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蜀麓耕夫山野草堂

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  蜀麓耕夫者, 山野之间一散人也。朝饮一杯清茶, 夜酌二两小酒。闲来读数页诗书, 兴至诌两句心得。望日升月落, 观云卷云舒。虽在王化之内, 不在名利之中。

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【原创】实验研究之2——化学变化中的现象  

2009-05-17 17:29:52|  分类: 实验研究 |  标签: |举报 |字号 订阅

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探究实验设计二:

化学变化中的现象

1.化学反应原理

①氢氧化钠溶液中滴入酚酞试液,溶液变红色;

②镁条与稀盐酸反应,放出氢气,同时放出热量:

【原创】实验探究之2—— - 蜀麓耕夫 - 蜀麓耕夫山野草堂

③硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液反应,生成蓝色沉淀:

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④火柴燃烧,放出大量的热,发出橙黄色的光。

2.实验仪器:试管、滴管。

实验药品:氢氧化钠溶液、酚酞试液、镁条、稀盐酸、硫酸铜溶液、火柴。

3.探究方案:

①在稀氢氧化钠溶液中滴加1~2滴酚酞试液,观察变化。

在氢氧化钠溶液中滴加酚酞试液,在溶液中存在酚酞二钠盐(红色)和酚酞三钠盐(无色),当氢氧化钠溶液浓度较大时,平衡向生成三钠盐方向移动,溶液褪色。因此,要保证溶液不褪色,氢氧化钠溶液的浓度不可过高。

实验证明,只有当NaOH溶液浓度小于0.1mol/L,即溶液pH小于13时,生成的红色酚酞才是稳定的。

但酚酞试液在氨水、氢氧化钙溶液、碳酸钠等溶液中,无论其浓度大小,红色均不褪去,因此,该实验可用这些溶液代替。

②将一段镁条放入试管中,再滴加稀盐酸,观察。有气泡放出,镁条溶解;一会儿后,用手抚摸试管,可感觉到试管壁发烫。

该实验中,镁条可用锌代替,但不宜用铁。铁与稀盐酸(或稀硫酸)反应速率较慢,不易观察到大的气泡,也不易感觉温度的变化,实验现象不明显。若用锌代替镁做该实验,则不宜用稀硫酸,因稀硫酸中的硫酸根离子能阻止金属失去电子成为阳离子,反应一小会儿后,速率明显减慢。若只有稀硫酸时,可以溶液中添加少量的氯化钠溶液。

另外,镁条与稀盐酸反应的速率较慢,特别的盐酸浓度过大时,反应剧烈,常因迅速产生气体,致使液体溅出。因此,稀盐酸的浓度以1∶3为宜。

③在硫酸铜溶液中,滴入氢氧化钠溶液,观察。可见到蓝色絮状沉淀。

做该实验时,氢氧化钠和硫酸钠溶液的浓度均不可太低,滴加溶液后,不要震动,可见明显的蓝色絮状沉淀。笔者在该实验时,曾将试管倒置,试管内液体亦不会流下。

④划燃一根火柴,观察。可见橙黄色火焰,放热。该实验可用其他可燃物燃烧代替。

4.探究评价:

该实验的目的,一是,了解化学变化中过程中的各种现象;二是,使学生了解滴管、试管等常用仪器的使用方法,初步掌握倾倒液体、滴加液体等基本操作方法。因此,只要现象明显,操作简便的实验均可备选。

5. 资源开发:

⑴ 有沉淀生成的化学反应很多,就里就不赘述了。若由学生课外完成,可选用纯碱溶液与石灰水反应,或向澄清石灰水中吹气,均可看到明显的白色浑浊。

⑶  气体产生的反应,在家庭实验中可选择白醋与干电池中的锌皮反应,铝或铁等均不宜,铝表面的氧化膜使反应速度极慢,铁的活动性和醋酸的酸性都太弱,都很给观察到明显的现象。

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⑶ 能量变化的例子很多,不赘述。

⑷  颜色改变的实验不太多见,以下推荐二例:

① 火柴燃烧产物使高锰酸钾稀溶液褪色:

如图2-1所示,在烧杯中加入少量稀高锰酸钾溶液(能显示紫色即可,浓度不要太高),用另一个同型烧杯罩在上方,将火柴划燃后,立即伸入烧杯内,一会儿后,抽出火柴梗,盖上烧杯,轻轻振荡,观察。

紫色溶液迅速变成肉黄色(若高锰酸钾溶液浓度小,反应后,溶液颜色接近无色)。

这是由于火柴头内含硫,燃烧后生成二氧化硫:

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二氧化硫有还原性,能将高锰酸钾还原成二价锰盐:

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高锰酸钾在酸性溶液中氧化性更强,因此,在配制高锰酸钾溶液时,可在其中滴加微量的稀硫酸,反应现象更明显。

⑶  氯化铁溶液与硫氰化钾溶液反应。

氯化铁溶液显黄色,硫氰化钾溶液无色。在氯化铁溶液中滴入几滴硫氰化钾稀溶液,观察,可见溶液变血红色。

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该实验现象很明显,若溶液浓度偏大,反应后溶液颜色太深,视觉效果呈黑色。

6. 创新思维:

该实验的目的是使学生了解试管、胶头滴管等常见仪器的使用方法,探究化学反应中伴随的现象,了解现象是判断变化类型的入门。因此,这一组实验只要现象明显,操作简单均可备选。

日常生活中的很多变化,现象明显、操作简单,应鼓励学生动手开发。如纯碱与醋酸的反应,石灰水与纯碱的反应,铜生锈变成铜绿等。

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