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高中化学实验中洗衣机槽清洁剂的应用

2020-01-07马晓林

科学咨询 2020年38期
关键词:铝粉清洁剂粉笔

马晓林

(宁夏省吴忠市同心县豫海回民中学 宁夏同心 751300)

引言

在高中化学实验教学中,部分实验不适合课堂演示和操作,是不安全的,容易引起安全是事故;部分实验难以操作,无法满足实验条件,会影响到实验结果。针对这些实验,教师可以对实验进行改进和处理,引入一些生活物品,进而保证实验安全性和成功率,这不仅符合新课改要求,也可以满足学生的学习要求,有助于促进学生化学综合素养和能力的提升。因此,在实际教学过程中,想教师可以对引燃方式进行改变,并进行微型化处理,引入洗衣机槽清洁剂,可以进一步提升实验安全性。

一、实验原理

洗衣机槽清洁剂,可以用来清洁、去污、除菌洗衣机内桶夹层,主要成分是过碳酸钠、螯合物、表面活性剂等。过碳酸钠,又被称作是固体双氧水,白色,固体,溶于水,溶于水后会快速分解成为过氧化氢与碳酸钠,在碱性条件下过氧化氢会进一步分解释放出氧气[1]。

在高中化学铝在氧气中燃烧实验中,可以利用洗衣机槽清洁剂,作为供氧剂;在高中化学铝热反应实验中,可以利用洗衣机槽清洁剂,代替氯酸钾。

二、实验改进

(一)铝在氧气中燃烧实验的改进

实验用品方面,利用的是洗衣机槽清洁剂、无水乙醇、铝粉、水、白粉笔、酒精灯、火柴、培养皿、坩埚钳。实验步骤和现象方面,首先在集气瓶中加入5药匙已经研细的洗衣机槽清洁剂,并加入50-60摄氏度水,水量刚刚浸没固体粉末即可,这时会马上产生大量微小气泡,经过30s左右,氧气可以充满集气瓶。其次取一支白粉笔,把其一端浸泡到装有无水乙醇的培养皿中,利用坩埚钳夹取粉笔,把粉笔一端蘸取铝粉。最后,利用坩埚钳夹持该粉笔,在空气中点燃该粉笔,并伸入到充满氧气的集气瓶中,这时可以马上观察到铝粉剧烈燃烧,出现耀眼的白光。

通过这样的实验改进,实验具有以下有点:第一,不需要提前制备氧气,实验准备工作较为容易,原料消耗量相对较少;如果需要把氧气生成速率进行加快,只需要对少许的二氧化锰进行加入即可。第二,在反应时,集气瓶中会始终生成氧气,可以保证氧气量充足,有助于提升实验成功率。第三,操作较为简单,现象较为明显,并且实验中利用的洗衣机槽清洁剂、白粉笔都属于生活用品,可以使学生意识到化学和实际生活的联系。第四,具有较高实验安全性,便于学生以小组为单位进行实验操作。

(二)铝热反应实验的改进

实验用品方面,利用的是洗衣机槽清洁剂、无水乙醇、铝粉、氧化铁粉末、白粉笔、石棉网、研钵、培养皿、药匙、坩埚钳。实验步骤及现象方面,首先取一段白粉笔,或者是取一整支白粉笔,利用小刀把粉笔一侧从上到下挖出一条深在2mm左右、宽在6mm左右的浅槽沟,把浅槽沟想对面进行磨平,得出粉笔横截面,并把粉笔浸泡到装有无水乙醇的培养皿中。其次把浸透乙醇的粉笔取出来,在槽中先放置一层事先研细的洗衣机槽清洁剂,并压实,再把一层铝热剂铺在上层,铝热剂中铝粉与氧化铁质量配比为5:2,紧接着再铺一层洗衣机槽清洁剂;把一滴管乙醇滴入到所有药品上。最后,把装好药品的粉笔利用坩埚钳夹持,点燃后放到石棉网上;在20s后,会出现剧烈反应,发出大量热与光,生成黑色物质;冷却以后,黑色物质可以被磁铁吸引。

通过这样的实验改进,实验具有以下有点:第一,粉笔作为承载物,实验装置较为简单。第二,不需要把镁条点燃,不会出现大量耀眼白光对眼睛造成刺激,不需要利用滤纸折成漏斗,可以避免滤纸燃烧出现黑色物质,对实验结果造成影响。第三,药品用量相对较少,具有安全性。第四,利用过碳酸钠来对氯酸钾进行代替,可以在更低温度下分解形成氧气。

三、教学反思

(一)改进和创新教材实验是课堂实验演示的需要

现阶段,有关铝在氧气中燃烧实验改进、铝热反应实验改进的文献有很多篇,这表示教师在对课堂实验效果进行积极改进,并且化学演示实验的安全性、简易化、绿色化是关注的要点内容[2]。化学,是以实验为基础的一门课程,在教学过程中需要对实验教学功能进行充分发挥,坚持实事求是、不断学习,打破教材局限,勇于改进和创新教材实验,可以有效提升教师专业能力和水平。

(二)改进和创新教材实验是把化学和生活融合的需要

化学和实际生活之间存在紧密联系,生活中随处可见化学,化学课充满生活气息。粉笔,是教室中必备的物品,性质稳定,吸附性良好,价廉易得,适合用来作为实验教具;洗衣机槽清洁剂,是家庭生活中常见物品,通过对其有效成分进行利用开展化学实验,可以有效调动学生学习兴趣和好奇心理。教材实验方案并不是唯一的,可以替换实验药品、改进实验装置,有助于提升教师创新思维能力,使学生感受到化学魅力,意识到化学和生活的联系

四、结束语

总而言之,在新课改背景下,在高中化学实验中应用洗衣机槽清洁剂是非常重要的,可以有效提升实验安全性和成功率,还有助于提升学生化学综合素养和能力,为学生以后的化学学习和发展奠定良好基础。因此,在实际教学过程中,教师可以结合实验内容和学生实际情况,指引学生优化实验设计和流程,改进实验装置,选择合适的实验物品,进而在保证实验效果的同时,有效提升实验安全性,促使学生可以在实验过程中扎实掌握化学知识,培养学生化学核心素养和综合能力。

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