化学实验改进与创新

二、拓展和趣味性实验
❖ ⑷ 将注射器里的蒸馏水注入具支试管里，配成稀 HNO3，使铜片与稀HNO3反应，生成NO气体。 观察到，洗气瓶中间的玻璃管气体呈红棕色，玻 璃管外无色，片刻后，洗气瓶内玻璃管外原来无 色，现在呈淡红棕色气体，说明NO气体不溶于水， 遇到空气中的氧气反应生产和趣味性实验
❖ 2.氨与氯化氢的反应可以拓展成魔术——空瓶生烟 方法：取两个集气瓶分别倒入少许氨水和盐酸,盖入 橡胶塞，反应时，去掉橡胶塞将两瓶口相对，瞬间 可以看到集气瓶内浓烟滚滚。 此魔术即展示了知识的形成过程，又激发了兴趣、 启迪了学生的思维。
二、拓展和趣味性实验
❖ 浓、稀硝酸与铜反应的实验
自制气体发生器
四、与大家进行实验交流
❖ 在中学化学实验教学中，还有个别化学 实验，需要与各位老师共同探究。 如： 走进化学工业中 的合成氨的反应原理
四、与大家进行实验交流
❖ 在一干燥的硬质试管中放入适量铁丝绒，按图 4-1连接好实验装置。加热试管中的铁丝绒至红热 后，用注射器抽取20 mL干燥氮气和60 mL 干燥 氢气，将混合气体通入试管，并用湿润的pH试纸 置于导管出口处，观察试纸的变化。
三、仪器展示
❖ 学生探究实验电解水装置
电极的制作
改进与创新要能够解决一定的实验问题
我们改进与创新实验的目的往往就是用以解决 某些实验问题。如果连这一要求都达不到，那就失 去了它的意义。例如：启普设计的启普发生器解决 了不需加热条件下块状固体与液体反应制气的随控 性问题。启普发生器既方便了这类气体的制取，又 节约了化学试剂，因而一直引用至今。由于该仪器 制作难度大，后人根据其原理制所作出具有同等功 效的简易气体发生装置同样深受实验者欢迎！
❖ ⒋通过下面三个实验可以证明无色物质遇到氧化 剂时即分解。
❖ ⑴取一个小培养皿，把漂白的花瓣放入干燥的培 养皿里，在培养皿里放入一小片铜，滴入几滴浓 硝酸，盖上盖可观察到有二氧化氮气体生成，片 刻后，观察到白花瓣逐渐变红，小心地给培养皿 里加入氢氧化钠溶液，吸收二氧化氮气体。
二、拓展和趣味性实验
二、拓展和趣味性实验
❖ 5、操作步骤及现象分析
❖ ⑴ 连接好仪器（如图3-2所示），并检查装置的 气密性。
❖ ⑵ 向具支试管里加入3ml浓HNO3，向洗气瓶里 加入NaOH溶液，向注射器里注入2ml蒸馏水 （浓HNO3与水的比例为3：2）。
二、拓展和趣味性实验
❖ ⑶ 将一段铁丝穿过玻璃管，铁丝在玻璃管中的部 分缠绕有侵入NaOH溶液的棉花，在铁丝末端挂 上铜片并伸入到具支试管里，拉动铁丝铜片与浓 硝酸液面接触，观察到试管中反应剧烈有气体产 生，气体呈红棕色，液体呈蓝绿色。说明浓硝酸 与铜发生了氧化还原反应，铜被氧化生成硝酸铜， 硝酸被还原成NO2气体。
❖ 1、改进实验名称：浓、稀硝酸与铜反应的实验改 进
化学课上，教师在做人教版全日制普通高级中学 教科书（必修加选修）《化学》第二册16页[实验 1-7]硝酸的氧化性演示实验。
二、拓展和趣味性实验
❖ 2、实验原理：根据浓、稀HNO3的氧化性不同， 它们分别与铜片反应，还原产物各不相同：有关 化学方程式为：
上述这个实验是把二个实验合为一个实验，是 在原实验的基础上作简单改进，却获得了更佳的 实验效果，减少了对环境的污染，对培养学生的 创造性思维有一定帮助。更加激发了学生，学习 化学的兴趣。
二、拓展和趣味性实验
❖ 喷泉实验的基本原理 气体在液体中溶解度很大,在短时间内产生足够
的压强差(负压),则打开活塞后,大气压将烧杯内的 液体压入烧瓶中,在尖嘴导管口形成喷泉。
一、新教材中个别实验的改进
❖ 6、实验结论
❖ ⑴实验在可吸收尾气的装置中进行，实验现象明
显。改进后的实验装置，在课堂进行演示实验教学 后，大家反映实验效果好。
❖ ⑵实验验证了浓硫酸具有氧化性，浓硫酸与铜发
生氧化还原反应，反应除生成硫酸铜外，还生成二 氧化硫和水，实验安全易操作。
❖ ⑶通过改进实验装置，可控制药品用量，避免了
拓展成双喷泉实验。 ❖ 实验装置图
二、拓展和趣味性实验
❖ 2、喷泉实验的基本原理 气体在液体中溶解度很大,在短时间内产生足够
的压强差(负压),则打开活塞后,大气压将烧杯内的 液体压入烧瓶中,在尖嘴导管口形成喷泉。
二、拓展和趣味性实验
❖ 3、双喷泉实验过程： ❖ ①分别制取干燥的NH3和HCI气体各一瓶。 ❖ ②用三通管将两烧瓶和装有石蕊试剂的烧杯连接。 ❖ ③将滴管中的水挤入NH3的烧瓶中，依次打开
❖ 5、说明
❖ ⑴通过此实验学生可以直观地看到SO2漂白作用
和SO2形成的酸雨。
❖ ⑵方便、省时、省药、直观，一次可以看到几个
实验结果。
❖ ⑶污染小，一般学校实验室都可以做。 ❖ ⑷此装置还可以做氮的氧化物酸雨模拟实验。
二、拓展和趣味性实验
❖ 1、趣味实验名称：双喷泉实 验 氨溶于水的喷泉实验可以
❖ 5、操作步骤及现象分析 ❖ ⑴ 连接好仪器（如图3-2所示），并检查装置的
气密性。
一、新教材中个别实验的改进
图3-1 改进前浓硫 酸与铜反应装置
图3-2 改进后的浓 硫酸与铜反应装置
一、新教材中个别实验的改进
❖ ⑵ 向具支试管里加入3ml浓H2SO4。
❖ ⑶ 将一段铁丝穿过带玻璃管的胶塞。铁丝在玻璃管 中的部分缠绕有侵入NaOH溶液的棉花，在铁丝末 端挂上铜片并伸入到具支试管里，塞上带玻璃管的 胶塞。拉动铁丝铜片与浓硫酸液面接触，观察到试 管中反应液体呈蓝绿色。说明浓硫酸与铜发生了氧 化还原反应，铜被氧化生成硫酸铜，硫酸被还原成 二氧化硫。
❖ 6、实验结论 ❖ ⑴ 实验在密闭容器中进行，实验现象明显，一次
实验可以看到两个实验结果，而且可以进行两个 实验的对比，实验效果好。 ❖ ⑵ 实验综合了浓、稀HNO3分别与Cu的反应，验 证了浓、稀HNO3都具有氧化性，且与Cu反应生 成的产物不同，实验安全易操作。 ❖ ⑶ 通过改进实验装置，缩短了实验时间，可控制 药 的品危用 害量 。，避免了生成的NO2和NO对师生及环境
二、拓展和趣味性实验
❖ 实验名称：二氧化硫的漂白作用及酸雨模拟实验
二氧化硫的漂白作用是由于二氧化硫与某些有色物 质直接化合，生成不稳定的无色物质而造成的。当此 无色物质在受热或遇到强氧化剂时即分解，如：二氧 化氮或发烟硝酸或氯气等氧化剂都能使被漂白物质又 恢复原色。
二、拓展和趣味性实验
❖ 2、装置： 钟罩里的二氧化硫与水反应生成亚硫酸(模拟 酸 雨) SO2+H2O ⇌ H2SO3 因此，培养皿里的水（人工降雨的雨水）加入 石蕊试剂显红色，证明此溶液显酸性。
❖ ⑵把漂白的花瓣放到发烟硝酸瓶口，可观察到白 花瓣逐渐变红。
❖ ⑶把漂白的花瓣放在氯气瓶口一会儿，可看到白 花瓣逐渐变红。
以上三个实验证明了二氧化硫的漂白作用是由 于二氧化硫与某些有色物质直接化合，生成不稳 定的无色物质，而这种无色物质遇到强氧化剂时 即分解，能使被漂白物质又恢复原色。
二、拓展和趣味性实验
一、新教材中个别实验的改进
新教材的亮点之一，就是教材设计了丰富的 可供教师演示和学生自主进行的实验。实验类型 多样化，体现化学实验的多种教育功能。减少了 验证性的内容，具有较强的探究性。有利于培养 学生的探究意识、观察能力、思维能力和实践能 力。同时，新课程化学教学呼唤实验创新，教师 在教学中，遇到教材中不理想的实验设计，就需 要自己动手，进行实验创新和改进。
二、拓展和趣味性实验
❖ 3、实验改进目的 将两个实验装置改进成一个密闭的装置，使实
验在一个密闭的装置中进行，可节约药品，避免 NO、NO2对空气的污染，改进装置如图3-2所示。
二、拓展和趣味性实验
图3-2改进后浓、稀硝酸与铜反应演示器
二、拓展和趣味性实验
❖ 4、实验仪器及药品
❖ 具支试管、玻璃管、铁丝、铜片、注射器、洗气 瓶、浓HNO3、NaOH溶液、蒸馏水等。
生成的二氧化硫对师生及环境的危害。
二、拓展和趣味性实验
❖ 在教学中，为了让学生更好的理解化学知识，感 悟化学的魅力，教师在教学中除了做好教材上的演 示实验，还要补充一些趣味性较浓的化学演示实验。 如：二氧化硫的漂白作用及酸雨模拟实验。在设计 实验时，应尽可能使实验现象明显、安全、成功率 高、污染少、易操作。
二、拓展和趣味性实验
❖ ⑵打开胶塞，用小喷壶给钟罩里喷入蒸馏水，模 拟人工降雨。
❖ ⑶取培养皿里人工降雨的雨水，放入一支小试管 里，另取一支小试管，加入喷壶里的蒸馏水做对 比实验，分别给这两支小试管里加入石蕊试剂， 观察到盛雨水的试管溶液变红，盛蒸馏水的试管 溶液无明显变化。
二、拓展和趣味性实验
❖ Cu + 4HNO3(浓) = Cu（NO3)2 +2NO2↑+ 2H2O
❖ 3Cu + 8HNO3(稀) = 3Cu（NO3)2+ 2NO↑+ 4H2O
❖ 2NO + O2 = 2NO2 ❖ 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO↑
二、拓展和趣味性实验
❖ 该实验需要在两个相同装置中进行，分别给两 支试管各加入一小块铜片，并且要分别加入浓、 稀HNO3，用NaOH溶液做好两个实验尾气的吸 收工作，实验装置（如图3-1所示）。
二、拓展和趣味性实验
水
图1-1 二氧化硫的漂白作用及酸雨模拟试验装置图
二、拓展和趣味性实验
❖ 3、操作：
❖ ⑴如图1-1所示，取多半药匙硫粉，放入蒸发皿里， 加热蒸发皿，使硫粉融化、燃烧到有蓝色火焰时， 放入红色的鲜花的钟罩里，钟罩下接一培养皿的 盖，使盛硫粉的蒸发皿和插入鲜花的坩埚都在密 闭的钟罩里。这时可观察到钟罩里有大量白雾， 片刻后可看到红色的花瓣逐渐变白，说明SO2的 漂白作用。
二、拓展和趣味性实验
图3-1 改进前铜与硝酸反应