第一篇：測量鋅和稀硫酸反應(yīng)速率實驗的改進

測量鋅和稀硫酸反應(yīng)速率實驗的改進

李嚴

（南京市中華中學 江蘇 南京

210019）

摘要 測量鋅和稀硫酸反應(yīng)速率是中學化學重要定量實驗。文中對課本上測量鋅和稀硫酸反應(yīng)速率的實驗裝置進行了溫度控制等改進和創(chuàng)新，使裝置具有科學性、實用性特點，達到了操作簡便、現(xiàn)象明顯、節(jié)約用品、安全可靠的效果。

關(guān)鍵詞 鋅 硫酸 冰水混合物 注射器 原實驗中的不足

現(xiàn)行人教版化學選修四第二章第一節(jié)通過實驗2-1測量了化學反應(yīng)速率，實驗裝置如圖1所示。

具體做法為：按圖1所示安裝2套裝置,在錐形瓶內(nèi)各盛2g鋅粒(顆粒大小基本相同),通過分液漏斗分別加入40mL1mol/L和40mL4mol/L的硫酸。比較二者收集10mL H2所用的時間,以此來測量同質(zhì)量的鋅與不同物質(zhì)的量濃度的硫酸反應(yīng)的速率。

該實驗現(xiàn)象較為明顯，但是實驗還存在著下述明顯的不足之處：（1）鋅和硫酸反應(yīng)是放熱反應(yīng)，隨著反應(yīng)進行化學反應(yīng)速率會明顯加快，并且收集到的氣體溫度也在不斷變化之中，難以精確計算化學反應(yīng)速率。（2）本實驗比較濃度對反應(yīng)速率的影響，但是學生無法從視覺上直觀感知實驗所用硫酸濃度的差異。（3）儀器較多，不便攜帶，操作較為繁瑣。（4）實驗實際收集到的是氫氣和空氣的混合氣，可能受到一些偶發(fā)因素引起爆炸，不安全。鑒于上述原因, 進行了如下實驗改進。2 改進方法

（1）實驗用品

注射器（2支，20mL），橡膠塞，量筒，秒表，藥匙，燒杯。

鋅粒，品紅，4mol/L硫酸，冰水混合物。

（2）實驗裝置

圖2 測量鋅與硫酸反應(yīng)速率的改進裝置

圖2中，2支注射器中分別裝有等量鋅粒和不同濃度硫酸，注射器放在冰水混合物里。

（3）實驗步驟和結(jié)果

①在4mol/L硫酸溶液中加入少量品紅粉末，使其顯紅色，量取25mL4mol/L硫酸，稀釋至100mL得1mol/L硫酸，顯淺紅色。

②取兩支注射器（不含針頭），拔出推桿，向其中各放人4個鋅粒(顆粒大小基本相同，約2g)，插入推桿至不能推動為止。

③把硫酸放入冰水混合物中冷卻后，用2支注射器同時吸取1 mol/L和4mol/L硫酸（學生協(xié)作），擠出針筒內(nèi)的空氣和部分硫酸，使針筒內(nèi)硫酸體積為10mL，將注射器尖嘴插入橡膠塞（橡膠塞預先打有小孔）后把注射器如圖2放在燒杯的冰水混合物里，并開始計時。

④當 H2體積達到10mL時，拔去橡膠塞，擠出注射器內(nèi)硫酸。比較二者收集10mL H2所用的時間,以此來測量同質(zhì)量的鋅與不同物質(zhì)的量濃度的硫酸反應(yīng)的速率?，F(xiàn)象是裝有紅色液體的注射器推桿移動明顯快于裝有淺紅色液體的注射器推桿。實驗結(jié)果如下表所示。

加入試劑 反應(yīng)時間反應(yīng)速率

（min）（mol.L-1.min-1）

1mol/LH2SO4 10 0.0045 4mol/LH2SO4 2.5 0.018 改進后優(yōu)點

①改進裝置利用注射器將氫氣發(fā)生裝置與收集裝置合二為一[1] ；利用燒杯將課本上2套測量化學反應(yīng)速率裝置合二為一，儀器和硫酸用量都大為減少，操作簡易、便于攜帶。

②通過品紅來指示硫酸濃度大小非常直觀，注射器并排放置于同一燒杯中能產(chǎn)生強烈的對比效果。

③反應(yīng)放在冰水混合物中進行，排除了溫度變化對速率反應(yīng)速率的影響，更加科學合理；收集到的氣體溫度恒定為0OC，用于計算化學反應(yīng)速率更加方便準確。

④課本上注射器內(nèi)收集的是氫氣和空氣的混合氣，而本實驗注射器內(nèi)收集的是純氫氣，安全可靠，在一個班級演示后再到另外一個班級演示時，只需注射器重新吸入硫酸即可，十分便捷。

參考文獻

[1] 張平，中學化學教學參考，2013，（Z1）：40

李嚴，手機***，電話 02552689065 312397363@qq.com

郵箱

第二篇：鋅與稀硫酸反應(yīng)制氫氣實驗裝置改進方案

鋅與稀硫酸反應(yīng)制氫氣實驗裝置改進方案

.1.問題的提出

鋅與稀硫酸反應(yīng)制氫氣的實驗是中學化學中的重要反應(yīng)，課本中反應(yīng)裝置如圖1所示。運用該裝置制取氣體需檢驗裝置氣密性，且耗費藥品較多，收集氣體需另外的裝置，操作較復雜。為操作簡單，節(jié)省藥品，并能在不驗純的情況下就能保證氫氣已純，筆者對該實驗做了簡單化的改進。

圖1 固液不加熱制氣

2.實驗過程

2.1 實驗器材及藥品

（1）器材：注射器一支、橡膠塞一個、酒精燈。（2）藥品：金屬鋅、稀硫酸。2.2 實驗裝置

圖2 實驗裝置圖

2.3 實驗步驟

（1）拔出注射器活塞，將少量鋅粒放進注射器中，塞好活塞；（2）用注射器抽取少量稀硫酸；

（3）迅速將注射器針頭插入橡膠塞，豎直放置在實驗臺上，觀察現(xiàn)象。（4）反應(yīng)完全后，點燃酒精燈，將橡膠塞拔下，注射器針頭對準酒精燈火焰點燃，推進活塞趕出氣體。

圖 3 反應(yīng)前后對比

3.改進后的優(yōu)點

(1)裝置簡單，易于操作，實驗生活化；(2)現(xiàn)象明顯，易于觀察；

(3)制得純凈的氫氣，可直接點燃驗；(4)安全可靠，便于重復操作。

鋅與稀硫酸反應(yīng)制氫氣實驗報告

實驗名稱：鋅與稀硫酸反應(yīng)制氫氣

實驗目的：驗證改進后的實驗方案，并觀察純凈氫氣的燃燒 實驗原理：Zn+H2SO4(稀)===ZnSO4+H2↑

H2+O2 點燃 H2O

實驗器材：注射器、橡膠塞、酒精燈、鋅粒、稀硫酸。實驗步驟：

（1）拔出注射器活塞，將少量鋅粒放進注射器中，塞好活塞；（2）用注射器抽取少量稀硫酸；

（3）迅速將注射器針頭插入橡膠塞，豎直放置在實驗臺上，觀察現(xiàn)象。（4）反應(yīng)完全后，點燃酒精燈，將橡膠塞拔下，注射器針頭對準酒精燈火焰點燃，推進活塞趕出氣體。實驗現(xiàn)象：

（1）注射器中有氣體產(chǎn)生，氣體使注射器活塞向上移動，如圖 4所示

圖 4

圖5

（2）注射器內(nèi)產(chǎn)生的氣體可以燃燒，如圖 5所示。實驗結(jié)論：

（1）鋅粒與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣；

（2）用注射器做反應(yīng)容器制得的氫氣是純凈的，可以直接點燃。

第三篇：銀鏡反應(yīng)實驗的改進方案

銀鏡反應(yīng)實驗的改進方案

清鎮(zhèn)市第一中學 蒙慶濤

一、問題的提出：

人教版普通高中課程標準實驗教科書（選修5）第57頁實驗3-5，是一個關(guān)于乙醛與銀氨溶液發(fā)生銀鏡反應(yīng)的實驗。在做實驗的過程中，學生對單質(zhì)銀在試管內(nèi)壁沉積形成銀鏡的現(xiàn)象產(chǎn)生了質(zhì)疑，學生提出“單質(zhì)銀為什么只在試管內(nèi)壁上產(chǎn)生，而不在試管內(nèi)部的溶液中產(chǎn)生？”

課堂上，在學生提出這一問題時，我做出的解釋是：反應(yīng)中生成的單質(zhì)銀，當有玻璃這個附著物存在時，會附著在其表面形成一層致密的單質(zhì)銀，同時也只有當單質(zhì)銀以致密的方式堆積時，才會呈現(xiàn)出金屬光澤，若單質(zhì)銀是以分散的粉末狀存在時，則不會具有金屬光澤，這樣的單質(zhì)銀呈現(xiàn)黑色。接著，我請學生再次對試管底部的現(xiàn)象進行了仔細地觀察，學生們大都能夠觀察到確實在試管底部有少量的黑色沉積物。

實驗結(jié)束后，從我對學生們面部表情的觀察上來看，我感到學生們并沒有真正地接受我在課堂上所做出的解釋。

二、問題的分析：

從與學生的進一步交流中，我對學生提出的問題有了新的認識。學生在課堂上所提出的問題雖然只有一個，但是要解決好這個問題，就必須回答好以下兩個方面的問題：一是，在試管內(nèi)部是否也產(chǎn)生了單質(zhì)銀？二是，是否非要有附著物的存在才能形成銀鏡？

按常規(guī)，我們可以對試管底部的黑色物質(zhì)進行如下探究實驗：首先將試管底部的黑色物質(zhì)進行過濾、洗滌、再過濾；然后將少許洗滌干凈的黑色物質(zhì)裝入一支潔凈的試管中，再加入濃硝酸進行溶解；然后再在所得的溶液中加入氯化鈉溶液，觀察現(xiàn)象。最后通過對現(xiàn)象中是否有白色沉淀的產(chǎn)生，來判斷沉積在試管底部的黑色物質(zhì)是否為單質(zhì)銀。但是，按照以上實驗操做下來，只能夠解決關(guān)于在試管內(nèi)部的溶液中是否能產(chǎn)生了單質(zhì)銀沉淀，而回答不了是否非要有附著物的存在才能形成銀鏡的問題，同時，由于以上實驗需要使用到濃硝酸，還會帶來環(huán)境污染和不安全因素。那么，能否設(shè)計一個更為簡潔、方便和安全的對照實驗，來同時解決好以上兩個方面的問題呢？

三、問題的解決：

對照實驗指的是：在進行某種試驗以闡明一定因素對一個對象的影響和處理效應(yīng)時，除了對試驗所要求研究的因素操作處理外，其他因素都要保持一致，并把試驗的結(jié)果進行比較。

根據(jù)對照實驗設(shè)計原理的要求，我對本實驗做了如下新的設(shè)計：

（一）、首先在一支潔凈的試管里加入1mL2%的AgNO3溶液，然后邊振蕩試管邊逐滴滴入2%的稀氨水，至最初產(chǎn)生的沉淀恰好溶解為止，再滴入3滴乙醛，振蕩后把試管放在熱水浴中溫熱（如圖一所示）。

（二）、再另取一支潔凈的試管，在試管里同樣加入1mL2%的AgNO3溶液，然后邊振蕩試管邊逐滴滴入2%的稀氨水，至最初產(chǎn)生的沉淀恰好溶解為止，再滴入3滴乙醛，振蕩后向試管內(nèi)插入一根玻璃棒，再把插有玻璃棒的試管一起放在熱水浴中溫熱（如圖二所示）。

根據(jù)以上實驗設(shè)計，我利用課余時間組織學生進行了實際操作。當試管在熱水浴中溫熱了一段時間以后，我們觀察到了這樣的現(xiàn)象：在圖一實驗中，試管內(nèi)壁產(chǎn)生了銀鏡；在圖二實驗中，除了在試管內(nèi)壁產(chǎn)生了銀鏡外，在玻璃棒外壁也產(chǎn)生了銀鏡。實驗過程中，通過沒有裝有玻璃棒的試管內(nèi)壁形成的銀鏡與裝有玻璃棒的試管中玻璃棒表面形成的銀鏡作為對照，從而可以證明在試管內(nèi)部的溶液中也產(chǎn)生了單質(zhì)銀；通過裝有玻璃棒的試管內(nèi)壁形成的銀鏡與玻璃棒表面形成的銀鏡作為對照，從而證明反應(yīng)中生成的單質(zhì)銀當有玻璃這一附著物存在時，會附著在其表面形成一層致密的單質(zhì)銀，從而呈現(xiàn)出金屬光澤。

由于本對照實驗現(xiàn)象明顯，對照效果好，學生在進行課外實驗探究后，都能很順利地獲得這一實驗結(jié)論，這與通過使用濃硝酸溶解后，再加入氯化鈉檢驗的方法相比，說理更加透徹，還節(jié)約了實驗藥品，排除了實驗中的不安全因素。

2013-09-23 人教網(wǎng)

第四篇：高一化學專題2第一單元比較碳酸鈉、碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)速率的實驗改進素材

這是一常規(guī)的對比演示實驗, 通過比較Na2CO3、NaHCO3 與鹽酸反應(yīng)速率的快慢,突出物質(zhì)的性質(zhì)差異。在實際操作時我發(fā)現(xiàn)了該實驗存在以下不足: ①沒有明確鹽酸的濃度,而鹽酸的濃度往往是實驗成敗的關(guān)鍵。

②兩種固體粉末用量偏少,實驗時效性差,實驗現(xiàn)象出現(xiàn)得過快過急,學生不能準確地感知。

③若要增加藥品用量以延長學生的觀察時間,用試管做實驗容積小,所盛稀鹽酸的量非常有限,加入等質(zhì)量的Na2CO3、NaHCO3 粉末后,小氣球不足以膨脹起來,可視性較差。另外在固體粉末被倒入試管中時,試管壁上容易附著一層粉末,影響實驗的準確性。鑒于此,我在實踐中做了如下改進: ①探究稀鹽酸的最佳反應(yīng)濃度。我先劃定了幾個濃度界限,又根據(jù)Na2CO3、NaHCO3 與鹽酸反應(yīng)的化學方程式中物質(zhì)的量的關(guān)系,以及鹽酸的濃度和用量計算出固體粉末的大致用量,再逐一實驗，結(jié)果見表一：

實驗證明: 鹽酸的濃度宜控制在0.3 ～1.0mol/L 之間,0.5mol/ L 左右最佳。為了讓氣球膨脹得大一點,增強實驗的可觀性,在實驗中選用鹽酸的濃度為0.7mol/ L ,用量為30mL ,固體粉末用量1.5g ,既便于稱量又剛好完全反應(yīng),不剩余。②用兩個100mL 細口錐形瓶代替試管,克服前面所說試管的不足;選用兩種不同顏色的氣球因此[實驗2-7 ]改為:在兩只100mL 的細口錐形瓶中各加入30mL、0.7mol/ L 稀鹽酸,將兩個分別裝有1.5g Na2CO3 和NaHCO3 粉末的不同顏色的小氣球分別套在兩只錐形瓶口,將氣球內(nèi)的Na2CO3 和NaHCO3 同時倒入錐形瓶中,如圖1 ,觀察反應(yīng)現(xiàn)象。

圖一：

改進后的優(yōu)點: ①稀鹽酸濃度確定,稀鹽酸和固體藥品的量可稍作增加以優(yōu)化感知條件,增強實驗的感知對比度。

這樣我們可從錐形瓶下部清楚地看到:NaHCO3 與鹽酸的反應(yīng)要比Na2CO3 與鹽酸的反應(yīng)劇烈得多。同時從上部很直觀地看到:盛NaHCO3的小氣球膨脹比較快,且最終氣球膨脹體積明顯大于盛Na2CO3 的小氣球。

第五篇：焰色反應(yīng)實驗的改進——反思

《焰色反應(yīng)實驗的改進》教學反思

本節(jié)實驗課是我在化學教學中對實驗探究課的初步嘗試，得到了領(lǐng)導的肯定，同行的認可，教學的成功之處在于讓學生動手參與課堂演示實驗的改進，激發(fā)學生學習化學的興趣，使學生們獲得成功的體驗，以促進學生產(chǎn)生好好學習化學的愿望。

在備課過程中有以下幾點體會

一、實驗探究課的教學對教師的要求更高，課前準備過程耗費大量的精力，查閱資料，收集改進方法，歸納改進焦點，準備實驗器材和藥品。需要我們做教師的加強自身的業(yè)務(wù)學習，提高我們的教學水平。

二、學生固有的學習觀念和方法，阻礙了探究實驗的開展。任務(wù)布置下去之后，只有一小部分同學熱情比較高，積極查閱資料；也有一部分成績好的同學，習慣于“灌輸”式教育，對這種探究方式不感興趣；更大的一部分同學是基礎(chǔ)知識差，喜歡上實驗課，但是抱著“玩”的心態(tài)，沒有課前的預習。需要我們做教師的在平時教學過程中，注重學習方法的指導，學科思想的滲透，讓學生學會用化學學科的思維方法處理化學問題。

三、班額過大，開展探究性實驗不易管理，因為是公開課，有校領(lǐng)導聽課，還有同學科的教師指導身邊的學生，如果是普通的實驗課，感覺課堂容易失去控制。如果有可能，盡量將班額過大的班級分開在兩個實驗室上課，教師傾聽和觀察得更細致，發(fā)現(xiàn)各組的真知灼見，尋找共性問題；及時糾正偏差，引導學生圍繞目標進行合作，避免隨意性，保證高效性；及時對各組同學的實驗進行點撥、引導，促進學生思維深化；關(guān)注成績差的同學的參與情況，讓每一個學生都成為真正的參與者，而不是旁觀者。

教學過程中還存在一些遺憾，學生的準備時間不足，還有個別同學課堂上不知道自己要做什么。教師在課堂上不能對每個小組的實驗都照顧到，不能及時的加以指導。

在今后的教學中，盡管有各種各樣的困難，我會加強教育教學理論的學習，大膽的進行探究式教學的嘗試，真正提高學生學習的興趣，變被動學習為主動學習，使我們的學生從繁重的課業(yè)負擔重解脫也使我們的教師從繁重的體力勞動中解脫出來。