《中学化学实验教学研究》.docx

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《中学化学实验教学研究》

《中学化学实验教学研究》典型实验研讨

实验项目设置与内容提要

序号

实验项目名称

计划

时数

每组

人数

实验

类型

实验

要求

内容摘要

承担

实验室

1

氧气的制备与性质实验研究

2

2

综合性

必修

实验室氧气的制备装置准备，催化剂催化效果的研究，药品配比研究，氧气性质研究，试管的规范操作。

教学论实验室

2

氢气的制备与性质实验研究

2

2

综合性

必修

启普发生器的规范操作，酸液浓度的研究，氢气还原氧化铜，氢气的爆鸣实验设计研究。

教学论实验室

3

钠及其重要化合物实验研究

2

2

综合性

必修

钠与水反应气体的检验的实验设计，过氧化钠生成的实验现象，过氧化钠与水和二氧化碳反应的实验研究。

教学论实验室

4

硝酸钾溶解度的测定

2

2

综合性

必修

硝酸钾溶解度的测定的方法，数据的分析与处理，水浴加热，蒸发的规范操作。

教学论实验室

5

电解水的实验研究

2

2

综合性

必修

电解水装置的实验设计，电解水实验条件的研究设计。

教学论实验室

6

胶体电泳实验研究

2

2

综合性

必修

氢氧化铁胶体的制备，胶体电泳实验条件的研究设计。

教学论实验室

7

乙酸乙酯的制备实验研究

2

2

综合性

必修

乙酸乙酯实验室制备的装置研究，反应物配比研究，产品分离。

教学论实验室

8

白酒中甲醇的鉴定实验研究

2

2

综合性

必修

甲醇鉴定的方法，某些特殊试剂的配制。

教学论实验室

实验一氧气的制备与性质实验研究

一、实验目的

1.掌握实验室氧气的制备、氧气性质实验的操作技能及实验的准备

2.探索氯酸钾法制取氧气实验的最佳方案（催化剂的选择和试剂的配比）

3.掌握有关试管的规范操作

4.训练用实验对比方法研究具体教学实验。

二、仪器、药品及材料

酒精喷灯、打孔器、天平、玻璃管、铁架台；

酒精灯、硬质试管、橡胶塞、试管夹、集气瓶、水槽、研钵、燃烧匙、胶头滴管；

高锰酸钾、氯酸钾、二氧化锰、三氧化二铬，氧化铁、氧化铜、硫粉、木炭、铁丝（石棉网丝）、蜡烛、石棉粉。

浓硫酸、无水酒精。

三、内容提要及要求

1.有关试管的规范操作：

液体物质的加入（倾倒、滴加）

固体物质的加入（镊子，药匙、纸槽）

试管的振荡、加热

2.用氯酸钾制备氧气催化剂的选择：

具体要求如下：

⑴催化剂可选用MnO2、Fe2O3、CuO、Cr2O3（亦可自选）。

⑵实验效果应考虑产生气体的速率，气体的体积，是否有异常现象，副反应等。

⑶对比催化剂的催化效果应控制其他反应条件（试管大小、加热灯具及温度氯酸钾与催化剂的配比、固体颗粒大小等）。

⑷实验前要设计好实验方案、步骤，实验记录表；实验中及时记录好有关现象和数据；实验后进行逐项和综合的对比与分析，并总结出自己的观点和结论。

3.用氯酸钾制备氧气实验中氯酸钾与二氧化锰配比的定量研究：

具体要求如下：

⑴氯酸钾与二氧化锰配比的选择（应控制氯酸钾的用量固定）。

⑵实验效果应考虑产生气体的速率及气体的体积的变化。

⑶实验前要设计好实验方案、步骤，实验记录表；实验中及时记录好有关现象和数据；实验后进行逐项和综合的对比与分析，并总结出自己的观点和结论。

⑷实验数据建议制作成曲线图。

4.氧气的制备（氯酸钾、二氧化锰）及性质

⑴氧气制备实验的准备

试管的选用

玻璃管的加工

酒精喷灯的使用

仪器的组装和气密性检查

药品的准备

MnO2纯度的检查及处理

KMnO4纯度的检查及处理

药品用量的估算

⑵.氧气的制备实验

　气体产生速率及产量的控制

　气体收集

　KClO3制备氧气异常现象观察与分析

⑶.氧气的性质实验

木炭,硫,蜡烛,铁在氧气中的燃烧

5.趣味实验

⑴魔棒点火在一只蒸发皿里放蚕豆大小KMnO4粉末,滴加浓硫酸,混合均匀后,用玻璃棒蘸取,在酒精灯上沾一沾,酒精灯点燃.

⑵水中火花取小试管加入约2mL无水乙醇，然后沿试管内壁滴加浓硫酸约2mL，最后加入KMnO4固体5-6粒，观察现象。

四、问题与讨论

1.用用氯酸钾制备氧气，可能发生什么事故？

如何防止

2做好氧气制备与性质实验的关健是什么？

3.为了使学生看清演示实验，老师演示时应注意什么问题？

4.氧气性质实验的观察重点是什么

5.用实验对比方法研究具体实验，设计方案时应该注意的问题是什么？

实验二氢气的制备与性质实验研究

一、实验目的

1.掌握实验室氢气的制备、氢气性质实验的操作技能及实验的准备

2.探索实验室制取氢气实验的最佳条件（酸液浓度的选择和锌粒的处理）

3.氢气还原氧化铜，氢气爆鸣实验的设计。

4.掌握启普发生器的规范操作

5.学习用实验对比方法研究具体教学实验。

二、仪器、药品及材料

酒精喷灯、打孔器、玻璃管、铁架台；

启普发生器，酒精灯、硬质试管、橡胶塞、试管夹、集气瓶、水槽、胶头滴管；

高锰酸钾、二氧化锰、氧化铜、镁带、铝片、铁片、锌粒；

浓盐酸、硫酸铜溶液，浓氢氧化钠溶液、洗涤精、甘油（吹泡液）、凡士林。

三、内容提要及要求

1.有关启普发生器的规范操作：

构造：

球形滤斗，底座，具塞导气管

　规格（mL）：

100,250,500,1000,2000

安装

气密性检查

锌粒和酸液的加入

酸液的更换和锌粒的添加

使用范围

使用后收臧

2．实验室制备氢气实验的最佳方案选择

金属的选用（镁,铝,铁,锌）

锌粒的处理

酸液浓度的探究（浓盐酸：

水）

3.氢气的制备及性质实验

氢气的验纯

氢气的收集

氢气的燃烧

氢气与氧气暴鸣实验研究

氢气与氯气爆鸣实验研究

氢气还原氧化铜

四、问题与讨论

1.氢气制备和性质试验存在哪些不安全因素？

如何防止事故发生？

2使用启普发生器要注意哪些问题？

3.在初中化学教学中，氢气还原氧化铜试验的目的是什么？

如何实现？

实验三钠及其重要化合物实验研究

一、实验目的

1.掌握钠及其化合物的性质试验的演示操作技能及实验的准备

2.掌握过滤装置的准备及操作技能。

二、仪器、药品及材料

注射器、矿泉水瓶、酒精灯、硬质试管、蒸发皿、小烧杯、胶头滴管、漏斗、木条；

钠、过氧化钠、碳酸钠、铝箔、碘、浓氨水。

三、内容提要及要求

1.钠镜的制作

2．钠与水反应生成的气体检验方法设计

铝箔法

小试管法

矿泉水瓶法

注射器法

3．钠在空气中燃烧（Na2O2）

钠在石棉网上与蒸发皿上加热现象的区别

钠在石棉网上异常现象的试验探究

4.滴水生烟（Na2O2+H2O）

5.CO2与H2O使棉花着火

6.趣味实验——地雷阵

①取单质碘3g左右置于烧杯中。

②加浓氨水40mL左右，木棒搅拌。

③反应一段时间后，将上层悬浊液沿木棒倾入漏斗过滤，烧杯中未反应的

碘继续与滤液反应，重复多次。

④把滤纸取出，平铺在木板上晾干。

原理：

5NH3+3I2=NI3·NH3+3NH4I

2NI3·NH3=3I2+N2+2NH3（爆炸）

四、问题与讨论

1．钠与水反应气体产物各种检测方法优缺点是什么？

2．钠在在石棉网上异常现象的原因是什么？

3．做好滴水生烟实验的关机是什么？

实验四硝酸钾溶解度的测定

一、实验目的

1.掌握测定硝酸钾溶解度的方法及实验操作关键

2.掌握溶解度曲线绘制及数据处理方法

3.掌握水浴加热、蒸发等规范操。

4.掌握硝酸钾溶解度测定的实验准备。

二、仪器、药品及材料

酒精喷灯、打孔器、天平、玻璃棒、铁架台；

酒精灯、硬质试管、橡胶塞、试管夹、温度计、量筒、烧杯、蒸发皿、坩埚钳，干燥器；

硝酸钾、蒸馏水。

三、内容提要及要求

1.溶质质量法测定硝酸钾溶解度的实验

①称取蒸发皿的质量（m1）

②安装仪器，用量筒量取10mL蒸馏水，倒入大试管中，在一只250mL的烧杯里倒入150mL水作水浴，利用水浴控制温度，使试管温度保持在指定温度，同时向试管里加入少量硝酸钾晶体，边加热边搅拌直到在恒定温度五分钟内不再溶解。

③倒入饱和溶液，称量蒸发皿和饱和溶液的质量（m2）。

④蒸发、冷却、称量蒸发皿和晶体的质量（m3）

⑤数据记录与处理，计算溶解度

2.结晶析出法测定硝酸钾溶解度的实验设计

①用天平称取5g硝酸钾晶体（化学纯或试剂纯），放入干燥而洁净的大试管中，再准确量取蒸馏水5mL倒入试管中，试管在水浴中加热。

②待晶体全部溶解后，将试管取出，边搅拌边冷却，准确记录硝酸钾晶体刚析出的温度。

③往试管中加水每次1mL,按以上步骤和要求测定，当水的体积分别为6、7、8、9、10mL等时，记录溶液刚析出硝酸钾晶体时的温度。

④数据记录与处理，计算溶解度

3.硝酸钾溶解度曲线的绘制

以纵坐标表示溶解度，横坐标表示温度，用三种不同颜色表示硝酸钾溶解度理论值和实验值

•硝酸钾在不同温度下的溶解度

T/℃

20

30

40

50

60

70

80

S/g

31.6

45.8

63.9

85.5

110.0

138.0

169.0

四、问题与讨论

1．分析比较误差产生的原因

2．比较两种方法的优缺点，提出改进意见。

3．总结本实验的要点。

注意的问题？

4．如果是你准备这个实验课，两种方法，你将选择那种方法？

5．从中学化学实验需要考虑，此实验在温度计和水浴加热的操作技术上，你会向学生介绍哪些内容？

实验五电解水实验研究

一、实验目的

1.掌握电解水实验的操作技能及其实验准备。

2.探索电解水实验的最佳条件。

3.培养根据不同情况选择不同条件及代用品，研究和改进实验的能力

4.了解学生电源的使用。

5.学习用正交实验法探究实验最佳条件，并初步尝试对实验结果用直观分析法进行分析。

二、仪器、药品及材料

酒精喷灯、打孔器、天平、玻璃管、铁架台；

学生电源，霍夫曼水电解器，水槽，石墨棒，铁丝，Pt,,保险丝，不绣钢丝，镀铬回形针，U型管，橡皮管；

硫酸，氢氧化钠

三、内容提要及要求

1.电解水实验装置的设计研究

2.电解水最佳实验条件的研究

电解质及其浓度的选择

硫酸（体积比：

1：

5，1：

10，1：

15）

氢氧化钠（5﹪，10﹪，15﹪）

电压（4V,8V,12V）

电极材料（Pt,C,保险丝，不绣钢丝，铁钉，镀铬回形针）

电极距离

3.两极气体体积比例分析与控制

四、问题与讨论

1．探索用硫酸或氢氧化钠作电解液时的最佳浓度？

2．影响电解速率的主要因素是什么？

3．电解水所得气体体积比往往不是2：

1，原因何在？

如何改进？

4．总结电解水演示实验最佳条件

5.正交实验法研究实验的优点是什么？

实验六胶体电泳实验研究

一、实验目的

1.掌握实验室氢氧化铁胶体制备的操作技能及实验的准备

2.探索胶体电泳实验的最佳条件

二、仪器、药品及材料

酒精喷灯、、打孔器、天平、玻璃管、铁架台；

学生电源，水槽，石墨棒，U型管，橡皮管,胶头滴管,小烧杯；

三氯化铁、尿素，0.01mol/L硝酸钾溶液

三、内容提要及要求

1．氢氧化铁胶体的配制

2．氢氧化铁胶体电泳实验装置的设计研究

氢氧化铁胶体密度增加

硝酸钾隔膜物质的加入

隔膜电极的制作

３..氢氧化铁胶体电泳最佳实验条件的研究

两极现象的观察

氢氧化铁胶体用量

电压（4V,8V,12V）

电极材料

电极距离

4．趣味实验

魔术师变“饮料”

①取适量饱和碳酸氢钠于小烧杯中，再加入少量氯化钠、柠檬酸适量，即得汽水。

②用洁净玻璃棒蘸取硝酸银搅拌汽水，即得“牛奶”

③向“牛奶”中加过量氨水和酚酞，即得“果露”

④将装有“果露”的小烧杯盖上沾有硫化氨的手帕，即得“咖啡”

四、问题与讨论

1.配置氢氧化铁胶体应该注意的事项是什么？

2．电压的高低与Ｕ型管的大小和胶体的用量不同，对胶体电泳实验效果有和影响？

3.如果将碳棒电极直接插入胶体溶液中，接通电源是否能够清楚观察现象？

实验七乙酸乙酯的制备实验研究

一、实验目的

1.掌握乙酸乙酯实验室的制备的操作技能及实验的准备

2.探索实验室制备乙酸乙酯的最佳条件

二、仪器、药品及材料

酒精喷灯、、打孔器、天平、玻璃管、铁架台；

酒精灯、硬质试管、橡胶塞、试管夹、胶头滴管，碘量瓶；

浓硫酸、乙酸，无水酒精，饱和碳酸钠溶液，饱和氯化钠溶液，葡萄糖，亚甲基蓝，3mol/L氢氧化钠溶液。

三、内容提要及要求

1．.酯化反应装置的设计

　蒸馏法

　　　　回流法

２．药品的配比与加入顺序

乙醇：

浓硫酸：

冰醋酸的体积比（mL）

3．产物的分离

饱和碳酸钠、饱和氯化钠

４..趣味实验－蓝瓶子

取3mol/L氢氧化钠溶液50mL放入100mL的碘量瓶中，再加入2g葡萄糖，振荡，待葡萄糖全部溶解后，加入0.02-0.05mg亚甲基蓝，振荡摇匀。

静止无色，振荡蓝色。

四、问题与讨论

1.蒸馏法、回流法两种方法，哪种更适于课堂演示？

2．如何采取适当的方法和措施提高乙酸乙酯的产率？

3.为了使学生看清酯层，可以采取什么措施？

4.蓝瓶子实验的原理是什么?

实验八白酒中甲醇的鉴定实验研究

一、实验目的

1.了解甲醇的鉴定方法

2.学习各种试剂的配制

二、仪器、药品及材料

具塞比色管；

高锰酸钾、草酸、磷酸、硫酸、盐酸、亚硫酸钠、品红、白酒，甲醇、乙醇、

三、内容提要及要求

1..试剂的配制

（1）高锰酸钾—磷酸溶液：

称取3g高锰酸钾，加入15mL磷酸（85％）与70mL水的混合物中，溶解后加水至100mL，贮存在棕色瓶内,为防止氧化能力降低,保存时间不要太长.

（2）草酸-硫酸溶液：

称取５ｇＨ2Ｃ2Ｏ4或7ｇＨ2Ｃ2Ｏ4·2H2O溶于H2SO4（1:

1）中至100mL.

（3）品红-亚硝酸钠溶液：

称取0.1g碱性品红，研细；分批加入共60mL80℃的水中，边加入水边研磨使品红溶解，用滴管吸取上层溶液于100mL容量瓶中，冷却后加入10mL10﹪亚硫酸钠溶液，1mL浓盐酸，再加水至刻度，充分混匀，放置过夜，如溶液有颜色，可加入少量活性炭搅拌后过滤，贮存于棕色瓶中，置暗处保存，溶液呈红色时，应放弃重新配制。

2．鉴定分析步骤

（1）取样酒、甲醇、乙醇、滴入甲醇和乙醇各10mL,分别置于四只25mL具塞比色管中，然后各滴加1mL高锰酸钾—磷酸溶液混匀，放置10min；在依次滴加1mL草酸-硫酸溶液混匀,于20℃以上静置30min.

（2）观察四只具塞比色管中的颜色。

甲醇为蓝紫色、乙醇为无色，滴入有甲醇和乙醇的为蓝色。

四、问题与讨论

1.此法鉴定甲醇的实验原理是什么？

2．在课外组织学生开展实验探究活动，内容选择应该注意什么？