中学化学实验研究(科学教育).doc

中学化学实验研究 讲义 化学（师范）专业用 秦浩正 主编 上海师大生环学院 2013.2 前 沿 化学是以实验为基础的科学。化学实验既是科研工具，也是化学教学的工具。做化学实验要多观察、多动脑，不但要关注实验原理、现象，还要注意操作技术。对于师范生，研究化学实验、做好化学实验更是科学教师的基本功。中学科学实验的化学篇向师范生提供重温和进一步巩固化学实验能力的机会，并从教学的角度重新认识那些看似不太复杂的中学化学实验。 化学篇共30课时，理论讲解、复习和仪器洗涤占6课时，其余24课时安排8个实验。其中3个来自初中、4个来自于高中，还有1个课外化学兴趣实验。从定性实验和定量实验分，有5个定性试验和3个定量实验。 怎样学好中学科学实验的化学篇呢？第一是要有认真的学习态度，其次是要做好预习。预习实验的原理、预习实验的操作要领，在预习中要强调思考，明白每一步实验的道理，避免“照方抓药”的学习方式……做化学实验是对一个人综合能力的培养和考验，希望每一位同学在修习化学篇的过程中经受住考验，综合能力得到长进。 实验一 几种常见溶液的配制 一 背景知识 配制溶液是中学化学的基本实验技能。初中化学要求学生能学会配制一定质量百分比浓度的溶液，高中化学则要求学生能够掌握配制一定物质的量浓度的溶液。本实验将帮助师范生重温配制一定浓度常见溶液的过程，体验实验过程中的操作要点，为未来指导学生实验打好基础。 二 实验目的 1 学会配置一定百分比浓度和摩尔浓度的溶液。 2 掌握实验过程中的操作要点。 三 实验内容 1 配制5%氯化钠溶液100克 2 配制5%硫酸亚铁溶液50克 3 配制1mol/L硫酸100毫升 四 实验原理 1 2 3 五 实验仪器和药品 1 仪器：托盘天平、量筒、称量纸、研钵、容量瓶、烧杯、滴管、试剂瓶、玻棒 2 药品：食盐、绿矾、浓硫酸、蒸馏水、铁钉 六 实验步骤： 1 配制100克5%氯化钠溶液的步骤 （1）计算 求算出配制100克5%的氯化钠溶液需氯化钠和水多少克。 （2）称量 称量5克氯化钠和95毫升蒸馏水。 （3）溶解 用量筒量取95毫升蒸馏水注入200毫升的烧杯内，在将前面称得的5克氯化钠加入，用玻璃棒搅拌，使其溶解，即得100克5%氯化钠溶液。 2 配制50克5%硫酸亚铁溶液的步骤 （1）计算 求算出配制50克5%的硫酸亚铁溶液需绿矾和水多少克。 （2）称量 4.57克绿矾和45.43毫升蒸馏水。 （3）溶解 用量筒量取45.43毫升蒸馏水注入100毫升的烧杯内，在将前面称得的4.57克绿矾加入，用玻璃棒搅拌，使其溶解，即得50克5%硫酸亚铁溶液。 3 配制100毫升1mol/L硫酸溶液的步骤： （1）计算 求算出配制100毫升1mol/L硫酸溶液需浓硫酸的体积。 （2）称量 用10毫升的量筒量取所需的浓硫酸。 （3）溶解 在80毫升的小烧杯中倒入一些水，用玻璃棒将浓硫酸缓慢引流之水中，不断搅拌。 （4）转移 将硫酸溶液转移至100毫升容量瓶中。 （5）定溶 往容量瓶中加蒸馏水至离刻度1到2厘米处，改用胶头滴管至刻度线。 （6）摇匀。按住容量品瓶瓶塞颠倒摇匀，反复进行三次。 七 实验记录： 实验步骤和现象 八 思考题 1 实验室配制硫酸亚铁溶液时常加适量酸和铁钉，试说明其原因。 2 物质的量浓度是一种“体积”浓度，配制的主要步骤有哪些？ 3 在配制1mol/L的氯化钠溶液时，称取58.5g氯化钠并直接溶解于1L水。这样做正确吗？ 4 你认为在指导学生做配制一定浓度溶液时，应抓住哪些要点？ 九 参考书目 1 化学实验精义（初中），陈耀亭等主编，四川科学技术出版社，成都，1989年12月 2 中学化学实验大全，刘正贤主编，上海教育出版社，上海，1994年12月第一版 实验二 氧气制取和性质 一 背景知识 在初中化学中，氧气历来是学习的重点。做好制取氧气和氧气性质的实验对于成功地进行教学十分重要。另外，氧气的制取还是“固体 + 加热”制取气体的典型实验。 二 实验目的 1掌握氧气制取和性质实验。 2体验实验过程中方法和操作的要点。 三 实验内容 1 以氯酸钾为基本原料制得并收集4集气瓶氧气 2 完成氧气化学性质的实验：跟硫粉反应；跟细铁丝反应；使余烬木条复燃 四 实验原理 1 氯酸钾在400℃分解产生氧气，如果用二氧化锰催化，分解温度大约降低到200℃。产生的氧气可以用排水集气法收集。 2KClO3 → 2KCl +3O2↑ (MnO2催化并加热)S + O2 → SO2（点燃） 3Fe+2O2 → Fe3O4（点燃） 3 使余烬木条复燃，是检验氧气的实验室检验氧气的方法。 五 实验仪器和药品 1仪器：大试管、单孔塞、集气瓶（4只）、橡皮管、弹簧夹、铁架台、试管夹、煤气灯、燃烧匙、水槽、火柴，木条（