体产生，与水汽产生的全 中 任意调节 比，直观 结合冉冉升起 过程 再沉降 原装置 一瓶 不足 氧气很快 1~2秒或更不稳定，只能与未几乎看不出 量很少(逃 浑浊很少， 耗尽或被短 难把握 入瓶前相 逸到空气有时几乎 膨胀排出 比 中) 看不出或 只看到结 果 改进后的实验2与原实验对照表 供氧方供氧量 蓝紫色火 具体时蓝紫色火更旺现象气体的产生 气体的 污染 与紫色石蕊 优 比项 间 焰现象 量(二试液反应 式 焰维持 缺 氧化 硫) 装置 点 新装置 通入足量硫烧完才 过程反复控制通氧量 适量且足够火焰明显几乎无红色追逐扩 止长，可 观察对控制燃烧，不泄露污染 散的紫色石 任意调比，直观 气体缓缓产 蕊，有一个 节 生。 美丽的全过 程 原装置一瓶定量 氧气很快 1~2 秒蓝紫色看只能与未大量气烟雾量多，污染严瓶内留下的 耗尽或被或更短 出，但火 入瓶前相急速产生。 且大量 重 少量的二氧 膨胀排出 焰难看到 比 外泄 化硫，只能 得出使紫色 石蕊变红的 结论 改进后的装置和原装置 现象 反应 适用范围(小学自广泛性 携带 可控制性 比项 然，初、高中化学) 实验 用 装置 途 新装置 更明显连续的过程 不需通风橱 方便 可控制易推广 原装置 明显 过程有时中断 需通风橱 难以控制 易泄露 几瓶气体携带 不便 参考文献: 化学(九年级).上海科技出版社.1997.7 化学(初三).人民教育出版社.2002.7 理科(七年级)上海教育出版社.1998.7 中学化学实验大全.上海辞书出版社.1998/3