例谈粉笔在化学实验中的妙用

2013-07-19 04:43李丽花
化学教与学 2013年1期
关键词:酒精灯铝粉粉笔

李丽花

(江苏省口岸中学 江苏 泰州 225321)

粉笔是课堂上再普通不过的物品了,它除了可以在黑板上书写,传授给学生知识以外,对化学教师而言,在许多化学实验中,还可以用作载体,代替传统仪器进行实验,会取得很多意想不到的效果。现就笔者在自身的课堂教学过程中的几例应用简述如下,以其与各位同行共勉。

一、焰色反应中的应用

实验用品:粉笔,无水乙醇,酒精灯,钾盐,钠盐,钡盐、锶盐等的乙醇溶液或这些盐的粉末。

实验过程:用一支完好的粉笔直接蘸取钾盐等的乙醇溶液,置于酒精灯火焰上灼烧,观察火焰的颜色。

改进优点:用粉笔代替传统的铁丝或镍丝做载体做焰色反应,省去了传统实验需要洗涤载体的过程,且实验现象明显,方便快捷,充分利用了课堂时间,提高了教学效率,且极大地激发了学生的学习兴趣,提高了学习效率。

二、铁与水蒸气反应中的应用

实验用品:粉笔,双面胶,蒸馏水,酒精灯,铁粉,大试管,单孔橡皮塞(带导管),小试管。

实验过程:首先,用橡皮塞塞好大试管,将导管插入盛水的小试管中,用热毛巾捂好大试管,检查装置的气密性。然后,将两、三支半截的粉笔用蒸馏水充分浸泡,达到饱和状态(即每支粉笔不能再吸水的状态),用双面胶将这些粉笔粘在一起,将其置于大试管底部,再将适量铁粉置于该大试管中部(与粉笔的距离不要太远),塞好橡皮塞,先用酒精灯预热整个大试管,然后集中加热铁粉部位,用向下排空气法收集生成的氢气。

改进优点:用粉笔代替课本中的棉花,就地取材,给学生耳目一新的感觉,激发了学习兴趣,提高了课堂教学的质量。

三、单质铝燃烧实验中的应用

实验用品:粉笔,无水乙醇,铝粉,酒精灯,药勺。

实验过程:取一支粉笔用无水乙醇充分浸泡,然后用药勺取铝粉,均匀洒在浸泡了乙醇的粉笔上,最后,将粉笔置于酒精灯上灼烧,可观察到铝粉的剧烈燃烧,并且有白色物质生成。

改进优点:用铝粉代替课本上的铝片加热,且用粉笔做载体,增大了铝粉与空气的接触面积,可明显观察到铝粉剧烈燃烧的现象;克服了传统实验用铝片加热时,由于表面氧化铝的熔点很高,只看到铝片熔融但不燃烧的缺点,加深学生的记忆。

以上几个实验,都巧妙地用到了粉笔,取得了良好的实验效果。当然,粉笔在化学实验中的应用还远不止这些,只要我们每位化学教师做个有心人,善于发现,善于思考,善于探索,我相信粉笔在化学实验中还有更广阔的应用天地。

选取吸光度(A)为 0.5 和 0.7 为观察点,不同浓度下反应时间如表3:

表3 不同浓度硫酸反应达到相应吸光度所需时间

同理,X0.5=1.30,X0.7=1.70,取均值 X=1.50。

五、研究结果与讨论

1.升高温度可以提高反应速率。在本实验条件下,硫代硫酸钠与硫酸的反应每升高10K反应速率提高1.28-1.86倍,且在温度较低时,升高温度可以更显著的提高反应速率。

2.不同反应物浓度变化对反应速率的影响可能不同。根据速率影响因子大小,可以看出在相同条件下,硫代硫酸钠的浓度对于反应速率的影响比硫酸浓度影响要大得多(6.08>>1.50)。 对于该现象的初步解释是硫代硫酸钠与硫酸反应可能分为两步进行:

其中反应①速率快,而②反应速率较慢,为决速步,故总反应速率受氢离子浓度影响不大。

3.本实验设计的优势在于引入定量及半定量的方式研究温度对反应速率的影响。学生可以利用色度计获得实验数据,计算出温度升高确定数值时反应速率增加的倍数,并发现不同温度区间内温度对速率的影响程度是不同的。这对有兴趣的学生进一步认识范特霍夫规则甚至阿仑尼乌斯经验公式具有很好的启发性。

4.用定量及半定量的方式研究浓度对反应速率的影响可以深化学生的认知,开发了课本上该实验的潜在教学价值。之前的学习中学生只知道反应速率与反应物浓度成正比这一模糊的概念,而本实验探究可以较好地引发认知冲突,让学生初步意识到不同反应物浓度对反应速率的影响程度可能不同,从而激活学生的思维。

[1]北京师范大学无机化学教研室.无机化学(上册)(第四版)[M].北京:高等教育出版社:272-278

[2]北京师范大学,华中师范学院,南京师范学院无机化学教研室.无机化学(上册)(第 1 版)[M].北京:人民教育出版社:135-137

[3]宋心琦.普通高中课程标准实验教科书化学4 (必修)[M].北京: 人民教育出版社,2007: 20

猜你喜欢
酒精灯铝粉粉笔
氟橡胶包覆对微米铝粉燃烧性能的影响规律
纳米铝粉对RDX基炸药爆速的影响
高效节能两用酒精灯
粉笔怎么来的
基于20 L球形爆炸装置的微米级铝粉爆炸特性实验
我们的“粉笔头”
防止球形铝粉导致的安全事故
粉笔
探讨酒精灯安全使用的方法及预防喷燃发生的措施
高效节能酒精灯