借助直角玻璃管的化学实验设计-《化学教学》(2020年10期).docx

龙源版权所有 借助直角玻璃管的化学实验设计作者：法浩 李德前来源：《化学教学》2020年第10期 摘要： 在化学实验教学中，借助直角玻璃管改进、设计“加热火柴头”“吸热反应”“气体燃烧”等实验。新设计的实验操作简便、现象直观、生动有趣，可以充实中学化学实验教学资源。 关键词： 直角玻璃管; 实验创新; 加热火柴头; 吸热反应; 气体燃烧 文章编号：2020 中图分类号： G633.8 文献标识码： B 直角玻璃管是徐州市化学名师工作室开发出来的一種简单仪器（见图1），将其应用于实验教学成效显著[1， 2]。最近，我们以直角玻璃管为主要仪器，应用创新技法[3]，又陆续开发出“加热火柴头”“吸热反应”“气体燃烧”三个化学实验。 1 “加热火柴头”实验 为了说明化学变化伴随能量的释放，初中化学教科书中编排了“加热试管中的火柴头”实验[4]（装置见图2）。该实验有一定的危险性及不稳定性，致使不少操作者（尤其是女教师）在加热火柴头时内心胆怯。我们利用比较细的直角玻璃管做此实验，不仅放大了实验现象，而且实验非常安全。 1.1 实验用品 6mm×150mm×150mm的直角玻璃管、酒精灯、铁架台、大头火柴（宾馆里配备的那种） 1.2 实验装置 新设计的实验装置见图3[5]（夹持仪器略）。 1.3 实验步骤 （1） 取一根6mm×150mm×150mm的直角玻璃管，再找三根大头火柴（其中一根仅取火柴头）。 （2） 保持直角玻璃管的直角向下，先将一粒火柴头放入直角玻璃管的直角处，再将另外两根火柴分别放在火柴头的两边（头向下紧挨着中间的火柴头）。 （3） 将实验装置固定在铁架台上。 （4） 用酒精灯外焰对准火柴头加热，大约3～5s，三个火柴头同时“嗤”的一声爆燃起来，紧接着两根火柴以相反的方向同时飞向空中，并划出两道明亮的抛物线，落向远处。上述实验现象充分说明，化学反应有时伴随着能量的释放（涉及的放热反应主要有2Sb2S3+11O2点燃2Sb2O5+6SO2、 2KClO3二氧化锰△2KCl+3O2↑、 S+O2点燃SO2等[6]）。 （5） 实验结束，整理实验用品。 1.4 几点说明 （1） 本实验中的两根火柴如果完全相同，则同时爆燃，同步飞出，出现这种现象时可以形象地描述为“比翼双飞”。如果两根火柴先后爆燃，稍有时间差的飞出，则可以将该实验现象形象地描述为“争先恐后”，从而增强化学实验的人文性。 （2） 实验结束后，要提醒学生“专业演示，勿擅自模仿”，并告诫学生如果在课外时间做此实验，一定要有成年人陪同。 （3） 选用的玻璃管不要太粗（外径略大于火柴梗直径即可），以免爆燃时产生的气压不足[7]。 （4） 玻璃管内的火柴头爆燃后，极短的时间内产生了高压热气流，因此为确保安全，最好使用硬质玻璃管。 （5） 若要增强实验效果，可以在光线昏暗的环境里（如关闭教室灯光或拉上教室窗帘）演示该实验，从而更加清晰地观察到两根火柴在空中的飞行轨迹（宛如两颗流星从空中飞过）。 1.5 实验特点 （1） 虽然本实验是在细玻璃管内做的，但现象却被“放大”了，而且操作安全、趣味性强，能够激发学生学习化学的好奇心。 （2） 本实验能使学生直观地感受到化学反应伴随着能量的释放，并认识化学反应的应用价值。 （3） 本实验装置还可用于初中化学“爆炸原理”的教学，或作为初中物理“内能转化为机械能”的实验装置。 2 “吸热反应”实验 普通高中化学教科书在“化学反应与能量变化”的教学中编排了“氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应”的探究活动，借以说明化学反应可以伴随着热···试读结束