氯水的漂白性质化学实验的再改进

2024-04-18

氯水的漂白性质化学实验的再改进(通用6篇)

篇1:氯水的漂白性质化学实验的再改进

氯水的漂白性质化学实验的再改进

王 剑

(广东省广州市广东实验中学)

氯水的漂白实验是人教版高一化学上学期第四章第二节“富集在海水中的元素――氯”中的一个实验。该实验是氯元素知识中的重点实验,对学生掌握氯元素有着至关重要的作用。

一、目前该实验存在缺陷

1.制造氯气过程中会有氯气溢出,特别是做学生分组实验的时候,教室将漂浮着大量氯气,严重危害师生的身体健康。

2.氯气能溶于水,同时在氯水中也存在一些不溶于水的氯气,致使学生不能很好地判断起到漂白作用的是氯水还是氯气。

二、实验创新与改进之处

1.实验能让学生了解和掌握实验室制取氯气的方法,并能直观地看到氯气的.颜色。

2.该实验非常环保,多余的氯气将会在密闭装置中被氢氧化钠吸收。

3.实验材料采用的是废旧易拉罐、玻璃瓶等可回收垃圾,可以变废为宝,启到很好的环保教育作用。

4.该实验装置制作非常简单,高一学生可以以小组的形式独立完成该装置的制作与实验,能培养学生的实验操作能力。

5.可以使学生清楚地看到氯水和氯气性质的差别,从而掌握起到漂白作用的物质。

三、实验材料与制作过程

1.实验材料

仪器:一支350毫升矿泉水瓶、一支约10毫升的玻璃瓶(如,装有10毫升抗病毒口服液、三黄连口服液的玻璃瓶)、软胶塞、AB胶、玻璃胶、胶头滴管、20毫升针筒、有色纸条、白色细绳。

药品:浓盐酸、氯酸钾、浓氢氧化钠。

2.制作过程

(1)用AB胶将玻璃瓶固定在矿泉水瓶盖上。

(2)在矿泉水瓶的底座上开一个直径为5厘米的圆孔。

(3)按照胶头滴管和针筒口径的大小用打孔器在胶塞上钻2个空。

四、使用方法

1.在玻璃瓶里加入氯酸钾。

2.拧好矿泉水瓶盖。

3.用胶头滴管吸取少量的浓盐酸。

4.用针筒吸满浓氢氧化钠。

5.将两种剪好的有色纸条用白色的细绳系好,然后将其中的一条纸条用纯净水湿润,再通过调节细绳将两条有色纸条分别悬挂在矿泉水瓶内的两侧,最后盖好胶塞、固定好有色纸条。

6.向玻璃瓶中滴加浓盐酸,有氯气生成。

7.等湿润的有色纸条退色后,通过针筒向矿泉水瓶内喷浓氢氧化钠,用于吸收氯气。

篇2:氯气漂白性质实验的改进

一、原实验装置的不足之处

1.需要事先制备氯水和干燥的氯气;

2.实验过程污染空气, 影响师生健康;

3.实验操作繁琐, 无法让学生有良好的实验体会。

二、氯气漂白性质的实验改进步骤

1.按下图连接装置。

2.检查装置气密性。

3.向侧泡具支试管加入0.2g的KMnO4固体。

4.向V形侧泡反应管的第一个凹槽加入有色小卡片, 第二个凹槽加入1g无水氯化钙, 在V形凹槽中加入有色小卡片

5.反应开始, 将约2mL浓盐酸注射到侧泡具支试管中。过一会儿可观察到第一张有色小卡片不褪色, 而无水氯化钙吸收水蒸气变潮湿, 第二张有色小卡片褪色。三、实验装置图

(1) 浓盐酸 (2) KMn O4固体 (3) 无水氯化钙 (4) 有色小卡片 (5) 氢氧化钠

四、实验改进原理及特点介绍

1.改用微型装置, 符合新课程要求, 操作简单安全, 能变原本教师进行的演示实验为学生亲自动手的自主探究实验, 适合学生实验, 逐步培养学生的实验操作技能, 强化化学实验教学中的素质教育和创新教育, 利于培养具有创造能力的人才。

2.使用注射器加料, 操作方便, 便于控制反应物的用量;使用有色小卡片, 就地取材, 整个实验过程很直观。

3.该实验集氯气的制取、漂白实验和尾气处理为一体, 不排放毒气, 环保无污染, 可加强学生保护环境的意识。

篇3:氯气漂白性质实验的改进

一、原实验装置的不足之处

1.需要事先制备氯水和干燥的氯气;

2.实验过程污染空气,影响师生健康;

3.实验操作繁琐,无法让学生有良好的实验体会。

二、氯气漂白性质的实验改进步骤

1.按下图连接装置。

2.检查装置气密性。

3.向侧泡具支试管加入0.2g的KMnO4固体。

4.向V形侧泡反应管的第一个凹槽加入有色小卡片,第二个凹槽加入1g无水氯化钙,在V形凹槽中加入有色小卡片

5.反应开始,将约2mL浓盐酸注射到侧泡具支试管中。过一会儿可观察到第一张有色小卡片不褪色,而无水氯化钙吸收水蒸气变潮湿,第二张有色小卡片褪色。

三、实验装置图

四、实验改进原理及特点介绍

1.改用微型装置,符合新课程要求,操作简单安全,能变原本教师进行的演示实验为学生亲自动手的自主探究实验,适合学生实验,逐步培养学生的实验操作技能,强化化学实验教学中的素质教育和创新教育,利于培养具有创造能力的人才。

2.使用注射器加料,操作方便,便于控制反应物的用量;使用有色小卡片,就地取材,整个实验过程很直观。

3.该实验集氯气的制取、漂白实验和尾气处理为一体,不排放毒气,环保无污染,可加强学生保护环境的意识。

4.能现配干燥氯气,可供后续性质实验操作。(直接将制得的氯气由直角形通气管注入需反应的试液)

篇4:氯水的漂白性质化学实验的再改进

[摘要]3D课堂教学,即发现(Discover)、领悟(Digest)、发展(Develop),是常州北郊高级中学基于建构主义理论、发现学习理论和教育心理学理论提出的一种新型课堂教学模式。3D课堂教学,就是从情境或者阅读出发,让学生经历发现知识的过程,发现问题,然后通过自主学习、互助活动、全班交流、教师精讲几个环节,让学生领悟知识,最后发展到运用知识解决新问题和发现新问题。

[关键词]3D课堂教学模式 氯水的性质 高中化学

一、课堂诊断凸显“缺发现、淡领悟、轻发展”的问题

1.缺发现。教师习惯于直接讲授原理、规律等結论,或者自己详尽介绍知识的背景与知识形成的来龙去脉;没有留思考的空间与时间,不提供丰富的情境,阻碍了学生发现问题、发现信息、发现结论。

2.淡领悟。教师在引导学生学习时不注意在理解上下工夫,学生经常是“知其然,不知其所以然”,尤其是探究学习的力度不够。

3.轻发展。由于考试的压力,教师往往容易急功近利,重练习记忆而轻能力发展。

基于以上课堂诊断,笔者现以《富集在海水中的元素——氯》第二课时中“氯水的性质”的学习为例,践行3D课堂教学模式。

二、在实践探索中施行3D教学模式

情境创设:多媒体展示氯气泄漏事件的新闻报道。

引导发现:消防员为什么可以用水进行处理和稀释泄漏在空气中的氯气?

引入新课:从生活材料人手,使学生认识化学与生活的联系,从生活经验得出氯气的用途,继而引出今天的课题——氯水的性质。

师:“如何研究氯水的性质呢?”

引导发现:引导学生借助“结构决定性质”的学习方法,从预测氯水的成分人手。

分组讨论,合作交流,猜想氯水中含有的粒子,并设计实验验证方案。

汇报交流:学生能够预测氯水中含有氯分子,水分子,可能含有Cl-、H+。

引导设计实验:推测氯水中是否有盐酸存在。学生根据提供的药品和仪器设计实验方案。

(1)Cl-的检验方法:AgNO3溶液、稀HNO3。

(2)H+的检验方法:①蓝色石蕊试纸;②NaHCO3或Na2CO3溶液;③镁条;等等。

根据学生提供的方案,教师给予正确评价,并选择合适的方案进行实验演示。

引导发现:实验(1)的试管中有不溶于稀硝酸的白色沉淀产生;实验(2)②中NaHC03溶解,试管中有气泡冒出;滴加氯水的蓝色石蕊试纸中间变白,外围变红。

学生领悟:氯水呈酸性,有盐酸生成。氯水的成分有:Cl2、H20、HCI(Cl-、H+)。

引导发现:接触氯水后,蓝色石蕊试纸为什么会褪色?

师:“氯水的漂白性是由哪些粒子引起的?”

经分析,Cl-、H+都不具有漂白性,学生猜想:Cl2具有漂白性,或Cl2与H2O反应生成的某种物质具有漂白性。

课件展示:用一干一湿的有色纸条放入氯气,观察现象。现象:湿润有色纸条褪色,干燥有色纸条不褪色。

学生领悟:氯气没有漂白性,氯气与水反应有漂白性物质生成。

教师小结:这种漂白性物质就是次氯酸。

学生结合对氯水的认识,完成氯气与水反应的化学方程式。

师:“次氯酸有怎样的性质呢?”

学生阅读并结合课本知识,总结归纳其性质,从中提升归纳总结的学习能力。

这节课注重教学情境的创设,引导学生从中发现问题、捕捉信息,并在阅读、讨论的过程中领悟原理,发展自主学习、合作学习、探究学习的能力。这节课也说明,3D模式的结构可以视学生、内容而灵活处理,比如,可以带着问题进入合作学习,也可以通过合作学习发现问题。另外,3D教学模式的三大要素是有机结合的,即在发现中领悟,在领悟中发现,在发现与领悟中发展,在发展中发现与领悟。

三、教学反思

课堂教学要以学生为主体,教师为主导,不能单靠教师的讲授,同时也不能忽视教师的有效组织和引导。“讲授给予”“启发一引导”“放手一自主”这是课堂教学过程中的三个常态,如何将这三态有机地结合到一起,各司其职而又相互促进,发挥其最大效率,是课堂教学需要研究的问题。而3D课堂教学模式有机融合了这三个常态,有效提高了课堂教学效率。

篇5:氯水的漂白性质化学实验的再改进

在中学教材中,氯气的实验室制法是浓盐酸和二氧化锰在加热的条件下反应,生成氯气。因为反应慢,在中学实验室中通常并未采用这种方法制氯气。一般情况下,中学实验室利用浓盐酸和高锰酸钾反应制取氯气,反应不需要加热就可以进行,反应速度比第一种方法快得多。当然,在反应过程中反应速度会减慢,这时加热会提高反应速度,通常这种加热时有必要的。但是在反应过程中反应容器壁上会牢固附着上不容水的二氧化锰,一般用浓盐酸洗,这会产生有毒的氯气。我发现用浓盐酸和氯酸钾制氯气比前两种方法都好。一是这种方法根本不需要加热就能进行,并且反应速度是最快的;二是在反应过程中不会有难容产物附着在容器壁上;三是这种方法能使反应物中的所有氯元素全转化到氯气中,不仅节省原料而且提高了产率,而前两种方法中,反应物中的氯元素只有一部分转化到氯气中。但用浓盐酸和氯酸钾制得的氯气并不纯净,其中含有盐酸小液滴,后来改用浓硫酸(或用浓度在80%以上的稀硫酸)氯化钠和氯酸钾制氯气,制得的氯气较纯净。该反应的原理是氯酸根离子在酸性条件下具有强氧化性,可把氯化钠中的氯离子氧化成零价的氯元素。

氯水的快捷制法

实验室制氯水是把氯气通入蒸馏水中制成的,虽然通入氯气时间较长,但制得的氯水中氯分子含量少,颜色较浅。并且用高锰酸钾和浓盐酸制得的氯气通入水中制氯水时,因反应速度变慢需加热,而加热不好控制,未反应的高锰酸钾随盐酸经导管进入正在制备的氯水中,氯水就有了高锰酸钾的紫红色,影响氯水制备的成功率。我制氯水时,在烧杯内加入适量的固体氯酸钾,再加入适量的浓盐酸,待两者剧烈反应几秒钟后加入适量的蒸馏水,顷刻间蒸馏水变成了黄绿色,烧杯底部还沉有未反应的氯酸钾,迅速地把上清液倒入其他容器。这种黄绿色液体就是氯水。这样制氯水的速度相当快,整个过程不超过20秒。用此法制得的氯水比前面介绍的方法制得的氯水颜色深,浓度大,所以保存时间长。

这种方法制得的氯水显然含有杂质。氯酸钾和浓盐酸反应生成氯化钾,水和氯气,在这个反应体系中加入蒸馏水制氯水,这种氯水中除了含有氯分子,还含有未反应但溶入的氯酸钾和未反应的盐酸以及另一种产物氯化钾。这种含杂质的氯水中就含有水分子,氯分子,次氯酸分子,氯离子,次氯酸根离子,氢离子,钾离子和氯酸根离子,其中前六种是无杂质的氯水所含的微粒,但含杂质的氯水所含氯离子和氢离子比同浓度无杂质氯水所含的氯离子和氢离子多,这样,多出的氯离子和氢离子使氯分子和水反应的可逆反应向生成氯分子的方向移动,所以同浓度的含杂质的氯水比無杂质的氯水所含氯分子多,颜色也就深一些。有杂质的氯水所含杂质是钾离子和氯酸根离子。

用含杂质的氯水做中学化学教材所涉及的实验,可行性怎样呢?首先是观察氯水颜色的实验。这种含杂质的氯水和无杂质的氯水一样其中含有氯分子,并且杂质离子是无色的,所以含杂质氯水和无杂质氯水都呈黄绿色。第二,氯水的漂白性。含杂质的氯水和无杂质的氯水一样含有漂白作用的次氯酸,都可以使有色有机物褪色。而杂质离子无漂白作用,即使在氯水的酸性条件下杂质离子氯酸根离子有较强氧化性,但无漂白性。第三,氯水中氯离子的检验。因为含杂质的氯水和无杂质的氯水都含有氯离子,都能和硝酸银反应生成白色沉淀,杂质离子不影响沉淀反应,只是同浓度含杂质的氯水比无杂质的氯水和硝酸银反应产生的杂质多一些,这只是定性实验并非定量实验,况且实验用的氯水浓度可以不确定。所以具有可行性。第四,氯水酸性的检验。紫色石蕊试液和有杂质的氯水反应,紫色石蕊先褪色,这和无杂质氯水和紫色石蕊反应的现象是相同的。第三,氯水与溴化物和碘化物的反应。氯水中因含氯分子,可以置换出溴单质和碘单质。虽然含杂质的氯水中有氯酸根离子,并且在氯水的酸性环境下有氧化性,可以与溴化物和碘化物反应生成溴单质和碘单质,但氯酸根离子在有杂质氯水中的含量远低于氯分子的含量,因为这种氯水的制取速度极快并且未参加反应的固体氯酸钾及时和氯水分开,在短短的过程中只有少量的氯酸钾溶入氯水中,用块状而不是粉末状的氯酸钾制氯水,其中的氯酸根离子能减到最少。所以含杂质的氯水与溴化物和碘化物反应,起主要作用的是氯分子,而无杂质的氯水与溴化物和碘化物反应,起氧化作用的也是氯分子。第四,氯水氧化氯化亚铁。无杂质氯水中起氧化作用的是氯分子,有杂质氯水中起氧化作用的主要是氯分子,而不是氯酸根离子。总之,这种有杂质的氯水在中学阶段的实验中有可行性。

溴水的快捷制法

液溴具有强烈的刺激性,取液溴配溴水是件非常不容易的操作。我想出办法不取液溴就能制溴水。其具体过程如下,取适量固体氯酸钾和溴化钾,再加适量的浓盐酸或硫酸,目的是氯酸钾中的氯酸根离子在酸性条件下有强氧化性,从而氧化溴化钾生成溴分子。待反应进行几秒钟后,加入适量的蒸馏水,蒸馏水立即变成橙黄色液体,接着迅速弃去底部未反应的固体氯酸钾和溴化钾,剩下的橙黄色液体就是溴水,控制加水量可制得饱和溴水(溶液底部沉有液溴)。

篇6:氯水的漂白性质化学实验的再改进

【摘 要】 利用微型实验具有的实验装置简单便捷、试剂用量少、安全性高、成本低等特点,从而实现对氯水性质的科学探究设计。

【关键词】 氯水;性质;科学探究;微型实验

【中图分类号】G642.20【文献标识码】A【文章编号】2095-3089(2016)18-0-01

一、教材分析

本节课选自高中化学必修一第四章第二节《富集在海水中的元素—氯》第二课时。

这是学生在中学阶段第一次接触到氯气,通过之前的学习,学生知道氯气具有强氧化性,这些知识都为本节课的教学提供了知识基础。教材对氯气的性质、氯及其化合物在生产生活中的应用、检验等介绍较为全面。这对学生掌握正确学习方法,巩固学生的实验技

能,培养学生的探究能力大有裨益。同时,也培养了学生全面认识物质、辩证认识物质的能力。高中化学课程标准强调,通过实验加深对氯水性质的认识。出于对学生安全的考虑,我将引领学生进行氯水性质的微型实验探究,学生进行操作实验少而简便,学生着重体验科学探究的一般过程。在学习氯水性质之前,学生已具有了怎样的基础呢?

二、学情分析

1、(1)知识层面:学生已掌握了化学实验的基本方法,了解了氯气的部分性质,对本节课教学有较为充足的知识储备。

(2)能力层面:学生具备一定的实验操作能力和观察分析问题的能力,但严密的逻辑推理和科学的探究能力还有待进一步提高和加强。

(3)心理层面:学生对化学实验,化学现象兴趣浓厚,有较强的探求欲,求知欲。教师在教学过程中要对学生的好奇心做好有利的引导,使学生感到能力的提升。

根据我对教材的理解,以及我对学生情况的分析,我确立以下教学目标。

2、教学目标

(1)知识与能力:

掌握氯气与水的反应,次氯酸的主要性质以及应用。

巩固Cl-离子的检验方法,以及氧化还原反应知识的应用。

(2)过程与方法:

通过实验设计,领略科学探究的一般过程和基本方法,培养设计实验、动手实验并由现象得出结论的能力。

(3)情感、态度与价值观:

通过化学知识在生活中的应用,引发学习化学的兴趣。

通过讨论交流,培养观察、分析实验及总结归纳的能力。

3、教学重点、难点

重点:氯气和水的反应原理以及新制氯水成分的探究。

难点:氯气和水反应产物的确定。

三、教法学法分析

本节课我采用“问题——探究”的教学方法,即:创设问题情境→提出问题→构想假设→设计方案→实验验证→得出结论。学生主要通过阅读观察法、实验探究法、分组讨论法、归纳总结法学习本节内容。

四、教学过程

环节一:情境创设,激情导入

[情景创设]多媒体展示氯气泄漏事件的新闻报道及图片。

[引入]消防员为什么可以用水进行处理和稀释泄漏空气中的氯气呢?

(从生活材料入手,使学生认识化学与生活的联系,从生活中的经验得出氯气的用途,继而引出了今天的课题——氯水性质的科学探究。)

环节二:实验探究,合作交流

师:“知道接下来我们要研究什么吗?”让学生知道自己要研究的问题,学生经过思考知道要研究氯水的性质。

师:“你如何研究氯水的性质呢?”学生思考交流。

在这一环节中,学生的方法多数是目的性不强的尝试,如何让学生全面掌握氯水的性质呢。我将引导学生借助“结构决定性质”的学习方法,最终让学生得出应先预测氯水的成分,然后分组讨论,合作交流,猜想氯水中含有的粒子,并对其粒子设计实验验证方案。

汇报交流阶段,该阶段首先丰富了猜测结果,改进了实验验证方案,让实验验证环节中目的性更强,实验操作更加有效。

学生能够预测氯水中含有氯气分子,水分子,可能含有Cl-、H+。

[引导实验设计1]——推测氯水中是否有盐酸存在。学生根据提供的药品和仪器设计实验方案。

(1)Cl-的检验方法:AgNO3溶液、稀HNO3

(2)H+的检验方法:①蓝色石蕊试纸;②NaHCO3或Na2CO3溶液;③镁条等。

(对学生的实验验证方案,我将给予正确评价,让学生掌握如何选取实验方案。选择实验现象明显,操作简便,科学合理的实验方案。在学生对其想法有强烈的探究欲的时候,顺利进入实验验证阶段。)

[学生分组实验]

(1)在氯水中滴加AgNO3溶液,再滴放数滴稀HNO3。

(2)分别向装有Mg或NaHCO3试管中滴加氯水;在蓝色石蕊试纸中部滴一滴氯水。

(在实验验证阶段,要充分发挥小组的合作精神。在这一阶段,由于学生急于知道预测的结果,在实验操作上可能出错,我将予以及时的纠正和引导。)

利用针管,并且用量少,装置封闭,确保了学生安全进行实验。微型实验装置如图:

[引导学生观察记录现象](1)试管中有不溶于稀硝酸的白色沉淀产生;(2)NaHCO3溶解,试管中有气泡冒出;滴上氯水的蓝色石蕊试纸中间变白,外围变红。

[学生分析推测结论]氯水呈酸性,有盐酸生成。

氯气与水会反应,成分有:Cl2、H2O、HCl(Cl-、H+)

总结:氯水中含有Cl2、H2O、Cl-、H+,氯水具有漂白性。

发现问题:接触氯水后蓝色石蕊试纸,为什么会褪色?

师:“你现在想研究什么呢?”学生能够说出要研究氯水的漂白性,继而引出“氯水的漂白性是由哪些粒子引起的?”由此开始新一轮的探究模式。

经分析,Cl-、H+都不具有漂白性,学生猜想:Cl2具有漂白性,或Cl2与H2O反应生成的某种物质具有漂白性。

学生以小组为单位设计实验方案,由于学生能力有限,我将对其进行一定的指导,体现了教师作为指导者的作用。最终学生得出用一干一湿的有色纸条放入氯气中观察现象。考虑学生安全,此时我将事先录制的视频播放给学生观看。

现象:湿润有色纸条褪色,干燥有色纸条不褪色。

结论:氯气没有漂白性,氯气与水反应有漂白性物质生成。

在学生体验最深刻的时候,我直接告诉学生这种漂白性物质就是次氯酸。

(这主要是由于学生的知识和能力水平有限,不能够清楚所有的内容,这充分体现了教师主导,学生主体的作用。)

环节三:归纳总结及其巩固

学生结合对氯水的认识,完成氯气与水反应的化学方程式。师:“次氯酸有怎样的性质呢?”

学生结合课本知识,总结归纳其性质,从中提升学生归纳总结的学习能力。

五、教学特色

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