验证质量守恒定律的实验改进
碳酸钠与盐酸的反应验证质量守恒定律实验改进
这个实验也可以在吸滤瓶中进行,在抽气口上套一个气球,反应开始后气球膨胀,但天平保持平衡。
”
如图所示,在吸滤瓶中加入适量的碳酸钠粉末,在小试管中加入盐酸。
将小试管放入吸滤瓶中,并用止水夹夹住支管处的橡皮管。
整个装置放入托盘天平中,并用砝码平衡,记录读数。
取出吸滤瓶,倾斜,使小试管中的盐酸倾倒入瓶中,与碳酸钠粉末反应。
可观察到瓶中有大量气泡出现,气球胀大,如图2。
将装置再次放入托盘天平中称量,记录读数。
将两次结果相比较。
如此测得的两次数值真的完全相等吗?理论上当然没问题。
但我们必须考虑到气球体积增大而产生的浮力,只要气球体积足够大,天平的感量足够灵敏。
这种浮力所造成的读数减小是足以表现出来的。
初中实验室所用的托盘天平的灵敏度都比较上,一般的感量都在0.2g左右,是无法测出因浮力所造成的读数减小。
但我们不能因为测不出来,就以错误的理论出发,再导致错误的结论。
图1 图2
碳酸钠与盐酸反应实验改进
在教学“质量守恒定律”一节时,需做多个探究实验,其中在“探究碳酸钠与盐酸反应前后质量的变化”时,我们可以看到在开放体系(烧杯、试管等)中,反应后质量减少了,进而能引发学生对“定律”的质疑,对实验的深入分析。
反过来,如果再进一步把此实验设计成在一个比较合理的封闭体系中进行的过程,体现质量总和确实前后不变,形成对“定律”的有力支持,也是一个很值得思考的问题。
如果采用锥形瓶绑气球的形式,往往因气球胀大,所受浮力增大,而使实验失败。
若改用饮料瓶作为反应容器,先加碳酸钠粉末,再把盛盐酸的小试管放入瓶中(药品的量要少),拧紧瓶盖后,把瓶子稍稍捏瘪一点儿,然后再把瓶子放到天平上称量。
反应后,瓶子虽然也会有所膨胀,但因瓶壁较硬,形状变化很小,对天平的平衡影响不大,可以作为一个比较理想的实验方案。
对验证质量守恒定律的实验改进说课稿
对验证质量守恒定律的实验改进说课稿一、实验目的本实验旨在通过验证电子能量守恒定律,使学生理解机械能守恒定律和电子能量守恒定律之间的理论联系,掌握利用实验方法验证电子能量守恒定律的基本实验技能。
二、实验原理在电场作用下,电子能够获得动能。
根据热力学第一定律和能量守恒定律,电子在经过加速电势差U时,其总能量应该守恒。
实验中,电子从电子枪出发,经过一段距离(长度为L,电势差为U),飞到荧光屏上,发生光子作用而使荧光屏发光。
由于整个过程中电子的能量守恒,我们可以通过测量电子的入射电压和测量荧光测量值,验证电子的动能转化为光能而守恒的原理。
三、实验步骤1.先打开电子枪的电源,预热10分钟;2.打开示波器电源,要求5kHz左右的矩形脉冲波频率;3.利用迷宫(类似于荧光屏的光源)确定电子束光路;4.调节电子枪,调至合适的电压;5.调节扫描电压,使电子束在荧光屏上扫描范围适中;6.通过改变电子枪的电压,测量不同电压下荧光的强度值,并记录测量数据;7.关闭电子枪电源和示波器电源,并将电子枪和示波器归位。
四、实验中的问题和改进措施在实验过程中,有时候荧光屏的荧光测量值会受到环境因素的干扰,故在实验前要选择一些相对稳定的环境来开展实验。
同时,在实验过程中,要注意对实验数据的质量控制。
可以在实验之前,通过模拟实验来识别可能影响数据的因素,找出数据偏离正常范围的原因,并采取相应的改进措施。
五、实验结果的分析和讨论经过实验,我们测出了电子在不同电压下的荧光强度值。
根据实验数据,我们可以得出电子的能量守恒定律成立的结论。
六、实验的意义和应用实验以电子能量守恒定律为基础,通过实验方法体现热力学中的基本原理。
通过实验,加深学生对能量守恒定律的理解,促进学生对实验原理和实验方法的掌握和应用,培养学生分析实验结果的能力。
此外,在电子技术、能源、光电子等领域也有着广泛的应用前景。
对验证质量守恒定律的实验改进
对验证质量守恒定律的实验改进作者:彭婷来源:《新教育时代·学生版》2017年第08期摘要:《质量守恒定律》是中考重点考点之一,化学教材中验证质量守恒定律的两个演示实验,笔者认为操作不够简便,容易引起误差,观察现象不明显。
这样对学生们正确理解《质量守恒定律》加大了难度。
对此,笔者进行了改进,尽可能提高实验的启发性、探究性。
关键词:质量守恒定律实验改进化学实验红磷燃烧《质量守恒定律》是人教版九年级上册化学第五单元第一节的内容,是中考重点考点之一,化学教材中验证质量守恒定律的俩个演示实验,笔者认为操作不够简便,容易引起误差,观察现象不明显。
针对红磷燃烧前后质量的测定用玻璃棒引燃,容易引起误差,不能保证称量的准确性。
针对铁与硫酸铜溶液反应前后的质量测定,此反应的速度很慢,用时较长,视觉冲击力不够。
对此,笔者进行了以下改进,尽可能提高实验的启发性、探究性。
实验改进后,操作简单,现象明显,学生容易理解,也提升了学生的创新思维。
一、红磷燃烧前后质量测定的实验1.实验原型不足:a.为了避免锥形瓶受热不均匀而炸裂需要在锥形瓶底部铺一层细沙,并根据玻璃管下端位置,将红磷放在细沙上,操作起来比较烦琐。
b.将红热的玻璃管插入锥形瓶时部分空气因受热而溢出锥形瓶,可能产生天平不平衡的现象,这样不能很好的说明问题(应当让学生充分认识到该反应前后瓶内的物质没有与外界发生物质交换)。
C.用热的玻璃管末端给红磷加热,既要准确接触红磷,又要让橡皮塞及时封闭锥形瓶瓶口,操作复杂,而且红磷不容易被点燃。
2.实验仪器和试剂:锥形瓶橡皮塞铁架台酒精灯天平大号注射器镊子石棉网红磷铜片3.实验改进:找一小块铜片,四周翘起形成一个凹槽,然后取一粒黄豆大小的红磷,放入铜片凹槽中,用镊子将它们放入锥形瓶中,在锥形瓶的橡皮塞上安装一个大号的注射器,将锥形瓶塞紧,放在托盘天平上称量记录质量。
然后将锥形瓶放在铁架台上,垫上石棉网,用酒精灯稍稍加热,不久就冒白烟发光放热,停止加热,待其冷却后,再次放在托盘天平上称量记录质量,两次称量结果相同。
质量守恒定律中铁与硫酸铜溶液反应的实验改进
化 学 是 一 门 以 实验 为 基 础 的 学 科 , 以
实验教学为基础是化学教学 的基本特征。 但是 我发现 中学 教材对 质量守 恒定律 的 课堂演示实验 中只提到将 3 O a r l 的硫酸铜 溶液 加入到 1 O O m l 的烧杯 中 ,其 中没 有 说 明硫酸铜溶液的浓度。 将几根铁钉打磨 干净 ,然后一 同放在托盘天平上称量 , 记 录称 量的质量 m 。将铁钉浸入 到硫酸铜 溶液 中 , 待一段 时间后 , 当溶液颜色 改变 时, 将盛有硫酸铜溶液和铁 钉的烧杯放在
或者太小都不利于现象的观 察 , 最利 于观
察 反 应 颜 色 变 化 的 硫酸 铜 浓 度 的 范 围 是 :
0 . 2 0 o t o 1 . ] ~ 0 . 3 0 m o 1 . 1 - 之间。
铁丝前后溶液颜色 变化 的对 比 , 确定最适 合观 察反 应颜 色变化 的溶液 浓度范围 ; 其 次 是将硫 酸铜溶 液与铁丝 在带塞 子的锥
液颜 色发 生 变 化 后 ,天 平 依 然 保 持 平 衡 ,
实验现象
几 乎 看 不 出溶 液 颜 色 有 变 化 , 由 于
溶液颜色太深看不 出铁丝变化。
儿半看 个出) 谷澈 颜 色 伺 笠 化 , 田 寸
即反应前后质量是相等的。
结果 与讨 论
0 . 5 0
0 . 4 0
一
一
—
—
』 一
鋈 鋈 鋈
质量守恒定律中铁与硫酸铜溶液反应的实验改进
对“质量守恒定律”验证实验的增补与改进
对“质量守恒定律”验证实验的增补与改进【实验目的】九年义务教育化学教材(人教版)第五单元课题1质量守恒定律中安排了两个演示实验:①密闭体系中白磷燃烧,由于反应后没有生成物逸散,反应前后物质质量总和相等;②铁与硫酸铜溶液反应。
也由于生成物没散失,反应前后物质质量总和相等。
教材又安排了后续实验盐酸与碳酸钠粉末反应。
由于反应产生二氧化碳气体在敞口容器中扩散,反应后物质总质量反应前物质总质量。
设计改进实验装置,让产生的二氧气体不扩散出去而留存在容器中,反应前后物质质量总和应该相等。
但直接用橡皮塞生硬塞紧瓶口,可能由于气体的生成,气压增大,橡皮塞可能被冲开,实验失败且不安全;若橡皮塞上插入绑有气球的玻璃管,由于气体的生成,气球膨胀产生浮力,实验结果会出现偏差。
【实验原理】设计如图所示的实验装置,小烧杯内碳酸钠粉末和注射器(不宜用分液漏斗)注入的稀盐酸反应,产生二氧化碳气体。
小烧杯、广口瓶内装入氢氧化钙和氢氧化钠混合溶液,用于吸收二氧化碳。
由于产生的气体被混合液吸收而没有逸散出容器,也不至于冲开橡皮塞或导致气体膨胀产生浮力。
称量反应前后整套装置及药品的总质量,发现反应前后物质量总和相等。
【改进优点】整套装置方案,简洁流畅,操作简便安全,干扰因素少,用电子秤显示读数便捷且可见度高。
氢氧化钙和氢氧化钠混合溶液用于吸收二氧化碳气体,吸收充分且现象明显。
可引导学生进一步定量体会和理解一切化学反应遵循的基本规律——质量守恒定律。
附1:【实验装置图】附2:【实验仪器药品】电子秤,电源线,广口瓶,小烧杯、橡皮塞,注射器,药匙,碳酸钠粉末,稀盐酸,氢氧化钙溶液,氢氧化钠溶液,镊子。
【设计意图】验证碳酸钠粉末和稀盐酸反应,若二氧化碳气体没有散出去,反应前后各物质质量总和相等。
【实验原理】碳酸钠粉末和稀盐酸反应产生二氧化碳气体,氢氧化钙溶液和氢氧化钠溶液吸收二氧化碳气体,【实验用品】电子秤,电源线,广口瓶,小烧杯,橡皮塞,注射器,药匙,碳酸钠粉末,稀盐酸,氢氧化钙溶液,氢氧化钠溶液,镊子。
质量守恒定律中镁条燃烧的教学实验改进
质量守恒定律中镁条燃烧的教学实验改进【关键词】质量守恒定律;镁条燃烧;实验改进人教版九年级化学上册第五单元“课题1 质量守恒定律”第92页实验5-2,在石棉网上方将镁条点燃,观察现象,然后将镁条燃烧后的产物与石棉网一起放在托盘天平上称量,比较反应前后的质量。
教材设计该实验的目的是通过镁燃烧后质量增大来引导学生正确理解质量守恒定律,但按照教材上的实验步骤进行操作,实验效果不是很理想。
由此,本文主要探讨质量守恒定律中镁条燃烧的教学实验改进。
一、教材原实验分析参考《义务教育教科书教师教学用书·化学·九年级上册》,托盘天平的灵敏度较低,在实验时应注意使镁条有足够的长度,以保证天平的测量结果有明显变化。
有条件的学校可使用分析天平或电子天平进行称量。
我们选择精确度为0.01g的电子天平,按人教版教材中“课题1 质量守恒定律”的实验步骤,不做其他改进来做此实验。
改进前实验相关数据如表1。
实验前总质量包括的物品有镁条、石棉网、镊子、硬质垫板;实验后总质量包括的物品有镁条燃烧后的产物、石棉网、镊子、硬质垫板。
从实验结果来看,镁条用量较少时,反应后的固体总质量减小。
使用镁条质量增大到0.18g时,反应后固体的总质量没有明显变化;镁条质量增大到0.25g时,反应后总质量增加了0.01g;当镁条质量增大到0.33g时,反应后总质量没有发现明显变化,实验效果不理想。
之所以出现这样的结果,经分析主要是镁在燃烧过程中生成了大量的白烟逸散到空气中,而这白烟的主要成分是镁燃烧的产物氧化镁,逸散的氧化镁不能收集起来进行称量,因而反应后剩余物质的总质量减轻。
二、实验改进思路要解决教材中镁条燃烧实验结果偏小的問题,需要利用器皿将白烟罩住,尽量形成一个相对密封的环境,保证镁燃烧生成的产物不会逸散到空气中,而实验室中没有专用的仪器来完成这个实验。
在寻找实验材料的过程中我们首先用到了矿泉水瓶,将一个500mL矿泉水瓶拦腰剪开,留下下半部分,在实验中点燃镁条后将其迅速罩在白烟上方,发现矿泉水瓶能罩住一部分白烟,但因为镁条燃烧放出大量的热使矿泉水瓶迅速融化变形,还是有相当一部分产物逸散到空气中去了,实验最终称得的质量依然减轻,实验效果不理想。
质量守恒定律实验改进与创新
质量守恒定律实验改进与创新〈方案一>实验装置如图(1)所示,在底部铺有细纱的锥形瓶中,放入一小块火柴大小的白磷。
在锥形瓶口的橡皮塞上安装一根玻璃管,在其上端系牢一个小气球,并使长导管下端能与白磷接触。
将锥形瓶和玻璃管放在托盘天平上用砝码平衡.然后,取下锥形瓶.将橡皮塞上的玻璃管放在酒精灯上灼烧至红热后,迅速用橡皮塞将锥形瓶塞紧,并将白磷引燃。
待锥形瓶冷却后,重新放到托盘天平上,观察天平是否平衡。
磷+氧气---五氧化磷;该实验现象明显,白磷燃烧的产物不会对环境造成污染,且磷与氧气的燃烧在前面的学习中学生已有接触,学生较熟悉;但是,该实验存在下列几个缺陷:①在使白磷燃烧的过程中,必须取下橡皮塞,给玻璃管加热,导致锥形瓶中的空气有所流动,造成实验结果不准确;②由于玻璃管深入瓶内太长,有可能瓶内的气体因白磷燃烧时放热而膨胀,却不能及时进入气球中,而将瓶塞冲开,导致实验失败;③给玻璃管加热到红热时,有可能会将玻璃管融化,把管口封闭;另在给白磷加热时,细沙有可能把融化的白磷包裹起来,使实验时间延长;改进实验-:实验装置如图(2)所示1、操作方法:取一小块铜片(1。
5cm×1.5cm),制作成四周翘起的凹槽,放入小锥形瓶中,用镊子取一粒绿豆大小的白磷,放入铜片凹槽中,系上小气球,称量其质量;然后将锥形瓶放在铁架台上,垫上石棉网,加热,待到白磷燃烧完毕后,冷却,再次称量,两次称量的结果一样。
2、优点:①装置简单、易行,操作方便,现象明显,成功率100%。
两次质量的称量过程中,锥形瓶内外没有空气的流通,瓶内物质的质量没有损失,保证了称量的准确性。
②在瓶口接一气球,可以避免白磷燃烧时放热,而使气体膨胀把瓶塞冲开,导致实验失败。
③白磷燃烧前后,自始至终在密闭容器中进行,防止了燃烧产(P2O5)物对环境的污染。
④用铜片盛白磷,由于铜片具有良好的导热性能,加热时间非常短(一般20秒左右,相对给铺细沙的方式加热,缩短了10到15秒钟),而锥形瓶是属于可加热的仪器,由于有铜片的存在,白磷没有直接与瓶底接触,锥形瓶不会因为温度过高而炸裂。
质量守恒定律探究实验的改进
与探 究 实验 的 补 充 。教 材 第9 页 图5 4 验现 象之 一 是 2 —实
引 燃 。 这样 有 两 个 不 足 之处 : ( ) 热 时 间 长 1加
在教 学 过 程 中 ,培 养 学 生 的 创 造 性 思 维 的 前提 是 学 生 主体 作
用 的 充分 发 挥 。 如 今 , 新 能 力 的培 养 显 得 越 来 越 重 要 , 创 它包 括 了 好 奇 心 探 究 兴 趣 , 知欲 : 新 旧事 物 的敏 感性 , 真 知 的 执 著 追 求 对 对
上 述不 足 之 处 . 具 有 以 下优 点 : 还
知 识 来 源 于实 践 , 对 无 数 次 实践 的总 是 结。 众所 周知 , 非英 语 母 语 国 家 的少 儿 , 习 学 英语 有 两 个 明 显 制约 因素 : 是 缺 乏 语言 环 一 境, 二是 语 言 复 现 率较 低 。 到 底 , 是要 培 说 就 养 学 生 用 的意 识 。 学 以 致 用也 很 简 单 , 需 只
的 探 索 , 心 设计 每 一 堂 课 , 学 生 对 学 习有 兴 趣 。 精 使 实践 告 诉 我 们 ,
使 学 生对 学 习材 料 感兴 趣 的 最 好 方 法 就 是 创 造 一种 贴 近学 生 日常 生 活 的环 境 。
二 、 维 能 力 的培 养 思
对 于学 生 每 天 学 到 的知 识 , 门仅 仅 是 第 一 步 , 何 让 孩 子 们 入 如
( ) 于操 作 过 程 的 震 动 , 热 后 的玻 璃 管不 一 定 2由 加
能 刚 好接 触 到 白磷 。 针对上述 问题 , 将 “ 可 白磷 燃 烧 前 后 质 量 的 测定 ”
学 生标 新 立 异 , 胆 创 新 。 时 , 师 也 要 改 变 自己 的身 份和 和 分析 问题 的能 力 : 养 培
质量守恒定律探究实验创新设计与改进
3 创 新 设 计 与 改 进 的 实 验
根 据上 面 的设计 思 路 , 我 们 对 教 材 的 实验 进 行 了全 新 的设 计 与 改进 , 共 设 计 了五个 实 验 。用
本 课题 探究 的重点 是物 质质量 关 系 : 大于、 等
8号 橡皮塞 在小 的一 端凿一 个大 约 1 . 5 c m深 的小 洞, 插入 1 5×1 5 0规 格 的小试 管 及 5 0 m L小锥 形 作反 应容 器 ( 以下简 称“ 小试 管 ” ) , 实验 结果 表 现
除 可研究 电流热 效应 外 , 还 可做 电功 实验 、 电
功 率实验 。在 做 这两 个 实 验 时 , 需 将 两 电阻 丝并
联 在 电路 中 , 以在 电压相 等时 , 研究其 与 电流 间的 关 系 。此时 由于 外 电 阻很 小 , 应 接 至低 压 电源 的 “ 4 0 A 8 s ” 的强 电流输 出挡 。
再 用夹 子将 火柴 头部 紧压在 电阻丝上 。
不 断地点燃 火柴 , 而另 一 根 电阻丝 的温 度却 不 能
升 高到火 柴 的燃 点 。
5 反 思 与 拓 展
( 2 ) 配合外置导线 , 将上述装置 中电阻值不 同的
左右 电阻 丝 串联 后 接 入 低 压 电 源 中 ( 可 选 择 4~ I O V) , 则通过的电流相等 。数十秒钟后 , 压在 大电阻 值的电阻丝上 的火 柴先被 引燃 , 同时双面胶 或泡沫 块燃烧 , 出现明火并 冒浓 烟。学 生可直 观地 根据着 火先后 , 比较 出电流热效应与 电阻值间的关系。
1 问题 的 提 出
件容 易控 制 , 反 应速度 快 ; 三是使 用一 些学 生生 活
探究质量守恒定律的实验改进与创新
⑤待溶液颜色改变后,称量反应后仪器、药品的
总质量,记录质量 m2。
(3)改进后的优点
①反应速率快,实验现象明显;
②节约药品。用试管代替锥形瓶,反应物用量
少,而且实验结束后剪去下端参加反应的钢丝棉,上
端可回收再利用。
3.碳酸钠与稀盐酸反应前后质量的测定
图 5 钢丝棉
(1)实验用品和试剂
钢丝棉、质量分数 4%的硫酸铜溶液、试管、橡胶
图4
火柴燃烧前后质量的测定
④待试管冷却后,再放入烧杯中,用电子天平称
量,
记录质量 m2。
(3)改进后的优点
①用火柴燃烧代替红磷燃烧,去繁就简;
②装置始终密闭,
实验成功率高;
③培养学生的实验创新意识。
2.钢丝棉与硫酸铜溶液反应前后质量的测定
该实验的改进目的是提高反应速率,一分钟或两
分钟内就出现理想的现象,从而节省宝贵的课堂时
塞、烧杯、电子天平
(2)实验步骤
①在试管中加入适量硫酸铜溶液,塞好橡胶塞,
观察溶液的颜色;
②取适量钢丝棉,轻轻拧成比试管稍长的条状,
便于反应后将钢丝棉提离液面,观察钢丝棉表面的变
化以及溶液颜色的变化。钢丝棉浸入硫酸铜溶液的
一端稍大,以增加反应物的量(这步可由教师课前准
— 90 —
稍作分析,学生不难发现,反应后没有称量到二
氧化碳的质量,可顺势引导学生对实验进行改进与创
新,设计密闭体系的实验装置。然后由学生对各小组
设计的装置进行评价、改进,最后选择合理的装置(如
图 7),
小组合作再次实验。
(1)实验用品和试剂
碳酸钠粉末、稀盐酸、锥形瓶、气球、试管、单孔橡
胶塞、注射器、矿泉水瓶、电子天平
红磷燃烧前后质量测定实验的改进
红磷燃烧前后质量测定实验的改进摘要:初三化学验证质量守恒定律的实验中,通过测量红磷在密闭体系中反应前后的质量变化来进行验证。
但该实验装置成功率较低,红磷不易燃烧且经常出现气球破裂的情况。
文中通过巧妙的改进,使实验操作简单,成功率大大提高。
关健词:红磷质量守恒定律实验改进一、课本实验1.原实验器材:锥形瓶、玻璃管、气球、托盘天平、红磷、锥形瓶、细沙。
2.原实验目的:通过将玻璃管的下端加热后引燃红磷,验证红磷燃烧前后质量守恒,气球可以起到一个缓冲的作用。
3.原实验的不足:(1)红磷的着火点比较高,通过红热的玻璃管点燃红磷成功率极低。
因为玻璃管接触红磷的面积较小,达不到红磷燃烧的温度。
(2)红磷燃烧放出的热量和产生的高温白烟很容易通过导管进入气球,将气球烧坏。
(3)玻璃管很容易被细沙堵塞或被红磷堵塞,加热时容易在空气中点燃。
二、改进后的实验1.实验器材锥形瓶、玻璃棒、直角玻璃管、气球、托盘天平、红磷、细沙锥形瓶(见图3)。
仪器的制作:将玻璃管一端用酒精喷灯烧成图4的形状,玻璃管弯成如图2所示的直角形状,玻璃管一端接上气球。
将玻璃棒和玻璃管接入双孔橡胶塞,如图3所示。
2.实验步骤(1)在底部铺有细沙的锥形瓶中放入一小堆干燥的红磷。
(2)在锥形瓶口的双孔橡胶塞上,一边安装一个改进过的玻璃棒(玻璃棒末端能接触到红磷),一边安装一根玻璃弯管,弯管末端系牢一个小气球。
(3)将锥形瓶整体放在托盘天平上用砝码平衡,记录所称的质量M1。
(4)取下锥形瓶,将橡胶塞上的玻璃棒放到酒精灯上加热至红热后,迅速用橡胶塞塞紧锥形瓶,引燃红磷。
待锥形瓶冷却后,重新放到托盘天平上,记录所称的质量M2。
3.实验改进方案的选择以及优缺点方案一:由于红磷较难点燃,许多老师在做实验时尝试过用白磷代替红磷,装置仍用课本中的装置(如图1)。
白磷确实很容易点燃,但这一改进的缺点也很突出,白磷有毒,而且燃烧剧烈很容易烧坏气球,成功率较低。
方案二:于是笔者也曾尝试将玻璃直管换成玻璃弯管,将红磷换成白磷,装置采用图2装置图,用热水加热锥形瓶使白磷点燃。
