第一单元《化学使世界变得更加绚丽多彩》中补做趣味实验:魔棒点灯、烧不坏的手帕等,会使大大激发学生学习化学的兴趣。
一、魔棒点灯
药品:KMnO4 (固体) 浓H2SO4 (98%)
仪器:酒精灯 玻璃棒
步骤:
① 将高锰酸钾粉末与浓硫酸放入坩埚中混合均匀。
② 用干净的玻璃棒去点酒精灯。
③ 用蘸有①中已配制好的混合物的玻璃棒去点酒精灯。
现象:蘸有混合物的玻璃棒可以将酒精灯点燃
结论:点燃酒精灯并不一定要用火柴、打火机等;某些物质相互反应仍可以使酒精灯点燃。
二、烧不坏的手帕
药品:酒精溶液(50%~70%)
仪器:烧杯 两个坩锅钳 手帕 酒精灯
步骤:
① 将纯棉质的手帕,完全浸泡到配置好的酒精溶液中。
② 用镊子夹住手帕的一角提起来,划着火柴点燃。
现象:手帕上烈火熊熊,不一会儿火焰变小。轻轻晃动几下,火焰熄灭,而手帕完好无损!
结论:在特殊情况下手帕烧不坏。
三、空瓶生烟
药品:浓氨水 浓盐酸
仪器:两个集气瓶 两个玻璃片 两个胶头滴管
步骤:
① 在两个集气瓶里分别滴入几滴浓盐酸和浓氨水,用玻璃片分别盖好。
② 把浓盐酸的集气瓶放在上面,浓氨水的集气瓶放在下面,两瓶瓶口相对,抽出两玻璃片,颠倒几次.
现象:两瓶内充满白烟。
结论:HCl+NH3=NH4Cl
四、美丽的焰火
药品:KClO3 白糖 硝酸钡 浓H2SO4(98%)
仪器:蒸发皿(或瓷坩蜗) 胶头滴管
步骤:
① 分别在研钵中研细蔗糖和氯酸钾,将它们取等量放在纸上,再加入硝酸钡粉末少许,混和均匀,放入蒸发皿(或瓷坩蜗)中。
② 用滴管吸取浓硫酸,滴入蒸发皿(或瓷坩蜗)中。
现象:立即喷出黄绿色焰火。
注:若不加入硝酸钡,也会产生猛烈的火焰,只是常态火焰色。若加入硝酸铜粉末产生绿色火焰,加入硝酸钙产生砖红色火焰,加入硝酸锶产生洋红色火焰,加入硝酸镁(或镁粉)产生白色火焰。
意义:通过以上实验可激发学生学习化学的兴趣。培养他们观察实验的能力及分析、判断、解决问题的能力。
五、深窖探气——灯火试验
仪器:
透明的深玻璃缸、薄铁皮、长细线绳、用长细线绳绑住管口和管底的小试管、蜡烛、澄清石灰水、
药品:二氧化碳
步骤:
① 试管取气:先提起已盛满水的小试管管口端的细绳,将试管伸进玻璃缸底;提起管底一端细绳,将管内水倒掉;提起管口一端的细绳将小试管取出玻璃缸外,即试管取气。
② 向小试管中倒入澄清石灰水。
③ 模拟深窖点灯实验:将点燃的蜡烛用细线系住缓慢地放入深玻璃缸底部。
现象:试管内石灰水变浑浊;蜡烛在深入到窖底时火焰熄灭。
结论:说明窖内有CO2,且密度比空气大,既不燃烧,也不支持燃烧。
意义:补做本实验可使想象中的操作变为实际,改变了理论脱离实际的问题,加深学生对深窖点灯或取气的操作印象。
六、 指纹检验
下面让我们一起当一回小福尔摩斯吧!
取一张干净、光滑的白纸条,用手指在纸条上用力摁几个手印。将芝麻粒大的一粒碘,放入试管中。再把白纸条悬于试管中(注意摁有手印的一面不要贴在管壁上),塞上橡胶塞。把装有碘的试管在酒精灯火焰上方微热一下,待产生碘蒸汽后立即停止加热,观察纸条上的指纹印迹。
原理:碘分子受热后运动速率加快,分子间距离增大,从而变成碘蒸汽。当碘蒸汽接触到白纸后,能溶解到手指的油脂等分泌物中,从而形成棕色的指纹印迹。
七、 温柔的伤害
(设计意图:现在吸烟呈现低龄化,越来越多的高中生甚至初中生、小学生都开始吸烟。本实验就是要用“血”的事实让人触目惊心,事实胜于雄辩,让学生记住:远离香烟!)
实验图在《探究多彩的化学实验与教学设计》此书的P70(由于本人不知道怎么手动画装置图,所以没图到电脑上)
实验现象:澄清石灰水变浑浊,新鲜的鸡血颜色逐渐变暗红。
原理:实验证明香烟燃烧产生二氧化碳,也产生有毒的一氧化碳。
八、 用火作画
配制一瓶浓度约为30%的硝酸钾溶液。取一张薄且易吸水的白纸,用毛笔蘸取硝酸钾溶液在纸上作画,要求笔画简单且连贯。画好后,让纸凉干,图画的痕迹全部消失,看上去仍然是一张无暇的白纸,连作画者也找不到画在哪。所以应事先在尚未干透的图画上作一记号,如用小针在画迹的某处戳一个不显眼的孔。画纸干透后,就可用来表演。表演时只要用引火棒点燃原来作过记号的小孔,火星就按着绘画的痕迹蔓延开,原来的画迹很快就显现出来了。
原理:用硝酸钾溶液作画,纸上留有硝酸钾的痕迹,当用引火棒点燃时,硝酸钾受热分解出微量的氧气,帮助白纸燃烧,因而燃烧顺着有硝酸钾痕迹的地方进行。有由于燃烧缓慢,产生的热量基本上都消失了,所以未蘸有硝酸钾的纸不会燃着。
四、 火山爆发
按以下质量比配好药品。
1、 绿色火焰
氯酸钾:蔗糖:硝酸钡:重铬酸钾=5:10:8:10
2、 洋红色火焰
氯酸钾:蔗糖:硝酸锶:重铬酸钾=5:10:6:8
3、 紫红色火焰爆炸
氯酸钾:蔗糖:硝酸钾:木炭:重铬酸钾:硫磺=5:10:3:4:8:5
将药品按上述比例混合好,在混合物的表面覆盖一层温润的黄土,堆成圆锥行,用手按紧,然后用玻璃管轻轻拨成一个火山口。
用滴管吸取约3mL浓硫酸,从火山口注入,当听到有“吱”的声音时,表示引燃了。从火山口喷出各种颜色的火花,并有绿色“火山灰”沿坡泻下,妙趣横生。
原理:滴入浓硫酸后,氯酸钾、重铬酸钾、硝酸盐等发生分解,产生大量气体,放出热量,蔗糖或木炭发生燃烧,使生成物像火山爆发一样连续喷出。
九、 魔棒点火
取少量高锰酸钾固体,放入蒸发皿中,再加入少量浓硫酸,使两者混合均匀(高锰酸钾稍过量)。用玻璃棒蘸取药品,让其与酒精灯芯接触,灯芯立即燃烧起来。
原理:高锰酸钾和浓硫酸都是强氧化剂,混合产生的Mn2O7很不稳定,受到微热即可产生MnO2和O2,并产生大量的热。如果遇到有机物(如:酒精),则剧烈氧化而燃烧。
十、 吹气生火
用脱脂棉包住约0.2gNa2O2粉末,放在蒸发皿中。用嘴通过长的玻璃导管对Na2O2吹气,棉花立即燃烧。
过氧化钠与二氧化碳反应后生成氧气,并放出大量热,使脱脂棉燃烧。
十一、 神壶
在桌上放四只玻璃杯,A杯为空杯,B杯中放入0.2g硫酸铁白色粉末,C杯为空杯,D杯中放入3g草酸粉末,还有1g草酸粉末放在靠近B杯边的桌面上
取一把普通茶壶,放入5克茶叶,倒入热水,略等片刻后,分别把水倒入A杯,为一杯清茶;倒入B杯则变成一杯黑墨水;倒入C杯,仍是一杯清茶。然后把A、B、C三杯全倒入茶壶中,重新倒入A杯时,发现是一杯墨水。这时表演者把右手食指很自然的拿桌上的草酸粉末,草酸粉末粘在食指上,用右手端起B杯,食指自然地放在杯口内。向B杯内倒茶,茶淋在食指上使草酸淋入杯内,杯内是一杯清茶;茶倒入C杯,是一杯墨水;茶倒入D杯,又变为清茶。将四杯全倒回壶中,再倒入A、B、C、D,四杯全是清茶。
原理:茶叶内含有鞣酸,鞣酸能与硫酸铁反应生成黑色的鞣酸铁沉淀,加入草酸则生成草酸铁而退色。
八、 烧不着纸的火
方法:取30毫升CCl4、10毫升CS2混匀,于蒸发皿中点燃,当即出现火焰,用纸试燃不着
注意:CS2 可燃,但CCl4不可燃且易蒸发,并吸收大量热,故火焰温度不高。但如果CCl4放太少,或用其它放热多的易燃溶剂,则纸仍可被烧着。