利用現有實驗儀器對二氧化硫微型實驗的一處改進

【摘要】中華人民共和國教育部制定的普通高中《化學課程標準》（2017年版）指出：“不同價態含硫物質的轉化”是學生必做實驗。該實驗所用的很多試劑和產物是有毒有害物質，不適于課堂實驗，需要在通風櫥中進行。因顧慮實驗安全問題，該實驗很難在課堂上進行。為此，我們充分利用微型實驗，做好現有儀器和材料的組合，可以規避實驗安全風險，將該實驗改造為課堂實驗。

【關鍵詞】高中課程 ?有毒氣體 ?微型實驗

【中圖分類號】G633.8 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2019）29-0160-01

筆者經過兩年的教學實踐，發現微型實驗改進效果良好，現將這一實驗改進介紹如下。

一、實驗內容及目的

探究不同價態硫元素間的轉化;通過實驗探究二氧化硫的氧化性、還原性、酸性氧化物的性質、漂白性。

二、實驗儀器及材料

所需儀器：φ10cm、φ11cm培養皿各一只、φ6cm表面皿一只、藥匙、酒精燈、剪刀、試管。所需材料：φ9cm濾紙、長1-2cm膠囊塑料包裝（剪成U形槽狀，下文簡稱U形槽）、雙面膠。

三、所需試劑（以二氧化硫的性質實驗為例）

65%的硫酸、亞硫酸鈉粉末、濃酸性高錳酸鉀溶液、硫化鈉溶液、氫氧化鈉溶液、酚酞溶液、PH試紙或藍色石蕊試紙、品紅溶液。

四、實驗操作

第一步：取φ9cm濾紙，將自制U形槽用雙面膠粘貼在濾紙中央，可以事先將U型槽所加試劑寫在濾紙上，其他試劑也要均勻分布寫在濾紙四周（如圖1）。

第二步：φ10cm培養皿置于實驗臺，滴加10毫升20%Na2S檢驗SO2氧化性，10mlNaOH做尾氣吸收試劑。

第三步：將第一步的濾紙平置于φ6cm表面皿上方，在φ9cm濾紙表面指定位置分別滴加一滴酸性KMnO4溶液、品紅溶液、氫氧化鈉酚酞溶液、潤濕PH試紙（或藍色石蕊試紙），用藥匙取在U型槽中添加亞硫酸鈉粉末，約2-3g。效果如圖2。

第四步：往U形槽中滴加65%的硫酸2ml（一滴管），產生SO2氣體，立即蓋上φ11cm培養皿，觀察實驗現象（圖3）。

0攝氏度10s內效果圖如下：濕潤的藍色石蕊試紙迅速變紅，酚酞NaOH和酸性KMnO4迅速褪色（效果如圖4），20s-30s品紅褪色（圖5）。

第五步：用鑷子取出反應后的濾紙，小心剪下品紅區域的部分濾紙，放入試管或硬質玻璃管中，在酒精燈火焰上加熱5s，可見品紅又恢復紅色（圖6）。傾斜培養皿，滴加一滴稀硫酸底部可見淺黃色S固體渾濁（圖7）。

五、本裝置的優點

本實驗儀器結構簡單，都是用實驗室現有器材組合而成，能夠完成化學固液、氣液物質之間的化學反應，容易大范圍推廣。

1.結構簡單、使用方便。膠囊包裝U形槽和雙面膠的實驗解決了粉末狀反應物在濾紙上不易固定的問題。起密封作用的上部培養皿較大，可拿開后進行返滴操作或對錯誤操作進行及時糾正。

2.半封閉，能夠安全地演示部分有毒氣體參加或生成的實驗。留有尾氣吸收空間，彌補半封閉狀態可能造成的氣體泄漏?？衫帽砻婷笈c小培養皿之間的空間添加尾氣吸收試或者盛放干燥劑。

3.微型化。濾紙實驗是定性實驗微型化的法寶。該反應可在實驗臺、課桌、實物展示臺上操作，還可以在展臺上做對比實驗。

4.現象明顯，通過實驗，90%以上的同學都能很好的達成實驗目標（所有實現現象很明顯），比試管實驗節省了實驗時間。

5.還可以再粘貼U形槽，作為氣體與液體反應裝置。

但是，該裝置在使用中也發現一些問題，由于空間狹小，加注試劑時容易出現偏差，學生滴加試劑有誤差，需要學生多練習;難于完成定量實驗;對氣體與液體的反應效果不是特別明顯，膠囊所見沉淀現象不明顯;主體部分不能加熱。

參考文獻：

[1]王磊主編.普通高中課程標準實驗教科書《化學1（必修）》（第3版）[M].濟南：山東科學技術出版社，2007.

作者簡介：

王守德（1980.03-），男，漢族，山東省青州市人，大學本科，中學二級教師，研究方向：普通高中化學實驗教學。