高中化学实验改进汇编

Fe(OH)2的制取

由于Fe（OH）2极易被氧化，实验室很难用亚铁盐溶液与烧碱溶液反应制得纯净的白色Fe（OH）2沉淀。为制得纯净的Fe（OH）2沉淀，可采用电解实验。

1．电极材料：石墨碳棒和铁片，（注：铁片表面氧化膜要去掉）将铁片与直流电源的正极连接，石墨棒与直流电源的负极连接。

2．电解液：可选择Na2SO4溶液或NaOH溶液。

3．方法：

①在进行电解前反应对电解液进行简单处理：加热一段时间驱赶溶液中氧气。然后再向电解液中加入苯，隔绝空气，防止Fe（OH）2被氧化。

②进行电解实验，当电解一段时间可看到有白色Fe（OH）2沉淀产生。

装置如附图所示。

如果要进一步观察，可反接电源电解，除了电极上看到气泡外，混合物中另一明显现象就是白色沉淀转化为灰绿色沉淀，最终转化为红褐色沉淀。

电解法制氢氧化亚铁

按照现行中学化学教材必修本第二册，实验[3-1]制备Fe(OH)2，往往得不到理想的白色絮状沉淀，对此实验曾有很多改进措施，但其操作方法繁琐或者实验条件过于苛刻而难以推广。在教学中，我们通过多次探索，采用电解法制备Fe(OH)2，方法简便，现象明显。

一、实验用品：

Na2SO4溶液、稀盐酸、蒸馏水、铁电极（两支）导线、低压电源、试管（25mm×100mm）、铁架台、三孔橡皮塞。

二、实验装置（如图）

三、实验原理：

用铁作电极，Na2SO4溶液作电解液，电极反应式为：阴极：2H2O + 2e === H2↑ + 2OH －

阳极：Fe －2e === Fe2+

阴极附近产生的OH-与阳极溶解产生的Fe2+结合生成Fe(OH)2。

Fe2+ + 2OH－=== Fe(OH)2

由于阴极产生的H2是还原性气体并且阻止了空气中的氧气进入溶液，所以，可以较长时间地保留Fe(OH)2白色絮状沉淀。

四、实验步骤：

1．取Na2SO4溶液30mL，加热煮沸去除溶液中的溶解氧。

2．将两铁电极浸入稀盐酸中，除去电极表面的氧化层，然后用蒸馏水冲洗干净。

3．按如图所示装置接通直流电源，将电压调至4～6V。

五、实验现象：通电后即看到阴极有大量气体产生，同时溶液中出现大量絮状白色沉淀。

NaHCO3和Na2CO3热稳定性对比实验设计

为了加强学生对NaHCO3和Na2CO3热稳定性的深刻理解，我们对课本中的实验进行了重新设计，如下图：

一、说明：

1、具支试管内装Na2CO3，具支试管的小试管内装NaHCO3。

2、A、B两支试管内装有澄清石灰水。

3、加热后很快看见A试管内的澄清石灰水变浑浊，而B试管内的澄清石灰水则无变化。

二、优点：

1、NaHCO3和Na2CO3所处的外部条件基本相同，受热时间相同。

2、对比性强，学生印象深刻。

3、该实验所用的教学时间少，克服了课本中分两次操作所造成的教学时间过长的缺点。

U形管中渗析的两个对比实验

一、淀粉胶体

往U形管中注入淀粉胶体50mL和食盐溶液50mL的混和液体，在两个管口分别包上肠衣，用胶圈扎紧，接着把U形管口朝下，一管插入装有硝酸银溶液的小烧杯，一管插入装有碘水的小烧杯。装置如图。

五分钟后，见到装有硝酸银溶液的小烧杯出现白色溶液，装着碘水的小烧杯，不发生变化。

整个实验操作简单、省时，易观察，有很强的对比性。证明了氯离子、钠离子能透过半透膜，而胶体微粒不能透过半透膜的微孔。

二、Fe（OH）3胶体

在烧杯里放入100mL水，加热使之沸腾，然后注入约3mL30%FeCl3溶液，即生成红褐色液体。冷却后注入U形管中,两管口分别包上肠衣和滤纸,用胶圈扎紧,接着把U形管口朝下倒插在两个装有蒸馏水的烧杯，装置略。

五分钟后，可在烧杯里发现饱装着滤纸的管口周围逐渐出现红色，而另一个烧杯中的水却保持无色不变。由此可知，胶体微粒可通过滤纸的小细孔，但不能通过半透膜。

此现象非常直观，可说明胶体微粒直径大小在10－9<～10－7米之间，它大于溶液里溶质的分子或离子。半透膜中非常小的细孔，只能使离子或分子透过，而不能使胶体微粒透

过。

整个装置简洁明快，显效，能唤起直觉的兴趣

白磷在水下安全燃烧演示实验的改进

在高中或大学的化学课程中，白磷在水下燃烧实验的演示方法普遍不能令人满意，现介绍一改进了的实验方法，产生氧气用很安全的3%的过氧化氢溶液，氧气缓缓地从过氧化氢溶液释放出来（用二氧化锰作催化剂），而且氧气的量能通过分液漏斗的活塞用手加发控制。盛有白磷和水的试管（置于水浴中加热）用双孔胶塞封闭，以免其中的物质受冲击时而溅出。因而实验时教室外内几乎没有异常气味，空气中磷含量保持最低值。此方法不仅能得到较为壮观的实验景象，而且如果需要的话，实验可持续一个小时或更多的时间，而其他方法只能延续几分钟。

上图是该改进了的实验的演示装置。每个烧瓶都必须用铁架台和铁环夹夹紧固定。

按图说明如下：

A：3%的过氧化氢溶液。

B：氧气被直接通入试管底部与熔化的白磷接触。

C：二氧化锰

D：锥形烧瓶里的水被加热并维持沸腾。

E：试管必须松松地嵌进锥形瓶口，以防蒸气压力将其冲出。

F：水。

G：防止倒吸。

在演示快要结束时，当所有的磷或绝大部分磷反应后，用石蕊试纸检验吸滤瓶里的水可发现呈酸性反应。这是由于五氧化二磷在水中溶解形成了磷酸。

苯酚显弱酸性的实验改进

现行人教版高二化学（必修加选修）教材中，证明苯酚显弱酸性的演示实验在实际教学中存在以下两个问题：一是当向苯酚钠溶液中通入二氧化碳时，往往难于出现变浑浊的现象；二是学生不明白为什么向苯酚钠溶液中通入二氧化碳生成的是碳酸氢钠而不是碳酸钠。为了解决上述问题，笔者将该实验作了如下改进。

一、改进方法

向盛有少量苯酚晶体（约0.5g）的试管中加入1mL蒸馏水，振荡，溶液变浑浊，然后滴加0.1mol/L的碳酸钠溶液，至浑浊溶液恰好变为澄清，此过程无气体产生。在图1所示的具支试管中加入3mol/L醋酸溶液6mL，在气球中装入4g碳酸氢钠固体，将导管放入上述澄清溶液中，再将气球中的少量碳酸氢钠固体加入到具支试管中，二氧化碳随即产生，约1分钟左右试管中就出现浑浊现象。

二、实验改进后的优点

1．二氧化碳的发生装置简便易行，而且利用乙酸制取二氧化碳反应速率容易控制。

2．利用碳酸钠溶解苯酚，通入二氧化碳容易出现变浑浊现象，而且为二氧化碳与苯酚钠反应生成碳酸氢钠做好铺垫。

3．利用强酸制弱酸原理学生容易分析出酸性的强弱。

对银镜反应实验的一点改进

银镜反应是含醛基类物质的一个重要反应，常用于检验醛基的存在，该实验因现象明显而深受学生喜爱。银镜反应实验的关键是银氨溶液的配制，而按照现行教材中的做法：“在洁净的试管里加入1mL2%的AgNO3溶液，然后一边摇动试管，一边逐滴滴入2%的稀氨水，至最初产生的沉淀恰好溶解。”常常难以控制，实验很容易失败。笔者经过大量的实验比较，发现：将氨水逐滴滴入到AgNO3溶液中，当试管中仍存在少许浑浊时，就进行银镜反应，极易成功，很少失败，并且这也容易操作。

改进后的操作容易控制，不论是老师演示还是学生演示都容易成功，提高了课堂教学效果，读者可自行试之。

二氧化硫性质实验的改进

一、实验装置

二、实验步骤

1．取一支三颈烧瓶，向烧瓶中加入1.5g左右的Na2SO3晶体。

2．取一根带单孔橡皮塞的玻璃棒，从上到下依次用通明胶带粘牢湿润的紫色石蕊试纸、

湿润的品红试纸。然后插入烧瓶中间管口。

3．取两支带单孔塞的注射器，分别吸入2mL左右的氢氧化钠溶液和浓硫酸（70%），然后分别插入烧瓶左右两个管口。

4．推动注射器加入浓硫酸，观察试纸颜色变化。观察完毕，加入氢氧化钠溶液，吸收未反应的SO2气体。

三、实验说明

1．氢氧化钠溶液浓度宜大些。

2．为加快气体产生速度，可在烧瓶底部稍微加热。

3．为证明SO2的还原性，也可以在玻璃棒上粘贴KMnO4溶液或溴水润湿的滤纸环。

四、实验优点

整个实验在密闭系统中进行，而且用氢氧化钠溶液进行尾气吸收，可防止有毒的二氧化硫气体的逸出。另外实验药品消耗少，有利于节约。

硅酸胶体制取实验改进

原理：向饱和Na2SiO3溶液中逐渐滴加较浓盐酸，边滴边振荡，当溶液pＨ值在7或8时，静置2-3分钟,有白色胶状沉淀硅酸生成，方程式可以简写为：

Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3 + 2NaCl

但在实际操作中，因嫌测量溶液的pＨ值比较麻烦，所以老师们常常省掉这一步，使得盐酸过量或不足。而盐酸过量或不足，沉淀都不能生成。因此实验常常失败。经过探索，我发现了一种较为巧妙的方法，化解了这一麻烦。它就是酚酞试液。

具体操作如下：

在小试管中取适量的饱和溶液，滴一滴酚酞试液，呈红色。再逐渐滴入较浓盐酸，同时振荡，当观察到红色刚好退去时，停止加盐酸。此时溶液已呈酸性。要得到沉淀后还须返加一滴NaOH溶液，使溶液微红。此时溶液pＨ值在８-９之间。静置2-3分钟，便可得到美丽的硅酸胶体。

因为此方法操作简单，现象明显，所以我们把它进一步改为学生分组实验。成功率为100%。提高了学生学习兴趣和课堂教学效率。

铁与水蒸气反应实验创新改进

通过药品替换反应装置和验证装置的简化，使实验操作方便安全，省时且能保证实验成功。