氢气在氯气中燃烧实验的巧妙设计.doc

氢气在氯气中燃烧实验的巧妙设计.doc:..氢气在氯气中燃烧实验的巧妙设计针对现行高中化学教材中氢气在氯气中燃烧实验存在的不足,如有毒的氯气和生成的氯化氢气体容易外逸,污染室内空气;氢气在氯气中燃烧时发出的苍白色火焰,可见度低,学生难以观察火焰的颜色,实验效果差等。利用下口瓶、小细口瓶、干燥管、摄像头、电脑和手机等构建的实验装置,很好地解决了以上问题,收到了很好的教学效果。关键词:氢气在氯气中燃烧;实验改进;实验设计1005?C6629(2016)ll?C0063?C04中图分类号:[1]中的“H2在C12中燃烧”实验(如图1所示),存在一定的不足,具体表现在以下几个方面:其一,因瓶口敞开,集气瓶内有毒的氯气和生成的氯化氢气体容易大量外逸。其二,由于氢气在氯气中燃烧时发出苍白色火焰,白燃烧”实验,解决了教材中原实验存在的实际问题。2研宄现状针对教材中“H2在C12中燃饶”实验存在的不足,一些教师也曾对该实验进行了改进研宄,但仍天做该实验可见度低,学生难以观察火焰的颜色。其三,该实验制得氯气(如图2所示)和氢气(如图3所示)时还分别需要一套较为复杂的气体发生器,无形地增加了教师实验准备的工作强度。针对以上问题,我们认为有必要对该实验进行研宄和重新设计,研制一个较为合理的“H2在C12中然不尽如人意,例如:有的实验方法[2]虽然解决了污染问题,但难以观察火焰的颜色(如图4所示);有实验方法[3]不仅火焰难以观察,而且仍然需要复杂的氢气和氯气的制备系统(如图5所示)。综合目前化学研究现状和教材中实验方法,我们对该实验开展了进一步的研究工作,作了如下改进设想和设计。3设计理念通过对“H2在C12中燃烧”实验的方法的研究和设计,重点解决以下问题:(1)实验的污染问题;(2)氢气在氯气中燃烧时火焰难以观察问题;(3)制备氢气、氯气的设备复杂问题,从而达到实验研究之目的。4设计方案在小细口瓶内装入稀硫酸和锌粒制得氢气,待将瓶内空气排尽后点燃小瓶上的玻璃尖嘴逸出的氢气,再将其放入容积为5000mL的下口瓶内,使氢气在瓶内的空气中安静地燃烧。然后在下口瓶的下口处制备氯气,氯气逐渐向上扩散,将空气向上排出,当火焰完全被氯气淹没时,氢气又在氯气中安静地燃烧,通过暗箱配合摄像头、大屏幕等观察火焰颜色的变化。生成的氯化氢气体和未反应的氯气被润湿的碱石灰颗粒吸收掉;利用注射器将氢氧化钠溶液注射到瓶体内,氢氧化钠溶液可吸收掉剩余的氯气和氯化氢气体。5实验材料下口瓶(外径18cm,高33cm,)1个、细口小玻璃瓶(容积30mL,,高7cm)1个、单球干燥管1支、玻璃尖嘴1个、塑料瓶1个、无底有盖纸箱(20cmX20cmX35cm)1个、手机1个、摄像头1个、笔记本电脑1台、粗铜丝(40cm)1根、PVC穿线管直角弯头1个、一次性注射器(20mL)2支、PVC穿线管(直径2cm,长15cm)1根,14号、4号、2号(单孔)橡胶塞各1个,打孔器1套、圆木锉1把、铁钳1把、大号注射针头1个、火柴1盒、橡胶管、透明胶带、脱脂棉、丝口密封带若干;浓盐酸(37%)、高锰酸钾晶体、颗粒状碱石灰、30%氢氧化钠溶液、锌粒、40%稀硫酸、冷水。