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摘要: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;实验设计文章编号:1005?C6629(2016)ll?C0063?C04中图分类号::B1问题提出现行高中化学教材[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