強氧化劑在初中化學教學中的妙用

畢桂潔

強氧化劑在初中化學教學中的妙用

畢桂潔

介紹了利用高錳酸鉀.濃硫酸.過氧化鈉這三種實驗室常見的強氧化劑完成的兩個趣味實驗.能夠很好的解決一些疑難實驗，充分調動學生學習化學的熱情.

強氧化劑；高錳酸鉀；濃硫酸；過氧化鈉；點燃

氧化劑的概念在人教版化學教材中雖然并不是重點，但一些實驗室中常見的強氧化劑卻可以在演示實驗中發揮意想不到的作用，能夠很好的解決一些疑難實驗，充分的調動起學生學習化學的熱情。

以下我選取高錳酸鉀、濃硫酸、過氧化鈉這三種常見的強氧化劑完成兩個趣味小實驗：

一、奇幻點火

1.實驗用品：

高錳酸鉀、濃硫酸、藥匙、玻璃片、玻璃棒、酒精燈

2.實驗步驟：

用藥匙取少量高錳酸鉀粉末，集中放在玻璃片上。用玻棒先蘸取少量濃硫酸，再蘸一下高錳酸鉀粉末，然后立即與酒精燈燈芯接觸，隨即燈芯就燃燒起來，一次可點燃二、三盞酒精燈。

3.原理分析：

高錳酸鉀又名“灰錳氧”，是一種常見的強氧化劑，常溫下為紫黑色暗紫色固體，受熱見光易分解：分解的化學方程式為2KMnO□=K□MnO□+MnO□+O□↑，所以需要避光保存于陰涼處，嚴格禁止與其它易燃物同時存放。高錳酸鉀在工業上有很廣泛的應用，在工業上用作消毒粉、漂白粉等，在初中化學實驗中，高錳酸鉀常用于實驗室制取氧氣。高中化學利用高錳酸鉀的強氧化性和水溶液鮮艷的顏色常用于物質的鑒別。

濃硫酸是指硫酸溶液里硫酸的溶質質量分數大于或等于70%的硫酸溶液。濃度很高的硫酸溶液具有很強的氧化性，這是高濃度硫酸和普通硫酸或一般濃度硫酸的最大區別。常用的濃硫酸中H□SO□的質量分數為98.3%，其密度為1.84g?cm-3，其物質的量濃度為18.4mol?L-1。硫酸是一種高沸點難揮發的強酸，易溶于水，能以任意比與水混溶。

濃硫酸和高錳酸鉀反應生成七氧化二錳，七氧化二錳是棕色油狀液體并且氧化性極強。它可與乙醇等易燃物劇烈反應并且放出大量熱，在氧氣充足的情況下，乙醇隨即燃燒。

涉及到的化學方程式如下：

4.實驗中的注意事項：

（1）高錳酸鉀與濃硫酸要臨時調混。因為七氧化二錳具有不穩定性，在常溫下很快就能分解成二氧化錳和氧氣。所以在玻棒蘸取濃硫酸和高錳酸鉀后，要立即與酒精燈燈芯接觸，點燃酒精燈。否則時間一長，七氧化二錳已經分解，熱量已經散失，就點不著酒精燈了。

（2）酒精燈芯要松散，保持蓬松狀態。

（3）實驗完成后殘留物要及時清理。絕對不能隨意亂放，以免引起自燃事故。

5.引申的簡易小實驗：

在石棉網上放一小片脫脂棉花，用藥匙的小端取少許研細的高錳酸鉀粉末堆放在脫脂棉上，用膠頭滴管往高錳酸鉀粉末上滴加少量濃硫酸，可以觀察到脫脂棉上先產生一種棕色油狀液體，隨即開始燃燒。此試驗可以用來代替魔棒點火實驗，且很容易成功，可作為初中化學第一節課的引入實驗！

二、過氧化鈉在碳還原氧化銅實驗中的妙用

1.實驗儀器和藥品

三腳架.濾紙.泥三角.盛有水的燒杯.鑷子.木條.火柴.酒精燈.過氧化鈉粉末.木炭粉.氧化銅粉.

2.實驗步驟：

（1）把濾紙疊成漏斗形狀.將氧化銅，過氧化鈉和活性炭按質量比約為10：2：1混合均勻.

（2）取混合物大約10g放在架在泥三角的紙漏斗內，并把泥三角擔在盛有水的燒杯上，用燃著的木條和混合物接觸。可以觀察到混合物在紙漏斗內發生劇烈燃燒，紙漏斗燒破后有紅色固體熔融落入下方盛有水的燒杯中。

（3）將紅色固體取出后觀察，呈現紅色具有金屬光澤的固體。該現象說明在高溫條件下木炭與氧化銅反應產生紅色的銅。

3.原理分析：

“木炭還原氧化銅”是九年級化學中的一個疑難實驗。依照教科書上所說，僅用酒精燈和大試管完成這個實驗的成功率是比較低的，主要原因是達不到所需溫度。而我們在反應物中適量的加入過氧化鈉，并將混合后的藥品放于一紙漏斗中引燃，實驗成功率就會提高。

過氧化鈉是鈉在氧氣或空氣中燃燒的產物之一，純品過氧化鈉為白色，但一般見到的過氧化鈉呈淡黃色，原因是反應過程中生成了少量超氧化鈉。過氧化鈉易潮解、有腐蝕性，應密封保存。過氧化鈉具有強氧化性，可以用來漂白紡織類物品、麥稈、羽毛等。

在木炭還原氧化銅的試驗中加入一定的過氧化鈉就是利用了過氧化鈉的強氧化性，將加熱方式由“外部獲取能量”變成和“內部獲取能量”。反應物中的過氧化鈉，先與木炭劇烈反應，產生足夠高的高溫，在此溫度下，氧化銅迅速被木炭還原為紅色具有金屬光澤的銅單質。這樣做簡化了實驗操作，也使實驗更容易成功。

4.實驗中的注意事項：

（1）氧化銅.木炭粉.過氧化鈉粉末，三者混合的質量比約為10：2：1，木炭粉稍過量。

（2）紙漏斗采用雙層，藥品的總量約為紙漏斗的一半。

（3）用燃著的木條去接觸混合物粉末。反應一旦開始，便劇烈反應，放出大量的熱，所以燒杯要盡量的大并且燒杯內必須盛有足夠多的水，否則熔融物落下時容易炸裂燒杯。

（作者單位：新疆兵團第七師129團五五中學）