氧气化学性质的微型实验.docVIP

氧气化学性质的微型实验 氧气是初中学生最先接触和系统学习其性质的气体。充分认识氧气的化学性质对培养学生观察思维能力及动手实验能力具有十分重要的意义。现行初中化学教材（人教版）中氧气的性质实验存在着一些弊端：如制备、收集、存放氧气的实验装置过于庞大，实验时既浪费药品又不便于操作，且制取氧气需要一定时间，常常使实验者有忙乱感的现象，特别是在做硫磺燃烧实验时产生的大量的二氧化硫气体会产生一定的污染，易对操作人员及观察者造成一定伤害。这样的实验既不适合于教师课堂演示和学生分组练习，也不符合素质教育形势下的“STSE”教育的要求。为此，笔者设计了氧气化学性质的微型实验。 实验过程如下： 实验原理： 采用过氧化氢在常温下以二氧化锰作催化剂分解放出氧气，同时生成水，条件简单，安全可靠，清洁卫生。反应的化学方程式如下： ? ? 实验药品： 质量分数为30%的过氧化氢溶液、硫磺粉、木炭、细铁丝 ? 实验仪器： 微型化学实验使用的是微型仪器，市场上很难买到现成的配套实验仪器，本实验中利用身边容易找到的物品作为微型实验的代用仪器。 1、微型试剂瓶 废弃青霉素滴眼液塑料瓶一只，洗净，可存放少量液体试剂，贴上标签，如图1。 废弃硫酸阿米卡星药瓶（5mL）三只，洗净用滤纸擦干，用于存放木炭、硫磺等固体药品，如图2。 图1 图2 2、微型酒精灯 在硫酸阿米卡星药瓶瓶口加上普通酒精灯灯头、灯芯（约3cm），在瓶中加入酒精即可使用，另找一只废弃的普通胶卷的塑料筒作为灯帽，用它将该灯完全罩住即可将该酒精灯安全熄灭，类似酒精灯文献已有报道[1]，如图3。 图3 3、微型集气瓶[2] 废弃硫酸阿米卡星药瓶（8mL）一只，洗净即可使用。 5、玻璃棒 即普通玻璃棒，可选用较细的作为微型实验的仪器 ? 实验步骤及现象 1、气体的发生 如图：在微型集气瓶中加入少量粉末状二氧化锰，将滴眼液瓶中的过氧化氢溶液挤入其中，则液体中逐渐有气泡产生。 2、气体的检验 待气泡大量产生时将一支带火星的线香置于微型集气瓶口，若氧气已充满集气瓶则可以观察到线香复燃。 3、氧气的性质实验 （1）硫磺在氧气中燃烧 点燃酒精灯，将玻璃棒的一端稍稍加热，伸入盛有硫磺的微型试剂瓶中，轻轻接触硫磺粉末，硫磺遇热熔化，少量硫磺会沾在玻璃棒上。在酒精灯的外焰上点燃硫磺，可观察到硫磺在空气中燃烧，火焰呈微弱的淡蓝色，迅速将玻璃棒伸入集气瓶中则火焰立即变成明亮的蓝紫色。 （2）木炭、铁丝在氧气中燃烧 取一段细铁丝，一端缠绕在约绿豆粒大小的木炭上，另一端系在玻璃棒上，将缠绕着铁丝的木炭置于酒精灯外焰上加热至发红，可以观察到木炭在空气中燃烧只是发红没有火焰，铁丝没有燃烧，此时，将木炭由上而下缓慢伸入微型集气瓶中，则可清晰地观察到木炭在氧气中剧烈燃烧发出白光，待木炭燃烧怠尽时，由于木炭燃烧放出大量的热，此时，铁丝已达到燃烧所需的温度，可继续观察到铁丝能够剧烈燃烧，火星四射，并且铁丝的下端熔化成一“小球”。 本实验最显著的特点是：反应装置小，节省试剂，现象明显，操作便捷，几个实验一气呵成，污染很小，充分体现了“绿色化学” [3]的思想，特别适合中学化学课堂演示实验和学生分组实验。此外本实验所采用的仪器均为身边易于找到的废弃物品，更适合于条件落后的农村和边远山区的学校。 2H2O2 ==== 2H2O + O2↑ MnO2