2012年獲獎SO2的制取和性質(zhì)實驗的改進

1、SO的制取和性質(zhì)實驗的改進22012年（國家級一等獎）并在2012年12月第6期科教研究雜志發(fā)表銅仁市第二中學(xué)化學(xué)實驗室向陽郵編：554300摘要：本文指出實驗改進的方向，并通過“so2”的制取和性質(zhì)實驗”的改進，打破了“照方抓藥”的傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式，將實驗的科學(xué)性、趣味性、綜合性、研究性融為一體,著力培養(yǎng)學(xué)生良好的環(huán)保意識、創(chuàng)新意識。闡述實驗改進對提高教學(xué)效果的作用，利用實驗的趣味性去激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。最后提出了“清潔化學(xué)”（CleanChemistry）的新理念。關(guān)鍵詞：實驗改進原則自制教具實驗改進實驗探索實驗改進一般應(yīng)遵循以下幾個原則：1、科學(xué)性原則。即做到實驗原理準確無誤，實驗方案設(shè)

2、計科學(xué)，實驗裝置設(shè)計合理，實驗操作要符合要求。能真實地反映化學(xué)變化的實際，從觀察到的現(xiàn)象能夠準確地反映出事物變化的本質(zhì)。該原則是首要的，是改進實驗成功的主要標準。2、直觀性原則。即實驗現(xiàn)象明顯，能見度大，再現(xiàn)性和重復(fù)性好，實驗結(jié)論的得出要呈直接性，它是改進實驗成功的標志。3、簡易性原則。取材容易，實驗裝置簡單、方便、用藥廉價節(jié)省。省時是改進實驗具有生命力的保證。4、安全性原則。安全可靠,即要求實驗過程確保師生的身心安全，不允許有事故發(fā)生，并貫穿“安全第一”的思想。5、無污染。將污染降低到最低限度，防止反應(yīng)物、生成物散逸到周圍環(huán)境中，從而對師生的身體健康。實驗室制取S02及性質(zhì)實驗是中學(xué)化學(xué)中的

3、一個基礎(chǔ)實驗，高中化學(xué)教材關(guān)于二氧化硫的制備和性質(zhì)的實驗，得出一致結(jié)論:二氧化硫是一種具有刺激性氣味的氣體，對人體有一定的傷害，也對環(huán)境有一定的污染，具有漂白性和還原性。若按照課本上做此實驗，則存在以下問題：1、制備裝置與反應(yīng)速率難于控制，2、二氧化硫的制取與性質(zhì)（漂白性、還原性等）實驗內(nèi)容較多，如將這些實驗分開來做會有一系列不便之處，實驗裝置繁瑣，耗時較長，易造成污染，藥品用量太多。3、實驗后，如果處理不好，S02氣體污染了周圍的空氣，危害師生的身體健康。在教學(xué)過程中，我就上邊的三個問題設(shè)計和改換了一下實驗裝置供大家參考：實驗原理:在密閉的環(huán)境中，利用亞硫酸鹽和酸反應(yīng)可以生成so2,然后讓S

4、02氣體先后與品紅溶液、高錳酸鉀溶液作用進行漂白、還原性的檢驗。設(shè)計思路:由于其制備裝置與反應(yīng)速率難于控制，也無法得知其漂白的原理而且S02具有污染性，所以在密閉的環(huán)境中進行并且盡最減少儀器的組裝，故設(shè)計在同一組儀器中進行該實驗。實驗裝置圖如下:實驗操作:如左圖組裝實驗裝置,A、B氣球用于調(diào)節(jié)氣壓，止水夾、K2、K3做開關(guān)。檢驗其氣密性,然后在分液漏斗中裝入適量體積比為1:1的濃H2SO4，蒸餾燒瓶中加入Na2SO3(s),a試管中加入2ml酸性KMnO4溶液，b試管中加入2ml乙JI品紅溶液，c具支試管裝入濃NaOH溶液。K關(guān)閉，K2、K3打開，打開分液漏斗活塞，濃硫酸與亞硫酸鈉反應(yīng)生成so

5、2，觀察到品紅溶液和酸性KMnO4褪色。用酒精燈給a、b試管加熱，褪色的品紅又變紅了，因為二氧化硫能與品紅中的有機色素化合而生成一種無色的不穩(wěn)定化合物，從而達到漂白的效果，加熱后不穩(wěn)定化合物分解，品紅顏色復(fù)原。褪色的酸性KMnO4無變化（注：移開酒精燈之前，先關(guān)閉K3，防止倒吸），是因為SO2與酸性KMnO4氧化反應(yīng)（2KMnO4（H+）+5SO2+2H2O=2MnSO4+K2SO4+2H2SO4）o最后C試管內(nèi)SO2被NaOH溶液吸收，空氣和未吸收完的SO2氣體儲存氣球B內(nèi)。當不需要反應(yīng)時，我們把K2關(guān)住，打開產(chǎn)生的SO2氣體儲存氣球A內(nèi)，下一節(jié)課還可以使用。這樣重復(fù)性強，節(jié)約藥品和時間。實

6、驗分析：、由于S02易溶于水。所以應(yīng)選用濃H2SO4和Na2SO3反應(yīng)。通常Na2SO3為粉末狀，反應(yīng)比較快，為控制反應(yīng)速率，濃H2SO4應(yīng)從分液漏斗中逐滴滴下。、質(zhì)量分數(shù)為98%的濃H2SO4也不能采用，因為其中缺少水分，硫酸并未電離，仍以分子形式存在，而Na2SO3（s）與H2SO4的反應(yīng)是在H2SO4電離成離子的狀態(tài)下才能順利進行的.故通常采用體積比為i：i的濃h2so4。、本實驗裝置簡單，操作方便，省時間，成功率高，再現(xiàn)性和重復(fù)性很好，提高課堂效率。、無污染，原來的實驗裝置，做完實驗后，此反應(yīng)裝置還放在教室內(nèi)，反應(yīng)還繼續(xù)進行，產(chǎn)生的有毒氣體污染空氣，使整個教室都是嗅味，如果把裝置移走，貝U浪費時間。采用此裝置就解決以上缺點。、此裝置還可以多有，如氯氣的制取和性質(zhì)實驗也可采用此實驗裝置。只要把分液漏斗中加入濃鹽酸，蒸餾燒瓶中加入MnO2,a試管中加入濃H2SO4做干燥劑，b試管中放入用水寫了字的紅紙條就行了。反思：按教學(xué)大綱要求，中學(xué)需做的化學(xué)實驗比較多，其中有毒的實驗占一半。一些學(xué)校則把有腐蝕性的、有危害的實驗廢棄品倒在墻角埋掉，氣體不好回收或除掉，許多學(xué)校就配了通風(fēng)罩，可以把有毒氣體抽到空氣中，但這只是做了污染物轉(zhuǎn)移，并不能真正的消除污染。最好的辦法是