高中化学 中学化学趣味实验 新人教版选修1.docx
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高中化学中学化学趣味实验新人教版选修1
中学化学趣味实验
1、滴水生烟雾
【原理】 硝酸铵在氯离子的催化下,发生如下的分解反应:
加水能引发这个反应,反应后产生的水又能引起更多的硝酸铵分解,使硝酸铵熔化,并跟锌反应。
它的化学方和式是
这个反就能放出大量的热,使晶体碘升华,产生红褐色的烟雾(还伴有少量水蒸气),同时生成浅蓝色的火焰。
【准备】 分别研细4g硝酸铵、0.5g氯化铵和0.5g碘。
【操作】
(1)把上述三种粉末混合均匀,城成小堆。
(2)取3g锌粉铺满小堆。
(3)用滴管向小堆上滴加1~2滴水,就产生红褐色的烟雾,生成浅蓝色的火焰。
【说明】
(1)本实验要注意安全,操作时应远离可燃物。
(2)药品的用量不宜多,多了容易引起爆炸。
(3)反应物以干燥为宜。
2、化学烟圈
【准备】 准备1只长方硬纸盒[(6×13×4cm,)一侧开一个圆孔(直径6~8mm)]。
【操作】
(1)取两小团棉花球,用镊子分别蘸取浓氨水和浓盐后放入两只塑料瓶盖里,两只瓶盖相距8~9cm。
(2)盖上盒盖,用指甲轻轻拍打盒盖(或盒底)的中间部分,见圆孔里喷出白色烟圈。
连续拍打,烟圈连续从圆孔里喷出。
【说明】
(1)本实验既能帮助学生理解氨的性质知识,又能激发学生的学习兴趣,是较好的课外活动实验。
(2)本实验要在没有风的地方做,以免空气流动快而不能形成烟圈。
3、滴水起火吹气生火
【原理】 过氧化钠遇水或遇二氧化碳都会发生反应,并产生氧气和大量的热量。
反应的化学方程式是
淀粉、棉花等有机物遇到氧气和受热,就着火燃烧。
【操作】
(1)取一小勺(久0.2g)过氧化钠,放在石棉网上。
加入少量淀粉,小心拌匀。
在混合物上滴1~2滴水(冬季滴入热水)。
片刻,混合物起火燃烧。
(2)取一团疏松、干燥的脱脂棉,放大石棉网上。
在棉团上拌入一小勺(约0.2g)过氧化钠,再滴入1~2滴水(冬季滴入热水)。
片刻,棉团起火燃烧。
(3)按上述方法把过氧化钠跟棉花拌和,改用一根长玻璃管,用嘴吹入二氧化碳气体。
片刻,棉花着火燃烧。
【说明】 棉花和淀粉要干燥,过氧化钠要纯净。
4、冰上点水
【原理】 电石跟水(冰)反应,产生可燃的电石气。
【操作】
(1)在表面皿里放一块冰,冰块中间放一块电石。
(2)冰上立刻产生乙炔气体。
用火柴点燃气体,气体燃烧,形成一团烈火,火焰上方冒出浓浓的黑烟。
(3)当电石跟冰全部反应完毕,火焰熄灭。
在冰上出现一个圆坑,滴入几滴酚酞试液,坑里的液体变成红色,说明有氢氧化钙生成。
5、燃烧成字
【原理】 硝酸钾受热分解,放出的氧气能促进纸张燃烧,使原来难以维持火星得以继续蔓延。
【准备】 配制少量热的饱和硝酸钾溶液。
【操作】
(1)用毛笔蘸取饱和硝酸钾溶液,在纸上写一个字,晾干。
(2)把烧红的大头针针尖韧带扎到蘸有硝酸钾溶液字迹的任一笔划上,当上有火星产生时,拔出大头针,火星把涂有硝酸钾溶液的整个字形雕空。
【说明】
(1)一般的练习簿纸可用于本实验。
(2)笔画应写得细些、浓些、均匀些。
(3)所选字形笔划要能够相连,但不要循环。
可以选用的字有大、禾、天、水等,避免写的字有日、回等。
6、点火成蛇
【准备】
(1)称取2g晒干或烘干的蔗糖放在研钵里研细。
(2)称取0.25g粉末状的碳酸氢钠,使它跟研钵里的蔗糖充分混均。
(3)在石棉网中间放5g草木灰,用药匙把草木灰摊成盘子状。
【操作】
(1)取一药匙蔗糖和小苏打的混合物,小心地堆放在草木灰的中央,使成锥体。
(2)在这圆锥体四周滴加2~3mL95%的酒精。
(3)点燃酒精,片刻后蔗糖和小苏打的小堆燃烧起来,慢慢“爬”出一条黑色蛇状物,可达0.5m长。
【说明】
(1)本实验不宜在通风处做(火容易吹熄)。
(2)蔗糖一定要干燥。
(3)草木灰可以反复使用。
7、水面鞭炮
【原理】 镁粉和二氧化硅的混合物,在引燃时发生如下反应:
硅化镁(Mg2Si)遇盐酸会产生硅烷。
它在空气里跟氧气接触,立即自燃爆鸣,发出火光和“噼啪”的响声。
化学方程式是
【操作】
(1)分别称取5g二氧化硅、8g镁粉,在研钵里研细、混均。
(2)把上述混合物装入坩埚内,略压紧,插入一根长约8cm的镁条。
用火引燃镁。
(3)待黑色煤渣状的生成物冷却后,取少量加入1:
1的盐酸溶液中,液面会出现火花、爆鸣声和缕缕白烟。
【说明】 硅化镁放大试剂瓶里能长期保存。
8、阻燃布
【原理】 氯化铵受热会分解
,这是一个吸热反应。
把浸有氯化铵的布条放在酒精灯火焰上烘烤,上述吸热反应使棉布条不易达到着火点。
这时氯化铵、氨和氯化氢起阻隔作用,使棉布条不能接触空气,所以氯化铵受热分解反应起到阻燃作用。
【操作】
(1)配制50mL氯化铵饱和溶液。
(2)取两块小棉布条,一块用自来水浸湿,另一块用饱和氯化铵溶液浸透,然后把两块布条晾干。
(3)同时点燃两只酒精灯,用镊子夹住两块布条,分别放到酒精灯火焰上烘烤。
(4)用水浸过的布条,很快就烧得无影无踪。
浸过氯化铵溶液的布条却不燃烧,布条上方冒出缕缕白烟。
(5)延长对布条的加热时间,布条慢慢变黑,但始终不能燃烧。
9、烧不着的纸币
【原理】 在纸币表面覆盖一层火棉,火棉遇火迅速燃烧。
当火棉燃烧完毕时,纸币仍没有达到着火点,因此不会着火燃烧。
【准备】
(1)在250mL烧杯里盛40mL66%的浓硝酸(C.P),沿玻棒慢慢加入20mL98%的浓硫酸(C.P),边加边搅拌,冷却后得到混合酸。
(2)取约30g药用棉花,分批、慢慢地用玻棒浸入混合酸中。
约10分钟取出硝化棉,放在水里漂洗到中性,然后挤掉水分,放大通风处晾干,得到火棉。
(3)取一张伍圆人民币,在纸币的两面薄薄地附上一层火棉,把边缘整平,夹在书里。
【操作】
用镊子轻轻地夹着附有火棉的纸币,点燃(点燃以后,拿镊子的手可轻轻地挥动一下),只见火燃烧,纸币仍完好无损。
【说明】 制火棉时,混合酸一定要冷却,而且棉花加到混合酸中时不能太快,一次加入的量不宜过多,否则在酯化过程中容易产生二氧化氮气体。
10、绿色的火焰
【原理】 硼酸和醇在浓硫酸存在下发生脱水反应,形成能挥发的
硼酸乙酯蒸气在燃烧时发出特征的绿色火焰。
【操作】 在干燥的蒸发皿里放1g硼酸晶体,加入25mL95%的乙醇和1mL浓硫酸,搅均。
把蒸发皿放在垫有石棉网的三脚架上,用火柴点燃混合物。
混合物立即迅速燃烧,产生美丽的绿色火焰。
11、火山爆发
(一)
【操作】
(1)取研细的1.5g氯酸钾晶体、3g蔗糖和0.5g碘,搅拌均匀后堆放在石棉网上。
(2)向固体混合物中间加2~3滴浓硫酸。
(3)大约半分钟后,混合物被点燃,发出浅紫色的火焰,同时生成大量的紫色烟雾。
【说明】 研细的氯酸钾、蔗糖和碘,放大研钵里用药匙搅拌均匀,但不能用研杵重压研磨。
12、火山爆发
(二)
【原理】 重铬酸铵灼热时会分解成深绿色的三氧化二铬、氮气和水,生成物中的气体使三氧化二铬喷发。
【操作】
(1)在坩埚里放入重铬酸铵晶体到1/2体积。
在坩埚中央插入一根长约7~10cm的镁条作引燃物,再加重铬酸铵晶体填满坩埚,压实。
(2)用酒精灯点燃镁条。
燃着的镁条使重铬酸铵受热分解,出现像火山爆发的壮观(绿色)。
13、粉笔响弹
【原理】 氯酸钾是强氧化剂,猛烈撞击后能分解出氧气。
红磷是强还原剂,容易燃烧。
氯酸钾和红磷的混合物,受到强烈碰击时发生剧烈爆炸。
【操作】
(1)称取18g氯酸钾,把它放在干燥洁净的研钵里,用研杵小心地研细。
(2)称取3g红磷。
小心地把细磷和氯酸钾粉末混合均匀。
(3)在混合物里滴入少量酒精,把混合物调成浆糊状。
(4)取九支粉笔,在粉笔较粗的一头,用小刀掏出一个小洞,洞里填满上面的糊状混合物。
(5)用纸沾上胶水,密封洞口。
放置1~2小时才能使用。
(6)使粉笔的封口朝下,向水泥地上猛力一掷,就会发出“乓”的一声震响。
【说明】 研磨氯酸钾晶体的研钵必须洁净,尤其不能混有有机物。
否则,研时容易发生爆炸。
制作的粉笔响弹不能随意乱掷,做成后要及时处理:
注意安全。
14、玻璃棒点灯
【原理】 高锰酸钾跟浓硫酸混合后,具有更强的氧化性。
这种混合物接触易燃烧的酒精后,产生大量的热量,能使酒精灯点燃。
【操作】
(1)取半药匙高锰酸钾晶体,用研钵研细后放在表面皿上。
(2)在玻璃棒搅拌下,在高锰酸钾粉末上用滴管滴入几滴浓硫酸,形成糊状合物。
(3)把蘸有混合物的玻璃棒在酒精灯的灯芯上沾一沾,灯芯立即被点燃。
【说明】 玻璃棒每次点完后,都要洗净或用纸擦净。
15、变色溶液
【原理】 本实验反应原理比较复杂,这里不详细说明。
铈盐是本反应的催化剂。
Fe2+跟邻菲啰啉反应生成稳定的桔红色螯合物:
Fe3+在一定酸性条件下跟邻菲啰啉络合呈蓝色。
【准备】
(1)配制A液:
称取3g丙二酸置于100mL烧杯中,加入47mL蒸馏水,使其溶解后,又在不断搅拌下加入3mL98%浓硫酸,再加入0.2g硝酸铈铵,搅均备用。
(2)配制B液:
在100mL烧杯中加入50mL蒸馏水,加入2.5g溴酸钾后,再滴加2~3mL邻二氮菲亚铁指示剂,搅均备用。
(3)配制邻二氮菲亚铁指示剂:
在250mL烧杯中,加入0.7g硫酸亚铁和0.5g邻二氮菲,再加入100mL水,搅均备用。
【操作】
(1)把A、B两种溶液混合,搅均后制得变色液。
(2)把盛有变色浓的烧杯置于30℃水浴中,可观察到溶液由红色变为蓝色,片刻又由蓝色变为红色,溶液颜色呈现周期性变化,直到溴酸钾耗完为止。
(3)变色速率随溴酸钾浓度减小而减慢,约10分钟后失去变色作用。
如果再添加些溴酸钾,则又恢复变色作用。
16、变色魔术
【原理】 含少量碘的水溶液呈棕黄色。
加入氢氧化钠溶液后,碘变成碘酸钠和碘化钠。
这水溶液是无色透明的。
这一反应的化学方程式是
在上述溶液里滴入酚酞试液,溶液变成红色。
再加入略过量的盐酸又生成单质碘,使溶液又呈棕黄色。
在这溶液里加入少量淀粉溶液,溶液显蓝色。
【准备】
(1)取8只75mL的烧杯,按顺序编号。
(2)在1号烧杯里滴加3~5滴碘酒。
在2号烧杯里滴入1滴6mol/L氢氧化钠溶液。
在3号烧杯里滴入2滴6mol/L盐酸。
在4号烽杯里滴入3滴6mol/L氢氧化钠溶液。
在5号烧杯里滴入4滴0.2%酚酞。
在6号烧杯里滴入5滴淀粉溶液。
在7号烧杯里滴入6滴6mol/L盐酸。
在8号烧杯里加入50mL蒸馏水。
【操作】
(1)上述1~7号烧杯,看来是空的。
演示时,把这些烧杯按顺序排好。
(2)把8号烧杯里的50mL水倒入1号烧杯里,溶液呈棕黄色。
(3)把1号烧杯里的溶液倾入2号烧杯里,溶液又变成无色透明的。
(4)把2号烧杯里的溶液倾入3号烧杯内,溶液再次呈棕黄色。
(5)把3号烧杯里的溶液倾入4号烧杯内,溶液再次变成无色透明的。
(6)把4号烧杯里的溶液一分为二,一份倒入5号烧杯内,另一份倒入6号烧杯里。
5号烧杯里的溶液变成红色,6号烧杯里的溶液浑浊状态。
(7)把6号烧杯里的溶液倒入7号烧杯里,溶液变成深蓝色。
【说明】
(1)只要掌握了化学原理,它们的变色顺序可以自行调节。
例如,在7号烧杯的蓝色溶液里加入适量氢氧化钠溶液,蓝色又会褪去
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