论文部分内容阅读
化学是一门以实验为基础的科学，离开实验，化学就失去了生命和活力.化学新教材十分重视使学生体验和感悟绿色化学思想.普通高中化学课程标准由前言、课程目标、内容标准和实施建议四大部分组成.绿色化学和可持续发展、环境保护是相辅相成、密切联系的.在课程标准前言的课程性质中指出要“帮助学生形成可持续发展的观念”，在课程基本理念中指出要让学生“体会化学对提高生活质量和保护环境的积极作用，形成合理使用化学品的意识，以及运用化学知识解决有关问题的能力”.在内容标准中规定必修课程的设计要“体现绿色化学思想”，设置了“化学与可持续发展”专题，让学生体会“在化工生产中遵循‘绿色化学’思想的重要性”；在选修模块《实验化学》中提出要让学生“形成绿色化学的观念，强化实验安全意识”和“树立绿色化学思想，形成环境保护的意识”.课程标准中从不同侧面对绿色化学理念的相关教育提出了要求，也就是说，在化学教学中渗透绿色化学教育是化学课程改革的要求.
化学实验的绿色化是对学生进行绿色化学教育的重要途径.实验教学与绿色化学联系最为紧密，也最为直接，在实验教学中贯彻绿色化学思想最为重要.高中化学实验教学中，实验的绿色化是社会可持续发展、化学学科发展、课程改革、素质教育、师生健康的需要.因此，化学教学中实验的绿色化是非常重要也是必要的.高中化学实验过程中会产生一些有毒有害的气体，如高中化学（必修一）中元素化合物内容的教学过程中，会涉及到与Cl2、SO2、H2S、NH3、HCl、NO2、NO等有害气体有关的实验.在这些实验过程中，要尽可能进行微型化实验，减少污染，实现化学实验绿色化.
笔者在教学过程中充分利用Y型管和针筒设计了一系列微型实验，力争实现化学实验的绿色化.同时，这些实验操作简单，现象明显，适合教师课堂演示.
一、实验装置
1．实验仪器
Y型管、针筒、橡皮塞.
2．实验装置
实验装置如右图.
二、高中化学演示实验中该装置用途示例
1．对比干燥的氯气和湿润的氯气的漂白性实验
（1）在Y型管左侧放入一片干燥的红纸条，右侧放入一片湿润的红纸条，塞上橡皮塞.
（2）用针筒向Y型管中注入干燥的氯气.
（3）Y型管中两侧形成鲜明的对比，左侧纸条不褪色，右侧红纸条迅速褪色.证明干燥的氯气不具有漂白性，起漂白作用的是氯气与水反应生成的次氯酸.
（4）实验完毕后，用针筒向Y型管中注入几毫升浓NaOH溶液，吸收残留的氯气.
2．二氧化硫与硫化氢气体反应的实验
（1）在Y型管左侧放入一小块FeS固体，右侧放入约半药匙Na2SO3粉末，塞上橡皮塞.
（2）用针筒向Y型管中注入约5mL70%（中等浓度）的H2SO4溶液.
（3）在Y型管两侧均有气泡产生，同时在管壁上出现大量的淡黄色固体.
（4）实验完毕后，用针筒向Y型管中注入几毫升浓NaOH溶液，吸收多余的SO2与H2S气体.
3．氨气与氯化氢气体反应的实验
（1）在Y型管左侧滴入约1mL浓氨水，右侧滴入约1mL浓盐酸，迅速塞上橡皮塞.
（2）在Y型管中很快看到大量的白烟.
（3）实验完毕后，将Y型管倾斜，使左侧的浓氨水流入右侧的浓盐酸中，氨水与盐酸中和生成NH4Cl溶液.
4．氢气与氯气混合爆炸的实验
（1）在Y型管左侧放入约半药匙KMnO4粉末，右侧放入几颗锌粒，塞上塞子（塞子一侧刻有一小凹槽）.
（2）用针筒向Y型管中注入约5mL浓盐酸，将Y型管固定在铁架台上.
（3）在Y型管一侧点燃一根镁条.
（4）现象：听到尖锐的爆鸣声，并且塞子飞弹出去.
（5）实验完毕后，迅速向Y型管的左侧倒入几毫升浓NaOH溶液，中和多余的盐酸，使装置中不再产生氯气.
5．铜与浓硝酸反应的实验
（1）在Y型管左侧放入一小块铜片，右侧放入约10mL浓NaOH溶液，塞上橡皮塞.
（2）用针筒向Y型管左侧注入约2mL浓硝酸.
（3）在Y型管内很快会看到红棕色气体.
（4）实验完毕后，将Y型管倾斜，使右侧的浓NaOH溶液流入左侧，中和多余的HNO3并吸收NO2气体.
在Y型管左侧看到有气泡产生，气体先稍有红棕色（装置中残留的O2将NO氧化成NO2），后变成无色.用针筒向Y型管中注入一定量的O2，无色气体变成红棕色.说明铜与稀硝酸反应生成的无色氣体是NO.
化学实验的绿色化是对学生进行绿色化学教育的重要途径.实验教学与绿色化学联系最为紧密，也最为直接，在实验教学中贯彻绿色化学思想最为重要.高中化学实验教学中，实验的绿色化是社会可持续发展、化学学科发展、课程改革、素质教育、师生健康的需要.因此，化学教学中实验的绿色化是非常重要也是必要的.高中化学实验过程中会产生一些有毒有害的气体，如高中化学（必修一）中元素化合物内容的教学过程中，会涉及到与Cl2、SO2、H2S、NH3、HCl、NO2、NO等有害气体有关的实验.在这些实验过程中，要尽可能进行微型化实验，减少污染，实现化学实验绿色化.
笔者在教学过程中充分利用Y型管和针筒设计了一系列微型实验，力争实现化学实验的绿色化.同时，这些实验操作简单，现象明显，适合教师课堂演示.
一、实验装置
1．实验仪器
Y型管、针筒、橡皮塞.
2．实验装置
实验装置如右图.
二、高中化学演示实验中该装置用途示例
1．对比干燥的氯气和湿润的氯气的漂白性实验
（1）在Y型管左侧放入一片干燥的红纸条，右侧放入一片湿润的红纸条，塞上橡皮塞.
（2）用针筒向Y型管中注入干燥的氯气.
（3）Y型管中两侧形成鲜明的对比，左侧纸条不褪色，右侧红纸条迅速褪色.证明干燥的氯气不具有漂白性，起漂白作用的是氯气与水反应生成的次氯酸.
（4）实验完毕后，用针筒向Y型管中注入几毫升浓NaOH溶液，吸收残留的氯气.
2．二氧化硫与硫化氢气体反应的实验
（1）在Y型管左侧放入一小块FeS固体，右侧放入约半药匙Na2SO3粉末，塞上橡皮塞.
（2）用针筒向Y型管中注入约5mL70%（中等浓度）的H2SO4溶液.
（3）在Y型管两侧均有气泡产生，同时在管壁上出现大量的淡黄色固体.
（4）实验完毕后，用针筒向Y型管中注入几毫升浓NaOH溶液，吸收多余的SO2与H2S气体.
3．氨气与氯化氢气体反应的实验
（1）在Y型管左侧滴入约1mL浓氨水，右侧滴入约1mL浓盐酸，迅速塞上橡皮塞.
（2）在Y型管中很快看到大量的白烟.
（3）实验完毕后，将Y型管倾斜，使左侧的浓氨水流入右侧的浓盐酸中，氨水与盐酸中和生成NH4Cl溶液.
4．氢气与氯气混合爆炸的实验
（1）在Y型管左侧放入约半药匙KMnO4粉末，右侧放入几颗锌粒，塞上塞子（塞子一侧刻有一小凹槽）.
（2）用针筒向Y型管中注入约5mL浓盐酸，将Y型管固定在铁架台上.
（3）在Y型管一侧点燃一根镁条.
（4）现象：听到尖锐的爆鸣声，并且塞子飞弹出去.
（5）实验完毕后，迅速向Y型管的左侧倒入几毫升浓NaOH溶液，中和多余的盐酸，使装置中不再产生氯气.
5．铜与浓硝酸反应的实验
（1）在Y型管左侧放入一小块铜片，右侧放入约10mL浓NaOH溶液，塞上橡皮塞.
（2）用针筒向Y型管左侧注入约2mL浓硝酸.
（3）在Y型管内很快会看到红棕色气体.
（4）实验完毕后，将Y型管倾斜，使右侧的浓NaOH溶液流入左侧，中和多余的HNO3并吸收NO2气体.
在Y型管左侧看到有气泡产生，气体先稍有红棕色（装置中残留的O2将NO氧化成NO2），后变成无色.用针筒向Y型管中注入一定量的O2，无色气体变成红棕色.说明铜与稀硝酸反应生成的无色氣体是NO.