化學(xué)必修ⅰ人教新課標(biāo)有毒氣體實(shí)驗(yàn)方法的創(chuàng)新化學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)

1、有毒氣體實(shí)驗(yàn)方法的創(chuàng)新姓名周秀芝  單位開(kāi)封市第七中學(xué)職稱(chēng)中學(xué)高級(jí) 參賽實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)有毒氣體實(shí)驗(yàn)方法的創(chuàng)新教材版本和年級(jí)人教版 必修1  實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)目的：在必修1第四章非金屬及其化合物中，師生對(duì)于氯氣、二氧化硫、二氧化氮、一氧化氮等有毒氣體的實(shí)驗(yàn)，有不同程度的恐懼，產(chǎn)生“避之而不及”的心態(tài)，難免影響課堂教學(xué)效果。為了解決有毒氣體的實(shí)驗(yàn)問(wèn)題，我們進(jìn)行了各種嘗試，創(chuàng)新設(shè)計(jì)了一種綠色化的實(shí)驗(yàn)方法，集各種氣體的制取、儲(chǔ)存和取用于一體，環(huán)保、安全、快捷。實(shí)驗(yàn)儀器、試劑：創(chuàng)新儀器主要有三種：【注：都是醫(yī)院用過(guò)的物品】1、 塑料輸液瓶（袋）： 其優(yōu)點(diǎn)是：瓶口密封性

2、好，便于貯存氣體；瓶體無(wú)色，便于觀察反應(yīng)現(xiàn)象 ；瓶塞留有注射器針頭插入的專(zhuān)門(mén)位置；塑料耐腐蝕，與常見(jiàn)氣體不反應(yīng)。瓶體體積可變，易于排除瓶?jī)?nèi)空氣，使收集的氣體較純凈，又易控制氣體的量，輸液袋效果更好；常用規(guī)格有100mL、250mL、500mL。簡(jiǎn)稱(chēng)輸液瓶（袋）。2、 注射器：其優(yōu)點(diǎn)是：密封性好；有刻度，便于量取氣體和液體的體積; 利用針頭添加和吸取物質(zhì)，快捷方便。規(guī)格有多種，如5mL、10mL、20mL、30mL、50mL、100mL。3、 青霉素藥瓶：其優(yōu)點(diǎn)是：瓶口能密封，能貯存少量氣體；瓶體容積小，所需藥品少；瓶體無(wú)色，便于觀察反應(yīng)現(xiàn)象；瓶塞便于注射器針頭插入。一般是10mL。簡(jiǎn)稱(chēng)小藥瓶。

3、二氧化硫的制取與性質(zhì)實(shí)驗(yàn)用到的藥品有：濃硫酸、亞硫酸鈉飽和溶液，石蕊試液、品紅溶液、高錳酸鉀酸性溶液、碘水、酚酞、氫氧化鈉稀溶液、熱水實(shí)驗(yàn)儀器裝置圖（無(wú)論用手或電腦畫(huà)都必須清晰）及儀器的組裝說(shuō)明：實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新原理與特點(diǎn)：1、 實(shí)驗(yàn)方法：1、 制取氣體（1） 選擇一個(gè)合適容積的輸液瓶（袋）。演示實(shí)驗(yàn)選擇容積最小的100mL，探究實(shí)驗(yàn)選擇容積大的。清洗干凈，抽出其中的空氣，接近真空。根據(jù)制取氣體的量，計(jì)算所需藥品的質(zhì)量或體積。（2） 根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)、反應(yīng)的劇烈程度和氣體的性質(zhì)，一般有兩種方法制取氣體：方法一：如果是液體與液體之間反應(yīng)，把藥品直接注入輸液瓶（袋）內(nèi)反應(yīng)。這種方法能確保實(shí)驗(yàn)的安全與環(huán)保，

4、應(yīng)用方便。方法二：如果需用固體與液體反應(yīng)，且固體不能加入輸液瓶（袋）內(nèi)，可采用在注射器內(nèi)反應(yīng)，快速把氣體推入輸液瓶中。（制備反應(yīng)過(guò)于劇烈的氣體時(shí)，動(dòng)作應(yīng)快速、準(zhǔn)確，否則會(huì)有少量氣體泄漏）2、 儲(chǔ)存氣體（1） 建議現(xiàn)制現(xiàn)用，若要放置一到兩天，瓶塞針眼處涂上凡士林。（2） 盛有氣體的塑料瓶（袋），易于放置和搬運(yùn)，使用十分方便。3、 取用氣體 選擇一個(gè)潔凈的合適大小的注射器，把針頭插入輸液瓶（袋）內(nèi)，吸取所需氣體的量，進(jìn)行相關(guān)氣體的實(shí)驗(yàn)。 建議在小藥瓶?jī)?nèi)做氣體的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，不僅所需氣體的量少，而且氣體在密閉空間內(nèi)反應(yīng)，減少有毒氣體的逸出。例如：制取少量的二氧化硫氣體（1） 取一個(gè)已抽成接近真空的250

5、mL塑料輸液袋。（2） 用一個(gè)注射器向瓶?jī)?nèi)注入4mL濃硫酸，用另一個(gè)注射器吸取飽和亞硫酸鈉溶液，針頭插入瓶?jī)?nèi)，慢慢加入溶液，邊加邊振蕩，觀察氣體的量，控制加入亞硫酸鈉溶液的量約10mL，吸出溶液。例如：二氧化硫的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)（1） 準(zhǔn)備四個(gè)小藥瓶，分別加入兩滴管下列溶液：品紅溶液、石蕊試液、高錳酸鉀酸性溶液、碘水，蓋好瓶塞，用注射器抽出瓶?jī)?nèi)空氣。（2） 用一個(gè)潔凈的20mL注射器，吸取10mL的二氧化硫，分別向小藥瓶?jī)?nèi)注入1mL 至2mL的二氧化硫，振蕩，觀察現(xiàn)象。（3） 向盛有稀氫氧化鈉溶液的燒杯中滴加兩滴酚酞，輸液瓶插上針頭，倒放入NaOH溶液中，擠壓瓶體，觀察現(xiàn)象。（4） 把盛品紅溶液的小藥

6、瓶，放入盛有熱水的燒杯中，加熱，觀察溶液的顏色變化。（5） 排出廢液，清洗輸液瓶，重復(fù)使用或放入廢物箱。制二氧化氮該實(shí)驗(yàn)解決了三個(gè)問(wèn)題：制取二氧化硫，必修1 P90實(shí)驗(yàn)4-7，二氧化硫的還原性4、 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：（1） 輸液袋比輸液瓶真空程度更好，殘留空氣更少。（2） 制取氣體的量以不使瓶體鼓起為宜。（3） 針頭與酸能發(fā)生反應(yīng)，用后應(yīng)及時(shí)清洗。（4） 學(xué)會(huì)巧妙清洗輸液瓶和排除空氣。制氯氣（5） 瓶塞反復(fù)使用，會(huì)漏氣，及時(shí)更換。2、 實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新點(diǎn)（1） 實(shí)驗(yàn)過(guò)程環(huán)保安全，余氣處理簡(jiǎn)單。（2） 實(shí)驗(yàn)儀器容易獲得，實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)潔。（3） 實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)便，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯。（4） 節(jié)約藥品，容易控制氣體的量。（

7、5） 靈活性強(qiáng)。如：較好地做銅與稀硝酸反應(yīng)及NOX性質(zhì)實(shí)驗(yàn)。（6） 適合學(xué)生分組探究實(shí)驗(yàn)，值得推廣應(yīng)用。（7） 應(yīng)用范圍廣泛。這種方法適合于中學(xué)化學(xué)中的大多數(shù)有毒氣體的制取和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)。例如：用84消毒液和 6mol/L的鹽酸制氯氣,用銅絲（片）和 10mol/L的濃硝酸制二氧化氮,用濃硫酸和濃鹽酸制氯化氫,用濃氨水和濃氫氧化鈉溶液制氨氣；還適用于無(wú)毒的氣體，如：用飽和碳酸鈉溶液和濃硫酸制二氧化碳,用雙氧水和二氧化錳制氧氣,用鎂條和稀硫酸制氫氣。推薦下列實(shí)驗(yàn)方案：一、 氯氣：1、推薦藥品：84消毒液、6mol/L鹽酸，石蕊試液、品紅溶液、碘化鉀淀粉溶液、溴化鈉溶液、一片干燥的紅紙、一片濕潤(rùn)的紅紙

8、、一條濕潤(rùn)的碘化鉀淀粉試紙、鈉塊、細(xì)沙、氫氧化鈉濃溶液 、水2、制取少量的氯氣：（1） 取一個(gè)已抽成接近真空的100mL塑料輸液瓶。（2） 用一個(gè)注射器向瓶?jī)?nèi)注入5mL6mol/L鹽酸，用另一個(gè)注射器吸取15mL的84消毒液，針頭插入瓶?jī)?nèi)，慢慢加入溶液，邊加邊振蕩，觀察氣體的量，控制加入84消毒液的量，10mL即可。3、氯氣的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)：（1）準(zhǔn)備8個(gè)小藥瓶，其中4個(gè)分別加入兩滴管下列溶液：石蕊試液、品紅溶液、碘化鉀淀粉溶液、溴化鈉溶液；另外4個(gè)干燥的小瓶?jī)?nèi)，分別放入一片干燥的紅紙、一片濕潤(rùn)的紅紙、一條濕潤(rùn)的碘化鉀淀粉試紙、一塊綠豆大的鈉塊（瓶底鋪上細(xì)沙）、蓋好瓶塞，用注射器抽出瓶?jī)?nèi)空氣。（2）

9、用一個(gè)潔凈的20mL注射器，吸取15mL的氯氣，分別向小瓶?jī)?nèi)注入1mL至2mL的氯氣，振蕩，觀察現(xiàn)象。向放鈉的瓶中加入約4mL的氯氣，再用注射器加入幾滴水，觀察現(xiàn)象。（3）向輸液瓶?jī)?nèi)注入10mL氫氧化鈉濃溶液，振蕩，觀察氣體的顏色變化和瓶的容積變化，又制成了84消毒液。把瓶?jī)?nèi)溶液保存，需要氯氣時(shí)再加入濃鹽酸，即可重復(fù)使用。該實(shí)驗(yàn)解決四個(gè)問(wèn)題：制取氯氣，必修1 P84實(shí)驗(yàn)4-4、4-5，必修2 P8實(shí)驗(yàn)1-1，必修2 P21實(shí)驗(yàn)1-2二、二氧化氮：1、推薦藥品：銅片（絲）、10mol/L硝酸，氫氧化鈉濃溶液、熱水、水2、制取少量的二氧化氮?dú)怏w（1） 取一個(gè)已抽成接近真空的100mL塑料輸液瓶。（

10、2） 用一個(gè)注射器向瓶?jī)?nèi)注入少量10mol/L的濃硝酸，再把一根較長(zhǎng)的銅絲從針孔插入瓶中，控制銅絲與硝酸的接觸，控制氣體的量。說(shuō)明：若無(wú)銅絲，可以改為向一個(gè)20mL注射器內(nèi)放入三片小于其內(nèi)徑的銅片，安裝好注射器的活塞，排盡其中的空氣。再吸入8mL10mol/L濃硝酸，立即把針頭插入輸液瓶?jī)?nèi)，控制活塞，等反應(yīng)結(jié)束把氣體推入輸液瓶。3、二氧化氮的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)（1） 用一個(gè)30mL注射器，吸取15mLNO2，把針頭插入橡皮塞上，推或拉注射器的活塞，從針頭方向觀察注射器內(nèi)氣體顏色的變化。完畢，向注射器內(nèi)吸入少量水，觀察氣體的顏色和氣體的體積變化。（2） 把輸液瓶放入盛有熱水的燒杯中，觀察瓶?jī)?nèi)氣體顏色變化。（3） 用注射器向輸液瓶?jī)?nèi)注入約10mL水，振蕩，觀察現(xiàn)象；再用注射器向輸液瓶?jī)?nèi)注入約10