校本课程-高中趣味化学实验
化学----化学校本课程教材(趣味化学实验)

化学----化学校本课程教材(趣味化学实验)趣味化学实验》是一本化学校本课程教材,旨在为高一新生提供十个课时的实验内容,让学生更加深入地了解化学在日常生活中的应用。
课程包含了多个有趣的实验,例如胶冻燃烧、无水冰袋、消字密无痕、水下百花开等,这些实验不仅可以帮助学生巩固化学知识,还能提高研究兴趣和热情,丰富课外生活,锻炼动手能力,最终增进化学科学素养。
课程内容主要包括背景知识、实验原理、实验用品、实验步骤、问题思考、相关以及扩展实验等几个部分。
学生可以通过这些内容了解化学的基本知识和实验操作方法。
课程目标主要包括知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个方面。
学生需要掌握化学知识,如卤素、物质的量浓度等,能够处理生活中的简单化学问题;了解各类食物主要成分的营养作用,以及可能的特征反应;认识化学科学的发展在生活实际中的不可或缺的贡献,逐步建立科学的世界观。
教学方法采用开放式的教学方式,让学生分成小组,独立自主完成实验操作,指导学生运用知识,熟练操作,培养学生处理和获取有用信息的能力。
同时也培养学生的合作意识和语言表达能力。
教师会创设问题的真实情景,采用问题驱动、角色扮演等形式引导学生正确理解课堂内容,并能辩证地从正反两方面来正确地看待问题。
本课程将通过模拟酸雨腐蚀岩石的过程,让学生了解酸雨的危害,并探究其成因。
首先,我们介绍了酸雨的定义和成因,引导学生了解酸雨对环境和人类的危害。
接着,我们介绍了实验所需的药品和仪器,并详细讲解实验步骤。
学生需要使用玻璃棒、烧杯、镊子、量筒和胶头滴管等实验仪器,使用蒸馏水、98%的硫酸和大理石(主要成分为CaCO3)等实验药品进行实验。
在实验过程中,学生需要注意实验的安全性,并在实验完成后整理实验台,并完成课内思考题,作出自我评价。
趣味化学实验二:自制酸碱指示剂背景资料:酸碱指示剂是一种可以用来检测物质酸碱性质的化学试剂。
常见的酸碱指示剂有苏丹红、酚酞、甲基橙等。
不同的酸碱指示剂在不同的pH值下呈现不同的颜色,因此可以用来判断物质的酸碱性质。
(高中)化学趣味实验。-化学

(高中)化学趣味实验。
-化学1、彩色温度计的制作【实验原理】钴的水合物在加热逐步失水时,会呈现不同的颜色,因此可以根据温度的变化而呈现的颜色变化做成温度计。
【实验步骤及现象】在试管中加入半试管95%乙醇和少量红色氯化钴晶体(CoCl2?6H2O),振荡使其溶解,在常温下呈紫红色,加热时随温度升高颜色呈蓝紫色至纯蓝。
2、苏打——酸灭火器【实验步骤及现象】(A)如下图所示,用一个大瓶子配上一个单孔胶塞并插上玻璃管。
向瓶中加入一些碳酸氢钠溶液,取一支能装入瓶内的试管,盛满浓盐酸后,将试管缓慢放入瓶中,使试管能竖立起来,塞上插有玻璃管的胶塞。
使用灭火器时,倒转瓶子并将玻璃管口指向火焰。
小心!不要把管口对着别人或自己。
(B)向酸中加入洗涤剂以产生起覆盖作用的泡沫。
将瓶子对准火焰,迅速倒转瓶子,剧烈反应生成大量二氧化碳,则气体的压力将液体从管口压出而灭火。
3、魔棒点灯你能不用火柴,而是用一根玻璃棒将酒精灯点燃么?实验:取少量高锰酸钾晶体放在表面皿(或玻璃片)上,在高锰酸钾上滴2、3滴浓硫酸,用玻璃棒蘸取后,去接触酒精灯的灯芯,酒精灯立刻就被点着了。
4、建造一座“水中花园”将硅酸钠(Na2SiO3)溶于水中制成溶质质量分数为40%的水玻璃,轻轻将盐的晶粒,如钴、铁、铜、镍和铅的氯化物,铝、铁、铜和镍的硫酸盐,钴、铁、铜和镍的硝酸盐,加入到水玻璃中(注意不能摇混),则五彩缤纷的“花”就慢慢地生长起来了。
5、喷雾作画实验原理FeCl3溶液遇到硫氰化钾(KSCN)溶液显血红色,遇到亚铁氰化钾〔K4[Fe(CN)6]〕溶液显蓝色,遇到铁氰化钾〔K3[Fe(CN)6]〕溶液显绿色,遇苯酚显紫色。
FeCl3溶液喷在白纸上显黄色。
实验用品白纸、毛笔、喷雾器、木架、摁钉。
FeCl3溶液、硫氰化钾溶液、亚铁氰化钾浓溶液、铁氰化钾浓溶液、苯酚浓溶液。
实验步骤1. 用毛笔分别蘸取硫氰化钾溶液、亚铁氰化钾浓溶液、铁氰化钾浓溶液、苯酚浓溶液在白纸上绘画。
高中化学特色课趣味实验

高中化学特色课趣味实验实验目的本实验旨在通过有趣的化学实验,激发学生对化学的兴趣,提高他们对化学知识的理解和应用能力。
实验材料•红、蓝、黄三种指示剂•50ml 称量瓶•50ml 锥形瓶•50ml 烧杯•小实验室试管实验一:酸碱中的魔法变色剂实验步骤1.将红、蓝、黄三种指示剂分别倒入三个小烧杯中。
2.通过滴管将几滴红色指示剂滴入50ml称量瓶中。
3.分别将蓝、黄指示剂也滴入50ml称量瓶中,记下每一种指示剂滴入的滴数。
4.将试管倒置,在口部涂抹少量肥皂水。
5.将3种指示剂混合倒入装有肥皂水的试管中,观察其变化。
实验原理在酸性溶液中,红色指示剂呈现酸性颜色;而在碱性溶液中,则呈现碱性颜色;而中性溶液则呈现中立颜色。
通过将红、蓝、黄三种指示剂混合,可以观察到颜色的变化。
实验效果通过混合红、蓝、黄三种指示剂,肥皂水中的溶液会呈现绚丽多彩的颜色。
学生可以通过这个实验直观地了解酸、碱溶液之间的区别,并培养他们的观察和判断能力。
实验二:化学反应造云实验步骤1.将50ml锥形瓶放在台面上,加入少量白醋。
2.在另一个试管中加入2ml过氧化氢溶液。
3.缓缓将过氧化氢溶液倒入锥形瓶中,观察云状物体的产生。
实验原理过氧化氢溶液与白醋中的醋酸反应时会产生气体,这些气体会很快冷却,形成了云状物体。
实验效果通过这个实验,学生可以直观地观察到化学反应产生的云状物体,理解气体冷却时形成云的原理,进一步加深对化学反应的理解。
实验三:变色龙溶液的自动颜色变化实验步骤1.将红、黄、蓝三种指示剂依次倒入50ml烧杯中。
2.加入适量的氨水搅拌均匀。
3.取一段过滤纸,将其一端浸入溶液中。
4.等待一段时间,观察红、黄、蓝三种颜色在过滤纸上的变化。
实验原理这个实验中使用的指示剂可以根据酸碱度的变化自动显示不同的颜色。
溶液中的氨水会放出氨气,改变溶液的酸碱度,从而导致指示剂颜色的变化。
实验效果这个实验中,学生可以观察到指示剂颜色在过滤纸上的变化,从而更加直观地了解指示剂在酸碱溶液中的表现。
高中化学趣味实验

高中化学趣味实验(一)鸣炮庆祝用品:研钵、玻璃片、滴管、玻棒、纸。
氯酸钾、红磷、酒精、浆糊。
原理:氯酸钾为强氧化剂,红磷为易燃物,两者之间很容易发生化学反应。
用药匙将它们相混时会发生燃烧。
将混和物撞击时会发生猛烈的爆炸。
5KClO3+6P=5KCl+3P2O5操作:将2克氯酸钾晶体放在研钵里研成粉末,倒在玻璃片上。
取0.6克红磷放在氯酸钾粉末旁。
用滴管吸取酒精滴到两种药品上,使药品潮湿,然后用玻棒将它们混和均匀调成糊状,分成三等分。
等它们干燥后分别用纸包紧粘牢。
庆祝开始时,把三个纸包先后用力朝水泥地或砖头上掼,就会发出三声炮响。
(二)玻棒点火用品:玻棒、玻璃片、酒精灯。
98%浓硫酸、高锰酸钾。
原理:高锰酸钾和浓硫酸反应产生氧化能力极强的棕色油状液体七氧化二锰。
它一碰到酒精立即发生强烈的氧化-还原反应,放出的热量使酒精达到着火点而燃烧。
2KMnO4+H2SO4=K2SO4+Mn2O7+H2O2Mn2O7=4MnO2+3O2↑C2H5OH+3O2→2CO2+3H2O操作:用药匙的小端取少许研细的高锰酸钾粉末,放在玻璃片上并堆成小堆。
将玻棒先蘸一下浓硫酸,再粘一些高锰酸钾粉末。
跟着接触一下酒精灯的灯芯,灯芯就立即燃烧起来,一次可点燃四、五盏酒精灯。
注意事项:七氧化二锰很不稳定,在0℃时就可分解为二氧化锰和氧气。
因此玻棒蘸浓硫酸和高锰酸钾后,要立即点燃酒精灯。
否则时间一长,七氧化二锰分解完,就点不着酒精灯了。
(三)钢丝点火用品:钢丝、瓶盖、蜡烛、硫粉。
原理:利用铁丝上硫燃烧时火焰很淡,白天在远处看不出来,好象真的是钢丝把蜡烛点着的。
操作:事先把自行车钢丝一端锤扁成凹槽,在槽里放一些硫粉,加热熔化着火,备用。
将一支蜡烛点燃后放在桌上。
这时用瓶盖将烛焰盖灭,再用钢丝接触烛芯上升的白烟,烛火便复燃。
可再盖灭,再点燃。
这样一亮一灭,令人暗暗叫奇。
(四)手指点火用品:研钵、小木板。
蜡烛、氯酸钾、硫。
原理:蜡烛的余烬使硫燃烧。
化学校本课程《趣味化学实验》

04
引导学生观察实验现象、 分析实验数据,提高了 学生的科学思维和探究 能力。
分析存在的问题和不足
部分学生对化学基础知识掌握不 够扎实,需要加强课前预习和课
后复习;
实验过程中,部分学生操作不够 规范,存在安全隐患,需要加强
实验技能和操作规范的培养;
部分学生对实验原理和实验现象 的理解不够深入,需要加强课堂
荧光棒实验
将荧光棒中的荧光物质提取出来,观察其在不同条件下的发光情况, 探究荧光现象的化学原理。
分享交流学习心得
实验过程中的有趣发现
分享在实验过程中观察到的有趣现象和意外发现,激发同学们的 好奇心和探究欲望。
实验原理的深入理解
通过交流和讨论,深入理解实验所涉及的化学原理和概念,巩固和 拓展化学知识。
冷却操作
将热物体放在冷却架上自然冷却, 或使用冷却剂进行快速冷却。
搅拌操作
使用玻璃棒或磁力搅拌器进行搅拌, 注意搅拌速度和方向,避免溅出或 产生气泡。
04 趣味化学实验案 例展示
彩虹牛奶实验
实验原理
利用牛奶中的脂肪和色素不相溶的原理,通过加入不同颜色的食用 色素和一滴洗碗液,使色素在牛奶表面扩散成彩虹色的现象。
教学要求
学生需要认真听讲、积极思考、勤于实践。在实验过程中,要严格遵守实验室 安全规定和操作规程,认真记录实验数据和结果。在实验后,要认真完成实验 报告,对实验结果进行深入分析和讨论。
02 实验室安全与规 范
实验室安全制度
01
02
03
实验室准入制度
学生需经过安全培训并获 得准入资格,方可进入实 验室。
和探究实验现象和原理。
THANKS
感谢观看
拓展学生的化学知识 通过实验,帮助学生更深入地理解化学知识,了 解化学在日常生活和工业生产中的应用。
化学校本课程《趣味化学实验》完整版x

THANKS
感谢观看
学习数据处理的基本方法,如数 据的整理、计算、图表表示等, 以便更好地理解和分析实验结果
。
实验报告撰写
掌握实验报告的基本格式和撰写 规范,包括实验目的、原理、步 骤、结果、讨论等部分,以便向 他人清晰地传达实验过程和结果
。
03
趣味实验一:颜色变化之谜
实验原理及步骤介绍
实验原理:通过化学反应使溶液颜色发生变化 ,展示化学的神奇之处。
火焰颜色变化原理探讨
01
火焰颜色与燃烧物有关
不同的燃烧物在燃烧时会发出不同颜色的火焰。例如,钠燃烧时发出黄
色火焰,铜燃烧时发出绿色Байду номын сангаас焰。
02
火焰颜色与温度有关
火焰的颜色也可以反映其温度高低。一般来说,蓝色火焰温度较高,黄
色火焰温度较低。
03
焰色反应
某些金属或它们的化合物在无色火焰中灼烧时使火焰呈现特征的颜色的
实验后需妥善处理废弃物
实验结束后需将废弃物妥善处理,避免对环 境造成污染。
趣味实验三:自制酸碱指示
05
剂
酸碱反应基本原理回顾
酸的定义和性质
酸是一类具有特殊性质的化合物 ,其水溶液具有酸味、能使酸碱 指示剂变色、能与碱反应生成盐
和水等特性。
碱的定义和性质
碱是一类与酸相对应的化合物,其 水溶液具有涩味、能使酸碱指示剂 变色、能与酸反应生成盐和水等特 性。
课程安排
本课程共分为多个课时,每个课时完成一个实验。在实验前,老师会介绍实验的背景和原理, 并进行实验演示。学生需要认真听讲、记录实验数据、分析结果并撰写实验报告。在实验过程 中,老师会提供指导和帮助,确保实验的顺利进行。
趣味化学实验(校本课程)
银杏工作室逍林中学校本开发 ·趣味化学实验· ****************趣味化学实验化学组编著本册主编:罗余凌 逍林中学校本课程教材编写委员会策划制作《逍林中学校本课程系列教材》——《趣味化学实验》本册主编:罗余凌封面设计:罗余凌◆内部交流使用◆★逍林中学校本开发·趣味化学实验·前言化学校本课程《趣味化学实验》,主要针对高中学生开设,共开设9+1个趣味实验,涵盖了贴近学生生活以及现实所学内容的简单实验,以让学生更多了解化学在生活中的应用。
每个课时内容大致分为:背景知识、实验原理、实验用品、实验步骤、问题思考、相关以及扩展实验,课堂评价几大部分。
本课程的内容基于学生已有的知识结构,利用学生熟悉的身边资源(如食物以及容器等)培养学生的学习兴趣,以及提高学生的综合素质。
每一节内容都包括背景知识介绍,实验原理、操作说明,细则指导。
以及课堂思考题和课堂评价(包括学生自我评价、仪器整理、教师评价三项内容)几大板块内容。
前后课时之间还通过“前节知识巩固”板块进行衔接。
部分章节还备有课后家庭小实验选作,满足学生继续学习的求知愿望。
通过本课程的实施,能让每个学生根据不同发展需要,让学生经历探究过程,参与观察、思考、讨论,时刻让他们保留成功的欲望,享受成功★逍林中学校本开发·趣味化学实验·的乐趣,以获得理解能力和深层次的情感体验,激发学生学习化学的浓厚兴趣,培养学生的创新精神和实践能力,帮助学生认识化学与人类生活的密切关系,关注人类面临的化学问题,培养学生的社会责任感和参与意识。
目录化学实验发展史概述(配视频) (1)趣味化学实验一玻棒点灯、黑龙攀柱 (9)趣味化学实验二模拟酸雨腐蚀岩石的过程 (12)趣味化学实验三化学“冰箱”与冰袋 (15)趣味化学实验四水下公园 (17)趣味化学实验五硫素三形 (19)趣味化学实验六海带中碘的提取和检验 (21)趣味化学实验七研究电池 (24)趣味化学实验八制作水果电池 (27)趣味化学实验九牙膏中某些成分的检验 (29)超级能源——奇妙的可燃冰 (32)★逍林中学校本开发 ·趣味化学实验·- 1-化学实验发展史概述化学实验是化学科学赖以产生和发展的基础,从其发展过程来看,大致经过了早期化学实验、近代化学实验和现代化学实验等三个发展时期。
2024版化学校本课程《趣味化学实验》完整版
验》完整版contents •课程介绍与目标•实验室安全与基本操作•无机化学实验•有机化学实验•分析化学实验•创新性趣味实验设计与实践•课程总结与拓展延伸目录01课程介绍与目标《趣味化学实验》课程背景适应新时代化学教育需求当前化学教育注重实践与应用,本课程通过趣味化学实验,激发学生对化学的兴趣和好奇心。
弥补传统化学教学不足传统化学教学往往重理论轻实践,本课程通过实验的方式,帮助学生更好地理解和掌握化学知识。
培养学生实践与创新能力本课程通过实验设计和操作,培养学生的实践能力和创新思维,为未来的学习和工作打下基础。
教学目标与任务通过实验,使学生掌握基本的化学知识和实验技能。
培养学生的观察能力、实验操作能力、分析能力和解决问题的能力。
激发学生对化学的兴趣和热爱,培养学生的科学精神和创新意识。
设计并完成一系列趣味化学实验,撰写实验报告,进行课堂展示和交流。
知识目标能力目标情感目标任务本教材包括多个趣味化学实验,涉及物质性质、化学反应、化学分析等方面。
内容概述重点与难点教材结构重点在于实验操作和结果分析,难点在于实验设计和数据处理。
包括实验指导、实验原理、实验步骤、实验结果与讨论等部分,方便学生进行实验和学习。
030201教材内容与结构02实验室安全与基本操作实验室安全规则及应急处理实验室安全规则进入实验室前需了解并遵守实验室的各项安全规定,如穿戴实验服、禁止饮食、注意用电安全等。
应急处理措施熟悉实验室常见事故的应急处理方法,如火灾、触电、化学品泄漏等,掌握相应的急救措施和逃生方法。
常见化学仪器使用与保养常见化学仪器介绍了解并掌握常见化学仪器的名称、用途和使用方法,如烧杯、试管、滴定管、容量瓶等。
仪器保养与维护学习如何正确清洗、干燥和存放化学仪器,以延长其使用寿命并确保实验结果的准确性。
明确实验目的、步骤和所需试剂与仪器,做好实验前的准备工作。
实验前准备遵循实验步骤,正确使用化学试剂和仪器,注意实验过程中的安全事项。
高中化学拓展趣味实验教案
高中化学拓展趣味实验教案
目标:通过实验感受化学反应的奇妙,培养学生对化学的兴趣和热爱。
实验1:变色的魔法液体
材料:碘酒、酒精、砂糖、碘片
步骤:
1. 将碘酒、酒精和少量砂糖混合在一起,搅拌均匀。
2. 将一片碘片放入混合液中,观察发生的变化。
实验2:气球里的气体
材料:小瓶、小气球、小苏打粉、醋
步骤:
1. 将小瓶装满醋,将小气球套在瓶口上。
2. 将少量小苏打粉倒入小气球中。
3. 让学生将小气球上提起,让小苏打粉与醋发生反应,观察气球的变化。
实验3:奇妙的彩色火焰
材料:酒精、烧杯、鹽酸、硼酸、盐
步骤:
1. 将酒精倒入烧杯中,点燃火焰。
2. 将盐和硼酸混合在一起,慢慢加入到烧杯中,观察火焰的颜色变化。
实验4:变色龙
材料:明胶、碘液、淀粉溶液
步骤:
1. 将碘液和淀粉溶液混合在一起,得到蓝色溶液。
2. 将明胶溶液涂在纸上,让学生在纸上滴入蓝色溶液,观察变色的情况。
这些实验可以在实验室进行,也可以在课堂中进行。
通过这些有趣的实验,让学生感受化学的神奇和乐趣,激发他们对化学学习的兴趣。
希望学生在实验中能够积极参与,发现美妙的化学世界。
校本教材化学趣味实验
化学趣味实验化学趣味实验一:魔棒点灯实验原理:高锰酸钾与浓硫酸都有强烈的氧化性,混合后放出大量的热,达到灯芯的着火点。
实验用品:酒精灯、玻璃棒表面皿(或玻璃片)、高锰酸钾晶体、滴管、浓硫酸。
实验步骤:取少量高锰酸钾晶体放在表面皿(或玻璃片)上,在高锰酸钾上滴2、3滴浓硫酸,用玻璃棒蘸取后,去接触酒精灯的灯芯,酒精灯立刻就被点着了。
注意:浓硫酸有强烈的腐蚀性,使用时要小心!趣味化学实验二:红糖制白糖实验原理:红糖中含有一些有色物质,要制成白糖,须将红糖溶于水,加入适量活性炭,将红糖中的有色物质吸附,再经过滤、浓缩、冷却后便可得到白糖。
实验用品:红糖、活性炭、水、小烧杯、酒精灯、石棉网、三脚架。
实验步骤及现象:称取5 g~10 g红糖放在小烧杯中,加入40 mL水,加热使其溶解,加入0.5 g~1 g活性炭,并不断搅拌,趁热过滤悬浊液,得到无色液体,如果滤液呈黄色,可再加入适量的活性炭,直至无色为止。
将滤液转移到小烧杯里,在水浴中蒸发浓缩。
当体积减少到原溶液体积的1/4左右时,停止加热。
从水浴中取出烧杯,自然冷却,有白糖析出。
化学趣味实验三:便携式化学冰袋实验原理:几种特殊的铵盐如硝酸铵、氯化铵等,溶于水时具有强烈吸热降温的性质,它们还可以从与其相接触的晶体盐中夺取结晶水而溶解吸热,利用这种性质,可以通过简单地混合两种盐而制冷,制成化学“冰袋”。
实验用品:硝酸铵(化肥)(NH4N03或NH4Cl)、结晶碳酸纳(Na2CO3·10H2O) 聚氯乙烯薄膜小袋、蒸发皿、铁架台(含铁圈)、玻璃棒、酒精灯、药匙、研钵、温度计、托盘天平、封口机(或锯条与酒精灯)、细绳(讲台上)。
实验步骤及现象:1.称取无水碳酸钠20克,加水少许,蒸发结晶得到若干碳酸钠结晶水合物。
2.称取23克硝酸铵晶体并研细。
3.先将制得的碳酸钠晶体装入小塑料袋底部,压紧后,用细绳系住(活结)塑料袋,将碳酸钠封在袋子下半部;然后将研细的硝酸铵装在袋子上半部,再用封口机(或灼热锯条)将塑料袋封闭.即成“冰袋”4.使用时,只要将细绳解开,用手使袋内两种固体粉末充分混合,便可以立即产生低温,袋子最低温度可降至约0℃(可用温度计测量温度的变化)。
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趣味化学实验扬州市江都区丁沟中学校本课程编写组前言你看见过胶冻能燃烧、无水有冰袋、消字密无痕、水下百花开等现象吗?你知道这是为什么吗?你想亲自来动手试一试吗?如果答案是肯定的,那么请你走进《趣味化学实验》这个小天地吧!在这些富有情趣的化学实验中,你不仅能复习巩固化学知识,而且能提高学习化学的兴趣和热情,丰富课外生活,锻炼我们的动手能力,最终提高化学科学素养。
化学校本课程《趣味化学实验》,主要针对高中学生开设,共开设16个趣味实验,涵盖了贴近学生生活以及现实所学内容的简单实验,以让学生更多了解化学在生活中的应用。
每个课时内容大致分为:背景知识、实验原理、实验用品、实验步骤、问题思考、相关以及扩展实验,课堂评价几大部分。
本课程的内容基于学生已有的知识结构,利用学生熟悉的身边资源(如食物以及容器等)培养学生的学习兴趣,以及提高学生的综合素质。
每一节内容都包括背景知识介绍,实验原理、操作说明,细则指导。
以及课堂思考题和课堂评价(包括学生自我评价、仪器整理、教师评价三项内容)几大板块内容。
前后课时之间还通过“前节知识巩固”板块进行衔接。
部分章节还备有课后家庭小实验选作,满足学生继续学习的求知愿望。
通过本课程的实施,能让每个学生根据不同发展需要,让学生经历探究过程,参与观察、思考、讨论,时刻让他们保留成功的欲望,享受成功的乐趣,以获得理解能力和深层次的情感体验,激发学生学习化学的浓厚兴趣,培养学生的创新精神和实践能力,帮助学生认识化学与人类生活的密切关系,关注人类面临的化学问题,培养学生的社会责任感和参与意识。
主编:徐林岗目录化学实验发展史概述 (4)趣味化学实验一模拟酸雨腐蚀岩石的过程 (12)趣味化学实验二自制酸碱指示剂 (15)趣味化学实验三化学“冰箱”与冰袋 (17)趣味化学实验四指纹鉴定以及检验加碘食盐中的碘元素 (19)趣味化学实验五水下公园 (23)趣味化学实验六豆腐中钙质的检验 (25)趣味化学实验七食物中常见元素的测定 (29)趣味化学实验八铝器表面刻字、制备可燃的“胶冻” (31)趣味化学实验九合成香精 (34)趣味化学实验十消字灵的制作 (37)趣味化学实验十一玻棒点灯、黑龙攀柱 (39)趣味化学实验十二硫素三形 (42)趣味化学实验十三海带中碘的提取和检验 (44)趣味化学实验十四研究电池 (47)趣味化学实验十五制作水果电池 (50)趣味化学实验十六牙膏中某些成分的检验 (52)化学实验发展史概述化学实验是化学科学赖以产生和发展的基础,从其发展过程来看,大致经过了早期化学实验、近代化学实验和现代化学实验等三个发展时期。
从远古时代开始到17世纪,化学实验在向科学道路迈进的过程中,经历了一段漫长的发展时期。
一化学实验的萌芽人类最初对火的利用距今大概已有100多万年了。
火是人类最早使用的化学实验手段。
人类最早从事的制陶、冶金、酿酒等化学工艺,都与火有直接或间接的联系。
在熊熊烈火中,烧制成型的粘土可获得陶器;烧炼矿石可得到金属。
陶器的发明使人类有了贮水器以及贮藏粮食和液体食物的器皿,从而为酿酒工艺的形成和发展创造了条件。
制陶、冶金和酿酒等化学工艺,已孕育了化学实验的萌芽。
例如,在烧制灰、黑陶的化学工艺中,工匠们在焙烧后期便封闭窑顶和窑门,再从窑顶徐徐喷水,致使陶土中的铁质生成四氧化三铁,又使表面覆上一层炭黑,因此里外黑灰。
这表明当时已初步懂得了焙烧气氛的控制和利用。
二原始化学实验古代的炼丹术,是早期化学实验的主要和典型的代表。
炼丹的主要目的:一是希望得到能使人长生不死的“仙药”;二是想把一些廉价的金属借助于“仙药”的点化,转变为贵重的黄金和白银。
由于炼丹活动符合帝王、贵族长生不死、永世霸业的愿望,因而受到他们的大力推崇,于是从古代到中古时代,这种活动很快地得到开展并兴盛起来。
焙烧是炼丹术士经常采用的一种基本的化学实验操作方法。
例如在空气中焙烧方铅矿(即硫化铅)等贱金属矿石,把铅放在灰皿或骨灰造的盘子中加热,铅烧掉之后,可以得到一点银;把黄铁矿(从外表看有点象黄金)与铅共熔,铅用灰皿烧掉之后,可以获得微量的黄金。
除焙烧之外,炼丹术士还经常使用一些液体“试药”来对各种金属进行加工。
液体试药通常是一些能在金属表面涂上颜色的物质。
例如,硫黄水(多硫化合物的溶液)能把金属黄化成黄金;汞能在其他金属表面留下银色。
在制造液体试药的过程中,炼丹术士发明了蒸馏器、烧杯、冷凝器和过滤器等化学实验仪器,以及溶解、过滤、结晶、升华,特别是蒸馏等化学实验操作方法。
蒸馏方法的广泛使用,促进了酒精、硝酸、硫酸和盐酸等溶剂和试剂的发现,从而扩大了化学实验的范围,为后来许多物质的制取创造了条件。
蒸馏是早期化学实验中最完整的一种重要实验操作方法。
到了16世纪,出现了大批有关蒸馏方法方面的书籍。
这些著作对蒸馏方法作了较详细的叙述。
蒸馏在早期化学实验发展史上占有重要地位,它至今还在基础化学实验中被经常运用。
三向化学科学实验的过渡到了十五六世纪,炼丹术由于缺乏科学基础,屡遭失败而变得声名狼藉。
化学实验则开始在医学和冶金等一些实用工艺中发挥作用,并不断得到发展。
在医药化学时期,最具代表性的人物是瑞士的医生、医药化学家帕拉塞斯(P.A.Paracelsus,1493-1541)。
他强调化学研究的目的不应在于点金,而应该把化学知识应用于医疗实践,制取药物。
他和他的弟子们通过对矿物药剂的性质和疗效的研究,以及在制备新药剂的过程中,探讨了许多无机物的分离、提纯方法,进行了一些合成实验,并总结出这些物质的性质。
因此,有人认为帕拉塞斯“从根本上改变了医疗和化学的发展道路”。
安德雷·李巴乌(Andreas Libavius,约1540-1616)是德国的医生、医药化学家,他极力强调化学的实用意义,为推进化学成为一门独立科学做出了重要贡献。
他编著的《工艺化学大全》(1611—1613年问世),总结了他多年的实验经验。
这部著作的问世,使化学终于有了真正的教科书。
继帕拉塞斯、李巴乌之后,对后世影响较大、对化学实验的发展贡献卓著的医药化学家还有赫尔蒙特(J.B.van Helmont,1597-1644)。
他工作的最大特点是对化学进行定量研究,广泛使用了天平,并萌生了初始的物质不灭的思想。
他所做的“柳树实验”和“沙子实验”,是早期化学实验发展史上著名的两个定量实验。
此外,他在无机物制备方面取得过空前的成果,曾对燃烧现象提出过颇有独到之处的见解。
因此,他常被尊为从炼丹术到化学的过渡阶段的代表。
化学实验在冶金方面也曾发挥过重要作用。
四早期化学实验的特点早期的化学实验还只能算做是化学“试验”,具有很大的盲目性;还没有从生产、生活实践中分化出来,成为独立的科学实践。
最早的制陶、冶金和酿酒等活动,是低级的、缺乏理论指导的、不自觉的实践活动;作为化学实验原始形式的炼丹术,其实验目的也只是追求长生不老药或点金之术,变贱金属为贵金属。
尽管如此,还应该肯定从事早期化学实验的工匠和炼丹术士们是化学实验的先驱和开拓者。
他们发明了焙烧、溶解、结晶、蒸馏、过滤和冷凝等化学实验操作方法;制造了风箱、坩埚、铁剪、烧杯、平底蒸发皿、沙浴、焙烧炉等化学实验仪器和装置;发现和制取了铜、金、银、汞、铅等金属,酒精、硝酸、硫酸、盐酸等化学溶剂和试剂,以及许多酸、碱、盐,甚至意识到了一些粗浅的化学反应规律。
后人正是从他们的经验教训中,才找到了化学实验的真历史使命,建立了化学实验科学。
17—19世纪,是近代化学实验时期。
在这一时期,随着欧洲资本主义生产方式的诞生和工业革命的进行,以及天文学、物理学等学科的重大突破,化学实验终于冲破了炼丹术的桎梏,走上了科学的康庄大道。
为此做出巨大贡献的化学实验家当推波义耳(R.Boyle,1627—1691)和拉瓦锡(voisier,1743—1794)。
一化学科学实验的奠基人——波义耳“波义耳把化学确立为科学”。
作为近代化学科学的确立者,波义耳也是化学科学实验的重要奠基人。
他认为,只有运用严密的和科学的实验方法才能够把化学确立为科学。
他明确指出:“化学,为了完成其光荣而庄严的使命,就不能认为到目前为止的研究方法是正确的。
而必须抛弃古代传统的思辩方法”。
他的这些观点和主张,奠定了化学实验方法论的基础。
不仅如此,波义耳还是一位技术精湛的出色的化学实验家。
他一生做过大量的化学实验,获得了许多重要的发现。
他是第一个发明指示剂的化学家,他把各种天然植物的汁液或配成溶液,或做成试纸(“石蕊试纸”就是波义耳发明的),并根据指示剂颜色的变化来检验酸和碱;他还发现了铜盐和银盐、盐酸和硫酸的化学检验方法,并在1685年发表的“矿泉水的实验研究史的简单回顾”一文中,描述了一套鉴定物质的方法。
因此,他还常被尊为定性分析化学的奠基者。
二定量化学实验方法论的创立者——拉瓦锡拉瓦锡是明确提出把量做为衡量尺度对化学现象进行实验证明的第一位化学家,他把近代化学实验推进到定量研究的水平。
拉瓦锡从一开始从事化学科学研究,就非常善于发挥天平在化学研究中的作用,重视对物质及其变化进行定量测定。
他21岁时所做的第一个化学实验,就是定量地测定石膏在加热和冷却过程中水分的变化。
他一生做过很多定量化学实验,并依据实验事实揭示了“水变成土”以及“火粒子”学说、“燃素说”的谬误。
“水变成土”是赫尔蒙特根据他著名的“柳树实验”提出来的,后来又得到波义耳和牛顿(J.Newton,1642—1727)的赞同。
为了检验这一观点的科学性,拉瓦锡进行了如下实验:将收集到的被认为是最纯净的雨水连续蒸馏了8次;然后将这些水倒入一个特制的玻璃蒸馏器中,加热驱去其中的空气,并加以密封;用沙浴在60—70℃之间加热101天。
结果发现其中确有悬浮的小片固体物出现。
这似乎是水变成了土的证据。
然而,拉瓦锡仔细称量了加热前后水的重量、容器的重量、以及水和容器的总重量,终于查明,水和容器的总重量在加热前后并没有变化,而且密封在瓶中的水的重量也没起变化,只是玻璃容器本身变轻了,而减轻的重量又恰好与固体悬浮物的重量相当。
这样,拉瓦锡查明了那些悬浮物来自玻璃容器,从而以坚实的实验数据否定了“水变成土”的错误观点。
“火粒子”学说,是波义耳为解释金属煅烧后重量增加的原因而提出来的。
为了检验这一假说,拉瓦锡重复了波义耳在密闭的烧瓶中煅烧金属锡的实验。
他与波义耳不同之处在于,在打开烧瓶之前对整个密闭体系进行了称量,结果发现整个体系在加热前后重量没有变化。
这就证明波义耳曾经设想的在加热过程中火的微粒透过玻璃壁进入烧瓶内与金属锡结合而增重的观点是错误的。
拉瓦锡还通过对硫和磷等一些物质燃烧现象的定量实验研究,否定了统治化学长达百年之久的“燃素说”,建立了氧化学说,并确立了“质量守恒定律”。
拉瓦锡的定量实验研究,极大地丰富和发展了化学实验方法论。