论文部分内容阅读
一、实验目的
二氧化硫的性质实验是中学化学实验教学的重点之一。在课堂教学中，采用常规仪器进行二氧化硫的制取和性质实验时所用仪器多，药品用量大，步骤繁杂，耗时较长，产生有毒的SO2外泄等诸多问题。对此许多教育工作者对实验做了不少改进，但仍存在很多不足。为此，我对该实验进行了探索和改进，本着绿色化学思想，对实验进行了微型化改进和集约化设计。本装置操作简单，灵活，符合教师课堂自由展示，也符合学生自己动手实验。
二、实验仪器及试剂
5 ml、20ml注射器各一支，具支试管6支，T形导管8支，直角弯管8支，橡皮塞6个，玻璃管6支，橡皮软管若干，250ml烧杯1个，木块1块，酒精灯1个，试管夹1个。
亚硫酸钠固体，约70%的硫酸， 约20%的盐酸，石蕊试液，品红，硫化亚铁，溴水，四氯化碳，浓氢氧化钠溶液。
三、实验仪器装置图及仪器的组装说明
1.本实验图中的仪器全部固定在一个有底座的白色面板上。
2.如图所示连接好装置，检验好气密性，然后加入药品。止水夹刚开始全部处于关闭状态。
四、实验操作
1.二氧化硫溶于水显酸性的检验。打开止水夾1，将注射器a中的硫酸约2ml缓缓注入试管a中，石蕊变红后，打开止水夹5，关闭止水夹1。
2.漂白性检验。打开止水夹2，关闭止水夹5，在试管a中缓缓注入硫酸约3ml。品红褪色后，然后打开止水夹5，关闭止水夹2。从面板上取下试管2（仪器仍正常连接），用试管夹夹住，然后用酒精灯加热，等品红变红后，取下试管夹，然后将试管重新放在面板的卡扣上。
3.二氧化硫的还原性。打开止水夹3，关闭止水夹5，将注射器a中的硫酸约2ml缓缓注入试管a中，观察试管3中现象。
4.二氧化硫的氧化性。打开止水夹4，关闭止水夹5，将注射器b中的盐酸约3ml注入试管4中（必要时可水浴加热），待产生气泡较多时，将注射器a中的硫酸约3ml注入试管a中，观察试管4中现象。实验完毕后，打开止水夹5，关闭止水夹4。
五、改进的意义
1.本实验中涉及到二氧化硫、硫化氢、以及挥发出的溴蒸汽等有毒气体，该装置避免了它们的外泄，杜绝了有毒气体对环境的污染，使实验更安全，充分体现了绿色化学的意义。同时，增强了学生的环保意识。
2.本实验设计为一系列探究性或验证性实验，实验内容全面，包含二氧化硫水溶液的酸性、漂白性、还原性（较强）、氧化性（较弱）等相关性质，在中学阶段，充分体现了实验探究式教学的优势。
3.本装置灵活简便，可根据课堂进度和需要单独进行其中任一个性质的实验探究，使课堂教学更有针对性。
4.本套装置进行了集约化和微型化的设计。⑴发生装置，以往大都是锥形瓶或圆底烧瓶中进行，体积大，药品用量多，教师课堂携带不方便。本次改进，改在试管中进行，充分考虑到了反应生成硫酸钠的过饱和溶液，实验中析出硫酸钠晶体覆盖在亚硫酸钠表面，阻碍了反应进行，使反应不能多次进行，因此，底部改用多孔管，加入酸液时通过小孔向周围渗出，使反应由中间向四周，由底向上发生，避免了上述问题，因此设计更合理，使反应器更小型化。⑵本实验中考虑到品红加热后褪色实验，该实验需要加热，可直接在装置中垫木块水浴（水温90摄氏度以上）加热，也可将试管取下（装置照常连接），用试管夹夹住用酒精灯加热。考虑到加热冷却后，试管内压强会减小，试管2中增加了防倒吸管，使实验更安全，科学。⑶试管3，硫化氢采取随用随制，确保了二氧化硫和硫化氢两种气体的反应，充分配合了课本的实验，并且两种气体会不断产生，所以现象会更明显，更有利于学生观察。⑷试管b，下层用四氯化碳，上层用饱和氢氧化钠溶液，既能吸收多余的二氧化硫，又能防倒吸。
5.整套装置镶嵌在白色面板上，试管用活卡固定，可以随时取下加放药品，也可固定保证反应顺利进行，白色背景更有利于实验现象的观察。另外还可以将装置提起在教室移动，更利于演示效果的最大化。
附：实物图
二氧化硫的性质实验是中学化学实验教学的重点之一。在课堂教学中，采用常规仪器进行二氧化硫的制取和性质实验时所用仪器多，药品用量大，步骤繁杂，耗时较长，产生有毒的SO2外泄等诸多问题。对此许多教育工作者对实验做了不少改进，但仍存在很多不足。为此，我对该实验进行了探索和改进，本着绿色化学思想，对实验进行了微型化改进和集约化设计。本装置操作简单，灵活，符合教师课堂自由展示，也符合学生自己动手实验。
二、实验仪器及试剂
5 ml、20ml注射器各一支，具支试管6支，T形导管8支，直角弯管8支，橡皮塞6个，玻璃管6支，橡皮软管若干，250ml烧杯1个，木块1块，酒精灯1个，试管夹1个。
亚硫酸钠固体，约70%的硫酸， 约20%的盐酸，石蕊试液，品红，硫化亚铁，溴水，四氯化碳，浓氢氧化钠溶液。
三、实验仪器装置图及仪器的组装说明
1.本实验图中的仪器全部固定在一个有底座的白色面板上。
2.如图所示连接好装置，检验好气密性，然后加入药品。止水夹刚开始全部处于关闭状态。
四、实验操作
1.二氧化硫溶于水显酸性的检验。打开止水夾1，将注射器a中的硫酸约2ml缓缓注入试管a中，石蕊变红后，打开止水夹5，关闭止水夹1。
2.漂白性检验。打开止水夹2，关闭止水夹5，在试管a中缓缓注入硫酸约3ml。品红褪色后，然后打开止水夹5，关闭止水夹2。从面板上取下试管2（仪器仍正常连接），用试管夹夹住，然后用酒精灯加热，等品红变红后，取下试管夹，然后将试管重新放在面板的卡扣上。
3.二氧化硫的还原性。打开止水夹3，关闭止水夹5，将注射器a中的硫酸约2ml缓缓注入试管a中，观察试管3中现象。
4.二氧化硫的氧化性。打开止水夹4，关闭止水夹5，将注射器b中的盐酸约3ml注入试管4中（必要时可水浴加热），待产生气泡较多时，将注射器a中的硫酸约3ml注入试管a中，观察试管4中现象。实验完毕后，打开止水夹5，关闭止水夹4。
五、改进的意义
1.本实验中涉及到二氧化硫、硫化氢、以及挥发出的溴蒸汽等有毒气体，该装置避免了它们的外泄，杜绝了有毒气体对环境的污染，使实验更安全，充分体现了绿色化学的意义。同时，增强了学生的环保意识。
2.本实验设计为一系列探究性或验证性实验，实验内容全面，包含二氧化硫水溶液的酸性、漂白性、还原性（较强）、氧化性（较弱）等相关性质，在中学阶段，充分体现了实验探究式教学的优势。
3.本装置灵活简便，可根据课堂进度和需要单独进行其中任一个性质的实验探究，使课堂教学更有针对性。
4.本套装置进行了集约化和微型化的设计。⑴发生装置，以往大都是锥形瓶或圆底烧瓶中进行，体积大，药品用量多，教师课堂携带不方便。本次改进，改在试管中进行，充分考虑到了反应生成硫酸钠的过饱和溶液，实验中析出硫酸钠晶体覆盖在亚硫酸钠表面，阻碍了反应进行，使反应不能多次进行，因此，底部改用多孔管，加入酸液时通过小孔向周围渗出，使反应由中间向四周，由底向上发生，避免了上述问题，因此设计更合理，使反应器更小型化。⑵本实验中考虑到品红加热后褪色实验，该实验需要加热，可直接在装置中垫木块水浴（水温90摄氏度以上）加热，也可将试管取下（装置照常连接），用试管夹夹住用酒精灯加热。考虑到加热冷却后，试管内压强会减小，试管2中增加了防倒吸管，使实验更安全，科学。⑶试管3，硫化氢采取随用随制，确保了二氧化硫和硫化氢两种气体的反应，充分配合了课本的实验，并且两种气体会不断产生，所以现象会更明显，更有利于学生观察。⑷试管b，下层用四氯化碳，上层用饱和氢氧化钠溶液，既能吸收多余的二氧化硫，又能防倒吸。
5.整套装置镶嵌在白色面板上，试管用活卡固定，可以随时取下加放药品，也可固定保证反应顺利进行，白色背景更有利于实验现象的观察。另外还可以将装置提起在教室移动，更利于演示效果的最大化。
附：实物图