張輝

摘 要 元素化合物知識在高三復習中是學生較怕面對的板塊,記憶性的地方較多,物質間又存在著千絲萬縷的聯系,靠單純的理論講解,學生既沒有興趣,又很難將知識聯系起來解決一些綜合性的大題。將鹵素和重要金屬中的鐵聯系在一組實驗中,并且每個小實驗又可以單獨分離出來進行將解,真正做到邊做邊講,邊看現象邊出結論,學生有了足夠的思考時間。
關鍵詞 物質 性質 實驗 改進
中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:A 文章編號:1002-7661(2015)18-0035-02
化學是以實驗為基礎的自然科學,運用實驗手段不僅能更直觀的看到物質的變化,理解變化的本質,更能激發學生的學習興趣。新課標下的化學科學習,要求學生積極主動地獲取化學知識、認識和解決化學問題。倡導探究性學習,其目的在于讓學生通過親身經歷和體驗科學探究活動,激發對化學學習的興趣,增進對科學的情感,理解科學的本質,學習科學探究的方法,初步形成科學探究的能力。新課標下的高考不再停留在知識的認知層面上,更注重知識之間的聯系與引申。在高考總復習中,元素化合物知識涉及記憶的地方較多,在緊張的復習中,學生很難真正理解它們之間的聯系,以至于遇到綜合性題目時往往丟分較多。在元素化合物中,非金屬部分以鹵素為主,金屬部分以鐵為主,它們之間的聯系往往是出題的熱點,通過一套綜合性的實驗裝置,不僅更直觀的看到物質的變化,加固學生的記憶,還可以讓他們體會到知識間的聯系,許多問題是可以從氧化還原反應的層面上進行分析的。
一、實驗用品
1.藥品:二氧化錳、濃鹽酸、飽和NaCl溶液,濃硫酸、FeCl2溶液、KSCN溶液、KBr溶液、KI溶液、FeCl3溶液、淀粉溶液、NaOH溶液
2.儀器:鐵架臺、蒸餾燒瓶、分液漏斗、錐形瓶3只、氣囊、輸液瓶3只、針筒4只、導氣管、止水夾
二、實驗原理
三、實驗裝置(如下圖)
四、實驗操作及現象
1.檢查裝置氣密性后按圖示裝入藥品。
2.關閉止水夾K2、K3、K4、K5,將濃鹽酸加入蒸餾燒瓶,同時點燃酒精燈,待氣囊鼓起,熄滅酒精燈,反應停止后,關閉止水夾K1,就可在癟的氣囊中收集到干燥的氯氣待用。
3.打開止水夾K2,輕輕擠壓氣囊,讓少量氯氣進入輸液瓶1,即可看到溶液顏色變為血紅色,證明氯氣的氧化性強于Fe3+,Fe3+遇KSCN顯紅色。
4.關閉止水夾K2,打開K3,輕輕擠壓氣囊,讓少量氯氣進入輸液瓶2,由于使用橡膠管連接,可輕輕振蕩輸液瓶2,即可看到溶液變為橙黃色,說明氯氣將溴置換出來,證明氯氣的氧化性強于Br2。用裝有KBr溶液的針筒1吸取溶液,觀察針筒與輸液瓶中的顏色,若無差別,則證明輸液瓶2中無過量氯氣。用裝有FeCl2和KSCN混合溶液的針筒2吸取輸液瓶中的溶液,可觀察到針筒2中顏色變為血紅色,說明溴將Fe2+氧化為了Fe3+,證明Br2的氧化性強于Fe3+。
5.關閉止水夾K3,打開K4,輕輕擠壓氣囊,讓少量氯氣進入輸液瓶3,輕輕振蕩輸液瓶3,即可看到溶液變為褐色,用裝有淀粉溶液的針筒4吸取少量溶液,可觀察到淀粉溶液顯藍色,證明有I2的生成,氯氣的氧化性強于I2。再用裝有FeCl3和KSCN混合溶液的針筒3吸取輸液瓶中的溶液,可觀察到溶液顏色變淺,甚至消失,說明I2將Fe3+還原為了Fe2+,證明Fe3+的氧化性強于I2。
6.關閉止水夾K4,打開K5,輕輕擠壓氣囊,將氣囊中殘留的氯氣排入最后的氫氧化鈉溶液中進行尾氣處理,整套實驗即可結束。
7.實驗結論:氧化性:Cl2﹥Br2﹥Fe3+﹥I2
五、注意事項
1.開始前要保證氣囊是癟的,可盡量減少空氣的量,氣囊鼓起時立即停止氯氣的制備。
2.擠入輸液瓶的氯氣不宜過多,因本套實驗為性質實驗,只需能看到現象即可,加上涉及有毒物質,故藥品使用量少,要符合綠色化學的理念。
3.本套實驗設計的目的是將元素化合物知識系統化,將枯燥的講解直觀化,邊做邊講,邊看現象邊得結論,故在操作中要注意各止水夾的開與關。