中学化学 课外活动实验册.doc

中学化学课外活动暨微型化学实验册端木守拙 搜集一.香波的制作1.原理肥皂有较强的碱性，且易与硬水中的钙、镁离子形成沉淀，而洗洁精的去油脂能力又太强。都不宜经常与皮肤接触。而香波是洗发护发的美发用品，它不仅能使头发蓬松、发亮，富有弹性，而且既不损害皮肤，又能去屑减脂，如加入适当的药物，还能促进头皮的新陈代谢，以及治疗头癣症等。2.配方（份） （1）乳液香波配方 (2）液体香波配方 （3）透明液体香波3.操作 （1）乳液香波 先将水加热至沸，再逐一加入十二烷基硫酸钠、硬脂酸、硬脂酸镁、氯化铵，全部溶解后，边冷却边搅拌，在40左右加入香料及少防腐剂。搅拌均匀，冷却到室温即可。 （2）液体香波 将椰子油脂肪酸和油酸加入丙二醇中，搅拌、加热至60。投入三乙醇胺，中和至pH值78.5。上述香波原液用60的水稀释，根据粘度的需要，香波原液：水为1113。然后加入香精、颜料、防腐剂等。 （3）透明液体香波 与乳液香波操作相同。4.说明 防腐剂可采用福尔马林（甲醛），加入后的含量控制在0.10.2% 二.洗洁精的制作1.原理肥皂因碱性较强，经常使用对皮肤有损害，另外也不宜在硬水中洗涤（肥皂会和硬水中的钙、镁离子生成沉淀），也不适合洗衣机使用。用肥皂还要耗用大量的动植物油脂。为此人们研究、合成了多种的洗涤剂，例如固体的合成洗衣粉、液态的洗洁精等。它们的主要活性成份为烷基磺苯酸钠、脂肪醇硫酸钠等。将他们以一定比例配合，加上一些添加剂即会产生极好的洗涤效果，而且克服了上述肥皂所有的缺陷。下面仅介绍洗洁精制作的一个较为普通、简单的配方。2.配方 3.操作将1000毫升水倾入一只大小相宜的锅里，逐一加入十二烷基苯磺酸钠、十二醇硫酸钠。加热、搅拌使固体物质全部溶解。再加入氯化钠，搅拌后保持90左右温度约1小时。再让溶液自然冷却。冷却到40时再注入乙醇及少量香精，搅拌均匀即可。4.说明十二烷基苯磺酸钠及十二醇硫酸钠由于产地、品级不同，其活性含量往往也不一样，再加上有时购得的原料并非固态（往往为浓度不一的粘稠液体），故上述配方比例可自行调节。其中氯化钠的作用为增加洗洁精的粘度。但氯化钠加得过多又会提高洗洁精的冻结点。加入乙醇既可降低冻结点，又可防止洗洁精变质三.护肤霜的配制1.原理护肤霜是硬脂酸和硬脂酸化合物分散在水中的乳化体，颜色洁白，涂在皮肤上后有类似雪 花立即消失的现象，故又称为雪花膏（也称润肤膏）。护肤霜涂在皮肤上，水分蒸发后就留下一层硬脂酸、硬脂酸皂和保湿剂所组成的薄膜，使皮肤与干燥空气隔离，防止皮肤干燥、开裂。为增加皮肤的润滑性，增强皮肤的代谢性能和人体表皮的乳化薄膜，还常在润肤霜中添加某些营养物质，制成营养护肤霜。常用的营养性物质有：珍珠水解液、人参浸出液、蜂王浆、维生素A、D、E，水解蛋白等。2.配方（份）3.操作先将硬脂酸熔化，边搅拌边加入甘油，同时徐徐升温至80左右。另将碱性试剂溶于水中，也加热至80左右，两者温度尽可能一致。然后将两液混合，不停地单方向搅拌，一直搅拌到约40，加入香精和少量防腐剂后，再搅拌到室温，装瓶封存即可。4.说明如需添加营养性物质，可按如下提供的部分配方自己调制。（1）人参浸出液。 用量为润肤霜的5%。它含有抑制黑色素的天然物质和多种人体需要的营养素。能增强细胞活力，延迟皮肤衰老。（2）蜂王浆 用量为润肤霜的0.40.6%，它含有多种维生素、微量酶和激素的复合体，能增加细胞活力。（3）维生素A 用量为10005000国际单位/克（润肤霜）。主要作用为防止细胞不正常的角化。（4）维生素D 用量为100500国际单位/克（润肤霜）。其对皮肤的创伤有治疗作用。（5）维生素E 用量为润肤霜的0.5%（润肤霜）。它有增强皮肤吸收油脂的功能，能避免皮肤干枯粗糙，防止头发失去光泽等四. 蛋壳刻画涂色1.原理蛋壳主要成分为碳酸钙，碳酸钙遇到酸就会反应而放出二氧化碳气体。所以鸡蛋壳浸在食醋中便会逐步地产生气泡而被腐蚀掉。而且蛋壳里层的颜色要比表层淡得多。而在壳上涂上白蜡的部分因阻止了与酸的接触从而仍保持原状。这样，用蜡在鸡蛋壳上绘的画就成为一幅生动的雕刻作品。2.用品鸡蛋壳、毛笔，烧杯，乙酸乙酯，白蜡，醋精，颜料，玻璃棒。3.操作取一只鸡蛋，洗去表面脏物再把水擦干。另取12克白蜡（可用平时照明用的蜡烛），压成碎屑放入一小烧杯中，再慢慢滴加有机溶剂（如苯、乙酸乙酯、油漆稀释剂等都可以）边滴边搅拌，使白蜡碎屑溶于溶剂成为糊状。如无有机溶剂，也可将小烧杯置于石棉网上，用微火使蜡熔化。用一支小楷笔，蘸取上述白蜡液，在洗净的蛋壳上绘上自己所需的画（如想画得好一些，可用铅笔预先在蛋壳上打上草稿），然后将鸡蛋静置约0.51小时，使所绘的笔迹干燥至不再粘手为止。如为熔化蜡，只要待其冷却即可。（如图）取一只烧杯，注入约半杯食用醋精（只要够把鸡蛋浸没即可），如在实验室也可配制1020%的冰醋酸溶液代替。将绘上蜡画的鸡蛋投入，当蛋壳表面产生一个个气泡后，用棒拨动鸡蛋，使蛋的表面与溶液均匀接触。这样浸泡10分钟至数小时。具体时间要看酸的浓度而定。较浓的冰醋酸溶液反应较快，食用醋的反应较慢，取出鸡蛋后如看到已有明显的腐蚀现象既可用水洗涤。再用小刀把蜡轻轻刮去即可。这时蛋壳表面已有明显的图案，如用刀刻出的画一般，很富有情趣。被腐蚀处很易上色。用各种颜色涂上，则更为漂亮。最后用铁钉将蛋的二端各打一个小孔，用嘴把蛋内的蛋白、蛋清吹在一个碗内即可五. 烟灰作催化剂1.原理的稀有元素。这些元素及化合物在蔗糖燃烧时可起催化作用，使蔗糖的燃烧继续下去而不熄灭。 2.用品酒精灯，镊子，方糖，香烟灰。3.操作用镊子夹住一小块方糖，放在火焰上，能见方糖表面熔融，部分熔融的糖还会发生碳化，但不会燃烧。将这表面已熔融的方糖沾一些香烟灰再放在火焰上，只见方糖很快地着火燃烧起来。这时移开酒精灯，能见方糖继续燃烧，发出蓝色的火焰。4.说明糖是由碳、氢、氧三种元素组成的有机物。接触火不易烧燃，但加上催化剂后能促进化学变化。烟灰是一种特殊的催化剂。这块方糖燃烧完毕后，烟灰的组成和质量没有变化，可以继续使用六. 硫酸铜的制取（以孔雀石为原料）泡（用量视矿石含铜量而定），不断搅拌，反应完毕后，静止澄清，取出澄清液蒸发浓缩 至饱和，冷却结晶。如反应后溶液中含铜等杂质量较多，可加入铁屑，使铜以粉状析出，然后再洗涤、过滤。得到的铜粉在高温下在空气中灼烧，使铜粉转变为黑色的氧化铜。在氧化铜中加入适量的稀硫酸，使之全部转化为硫酸铜，将溶液再经澄清、蒸发、浓缩、冷却、结晶等一系列方法获得所需产品。八. 铜镜实验设计一、实验装置实验装置见下图：1蘸乙醛的脱脂棉，2附着试管内壁的氧化铜，3石蕊试液二、实验步骤1在试管中加入少量研细的硝酸铜晶体，加热使之熔化，轻轻转动试管，使熔化的硝酸铜均匀附着试管内壁上，继续加热，使硝酸铜分解，在试管内壁上附着一层黑色氧化铜。2在另一支试管中装入一团浸有乙醛溶液的脱脂棉，并按图连接好实验装置。3先用酒精灯加热氧化铜1分钟，然后用另一酒精灯小火加热脱脂棉，使乙醛挥发，与氧化铜发生反应，取可得到光亮的铜镜。4尾气通入紫色石蕊试液中，试液变红色，说明有乙酸生成。三、反应原理2Cu(NO3)2 = 2CuO + 4NO2+ O2（加热）CH3CHO + CuO = Cu + CH3COOH（加热）四、说明该实验操作简便，现象直观有趣，可激发学生学习化学的兴趣，巩固硝酸盐分解、乙醛性质等知识，培养学生的观察能力和实验能力。因此，该实验可作为课堂补充实验或课外兴趣小组课外科技活动内容之一九. “吹气法”监测“酒后驾车”实验改进 利用“吹气法”检验司机是否“酒后驾车”，利用的是CrO3与浓H2SO4的混合物与乙醇蒸气反应时颜色的变化：2CrO3（红色）+ 3H2SO4（浓）+ 3C2H5OHCr2(SO4)3（绿色）+ 3Ch3CHO + 6H2O因此有两点需要解决：一是选择性能优良的“载体”；二是确保气体的吹入，以保证监测结果的可信度。关于载体，必须满足以下要求：1颜色是白色的，以便观察药液颜色的变化；2化学性质稳定，不与CrO3、浓H2SO4反应。3疏松多孔，以便浸润药液，吸咐“酒气”；4寻觅容易、价格便宜、替换方便。笔者曾用棉花、石棉绒、泡沫塑料、硅胶、粉笔等大量物质作载体进行实验。了现“粉笔”（主要成份：石膏）最符合以上要求。为了确保“司机“真正将气”“吹入”，笔者在检测装置上安了一个“小气笛”，以显示气流的通过，整个实验快捷、可靠，充满趣味。其中：气笛可选用乐队“定调器”或其它小哨笛；粉笔为普通白色粉笔。所用药品为：浓H2SO450mL，CrO3在11H2SO4中的饱和溶液50mL，酒精30mL十. “黑面包”实验的改进【改进原因】对高一化学第三章第四节硫酸、硫酸盐的教学，教参补充了蔗糖与浓硫酸的反应。该实验现象明显直观，历来为老师们采用。但此实验产物中的SO2很不利于师生的身体健康，也不符合化学教育中环境保护的初衷，并且本实验只让学生观察到产生的气体使炭化，并且膨松成“黑面包”，而未让学生明白气体的成分。为了验证产物成分及处理有毒气体，现将该实验改进如下：【实验装置】a.分析纯硫酸b.蔗糖c.品红溶液d.高锰酸钾溶液（酸性）e.澄清石灰水f.氢氧化钠溶液【实验步骤】将装置连接好，检查气密性。在锥形瓶中放入已研细的蔗糖约10g，滴入12mL水，然后将其余药品按上图装入瓶中。将分液漏斗中的浓硫酸逐滴加入锥形瓶中并轻轻摇动锥形瓶。【实验现象】可观察到锥形瓶中的蔗糖由白黄棕黄黑，最后炭化，并且膨松上胀成疏松多孔状黑色物质，象“黑面包”一样。同时可看到品红溶液逐渐变为无色，可证明有SO2生成。酸性高锰酸钾溶液颜色由深到浅但并未完全褪去，可证明已将剩余SO2除去。澄清石灰水变浑浊可证明有CO2生成。【实验特点】1现象明显，可见度大锥形瓶中可明显观察到蔗糖炭化的一系列过程。还可观察到品红溶液的褪色以及澄清石灰水变浑浊等现象。2实验连续，综合性强充分展示浓硫酸的吸水性、脱水性和强氧化性，以及SO2的漂白性、还原性等。3节约用品，操作方便实验中将浓硫酸改用滴加方式既安全又能控制用量。4防止污染，保护环境本实验中的SO2被吸收处理，有利于环境保护，并能对学生进行环保教育。【说明】品红溶液浓度较稀为好，否则颜色不易褪去。酸性高锰酸钾溶液浓度大一点，有利于SO2的充分吸收。蔗糖膨松上胀需一定的温度，若现象不明显可滴加热水或稍微加热十一. 套取指纹实验原理： 1. 手指上有少量的油脂，按在白纸上后，白纸上会有一些凸起的油脂，这便是看不见的指模。 2. 碘加热后会升华成碘蒸气。 3. 碘能溶于油脂中。 4. 白纸上的油脂溶了碘。 5. 油脂成了棕色的指模。 6. 碘会挥发，于是指纹会消失。试剂与仪器： 固体碘；蒸发皿；红外灯装置；洁凈的白纸实验步骤： 1. 用手指在白纸按一下 2. 将固体碘放在蒸器皿上 3. 用红外灯将固体碘加热 4. 将按有手指模的那一面白纸放在蒸器皿上 5. 棕色的指纹显现6. 指纹渐渐消失十二. 纸上火龙这是一个有趣的实验。当你用毛笔点上一些透明液体，然后在过滤纸上写上字后，在纸上一点起火，那你刚才写上字的地方，就会就一条小火龙般，燃起一条火路。现在我会将其原理及实验步骤列出来。实验原理：产生火路的原因，主要因为那些透明液体。透明液体其实是KNO3，KNO3本身会分解成为KNO2及O2：2KNO3 (aq) 2KNO2 (aq) + O2 (g)。因为O2能够助燃，所以遇到火时，有KNO3写过的地方就会在O2帮助之下燃起一条小火路。药品及设备：KNO3 (s)，过滤纸，毛笔，烧杯，玻璃棒，刮匙，拜神用的香，火柴实验步骤：1.首先将约10的KNO3(s)溶解于100 ml的水中，用玻璃棒搅拌直至KNO3 (s)不再溶解（也就是制一杯KNO3的饱和溶液）。2.用毛笔沾上这些溶液，然后在过滤纸上写上字。3.把过滤纸放在空气流通的地方，直至纸上的溶液干透为止（大约五至十分钟）。4.将一枝已燃起了的香，压穿已有干透字迹的过滤纸中。当点燃起字迹后，火头应很快沿字迹燃烧。实验结果：注意事项：1. 做此实验时，由于有大量的烟放出，所以必须保持空气流通。2. 用大张的过滤纸及用最小号的毛笔将会有较佳的效果。3. 在风干过滤纸时，可用吹风机代为吹干十三. 火山爆发实验原理在这个示范实验中，至少牵涉到三个反应，分别是：（1）乙醇燃烧 C2H5OH+3O2 2CO2+3H2O（2）蔗糖被氯酸钾氧化 C12H22O1+8KClO312CO2+11H20+8KCl（3）蔗糖脱水 C12H22O11 12C+11H20而这三个反应皆是放热反应，所放出的热可引发下一个反应的发生。试剂和仪器：1. 氯酸钾（KClO3）2g；2. 蔗糖（C12H22O11）10g；3. 药用酒精少许；4. 研钵一个。5. 表玻璃；6. 滴管一支；7. 刮勺支一支；8. 火柴一盒。实验步骤：1. 将2克氯酸钾和10克蔗糖，放入研钵中将之研磨均匀（两种固体最好要混合均匀，所得到的结果才会漂亮），将所得的混合物放置表玻璃中，并堆成像蛋糕状，如图一所示。2. 用滴管滴加药用酒精于整个混合物之上，并呈现湿湿的状态，但不可太湿。3. 于混合物上点火，观察所产生的变化。（一开始有蓝紫色的火焰，接着有焦黑状固体产生），如图二及图三所示。注意事项：1. 两种固体最好要混合均匀，所得到的结果才会漂亮。2. 实验时要小心，不要碰到手。并且表玻璃不要喷到水，以免破裂。3. 氯酸钾最好不要放置于空气中超过1小时十四. 变色喷泉实验原理：应用虹吸原理和指示剂在酸碱反应中颜色之变化，形成自动变色喷泉，以诱导学生学习理化之兴趣，进而提高学习效果。药品：1.盐酸和氢氧化钠各配成.mol、0.5mol和1.0mol溶液（500ml）；2.指示剂：酚酞（PP）、溴瑞香草蓝（BTB）、甲基红（MR）及甲基橙（MO）；3.光敏剂（Luminol ）0.2g；4.赤血盐K3Fe(CN)6 3g；过氧化氢（3%）：10ml变色喷泉（一）实验装置：如右图实验步骤：1. 把0.1M盐酸溶液250mL倒入锥形瓶A中，并加入23滴的酚酞指示剂，另在锥形瓶中加入250mL的1.0M氢氧化钠溶液，并观察两锥形瓶中溶液颜色。2. 在圆底烧瓶(亦可用锥形瓶代替)中先加入约20mL水，并把二长一短的玻璃吸管分别插入三孔橡皮塞，然后将此橡皮塞在圆底烧瓶瓶口塞紧。橡皮塞外边之吸管上端再分别接上橡皮管，其中两支长吸管各接30cm长的橡皮管，而短吸管另接上90cm长的橡皮管，并在短吸管出口处先用一橡皮管夹夹住橡皮管。3. 将组合好的圆底烧瓶倒转过来并放置于漏斗架或铁架上，并将二支短的橡皮管分别插入A、B两个锥形瓶内。4. 然后将长橡皮管上的夹子松开并改夹在吸管上，此时即可看到A、B二瓶内之溶液慢慢上升到圆底烧瓶内，最后则以喷泉方式喷出，当由A、B两瓶内之酸碱溶液喷出碰在一起时，便迅速起酸碱中和而呈现出红色的喷泉。变色喷泉（二）1. 实验装置如上图，在锥形瓶内放入1.0M盐酸溶液250mL，在锥形瓶B放入0.1M氢氧化钠溶液250mL，并加入酚酞指示剂滴，观察A、B两瓶内溶液之颜色。2. 下面步骤和变色喷泉(一)中之第2、3、4相同。当整个实验装置完成后，将橡皮管夹松开，则由瓶上升的无色液体与瓶上升的红色液体在到达圆底烧瓶内喷出，碰在一起时即迅速起了酸碱中和反应而转变成无色的喷泉。变色喷泉之二连续变色喷泉1. 将两组单一的喷泉组合起来如下图。2.如在A瓶中放0.5M盐酸250mL，而在瓶中放入0.1M氢氧化钠溶液250mL，并加入滴酚酞指示剂。另外在C瓶中放入1.0氢氧化钠溶液。3.圆底烧瓶和分别加入20mL的水，然后以插有吸管的橡皮塞塞紧并倒置于漏斗架或铁架上，将连接在瓶的二条橡皮舌分别插入A、C瓶内，瓶中之短橡皮管插入C瓶中，瓶中之短吸管与瓶中之长吸管间以橡皮管连接。4.当橡皮管夹D松开时，则在圆底烧瓶E中可见到的喷泉是由红色变为无色，到了圆底烧瓶F中则可见到喷泉的颜色由无色变为红色。5.此一装置可再接上几个一的喷泉，组合成更多连续变色的喷泉。光泉1.实验装置如右图，在锥形瓶中放入甲溶液 250mL，锥形瓶中放入乙溶液于250mL甲溶液系由40克氢氧化钠溶500mL水，再加入0.2克光敏剂（Luminol），溶解后稀释到一升而成。乙溶液则由克的赤血盐溶解在10mL的3%过氧化氢中，并加水稀释到1升而成。2.将室内灯光熄掉或移到暗室中进行，效果更佳。若将橡皮管夹松开，则可看到由A瓶上升的透明甲溶液和由B瓶上升的淡棕黄色的乙溶液喷出，碰在一起之瞬间即放出非常漂亮的天青色萤光，此光系以喷泉方式产生，因此可持续作用，连续发光故称之为发光喷泉“光泉”。十五. 冰块点烟火一、器材：烧杯（30 毫升）、蒸发皿、药匙、坩埚夹二、药品：锌粉、硝酸铵、氯化铵、硝酸钡、冰块 三、实验程序：1. 秤取约 1 克之锌粉于 30 毫升烧杯中。 2. 秤取约 1 克之硝酸铵、0.25 克氯化铵及 0.15 克硝酸钡于蒸发皿中，以药匙略为混合之。 3. 将烧杯中的锌粉小心地铺洒在蒸发皿中的药品上。要小心避免摩擦或任何引起发热的事物。 4. 放一或二块冰块于蒸发皿中引发反应，静观察反应现象。(声、光、色、嗅)。 四、安全注意事项：这个实验有一定的危险度，学生不能过份靠近，操作者应带安全眼镜。五、废弃物处理：收集后以固体无机废弃物处理。 六、原理：本实验主要反应是锌被硝酸根氧化产生氧化锌、氮及氨。Zn(s) + NH4NO3(s) N2(g) + ZnO(s) +2H2O(g) 十六. 水果香味一、器材：50 mL锥形瓶（2个）、10 mL量筒（1个）、玻棒、滴管、试管 二、药品：醋酸、丁酸、乙醇、1-丙醇、1-戊醇、浓硫酸 三、实验程序：1. 用锥型瓶分别秤取 2.0 克醋酸及1-戊醇 2.7 克。 2. 将二者混合在一起，并用玻棒搅动，再将其浸入冷水浴中。 3. 观察是否放热。 4. 用量筒取 2 毫升浓硫酸（强酸具腐蚀脱水性，小心使用)。 5. 利用滴管将浓硫酸逐滴加入上述溶液中，并用玻棒持续搅动。 6. 用手触摸锥型瓶的外围，观察温度上升否？及是否有香蕉油味？ 7. 另取一支试管，加入 0.5 毫升之丁酸及 0.5 毫升之乙醇，再加入 5 滴浓硫酸，以指弹振荡试管使溶液混合均匀。 8. 改用醋酸及1-丙醇，重复步骤 7。 9. 各试管静置5分钟后，分管加入不同水量稀释溶液，嗅其香味并辨识之。 四、废弃物处理：本实验废液以有机废液处理。 五、原理：RCOOH + ROH RCOOR + H2O 十七. 振荡化学两极间一、原理： 利用多种反应的正逆向平衡产生周期性的变化。二、实验器材：大烧杯、搅拌器、搅拌子、量筒、玻棒。三、实验药品：丙二酸、溴化钾、溴酸钾、 Ce(NH4)2(NO3)6、2.7 M浓硫酸(150 mL浓硫酸/1 L蒸馏水)、0.5 % ferroin(0.23 gFeSO47H2O/0.56 g 1,10-phenanthroline C12H8N2 / 蒸馏水)、蒸馏水。四、实验步骤1. 将19 g溴酸钾溶入500 mL蒸馏水 - A液。 2. 将16 g丙二酸及3.5 g溴化钾溶入500 mL蒸馏水 - B液。 3. 将5.3 g Ce(NH4)2(NO3)6溶入500 mL 2.7 M浓硫酸 - C液。 4. AB液置入大烧杯中，持续搅拌。 5. 一分钟后，加入C液及30 mL 0.5 % ferroin，观察颜色变化。 五、废弃物处理废液以稀NaOH中和浓缩过滤后固体集中处理。六、思考问题1. 溶液隔多久变色？ 2. 变何色？ 反应可持续多久十八. 绿蓝靛紫变色反应一、器材：试管（10支）及滴管 二、药品：六水合氯化镍（NiCl26H2O） 六水合硝酸镍（Ni(N03)26H2O） 乙二胺（NH2CH2CH2NH2） 95%乙醇（C2H6O） 蒸馏水 三、实验程序：1. 配制镍离子的水溶液，配制乙二胺的酒精溶液，浓度为镍溶液的三分之一。 2. 取镍离子的水溶液置入试管中，滴加入等体积乙二胺酒精溶液，观察变化。均匀混合溶液后，观察变化。 3. 取上述混合溶液置入另一试管中，滴加入等体积乙二胺酒精溶液，观察变化。均匀混合溶液后，观察变化。 4. 再重复一次步骤3，观察变化。 四、废弃物处理：以重金属废液处理五、原理：乙二胺（en）逐步取代镍离子周围的水分子配基，而呈现颜色之变化。 Ni2+(aq) + H2NCH2CH2NH2(ethanol) Ni(en)n2+ (n = 1 - 3)十九. 神奇魔术箱一、原理应用错合物生成及氧还反应，显现图像之颜色。Cu2+ + 4NH3 Cu(NH3)42+Cu2+(aq) + Fe(s) Cu(s) + Fe2+(aq)二、器材与药品水彩笔，钢笔，滤纸，硬纸盒，培养皿，0.1 M硫酸铜CuSO4，6 M氨水NH3(aq)三、实验步骤1. 用水彩笔沾 0.1 M硫酸铜溶液画图；另用钢笔沾此溶液画图，待图晾干。 2. 培养皿装 6 M氨水，置放于硬纸盒中。 3. 将水彩笔画的图画纸迅速放入纸盒中，5分钟后取出观察之。 4. 将钢笔画的图纸迅速放入纸盒中，5分钟后取出观察之。 5. 比较二者差异。 四、废弃物处理溶液以稀酸中和后，加石灰沉淀之。Cu(OH)2以固体无机废弃物处理，上层液直接排放。二十. 二氧化锰催化作用的演示装置方法一：当试管内氯酸钾（C）开始熔化，试管内有“烟气”出现时，移去酒精灯，用带火星的木条接近B导管口，火星明亮。将A管旋转，二氧化锰（D）抖落在氯酸钾上（如果落不下，打开弹簧夹，二氧化锰落下后立即关闭），立即用带火星的木条接近B导管口，木条猛烈燃烧，说明二氧化起到加速氯酸钾分解作用，氧气大量释放。方法二：在B导管口连接一根橡皮管，橡皮管放在存有水的烧杯中，对试管加热，地一会儿橡皮导管中有气泡逸出，但不多，旋转A导管将二氧化锰落下，就可看到一边串气泡迅速地从橡皮管中逸出。说明二氧化锰起到加速氯酸钾分解作用，氧气大量释放。实验突出了二氧化锰的催化作用，现象明显，效果满意。此实验也适用于人教版初级中学课本化学全一册有关催化作用的演示。附玻璃弯管的制法：取适当外径的玻璃管一根，一端在酒精喷灯上烧红，用镊子尖端插入管孔中，均匀用力，作圆周运动，不断张大管口，逐渐做成一个喇叭口的弯管。二十一. 乙酸乙酯水解演示实验的改进一、操作过程1取四个试管，分别标为A、B、C、D，各加5mL蒸馏水；向A、B、C三个试管中各加几滴红墨水，向D试管中加几滴酚酞指示剂。2向试管A中加1滴管（1.5mL）稀硫酸（15）；试管B、D中各加一滴管饱和NaOH溶液；试管C中加蒸馏水至与A、B、D液面相齐。3在四个试管中分别加入1滴管（1.5mL）乙酸乙酯。（此时可看到A、B、D中溶液均有分层现象，且油相乙酸乙酯相高度相等。）4将四支试管一同放入7080水浴中加热，大约2min左右便可观察到B，D管中（碱性介质）乙酸乙酯油相明显降低，A管（酸性介质）次之，C管（中性介质）油相最高，还可看到D管中的水相红色变浅。二、讨论1给A、B、C三个试管中加入几滴红墨水，红墨水可使水相显红色与乙酸乙酯相之间界面更清晰，有利于观察乙酸乙酯的水解情况。此外，还可将红墨水换成溶于水而不与酸、碱、乙酸乙酯、乙酸和乙醇反应的其他有色物质。2乙酸乙酯取量较大（1.5mL），避免了其在酸、碱性介质中全部水解的可能性，且改嗅觉实验为视觉实验，现象明显，即使坐在后排的同学也能看清楚A、B、C三试管各界面高低情况和D试管中颜色变化。3改用饱和NaOH溶液，可以增大B、D试管中乙酸乙酯水解程度，使现象快速出现，节省课堂时间。4在验证乙酸乙酯水解程度碱性酸性中性之后，还可由D试管溶液红色变浅验证乙酸乙酯水解生成物乙酸的存在。5此实验简单可行，仅需增添红墨水、酚酞两种试剂即可实现二十二. 氯化氢喷泉微型实验我们将HCl喷泉实验以青霉素针剂瓶代替500mL圆底烧瓶，将HCl的用量降为常规实验的1/50。改进后，不但节约试剂，节省时间，而且“泉水”喷射有力、实验现象鲜明。由于实验材料易得、制作简易，所以，很适宜学生的分组实验。1准备工作在眼药水瓶侧上端，用红热的铁丝烫一个3mm的透气孔。将废圆珠笔芯在灯焰上方加热，至透明柔软时，移离火焰，慢慢拉成尖嘴，冷却后如图2所示，将两端剪成斜口，把粗斜口端插入眼药水瓶内，至瓶底，使笔芯未拉细部分刚好露出瓶口2mm，用万能胶在瓶口与笔芯周围匀涂弥缝；再如图2所示，套粘上盖顶开了口的瓶盖，用万能胶弥缝，待胶干后使用。用2mm带尖的铁丝将青霉素瓶橡皮盖中心刺通。直角管可以用废圆珠笔芯喷嘴穿过。直角管可以用废圆珠笔芯在酒精灯上加热弯制。2实验操作（1）如图所示，搭好HCl发生器。向HCl发生器中加入0.3gNaCl，滴入一滴水，盖上瓶盖；用胶头滴管向瓶内滴入0.4mL浓H2SO4，将青霉素瓶口向上收集HCl气体，当瓶口出现白雾时，盖上橡胶瓶盖；HCl发生器中多余的气体用水吸收。（2）用胶头滴管通过透气孔，向眼药水瓶中加水至侧孔附近，滴入5滴石蕊试剂；小心地将细喷嘴插入充满HCl的青霉素瓶橡皮盖中心孔，并使喷嘴深入至瓶内中部，如图2所示；左手持青霉素瓶，右手拿眼药水瓶，并用食指堵住透气孔，轻轻挤压瓶体，使少量的水进入青霉素瓶中，松开食指，喷泉立即有力地喷发二十三. 二氧化硫的制取与性质密闭式实验设计 二氧化硫的制取与性质（溶于水显酸性，氧化性，还原性和漂白性）实验内容较多，如实验分开来做会有一系列不便之处，所以许多老师将其设计成组合实验。但组合实验也有它本身的问题：1、实验装置繁琐，耗时较长；2、气密性难以保证，易造成污染、药品用量太多。笔者在教学过程中对此实验进行改进，克服了组合实验的缺点，具体如下：1实验装置2实验步骤（1）取一支大试管，向试管内加入1克左右的亚硫酸钠晶体；（2）截取一段玻璃管（外径、长度均小于大试管），在玻璃管外壁从上到下依次用透明胶带粘牢蓝色石蕊试纸环一个，滤纸环三个。试纸环用蒸馏水湿润，三个滤纸环依次用品红溶液、酸性高锰酸钾溶液、硫化钠溶液湿润；（3）取一支带有单孔橡皮塞的球形干燥管，球内塞有用氢氧化钠溶液浸泡过的脱脂棉球；（4）沿着玻璃管内壁向大试管中加入1.5mL左右的浓硫酸，然后立即塞上带单孔橡皮塞的球形干燥管，观察各纸环的颜色变化。23分钟内可以看到蓝色石蕊试纸变红、品红褪色、高锰酸钾溶液褪色、附有硫化钠溶液的滤纸上有少量淡黄色物质出现。3两点说明（1）硫化钠溶液浓度宜浓一些，品红与高锰酸钾溶液浓度宜稀一些；（2）为了使二氧化硫气体放出更快些，可在试管底部稍微加热二十四. 滴管式微型电解装置与微型氢氧混合爆鸣器 1引言利用塑胶注射筒、注射针、塑胶三通活栓与塑胶小吸管等分别组合成二套微型电解装置，一为“滴管式微型电解装置”，本套实验装置在台湾已被收录于国中理化第三册电解水实验的参考教材；二为“微型氢氧混合爆鸣器”。这些微型实验装置自19992000年由作者在台湾举办过近20场次的研习活动，参加研习的教师及学生合计约有八、九百人，由师生研习后之心得回馈，一致认为因器材简单、制作容易，每位学生皆可自制，各拥有一套，增加自己动手做实验的机会，是既具有教学、实用、趣味性以及又具有“可回收、低污染、省资源”环保理念之“微型化学实验装置”。2滴管式微型电解装置21材料塑胶滴管（3mL）2支，塑胶塞2粒，注射针（当电极用）2支，干电池（9V）1粒，帽扣及鳄鱼夹1组，透明底片空盒子1个，塑胶培养皿1个。22设计与制作（1）将一个底片空盒子（当电解槽）之底部用热熔胶黏在一个透明塑料盒的盖子上之中央处。（2）把2支接有导线之注射针（当电极用）从塑料盖子之底部中央处相距5mm位置插入，使注射针头进入底片空盒子中，并用热熔胶将注射针固定住。（3）取2支容量3mL的塑胶滴管，将其较细的末端切掉，使塑胶滴管的末端呈现微微向内缩（内径约为5mm），供作电解管，并在此塑胶滴管画上正确的体积刻度。（4）将干电池（9V）接上帽扣及鳄鱼夹，并连接到接在注射针底部之导线，便组合成一套“滴管式微型电解装置”，如图1所示。23操作方法A电解实验（1）将10mL10%的氢氧化钠溶液、稀硫酸溶液或硝酸钾溶液等为电解液倒入底片空盒子（电解槽）中。（2）用塑胶滴管改装而成的电解管，在电解槽中直接吸取电解液至装满电解管为止。或另取1支塑胶滴管吸取电解液，分别将2支电解管加满。（3）小心地将2支加满电解液的电解管，分别倒置于底片空盒子（电解槽）中，并使注射针电极插入电解管内。（4）将接在9V干电池上之鳄鱼夹分别夹在接在电极下方的导线，随即开始电解。（5）电解约5分钟后关闭电源，以终止电解。B电解产物之检验（1）在整个电解过程中，由电解管（塑胶滴管）所收集到的气体体积，可大约看出两管内的气体之体积比为21。（2）由电解槽中将2支电解管（塑胶滴管）取出，使其管口朝下，并分别以一粒塑胶塞塞住电解管之管口，然后再将其正立于支架上。（3）打开气体较多的电解管上塑胶塞之同时，以点燃的火柴靠近电解管管口试之，若有小小爆鸣声，则可证明产生较多的气体为氢气。（4）打开气体较少的电解管上塑胶塞之同时，以点燃的线香之馀烬插入电解管中试之，若会使线香之馀烬更为明亮或能使其复燃起来，则可证明产生较少的气体为氧气。3微型氢氧混合爆鸣器31材料塑胶软管（5cm长）1条，小塑胶杯（10mL）1个，氢氧化钠溶液（20%）20mL，清洁剂1mL，火柴1盒，热熔胶（枪）1组，透明底片空盒子1组。32设计与制作（1）用热熔胶将一只透明底片盒子的底部连在一塑胶培养皿上，另在其塑胶盖子中央处挖一个小孔，并用热熔胶将一支透明硬质塑胶管固定在此一小孔中。（2）再将一个小塑胶杯的底部用热熔胶连在一塑胶培养皿上且与透明底片空盒子并排。（3）以两支接上导线的注射针（当作电极），从塑胶培养皿下方插入，使两支注射针相距0.5cm，而使注射针深入透明底片空盒子中。（4）以一条长约10cm的塑胶软管或橡皮管将塑胶盖上的硬质塑胶管相连接，并在其末端接一支注射针头（将其尖端剪掉）。（5）在一粒9V干电池的正负极接上帽扣，并用其上之鳄鱼夹夹住接在注射针（当作电极）上的导线，至此便完成一套微型氢氧混合爆鸣器（图2）33操作方法（1）在一微型氢氧混合爆鸣器（图2）之电解槽（透明空盒子）中，加入20%氢氧化钠溶液至八分满止。（2）在小塑胶杯中加入自来水至九分满止，然后滴入2滴的清洁剂并混合均匀之。（3）将微型氢氧混合爆鸣器之正、负极分别与9V干电池之正负极连接。（4）将底片空盒子的盖子上面之导管末端之注射针头插入小塑胶杯中。（5）将电源打开，使电解开始进行，在电解槽中之正、负极会分别产生氧气和氢气，并随即在电解槽（透明底片空盒子）中混合均匀。（6）混合气体经由透明底片空盒子的盖子上方的塑胶软管排出，进入小塑胶杯中之清洁剂水溶液之底部。（7）连续产生一些混合着氢气与氧气的小泡沫后，聚集在清洁剂水溶液的表面上。（8）以一支点燃的火柴去接近小泡沫的上面，则会随即发出连续几声的小小爆鸣声，或发出一声较大的声响二十五. 分子间作用力的实验演示醇水混合体系的盐析分相众所周知，实验是化学教学中的重要环节之一。借助于直观的实验现象，不仅可以帮助学生理解和记忆化学反应，而且巧妙的实验构思有助于理解抽象的化学概念。本文介绍一种分子间力的演示实验，以飨读者。一、原理本实验通过盐析使有机相从水相中分离出来。在有机溶剂和水的互溶混合溶液中，有机分子与水分子之间存在微弱的相互作用（如氢键、范德华力等分子间力）。这类分子间力可以被电解质的水合作用破坏，从而使得溶液由单相变为两相，有机溶剂与水相互分离。水和乙醇之间可以形成氢键，因而可以任意比例互溶。如果加入硫酸铵（或其他适当盐类），就会破坏他们之间的氢键，使溶液分为两相。其中一相为富含乙醇的有机相，另一相为含硫酸铵的富水相。借助甲基橙在乙醇中较大的溶解性，便可指示明显的分层现象。二、实验步骤及现象准备两支具塞1.5X20cm的试管。向一支试管中依次加入10mL乙醇、13mL水及几滴甲基橙溶液，封塞后摇匀，得均匀的橙黄色溶液。向第二支试管中加入克硫酸铵（注意：硫酸铵量不足时，则难以观察到溶液分层现象）。然后将第一支试管中的橙黄色溶液加入其中，封塞后用力摇匀。静置片刻，即可观察到溶液明显分为两相。上层为橙黄色的有机相，下层为无色的水相（硫酸铵的饱和溶液）。在此实验中甲基橙溶液作为一种指示剂，它与整个盐析过程无关，只是为了便于观察，使整个溶液有明显的颜色变化。本实验操作简单，现象明显。通过观察实验现象和对实验现象的解释无疑有助于加深学生对分子间作用力的理解二十六. 一氧化碳还原氧化铜实验的改进初中化学教材中给出了一氧化碳还原氧化铜实验的两种装置，其一是用气球收集尾气，其二是点燃尾气。这两种装置中，由于玻璃管水平放置，生成的二氧化碳不易排出，从而阻碍一氧化碳与氧化铜接触，使得反应进行的时间较长，现象也不明显。结合木炭还原氧化铜、氢气还原氧化铜实验的装置，对一氧化碳还原氧化铜的实验装置做如附图所示的改进。改进后的装置有以下优点：1、实验节省时间，通过对比实验，实验用时只有原来的1/3。现象明显，一氧化碳和氧化铜能够充分反应，用原来一氧化碳的一半量，也可以看到明显的现象。2、所用仪器少。另外，通过实验改进，有利于学生在实验中放开思路，大胆探索，有利于学生创新能力的培养二十七. 对硝酸的氧化性实验的改进现行高级中学课本化学（必修）第一册150面实验65如图所示。用这两种装置演示铜片分别与浓硝酸、稀硝酸的反应，有以下不足之处：反应中生成的NO2，NO等有毒气体完全逸散在空气中造成对人体危害，对环境污染；不利于控制反应，只能是在反应物之一（铜片或硝酸）消耗完全后，反应才自行停止。为克服以上不足，可把原来的两个独立反应体系合并为如图2所示的封闭体系。一、实验用品仪器：Y形管，广口瓶，烧杯，镊子，玻璃导管（长约20cm）4根，橡皮管（长约15cm）根，单孔橡皮塞，双孔橡皮塞。药品：蒸馏水，浓硝酸，铜片，氢氧化钠溶液。二、实验步骤按图所示连接好仪器：在广口瓶和烧杯中分别加入适量的NaOH溶液；在Y形管一侧加入约ml蒸馏水，另一侧加入铜片及浓硝酸，且铜片未浸入硝酸中。Cu与浓HNO3的反应：稍倾斜已加入蒸馏水和铜片的Y形管，使盛铜片的一侧向下，铜片慢慢注入约ml浓HNO3，然后将Y形管竖直，立即塞上单孔橡皮塞。此时可看到铜片与浓HNO3立即发生剧烈的化学反应，液面上充满了红棕色的NO2气体，由于生成了浓度较大的Cu(NO3)2溶液，反应液呈绿色，过量的NO2气体被NaOH溶液吸收。Cu与稀HNO3的反应：第二次倾斜Y形管（不需去掉单孔橡皮塞），使蒸留水注入铜和浓硝酸的反应体系，浓HNO3被稀释，此时稀硝酸与铜反应，产生的无色NO气体将NO2迅速排出，体系内部气体颜色明显变浅（液面上方为无色气体，接近管口处呈浅红棕色），同时反应液变为蓝色，过量的NO气体也通入NaOH溶液被吸收。终止反应：再次倾斜Y形管，使稀HNO3移入未反应的一侧，稀硝酸与铜片分离，反应终止。此时Y形管内仅有少量的NO气体。NO被空气氧化：打开Y形管，在管口可观察到无色的NO气体被氧化为红棕色的NO2。三、改进后的优点改进后的装置操作简单，现象明显，可比性增强，而且需准备的反应药品数目减少（不需稀HNO3），反应中放出的NO，NO2等有毒气体用碱液吸收，不仅大大降低了污染程度，而且可以随时终止反应二十八. 有关铁与Vc的一组小实验铁是哺乳动物血液中交换与输送氧所必需的一种元素，对人类生命活动有着重要作用。人体血液中血红素占14.5%（质量），而铁原子就处在能将肺中氧输送到身体各部分的血红素分子的中心。正在发育中的青少年（尤其是女生）往往由于铁摄入量的不足而患缺铁性贫血，市售补血药多是通过补充铁质来治疗缺铁性贫血的。在服药期间，应忌饮浓茶。本组实验通过事实来说明以上常识。一、血液中含铁的验证方法：取新鲜鸡血（或其它动物血液）2mL，放入洁净的蒸发皿内，再加入10%的盐酸2mL，加热并不断搅拌至水分蒸干，冷却。取两支试管A和B，A管内加入亚铁氰化钾稀溶液2mL，B管内加入硫氰化钾稀溶液2mL，再各加稀盐酸1滴，然后分别加入刚制得的粉末少许，振荡。A管出现蓝色，B管出现红色。原理：血红素与蛋白质结合成血红蛋白存在于哺乳动物的血红细胞中，在血液中加入盐酸并加热时，血红蛋白分解使Fe2+裸露出来，在酸性条件下被空气中氧气氧化成Fe3+，Fe3+与亚铁氰化钾反应生成普鲁士蓝，与硫氰化钾反应生成红色的硫氰化铁。4Fe2+ + 4H+ +O2 = 4Fe3+ + 2H2OFe3+ + Fe(CN)64- + K+ = KFeFe(CN)6Fe3+ + 3SCN- = Fe(SCN)3说明：此实验也可用凝固的动物血液做，但在加热前应将之粉碎，与盐酸充分混和。二、补血药（力维隆）中铁成分的验证方法：取两支试管C和D，各加入2mL蒸馏水和1滴稀盐酸，C管中再加入亚铁氰化钾溶液35滴，D管中加入硫氰化钾溶液35滴，再分别滴入力维隆药液1滴，振荡，C管呈现深蓝色，D管呈现血红色。原理：力维隆药注、液中含有枸橼酸铁铵（又称柠檬酸铁铵），在酸性条件下与亚铁氰化钾反应呈蓝色，与硫氰化钾反应呈红色。三、服用补铁药期间忌饮浓茶的验证方法：在试管中加入茶叶水2mL，再加入力维隆药液1滴，溶液变黑。原理：茶叶中含有鞣酸，与药液中的Fe3+生成黑色鞣酸铁沉淀。Vc的妙用一、神秘的字画方法：用5%硫氰化钾溶液在宣纸上书写字（画）一幅，晾干后，用喷雾器喷2%三氯化铁溶液，出现红色字迹，再用另一喷雾器喷5%Vc溶液，红色字迹逐渐消失。原理：三氯化铁与硫氰化钾反应生成红色的硫氰化铁。Vc具有还原性，使红色硫氰化铁被还原成无色的硫氰化亚铁。二、化学密信方法：用米汤或淀粉溶液在吸水性的白纸上写“密信”，晾干后，放入一盛有少量清水的玻璃水槽中，向水槽中滴加碘酒5滴，显现出蓝色字迹。再向水槽中加入Vc一片，轻轻搅拌使其溶解，可发现蓝色字迹逐渐消失。再滴加碘酒，字迹又会出现；再加Vc，字迹又消失。如此可反复几次。此实验可用投影显示。原理：淀粉遇碘变蓝，字迹出现；Vc使碘还原，字迹消失二十九. CO2溶于水实验的演示初中化学，没有对气体溶于水这一实验进行演示，为了用事实说明溶于水，有助于学生对气体溶于水这一性质的理解，本人设计了如图所示的实验装置。1.实验步骤（1）按装置图如右所示，连接好装置，检验其气密性。（2）用向上排空气法收集满一烧瓶气体。（3）塞紧烧瓶塞（注意：小气球囊内不留空气）。向分液漏斗中加入适量的冷水，然后打开分液漏斗上的活塞，向烧瓶内注入一定量的冷水，待小气球刚鼓起时，关闭活塞，振荡烧瓶。 2 实验现象及原理当由分液漏斗向烧瓶内注入一定量的冷水时，因只有极少量的溶于水，烧瓶内气体的压强增大，小气球囊鼓起。再振荡烧瓶，使烧瓶内的气体与水充分接触，在该条件下，最大限度的溶于水，烧瓶内气体压强减少，鼓起的小气球囊收缩三十. NaHCO3和Na2CO3热稳定性对比实验的设计为了加强学生对NaHCO3和Na2CO3热稳定性的深刻理解，我们对课本中的实验进行了重新设计，如下图：一、说明：1、具支试