论文部分内容阅读
[摘 要]对中学化学实验进行绿色化改进和创新具有重要意义。以“绿色化学”理念为指导，对氯气的制取及其性质实验进行设计改进，构建综合性微型实验，实验装置简单，实验效果明显，同时减少污染，节约药品，是一个典型的“绿色化学”理念指导下的中学化学微型实验创新范例。
[关键词]微型实验；绿色化学；创新
[中图分类号] G633.8 [文献标识码] A [文章编号] 1674-6058（2018）20-0063-02
化学实验有助于锻炼学生的思维能力和创新能力，是探究和学习物质及其变化的基本方法，也是科学探究的一种重要途径。在实验中加强对“绿色化学”理念的渗透，减少实验药品消耗和环境危害，对于全面发展学生的化学学科素养有着极为重要的作用。因此，作为教师，要勇于创新，在遵循实验原理的基础上，对一些步骤复杂的、有危险性的实验进行改进，让其成为简单、方便的微型演示实验，让学生有机会去亲身体验，从而加深他们对实验和化学知识的了解。
“氯气及其化合物”是高中化学教学的重要内容之一，对氯气性质的检验是加深学生对氯气相关知识的理解的必要教学过程。苏教版化学必修一专题二中使用二氧化锰和浓盐酸来制取氯气，其常用实验装置存在一些问题，如残留盐酸的处理，制取过程需要在通风橱中进行比较烦琐，尾气的处理，等等。根据“绿色化学”理念，本文结合教学实际，从实验装置、实验原理以及实验条件等多方面进行思考，对氯气的制取及其性质实验进行了创新和改进，让实验更加符合绿色化学和演示实验的要求。
一、实验改进
以往实验室制取氯气及其性质检验的实验一般分为两部分，其中一部分是氯气的制取，另一部分是性质的检验，实验装置较复杂，且在实验过程中氯气的产生不好控制，往往会因为过量造成环境污染和药品浪费，而且气密性欠佳。本文通过设计微型实验来制取和探究氯气性质，基本弥补了以往实验的不足，以下是实验的具体过程。
1.原理
Ca（ClO）2 4HCl（浓）[ ]2Cl2[↑] CaCl2 2H2O
2.实验药品及仪器
漂白精片、盐酸溶液、KBr溶液、NaOH溶液、KI溶液、酚酞溶液、硫氰化钾溶液、氯化亚铁溶液以及淀粉等；集气瓶、微型烧杯、注射器、胶头滴管、燃烧匙、镊子、橡胶塞、棉花等。
3.实驗步骤
（1）取一个干净的集气瓶，将漂白精片捣碎后放在一个微型的小烧杯内，用镊子小心地将微型烧杯放入集气瓶内，然后分别取四个大小相同的棉花团，分别蘸上KBr溶液、NaOH 酚酞溶液、KI溶液 淀粉、FeCl2 KSCN溶液，棉花一定要蘸透，接着用镊子将棉花团分别放入集气瓶内微型烧杯的四周，记住每种药品所放的位置，用安装好并放入蘸有NaOH棉花的燃烧匙的橡胶塞塞好瓶口。装置如图1所示。
（2）上述准备工作做好后，往注射器中加入适量的盐酸溶液，将注射器针头对准微型烧杯插入橡胶塞内，轻轻地推动注射器的活塞，可以看见塑料瓶内渐渐产生黄绿色的气体，根据产生的气体来控制推送速度，仔细观察瓶内的实验现象。实验结束后，瓶内蘸有四种药品的棉花发生了颜色变化。
4.实验现象
二、实验改进后的优点
（1）综合多个实验同时进行。整套装置包括氯气的制取，氯气与水的反应，氯气与溴化钾、碘化钾以及亚铁离子的反应实验，将多个实验合而为一，把氯气的知识点整合在一起，有利于培养学生综合思考的能力。
（2）实验现象明显直观。学生可以同时观察到多组实验产生的现象，在脑海中形成鲜明的对比，有利于加强学生的观察能力和概括能力。
（3）体现了“绿色化学”的理念。本实验不需要通过加热来制取氯气，装置简单，并能通过注射器来控制反应的速度，可以节省药品；盐酸和次氯酸钙反应程度温和，安全性高，整个实验装置密闭且瓶内装有蘸有棉花的氢氧化钠，可吸收多余的氯气，不会造成气压过大或氯气泄漏，相对环保。
（4）激发学生创新意识。氯气的制取及其性质检验实验本来是比较烦琐且有一定危险性的实验，经过创新改进，学生亲身经历和看到了效果如此明显的实验，引发了学生思维的碰撞，为日后他们进行创新埋下了希望的种子。
（5）实验微型化、易操作。该实验不仅可以作为演示实验来让学生观看，也可以让学生亲自动手操作，切切实实体验“绿色化学”理念和创新实验带来的乐趣。
三、实验反思
本文以氯气的制取及其性质实验的改进为例，将氯气的制取和检验合二为一，对以往实验的不足之处加以改进，如使用注射器来控制反应速率，将实验装置进行微型化处理以及尾气的绿色化处理等，收到了实验装置简单、实验效果明显、减少污染、节约药品的效果，是一个典型的“绿色化学”理念指导下的中学化学微型实验创新范例。总的来说，化学实验在化学教学中具有非常重要的地位和作用，教师可以从构建微型实验和绿色化学的角度出发，多对实验进行适当的改进和创新，不仅从思想上熏陶学生，更在实际行动中鼓励学生，更好地培养学生的思维能力、观察能力和创新能力，真正落实新课标对培养创新型人才的要求。
（责任编辑 罗 艳）
[关键词]微型实验；绿色化学；创新
[中图分类号] G633.8 [文献标识码] A [文章编号] 1674-6058（2018）20-0063-02
化学实验有助于锻炼学生的思维能力和创新能力，是探究和学习物质及其变化的基本方法，也是科学探究的一种重要途径。在实验中加强对“绿色化学”理念的渗透，减少实验药品消耗和环境危害，对于全面发展学生的化学学科素养有着极为重要的作用。因此，作为教师，要勇于创新，在遵循实验原理的基础上，对一些步骤复杂的、有危险性的实验进行改进，让其成为简单、方便的微型演示实验，让学生有机会去亲身体验，从而加深他们对实验和化学知识的了解。
“氯气及其化合物”是高中化学教学的重要内容之一，对氯气性质的检验是加深学生对氯气相关知识的理解的必要教学过程。苏教版化学必修一专题二中使用二氧化锰和浓盐酸来制取氯气，其常用实验装置存在一些问题，如残留盐酸的处理，制取过程需要在通风橱中进行比较烦琐，尾气的处理，等等。根据“绿色化学”理念，本文结合教学实际，从实验装置、实验原理以及实验条件等多方面进行思考，对氯气的制取及其性质实验进行了创新和改进，让实验更加符合绿色化学和演示实验的要求。
一、实验改进
以往实验室制取氯气及其性质检验的实验一般分为两部分，其中一部分是氯气的制取，另一部分是性质的检验，实验装置较复杂，且在实验过程中氯气的产生不好控制，往往会因为过量造成环境污染和药品浪费，而且气密性欠佳。本文通过设计微型实验来制取和探究氯气性质，基本弥补了以往实验的不足，以下是实验的具体过程。
1.原理
Ca（ClO）2 4HCl（浓）[ ]2Cl2[↑] CaCl2 2H2O
2.实验药品及仪器
漂白精片、盐酸溶液、KBr溶液、NaOH溶液、KI溶液、酚酞溶液、硫氰化钾溶液、氯化亚铁溶液以及淀粉等；集气瓶、微型烧杯、注射器、胶头滴管、燃烧匙、镊子、橡胶塞、棉花等。
3.实驗步骤
（1）取一个干净的集气瓶，将漂白精片捣碎后放在一个微型的小烧杯内，用镊子小心地将微型烧杯放入集气瓶内，然后分别取四个大小相同的棉花团，分别蘸上KBr溶液、NaOH 酚酞溶液、KI溶液 淀粉、FeCl2 KSCN溶液，棉花一定要蘸透，接着用镊子将棉花团分别放入集气瓶内微型烧杯的四周，记住每种药品所放的位置，用安装好并放入蘸有NaOH棉花的燃烧匙的橡胶塞塞好瓶口。装置如图1所示。
（2）上述准备工作做好后，往注射器中加入适量的盐酸溶液，将注射器针头对准微型烧杯插入橡胶塞内，轻轻地推动注射器的活塞，可以看见塑料瓶内渐渐产生黄绿色的气体，根据产生的气体来控制推送速度，仔细观察瓶内的实验现象。实验结束后，瓶内蘸有四种药品的棉花发生了颜色变化。
4.实验现象
二、实验改进后的优点
（1）综合多个实验同时进行。整套装置包括氯气的制取，氯气与水的反应，氯气与溴化钾、碘化钾以及亚铁离子的反应实验，将多个实验合而为一，把氯气的知识点整合在一起，有利于培养学生综合思考的能力。
（2）实验现象明显直观。学生可以同时观察到多组实验产生的现象，在脑海中形成鲜明的对比，有利于加强学生的观察能力和概括能力。
（3）体现了“绿色化学”的理念。本实验不需要通过加热来制取氯气，装置简单，并能通过注射器来控制反应的速度，可以节省药品；盐酸和次氯酸钙反应程度温和，安全性高，整个实验装置密闭且瓶内装有蘸有棉花的氢氧化钠，可吸收多余的氯气，不会造成气压过大或氯气泄漏，相对环保。
（4）激发学生创新意识。氯气的制取及其性质检验实验本来是比较烦琐且有一定危险性的实验，经过创新改进，学生亲身经历和看到了效果如此明显的实验，引发了学生思维的碰撞，为日后他们进行创新埋下了希望的种子。
（5）实验微型化、易操作。该实验不仅可以作为演示实验来让学生观看，也可以让学生亲自动手操作，切切实实体验“绿色化学”理念和创新实验带来的乐趣。
三、实验反思
本文以氯气的制取及其性质实验的改进为例，将氯气的制取和检验合二为一，对以往实验的不足之处加以改进，如使用注射器来控制反应速率，将实验装置进行微型化处理以及尾气的绿色化处理等，收到了实验装置简单、实验效果明显、减少污染、节约药品的效果，是一个典型的“绿色化学”理念指导下的中学化学微型实验创新范例。总的来说，化学实验在化学教学中具有非常重要的地位和作用，教师可以从构建微型实验和绿色化学的角度出发，多对实验进行适当的改进和创新，不仅从思想上熏陶学生，更在实际行动中鼓励学生，更好地培养学生的思维能力、观察能力和创新能力，真正落实新课标对培养创新型人才的要求。
（责任编辑 罗 艳）