实验是化学学科的精髓和灵魂,也是化学学科的本质特征。人类发现并使用火,使生的食物变为熟食,这里面就蕴含了化学反应。化学反应的实质是有新物质生成,因此,化学反应的重要应用之一,即为制备新物质。
物质种类繁多,学生不能一一进行制备,因此,初高中阶段,教材主要设计了气态物质的制备,这些气体的制备知识,是考察的重点。学生需要掌握制备气体的原理和方法,并且能够独立地进行气体的制备。基于此,高一化学教研室经过认真的准备,在张凤兰老师的协助下,开展本次兴趣小组活动。通过本次兴趣小组活动,我们需要明确:1、实验室制备气体的典型制取装置;2、实验室制取、净化、收集以及尾气处理装置;3、实验室制备气体的流程(这属于气体制备程序性知识)。
活动前知识准备:
设计表格,填写氯气、氨气、二氧化碳、氧气的制取原理,并画出制取装置简易图。氯气与氨气的实验室制备属于高中重点掌握的知识,并且代表两种典型装置。
制取氯气的反应物状态为固体和液体,条件是为加热,通过复习回忆,进而完成仪器的组装。制取氨气的反应物为固态,条件为加热,这种装置在原来的初中教材中,曾利用高锰酸钾加热制取氧气。再加上初中所学的二氧化碳、氢气、氧气的制取装置(既反应物为固体和液体,不需要加热),三种典型装置已经全部学完,并在此处进行归纳总结。
学生已经储备了这样的知识,在小组活动前,进行必要的回顾,老师在兴趣活动中再加以简单总结,知识掌握上没有多少问题,就看实验操作了。
小组动手实验:
(一)根据你所设计的实验室制取氯气的制取、净化、收集、尾气处理装置,进行实验仪器的组装和连接。这部分操作,看似简单,而在学生实际操作中,对于净化装置中,长管进短管出的连接顺序,存在操作问题。
(二)用所给的双氧水和二氧化锰,选择制取氧气的装置,并组装装置,检验气密性,连接收集装置,实际制备一集气瓶氧气,用带火星的木条,检验生成的气体。部分同学选择了烧瓶,由于其体积大,而反应生成的氧气量并不大,效果不理想。在选用了试管作为反应容器后,效果较好。
(三)用所给的稀盐酸、碳酸钙,选择制取二氧化碳装置,组装制取装置,检验气密性,连接收集装置,制取一集气瓶二氧化碳,并用燃着的木条,验证该气体的不支持燃烧。这个实验学生做的非常成功。
通过兴趣活动,我们再一次认识到,不仅要把知识掌握扎实,还要切实提高学生的动手能力,此次兴趣活动,在制取气体方面,学生基本达到实验目的。
学生进行CI2实验仪器的组装和连接
学生用烧瓶制取O2
学生用带火星的木条检验生成的O2
学生用燃着的木条验证CO2不支持燃烧