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干冰在初中化学实验教学中的应用尝试

2014-07-03郭盛敏

化学教与学 2014年6期
关键词:干冰制冷剂气化

郭盛敏

摘要:干冰在初中化学实验教学中用途广泛,如用干冰进行二氧化碳性质实验,现象更直观生动;用干冰代替二氧化碳气体测定其在水中的溶解性也更为方便;降温结晶时,使用干冰作制冷剂效果很好。

关键词:干冰;升华;气化;排水法;逸出率;制冷剂

文章编号:1008-0546(2014)06-0091-02 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2014.06.036

随着干冰越来越普遍地使用,学生在生活中也能够见到干冰。干冰在初中化学实验教学中,也有较多的应用。比如说在研究二氧化碳性质时可以应用干冰进行实验,还有研究二氧化碳在水中溶解性的实验,研究溶液降温结晶或测定溶液凝固点时,都可以用干冰作制冷剂等等。那么实验中的干冰如何获得呢?现在电子商务越来越发达,从网上订购是一种很好的选择。

一、用干冰进行二氧化碳性质研究

1.干冰升华吸热实验

在教学中,关于干冰升华吸热现象,我们平时在教学中由于没有干冰,所以讲解这部分内容时,多数老师通常用观看视频的方式,让学生观察干冰升华吸热现象。现在有了干冰,我们完全可以通过实验的方式直观地呈现。

例如:对于干冰升华吸热实验,笔者进行如下设计:取一支大试管,配好导管,再取一支小试管,倒入澄清石灰水。取1粒干冰,放到大试管中并旋紧带导管的橡皮塞,把大试管浸入水中,把试管提起,让大试管底部沾有一滴水,再把导管的另一端通入澄清石灰水中。

干冰放入大试管,连接好导管,石灰水中产生大量的气泡,石灰水变浑浊,同时大试管底部的水滴很快凝固结冰,现象如图2所示。以上实验现象说明,干冰在试管中变成气体,该气体经石灰水证明是二氧化碳,同时说明,干冰升华吸收大量的热量,在日常生活中常用作制冷剂。

2. 用干冰制造云雾并进行灭火实验

这个实验比较简单,只要取一定量的干冰,放入水中,就可以形成云雾,再用该云雾倒灭高低蜡烛,现象比使用二氧化碳气体更加明显。这个实验一方面能说明,干冰可以制作舞台云雾这样的用途,而且还能说明二氧化碳密度比空气大、一般不可燃、不助燃这样的性质特点,所以常用来灭火。

3.干冰溶解于水的实验

将少量干冰放入蒸馏水中,等气化一段时间后,取出该“蒸馏水”少许,倒入盛有石灰水的试管中,振荡试管,可以观察到澄清石灰水变浑浊。

再取出该“蒸馏水”加入到空试管中,滴入4~5滴的紫色石蕊试液,振荡试管,可以观察到紫色石蕊试液变成红色,再加热该试管,溶液的颜色由红色又变回紫色。

该实验说明,干冰气化产生的二氧化碳气体已溶解到水中,并且有少量二氧化碳和水反应生成了碳酸。

在教学中,通过干冰研究二氧化碳的性质,实验过程简洁,实验现象直观生动,实验效果明显,学生学习兴趣浓厚,提高了课堂效率。

由于在实验过程中,称量好的干冰放入水的过程,干冰已经部分气化,还有量筒罩在干冰上方以及更换量筒收集等操作过程,气化出来的二氧化碳都有泄漏。这些会导致气体逸出率明显偏低,所以实际气体逸出率要大于84.5%。所以二氧化碳完全可以用排水法收集。

三、用干冰做制冷剂实验

在初中化学实验中,我们经常要给物质降温,例如测定溶液的凝固点,要把溶液放在冷却剂内,过去我们通常在一个大烧杯内,加入大量的冰块和冷水,并放入20g氯化钠,做冷冻剂,这样需要大量的药品产生大量的浪费和污染。如果用干冰做冷冻剂效果出奇的好,首先干冰用量少,获得温度低,最低温度可达零下67℃,并且用量只需15粒左右即可进行实验。另外我们还可以用干冰做冷却剂,进行降温结晶实验,比如分别将锌和稀硫酸反应后的溶液、铁和稀硫酸反应后的溶液、氧化铜和稀硫酸反应后的溶液用干冰冷却,我们就能很快看到硫酸锌晶体、硫酸亚铁晶体、硫酸铜晶体的析出。

总之用干冰进行化学实验,有许多优点:(1)实验装置简单,仪器、药品用量少;(2)实验操作简便,时间短,成功率高;(3)实验现象明显,趣味性强,学生容易接受,可激发学生的学习兴趣。缺点主要有两点,一是干冰易升华导致药品损失,所以要随用随买;二是干冰温度过低,如果进行学生实验时使用干冰,要提醒学生不能用手接触干冰,以免冻伤。

参考文献

[1] 中学化学国家课程标准研制组. 义务教育课教科书. 九年级化学上册[M]. 上海:上海教育出版社,2012:41-42

[2] 中学化学国家课程标准研制组. 义务教育课教科书. 九年级化学下册[M]. 上海:上海教育出版社,2013:21-22endprint

摘要:干冰在初中化学实验教学中用途广泛,如用干冰进行二氧化碳性质实验,现象更直观生动;用干冰代替二氧化碳气体测定其在水中的溶解性也更为方便;降温结晶时,使用干冰作制冷剂效果很好。

关键词:干冰;升华;气化;排水法;逸出率;制冷剂

文章编号:1008-0546(2014)06-0091-02 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2014.06.036

随着干冰越来越普遍地使用,学生在生活中也能够见到干冰。干冰在初中化学实验教学中,也有较多的应用。比如说在研究二氧化碳性质时可以应用干冰进行实验,还有研究二氧化碳在水中溶解性的实验,研究溶液降温结晶或测定溶液凝固点时,都可以用干冰作制冷剂等等。那么实验中的干冰如何获得呢?现在电子商务越来越发达,从网上订购是一种很好的选择。

一、用干冰进行二氧化碳性质研究

1.干冰升华吸热实验

在教学中,关于干冰升华吸热现象,我们平时在教学中由于没有干冰,所以讲解这部分内容时,多数老师通常用观看视频的方式,让学生观察干冰升华吸热现象。现在有了干冰,我们完全可以通过实验的方式直观地呈现。

例如:对于干冰升华吸热实验,笔者进行如下设计:取一支大试管,配好导管,再取一支小试管,倒入澄清石灰水。取1粒干冰,放到大试管中并旋紧带导管的橡皮塞,把大试管浸入水中,把试管提起,让大试管底部沾有一滴水,再把导管的另一端通入澄清石灰水中。

干冰放入大试管,连接好导管,石灰水中产生大量的气泡,石灰水变浑浊,同时大试管底部的水滴很快凝固结冰,现象如图2所示。以上实验现象说明,干冰在试管中变成气体,该气体经石灰水证明是二氧化碳,同时说明,干冰升华吸收大量的热量,在日常生活中常用作制冷剂。

2. 用干冰制造云雾并进行灭火实验

这个实验比较简单,只要取一定量的干冰,放入水中,就可以形成云雾,再用该云雾倒灭高低蜡烛,现象比使用二氧化碳气体更加明显。这个实验一方面能说明,干冰可以制作舞台云雾这样的用途,而且还能说明二氧化碳密度比空气大、一般不可燃、不助燃这样的性质特点,所以常用来灭火。

3.干冰溶解于水的实验

将少量干冰放入蒸馏水中,等气化一段时间后,取出该“蒸馏水”少许,倒入盛有石灰水的试管中,振荡试管,可以观察到澄清石灰水变浑浊。

再取出该“蒸馏水”加入到空试管中,滴入4~5滴的紫色石蕊试液,振荡试管,可以观察到紫色石蕊试液变成红色,再加热该试管,溶液的颜色由红色又变回紫色。

该实验说明,干冰气化产生的二氧化碳气体已溶解到水中,并且有少量二氧化碳和水反应生成了碳酸。

在教学中,通过干冰研究二氧化碳的性质,实验过程简洁,实验现象直观生动,实验效果明显,学生学习兴趣浓厚,提高了课堂效率。

由于在实验过程中,称量好的干冰放入水的过程,干冰已经部分气化,还有量筒罩在干冰上方以及更换量筒收集等操作过程,气化出来的二氧化碳都有泄漏。这些会导致气体逸出率明显偏低,所以实际气体逸出率要大于84.5%。所以二氧化碳完全可以用排水法收集。

三、用干冰做制冷剂实验

在初中化学实验中,我们经常要给物质降温,例如测定溶液的凝固点,要把溶液放在冷却剂内,过去我们通常在一个大烧杯内,加入大量的冰块和冷水,并放入20g氯化钠,做冷冻剂,这样需要大量的药品产生大量的浪费和污染。如果用干冰做冷冻剂效果出奇的好,首先干冰用量少,获得温度低,最低温度可达零下67℃,并且用量只需15粒左右即可进行实验。另外我们还可以用干冰做冷却剂,进行降温结晶实验,比如分别将锌和稀硫酸反应后的溶液、铁和稀硫酸反应后的溶液、氧化铜和稀硫酸反应后的溶液用干冰冷却,我们就能很快看到硫酸锌晶体、硫酸亚铁晶体、硫酸铜晶体的析出。

总之用干冰进行化学实验,有许多优点:(1)实验装置简单,仪器、药品用量少;(2)实验操作简便,时间短,成功率高;(3)实验现象明显,趣味性强,学生容易接受,可激发学生的学习兴趣。缺点主要有两点,一是干冰易升华导致药品损失,所以要随用随买;二是干冰温度过低,如果进行学生实验时使用干冰,要提醒学生不能用手接触干冰,以免冻伤。

参考文献

[1] 中学化学国家课程标准研制组. 义务教育课教科书. 九年级化学上册[M]. 上海:上海教育出版社,2012:41-42

[2] 中学化学国家课程标准研制组. 义务教育课教科书. 九年级化学下册[M]. 上海:上海教育出版社,2013:21-22endprint

摘要:干冰在初中化学实验教学中用途广泛,如用干冰进行二氧化碳性质实验,现象更直观生动;用干冰代替二氧化碳气体测定其在水中的溶解性也更为方便;降温结晶时,使用干冰作制冷剂效果很好。

关键词:干冰;升华;气化;排水法;逸出率;制冷剂

文章编号:1008-0546(2014)06-0091-02 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2014.06.036

随着干冰越来越普遍地使用,学生在生活中也能够见到干冰。干冰在初中化学实验教学中,也有较多的应用。比如说在研究二氧化碳性质时可以应用干冰进行实验,还有研究二氧化碳在水中溶解性的实验,研究溶液降温结晶或测定溶液凝固点时,都可以用干冰作制冷剂等等。那么实验中的干冰如何获得呢?现在电子商务越来越发达,从网上订购是一种很好的选择。

一、用干冰进行二氧化碳性质研究

1.干冰升华吸热实验

在教学中,关于干冰升华吸热现象,我们平时在教学中由于没有干冰,所以讲解这部分内容时,多数老师通常用观看视频的方式,让学生观察干冰升华吸热现象。现在有了干冰,我们完全可以通过实验的方式直观地呈现。

例如:对于干冰升华吸热实验,笔者进行如下设计:取一支大试管,配好导管,再取一支小试管,倒入澄清石灰水。取1粒干冰,放到大试管中并旋紧带导管的橡皮塞,把大试管浸入水中,把试管提起,让大试管底部沾有一滴水,再把导管的另一端通入澄清石灰水中。

干冰放入大试管,连接好导管,石灰水中产生大量的气泡,石灰水变浑浊,同时大试管底部的水滴很快凝固结冰,现象如图2所示。以上实验现象说明,干冰在试管中变成气体,该气体经石灰水证明是二氧化碳,同时说明,干冰升华吸收大量的热量,在日常生活中常用作制冷剂。

2. 用干冰制造云雾并进行灭火实验

这个实验比较简单,只要取一定量的干冰,放入水中,就可以形成云雾,再用该云雾倒灭高低蜡烛,现象比使用二氧化碳气体更加明显。这个实验一方面能说明,干冰可以制作舞台云雾这样的用途,而且还能说明二氧化碳密度比空气大、一般不可燃、不助燃这样的性质特点,所以常用来灭火。

3.干冰溶解于水的实验

将少量干冰放入蒸馏水中,等气化一段时间后,取出该“蒸馏水”少许,倒入盛有石灰水的试管中,振荡试管,可以观察到澄清石灰水变浑浊。

再取出该“蒸馏水”加入到空试管中,滴入4~5滴的紫色石蕊试液,振荡试管,可以观察到紫色石蕊试液变成红色,再加热该试管,溶液的颜色由红色又变回紫色。

该实验说明,干冰气化产生的二氧化碳气体已溶解到水中,并且有少量二氧化碳和水反应生成了碳酸。

在教学中,通过干冰研究二氧化碳的性质,实验过程简洁,实验现象直观生动,实验效果明显,学生学习兴趣浓厚,提高了课堂效率。

由于在实验过程中,称量好的干冰放入水的过程,干冰已经部分气化,还有量筒罩在干冰上方以及更换量筒收集等操作过程,气化出来的二氧化碳都有泄漏。这些会导致气体逸出率明显偏低,所以实际气体逸出率要大于84.5%。所以二氧化碳完全可以用排水法收集。

三、用干冰做制冷剂实验

在初中化学实验中,我们经常要给物质降温,例如测定溶液的凝固点,要把溶液放在冷却剂内,过去我们通常在一个大烧杯内,加入大量的冰块和冷水,并放入20g氯化钠,做冷冻剂,这样需要大量的药品产生大量的浪费和污染。如果用干冰做冷冻剂效果出奇的好,首先干冰用量少,获得温度低,最低温度可达零下67℃,并且用量只需15粒左右即可进行实验。另外我们还可以用干冰做冷却剂,进行降温结晶实验,比如分别将锌和稀硫酸反应后的溶液、铁和稀硫酸反应后的溶液、氧化铜和稀硫酸反应后的溶液用干冰冷却,我们就能很快看到硫酸锌晶体、硫酸亚铁晶体、硫酸铜晶体的析出。

总之用干冰进行化学实验,有许多优点:(1)实验装置简单,仪器、药品用量少;(2)实验操作简便,时间短,成功率高;(3)实验现象明显,趣味性强,学生容易接受,可激发学生的学习兴趣。缺点主要有两点,一是干冰易升华导致药品损失,所以要随用随买;二是干冰温度过低,如果进行学生实验时使用干冰,要提醒学生不能用手接触干冰,以免冻伤。

参考文献

[1] 中学化学国家课程标准研制组. 义务教育课教科书. 九年级化学上册[M]. 上海:上海教育出版社,2012:41-42

[2] 中学化学国家课程标准研制组. 义务教育课教科书. 九年级化学下册[M]. 上海:上海教育出版社,2013:21-22endprint

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