化學(xué)校本課程教材

化學(xué)校本課程教材趣味化學(xué)實(shí)驗(yàn)鄭庵一中化學(xué)組化學(xué)校本課程《趣味化學(xué)實(shí)驗(yàn)》，主要針對(duì)中學(xué)生開設(shè)，共開設(shè)10個(gè)趣味實(shí)驗(yàn)，涵蓋了貼近學(xué)生生活以及現(xiàn)實(shí)所學(xué)內(nèi)容的簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)，景知識(shí)、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)用品、實(shí)驗(yàn)步驟、問題思考、相關(guān)以及擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)幾大部分。本課程的內(nèi)容基于學(xué)生已有的知識(shí)結(jié)構(gòu)，利用學(xué)生熟悉的身邊合素質(zhì)。每一節(jié)內(nèi)容都包括背景知識(shí)介紹，實(shí)驗(yàn)原理、操作說明，細(xì)學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)的求知愿望。歷探究過程，參與觀察、思考、討論，時(shí)刻讓他們保留成功的欲望，社會(huì)責(zé)任感和參與意識(shí)。-1-目錄………(5)(6)-2-制作原理：狀比如網(wǎng)狀、扇形、弧形等結(jié)構(gòu)，以支持葉片。選取具網(wǎng)狀脈的植物葉片，用氫氧化鈉等堿溶液加熱煮沸，可以水解掉葉肉等部分，僅剩書簽便制作成功了。工具材料：（1）5-10%的氫氧化鈉溶液、5%的過氧化氫溶液；（2）電熱套、燒杯（多個(gè)）、瓷盤、舊牙刷、鑷子、水彩色；（3）采摘新鮮的具網(wǎng)狀脈的植物葉子，如白玉蘭、楊樹、白蠟等。制作步驟：（1）實(shí)驗(yàn)前采摘新鮮的樹葉（以白玉蘭葉為佳），落葉也可擇優(yōu)選用，應(yīng)注意采摘樹葉時(shí)要愛護(hù)植物；（2）用電熱套加熱氫氧化鈉溶液，直至沸騰；（3）選5—10子摁到水下，直至沸騰，保持沸騰10分鐘；（4）不時(shí)地用鑷子拿出葉子，用手感覺葉肉是否煮爛；（5）在瓷盤里加適量水，將已煮爛的葉片放到其中，用舊牙刷刷葉肉，刷時(shí)先刷正面，按從左向右，從葉柄向葉尖，從主脈向側(cè)脈有序地刷，直至刷掉葉肉；再將葉片翻轉(zhuǎn)，用同樣的方法刷，直至只剩下-3-網(wǎng)狀脈；（6）將葉脈放到盛清水的燒杯中，洗去殘漬；（7）將洗盡的葉脈放到盛有5%的過氧化氫溶液中，放臵24小時(shí)；（8）24小時(shí)后，葉脈便被漂白，從過氧化氫溶液中取出葉脈，放到標(biāo)本紙中壓干、壓展；（9）3然后晾干；（10）將已涂色的葉脈標(biāo)本進(jìn)行壓膜，各人還可根據(jù)自己的愛好進(jìn)行藝術(shù)處理，這樣一個(gè)精美的葉脈書簽就制作成功了。注意事項(xiàng)：（1）由于過氧化氫具有強(qiáng)氧化性，進(jìn)行制作時(shí)應(yīng)注意安全，最好戴橡膠手套進(jìn)行；（2）刷葉脈時(shí)應(yīng)掌握力度，以免刷破；（3）經(jīng)過制作經(jīng)驗(yàn)，白玉蘭葉最適宜于制作葉脈標(biāo)本，楊樹葉與白蠟葉也可以做，只是效果差一些；（4）用落葉制作時(shí)，氫氧化鈉濃度應(yīng)較高，而用新葉時(shí)可以濃度低點(diǎn)；（5）由于氫氧化鈉價(jià)格較貴，可以考慮用石灰水或堿面代替。-4-趣味化學(xué)實(shí)驗(yàn)二：模擬酸雨腐蝕巖石的過程背景資料：酸雨是pH小于5.6的降水，5.6這個(gè)數(shù)值來源于蒸餾水跟大氣化物、氮氧化物等物質(zhì)，大量擴(kuò)散至大氣層與水蒸氣結(jié)合形成的。酸雨的危害是多方面的，可造成土壤、巖石中的重金屬溶解，流入河川酸雨會(huì)腐蝕建筑物、公共設(shè)施、古跡和金屬物質(zhì)，造成人類經(jīng)濟(jì)、財(cái)物及文化遺產(chǎn)的損失。實(shí)驗(yàn)藥品：蒸餾水、10％的硫酸、大理石（主要成分CaCO3）。實(shí)驗(yàn)儀器：玻璃棒、燒杯、鑷子、量筒、膠頭滴管。實(shí)驗(yàn)步驟：50mL小心投入稀硫酸中，觀察大理石表面的現(xiàn)象；50mL觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；（3）比較步驟3和4的現(xiàn)象異同問題思考：1、步驟3的現(xiàn)象：2、步驟4的現(xiàn)象：3、請(qǐng)根據(jù)已知酸雨形成及危害的資料，提出關(guān)于如何治理酸雨的可行性建議。-5-背景知識(shí)：酸堿指示劑（indicator）是指在酸性和堿性的溶液中顯現(xiàn)出不同顏色的物質(zhì)。在酸性溶液或堿性溶液里顯示不同的顏色,可以作為酸堿指示劑。實(shí)驗(yàn)用品：試管、量筒、玻璃棒、研缽、膠頭滴管、點(diǎn)滴板、漏斗、紗布?；ò?如牽?；?、植物葉子(如紫甘藍(lán))、蘿卜(如胡蘿卜、北京心里美蘿卜)、酒精溶液(乙醇與水的體積比為1∶1)、稀鹽酸、稀NaOH溶液。實(shí)驗(yàn)步驟：1、取一些花瓣、植物葉子、蘿卜等,分別在研缽中搗爛后,各加入5mL4層紗布過濾,所得濾液分別是花瓣3支試管中。2、在白色點(diǎn)滴板的孔穴中分別滴入一些稀鹽酸、稀NaOH溶液、蒸餾水,然后各滴入3滴花瓣色素的酒精溶液。觀察現(xiàn)象。______________________________________________________________________________________________________________________________3、用植物葉子色素的酒精溶液、蘿卜色素的酒精溶液等代替花瓣色素的酒精溶液做上述實(shí)驗(yàn),觀察現(xiàn)象。-6-_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________參考資料：有：指示劑酚酞顏色變化甲基橙甲基紅剛果紅6.0~7.67.6黃→綠→藍(lán)藍(lán)色-7-實(shí)驗(yàn)一：化學(xué)“冰箱”背景知識(shí)：化學(xué)試劑制冷技術(shù)，可在夏季形成0-5℃低溫小環(huán)境，食物一天不變味，飲料隨時(shí)取用都涼爽可口。實(shí)驗(yàn)原理：熱。無機(jī)鹽溶解于水時(shí)總的熱效應(yīng)就由這兩部分的綜合效應(yīng)來決定。硝酸銨等少數(shù)鹽類溶解時(shí)吸熱特別強(qiáng)烈，因而是常用的化學(xué)制冷劑。實(shí)驗(yàn)用品：硝酸銨(NHN0)(化肥或試劑)、水、保溫瓶或保溫飯盒號(hào)43鐵絲、量筒(100毫升)、臺(tái)秤、燒杯（200毫升）。實(shí)驗(yàn)步驟：1、將硝酸銨在臺(tái)秤上稱出幾份，每份120克，分別裝入小塑料袋，封口攜帶備用。2、用10號(hào)鐵絲彎成一鐵絲支架，以備放臵待保鮮致冷的食品。3、使用時(shí)先用燒杯盛100毫升水，然后將硝酸銨全部—次倒入-8-燒杯中，不要攪拌。4、將上述燒杯放入保溫瓶底部，把鐵支架架在其上方，最后將5個(gè)小時(shí)瓶?jī)?nèi)可保持在5℃以下。5、使用后硝酸銨水溶液可以再生。方法是將硝酸銨水溶液加熱濃縮或在野外敞口晾曬，使水分蒸發(fā)，硝酸銨晶體析出后，可重復(fù)使用。說明：也可以使用氯化銨等溶解時(shí)強(qiáng)吸熱性物質(zhì)作為制冷劑。實(shí)驗(yàn)二、化學(xué)“冰袋”背景知識(shí)：夏季儲(chǔ)存食品離不開冰箱，但是如果家中沒有冰箱，怎么辦?我們可以采取化學(xué)方法制造“冰袋”，以最簡(jiǎn)單、廉價(jià)、安全的方法，取得最低0℃的溫度；外出旅游、郊游時(shí)，想致冷飲料和食品更是方便。還可應(yīng)用于其他得簡(jiǎn)便制冷的場(chǎng)合。這種便攜式“冰袋”最適宜制成商品，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)價(jià)值。實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩?shí)驗(yàn)原理：性質(zhì)，它們還可以從與其相接觸的晶體鹽中奪取結(jié)晶水而溶解吸熱，-9-實(shí)驗(yàn)用品：硝酸銨(化肥)(NHN0或NHCl)、結(jié)晶碳酸納(NaCO·10HO)、434232聚氯乙烯薄膜小袋、蒸發(fā)皿、鐵架臺(tái)（含鐵圈）、玻璃棒、酒精燈、藥匙、研缽、溫度計(jì)、托盤天平、封口機(jī)(或鋸條與酒精燈)、細(xì)繩（講臺(tái)上）實(shí)驗(yàn)操作：1、稱取無水碳酸鈉20克，加水少許，蒸發(fā)結(jié)晶得到若干碳酸鈉結(jié)晶水合物。2、稱取23克硝酸銨晶體并研細(xì)。3、先將制得的碳酸鈉晶體裝入小塑料袋底部，壓緊后，用細(xì)繩系?。ɑ罱Y(jié)）塑料袋，將碳酸鈉封在袋子下半部；然后將研細(xì)的硝酸袋”4、使用時(shí)，只要將細(xì)繩解開，用手使袋內(nèi)兩種固體粉末充分混合，便可以立即產(chǎn)生低溫，袋子最低溫度可降至約0℃（可用溫度計(jì)說明：析出，自制晶體碳酸鈉。-10-背景知識(shí)：我們?cè)趥商叫≌f中，經(jīng)?？吹嚼谩爸讣y”來破案的情節(jié)。現(xiàn)代提供了一個(gè)破案的工具。指紋鑒定的科學(xué)基礎(chǔ)就在于，指紋人各不同，終身不變；而且只要物體表面有足夠的光滑度，人手接觸物體，必然留下指紋。人類很指紋是分成不同類型的。用肉眼觀察，指紋就可分1000多類。指紋的不同形狀是由紋線（乳突線）組成，紋線分叉或中斷的地方叫細(xì)節(jié)點(diǎn)（特征點(diǎn)），有100個(gè)左右；細(xì)節(jié)大致又分4種：分叉、結(jié)合、起點(diǎn)、終點(diǎn)，它們都因人而異。僅僅機(jī)械地計(jì)算這一差異，就有4的100次方，這是一個(gè)天文數(shù)字，加上點(diǎn)與點(diǎn)之間的不同關(guān)系，說是"人各不同"，是毫無問題的。在現(xiàn)代社會(huì)中，指紋鑒定已被保安部門作為一個(gè)人進(jìn)出的身份證和通行證。以成為這樣的專家。實(shí)驗(yàn)一：【碘蒸氣法】指紋鑒定-11-實(shí)驗(yàn)原理：泌物中,并形成棕色指紋印跡。每個(gè)人的手指上總含有油脂、礦物油和水。用手指在抵面上按的時(shí)候，指紋上的油、礦物油和汗水就會(huì)留在盛有碘的試管口并加熱時(shí)，碘就開始升華——變成紫紅色的蒸氣（注意，碘蒸發(fā)有毒，不可吸入）。由于紙上指印中的油脂、礦物油質(zhì)中，于是指紋也就顯示出來了。實(shí)驗(yàn)用品：試管、橡膠塞、藥匙、酒精燈、剪刀、白紙、碘。實(shí)驗(yàn)步驟：1、取一張干凈、光滑的白紙,剪成長(zhǎng)約4cm、寬不超過試管直徑的紙條,用手指在紙條上用力摁幾個(gè)手印。(注意摁有手印的一面不要貼在管壁上),塞上橡膠塞。立即停止加熱,觀察紙條上的指紋印跡。實(shí)驗(yàn)二：【硝酸銀溶液法】指紋鑒定不溶物。經(jīng)過日光照射，氯化銀分解出銀細(xì)粒，就會(huì)象照相館片那樣-12-間之前的指紋。（原理說明：____________________________________________________________________）２０～５０毫克的碘，主要集中在人的甲狀腺內(nèi)。人如果缺少了碘，舍引起甲狀腺的腫大，俗稱“大脖子病”。在我國(guó)，許多地方的食品和水中都缺少這種碘元素。因此在建國(guó)后，我們加強(qiáng)了預(yù)防，主要是鹽，這也是為了預(yù)防甲狀腺腫大癥。此外，多吃海帶也可以加強(qiáng)人體對(duì)碘的吸收。擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)：密寫信實(shí)驗(yàn)原理：如：酚酞遇氨水變紅色；淀粉遇碘變藍(lán)紫色等。實(shí)驗(yàn)步驟：可以反復(fù)若干次。②用稀淀粉溶液在白紙上寫字，干后無字跡，用碘水（碘和碘化鉀的水溶液）涂抹，顯出藍(lán)色字跡，放在火焰上方烘，藍(lán)色又褪去，也可以反復(fù)若干次。-13-背景知識(shí)：可溶性硅酸鹽如硅酸鈉與可溶性重金屬鹽發(fā)生離子反應(yīng)生成不溶與水的硅酸鹽沉淀，這些不溶性硅酸鹽常有特殊的顏色。實(shí)驗(yàn)原理：氯化亞鉆、硫酸銅、硫酸鐵、硫酸亞鐵、硫酸鋅、硫酸鎳等這些酸銅、紅棕色的硅酸鐵、淡綠色的硅酸亞鐵、深綠色的硅酸鎳、白色生成新的薄膜，水又向膜內(nèi)滲透，薄膜又重新鼓起、破裂……如此循環(huán)下去每循環(huán)一次，花的枝葉就新長(zhǎng)出一段。這樣，只需片刻，就形成了枝葉繁茂花盛開的水下花園了。實(shí)驗(yàn)用品：硅酸鈉溶液、大燒杯、鎳子、氯化亞鉆、硫酸銅、硫酸鐵、硫酸亞鐵、硫酸鋅、硫酸鎳的晶體。-14-實(shí)驗(yàn)步驟：2、然后投入氯化亞鉆、硫酸銅、硫酸鐵、硫酸亞鐵、硫酸鋅、硫酸鎳等幾種能溶解于水的有色鹽類晶體。伸長(zhǎng)著，綠色的葉子越來越茂盛，鮮艷奪目的花兒也開放突起！一座根深葉茂、五光十色的水下花園，即刻展現(xiàn)出來。-15-知識(shí)背景：屬于堿性食物1、豆腐是人們公認(rèn)的保健佳品，其在防病保健上的奉獻(xiàn)是多方面的，適量地食用豆腐確實(shí)對(duì)人體健康大有好處。但是，食豆腐并非多多益善，過量也會(huì)危害健康。制作豆腐的大豆，含有一種叫皂角苷的物質(zhì)，它能預(yù)防動(dòng)脈粥樣硬化，但又能促進(jìn)人體內(nèi)碘的排泄。長(zhǎng)期過量食豆腐很容易引起碘的缺乏，發(fā)生碘缺乏病。豆腐中含有極為豐富的蛋白質(zhì)，一次食用過多，不僅阻礙人體對(duì)鐵的吸收，而且容易引起蛋白質(zhì)消化不良，出現(xiàn)膨脹、腹瀉等不適癥狀。在正常情況下，由腎臟排出體外。人到老年，腎臟排泄廢物的能力下降。此時(shí)，若不生成的含氮廢物增多，會(huì)加重腎臟的負(fù)擔(dān)，使腎功能進(jìn)一步衰退，不利于身體健康。2、豆腐最好不要和菠菜一起煮。菠菜營(yíng)養(yǎng)豐富，有“蔬菜之王”100克菠菜中約含300毫克草酸。變化，生成不溶性的草酸鈣。人體內(nèi)的結(jié)石正是草酸鈣、碳酸鈣等難-16-內(nèi)的鈣、鐵質(zhì)結(jié)合，從而使人體缺乏鈣、鐵，影響健康。在鈣和草酸的比例為1：2時(shí)，最易形成結(jié)石。若通過食物搭配破壞這個(gè)比例，魚，就可以克服菠菜的這個(gè)缺點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)用品：燒杯、漏斗、濾紙、鐵架臺(tái)(帶鐵圈)、pH試紙。草酸鈉、濃硝酸。實(shí)驗(yàn)原理：豆腐中的鈣質(zhì)與草酸鈉溶液反應(yīng)便生成不溶于水的草酸鈣白色沉淀。Ca(COO)→Ca(COO)↓＋2Na+222實(shí)驗(yàn)步驟：1、測(cè)定豆腐的pH值豆腐的酸堿性試驗(yàn)取200克豆腐放入燒杯中，加入20毫升蒸餾水，用玻棒攪拌，并搗碎到不再有塊狀存在。過濾（注意此操作的規(guī)范性），得到無色澄清的濾液和白色的濾渣。用精密pH試紙測(cè)試豆腐濾液的酸堿性(一般測(cè)得的pH值為6.2，顯弱酸性)。2、豆腐中鈣質(zhì)的檢驗(yàn)取上述豆腐濾液2毫升于試管中，再滴含有豐富的鈣質(zhì)，而且能溶于水，不一定與蛋白質(zhì)結(jié)合在一起。注意事項(xiàng)：-17-中。2、由于豆腐中含有較多蛋白質(zhì)，形成膠體，故過濾較慢。但蛋白質(zhì)一般不易透過濾紙，所以反應(yīng)。問題思考：1、豆腐的pH值是：_________________________你能想到的其他方法：_________________________課后選作家庭小實(shí)驗(yàn)：自制豆腐【實(shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象】（A）浸泡：加300mL水浸泡24小時(shí)（若氣溫較高時(shí)，中間可更換一次水），使黃豆充分膨脹，然后倒掉浸泡水。（B）研磨：將泡好的大豆放在家用粉碎機(jī)內(nèi)，加入200mL水，進(jìn)行粉碎。（C）制漿：將研磨好的豆?jié){和豆渣一并倒入放有雙層紗布的過濾器中抽濾，另取100mL水，分多次沖洗濾餅，充分提取豆渣中的豆?jié){。濾液即為濃豆?jié){。（D）凝固變性：將自制的濃豆?jié){（或直接用市售的袋裝濃豆?jié){）倒入一個(gè)潔凈的500mL的燒杯中，用酒精燈加熱至80℃左右，然后邊攪拌，邊向熱豆?jié){中加入飽和石膏水，直至有白色絮狀物產(chǎn)生。停止加熱，靜臵片刻后，就會(huì)看到豆?jié){中有凝固的塊狀沉淀物析出。（E）成型：將上述有塊狀沉淀物的豆?jié){靜臵20分鐘后過濾，再將濾布上的沉淀物集中成一團(tuán)，疊成長(zhǎng)方形，放在潔凈的桌面上，用-18-30分鐘后，嫩潔白。（F）保存：為了使制成的豆腐保鮮而不變質(zhì)，將新制成的豆腐浸于2%～5%的食鹽水中，放在陰涼處，可使豆腐數(shù)天內(nèi)保鮮而不變質(zhì)。-19-趣味化學(xué)實(shí)驗(yàn)八：食物中常見元素的測(cè)定背景知識(shí)：白質(zhì)、維生素等，還需要許多種化學(xué)元素，如鈉、鎂、鐵、鈣、鋅、銅等等。這些化學(xué)元素都要從食物中獲取。實(shí)驗(yàn)步驟：1、加熱食物：實(shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象：取少量下列物質(zhì)，分別加熱，直至開始燃燒；（1）碳水化合物，如淀粉或糖；（2）脂肪，如奶油；（3）蛋白質(zhì)，如肉類。注意它們?cè)谌紵龝r(shí)氣味的不同：燃燒2、將氧化銅與食物共熱高溫實(shí)驗(yàn)原理：2CuO(s)+C(s)2Cu(s)+CO(g)2CO(g)+Ca(OH)(aq)→CaCO(s)+HO2232實(shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象：將一小塊饅頭加熱至變黑，剩下碳渣。用研缽研細(xì)，與氧化銅充分混合后，裝入硬質(zhì)試管中，在酒精燈上加熱，用導(dǎo)管將生成的氣體通入盛有澄清石灰水的試管中，石灰水變渾濁，證明氣體產(chǎn)物為二氧化碳。同時(shí)試管中有紅色的銅生成。3、將堿石灰與食物混合加熱實(shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象：將肉末或壓碎的奶酪與堿石灰混合后放入試-20-氨氣，而氨中的氮一定來自食物-21-實(shí)驗(yàn)一：鋁器表面刻字實(shí)驗(yàn)用品：硫酸銅晶體、氯化鐵、易拉罐、毛筆、汽油、油漆、稀鹽酸、棉花球?qū)嶒?yàn)步驟：①配制腐蝕液向150mL水中加入30g硫酸銅晶體與50g此溶液能腐蝕鋁。2Al+3CuSO==Al(SO4+3CuAl+FeCl==AlCl+Fe4233②鋁器表面處理干凈的布拭去鹽酸，擦凈表面。③蝕刻洗去，再涂一次或多次。最后用清水洗去腐蝕液，用棉花蘸汽油擦去油漆字跡，這時(shí)便會(huì)看到鋁表面出現(xiàn)稍微凸起的字跡。實(shí)驗(yàn)二：制備可燃的“膠凍”實(shí)驗(yàn)原理：-22-酸鈣從酒精溶液中析出，呈半固態(tài)的凝膠狀物質(zhì)——“膠凍”,酒精充填其中。點(diǎn)燃膠狀物時(shí),酒精便燃燒起來。實(shí)驗(yàn)用品：藥匙、燒杯、量筒、玻璃棒、蒸發(fā)皿、火柴。酒精(質(zhì)量分?jǐn)?shù)95%以上)、醋酸鈣、蒸餾水。實(shí)驗(yàn)步驟：1.在燒杯中加入20mL蒸餾水，再加入適量醋酸鈣，制備醋酸鈣飽和溶液。2.在大燒杯中加入80mL酒精，再慢慢加入15mL飽和醋酸鈣溶再流動(dòng)，最后成為凝膠狀。3.取出膠凍，捏成球狀，放在蒸發(fā)皿中點(diǎn)燃。膠凍立即著火，并發(fā)出藍(lán)色火焰。-23-背景資料：碳酸飲料是在液體飲料中充入二氧化碳做成的，其主要成分為糖、色素、香料等，除熱量外，沒有任何營(yíng)養(yǎng)。碳酸飲料是人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚氖称贰Ｔ谘谉嵯募?，人們常用來消暑解熱，在餐桌礦物質(zhì)；并且含有碳酸、磷酸等化學(xué)成分。碳酸飲料的最主要成分是分糖、礦物質(zhì)，對(duì)維持體內(nèi)的水液電解質(zhì)平衡有一定作用。碳酸飲料營(yíng)養(yǎng)分析：碳酸飲料因含有二氧化碳，能起到殺菌、抑菌的作用，還能通過蒸發(fā)帶走體內(nèi)熱量，起到降溫作用。但是，靠喝碳酸飲料解渴是不正確的。碳酸飲料中含有大量的色素、添加劑、渴。另外，大多數(shù)人外出旅行時(shí)飲食都不太規(guī)律，如果再喝很多碳酸菌的