内容正文:
教材重点实验
实验1 空气中氧气含量的测定
1. 实验原理
物质在密闭容器中与空气中的氧气(或O2)发生反应,使密闭容器中压强减小,由于压强差,烧杯中的水被大气压压入容器,进入容器中的水的体积约等于反应消耗O2的体积。反应的化学方程式为:
4P+5O2 2P2O5。
2. 实验药品及装置
3. 实验现象
(1)红磷燃烧产生大量白烟,放出热量。
(2)燃烧结束,待装置冷却至室温后,打开弹簧夹,烧杯中的水进入集气瓶内,集气瓶中的水面上升,约占原集气瓶中空气体积的。
4. 实验结论
空气中氧气约占空气总体积的。
5. 误差分析
结果
原因分析
测定结果偏小
①红磷的量不足,导致装置中的氧气未被消耗完;
②装置气密性不好(或漏气),导致外界空气进入装置内;
③没有冷却到室温就打开弹簧夹,导致进入集气瓶中的水的体积偏小
测定结果偏大
①没有夹紧弹簧夹,红磷燃烧时集气瓶内气体受热膨胀沿着导管逸出;
②燃烧匙伸入过慢,使装置内的部分气体受热逸出
6. 红磷替代品的选择
(1)药品在空气中易点燃。如不能用铁丝代替红磷的原因是铁丝在空气中不能燃烧。
(2)只与空气中的氧气反应而不与空气中的其他物质反应。如不能用镁条代替红磷的原因是镁条不仅与空气中的氧气反应,还能与氮气、二氧化碳等反应,会使得测量的结果偏大(填“偏大”或“偏小”)。
(3)尽可能选择与氧气反应只生成固体的药品,若选择的药品与氧气反应有气体生成,应选择适当的试剂完全吸收生成的气体。如不能用木炭代替红磷的原因是木炭燃烧产生一氧化碳和二氧化碳的混合物,无法被某一种试剂完全吸收;若用硫粉代替红磷时,应选用氢氧化钠(或NaOH)溶液吸收生成的SO2。
实验2 燃烧条件的探究
1. 实验装置
(1) 实验中薄铜片的作用:导热、载体;
(2)烧杯中热水的作用:提供热量、隔绝氧气(或空气)。
2. 实验方案设计
对比实验
实验现象
实验分析
小石块和小木块
小石块不燃烧,小木块燃烧
燃烧需要可燃物,小石块不属于可燃物,小木块属于可燃物
乒乓球碎片与滤纸碎片
乒乓球碎片先燃烧,滤纸碎片后燃烧
乒乓球碎片的着火点比滤纸碎片的着火点低(填“高”或“低”)
①②
①燃烧,②不燃烧
温度达到了白磷的着火点而未达到红磷的着火点
①③
①燃烧,③不燃烧
温度达到了白磷的着火点,但热水中的白磷未与氧气接触
③④
③不燃烧,④燃烧
热水中的白磷与氧气接触,且温度达到了白磷的着火点
3. 实验结论
燃烧需要的条件:可燃物、温度达到可燃物的着火点、与氧气(或空气)接触。
4. 装置改进与创新
(1)装置改进:白磷在空气中燃烧会造成环境污染,可在密闭装置中进行实验,改进装置如图①②③所示:
图① 图② 图③ 图④
(2) 装置创新——微型实验:如图④所示,将注射器中的溶液缓缓推入V形管,用80 ℃的热水加热盛有红磷和白磷的W形管时,发现白磷燃烧而红磷不燃烧,由此可说明燃烧需要的条件是温度达到可燃物的着火点。该实验装置的优点是节约药品,反应现象明显。
实验3 验证质量守恒定律
1. 实验设计
实验
实验一
实验二
实验三
实验方案
实验现象
红磷燃烧,产生大量白烟,气球先胀大后变得更瘪,天平保持平衡
铁钉表面有红色物质析出,溶液由蓝色变为浅绿色,天平保持平衡
烧杯中有气泡产生,天平不平衡,指针向右(填“左”或“右”偏转)
化学方程式
4P+5O2 2P2O5
Fe+CuSO4=== Cu+FeSO4
2HCl+Na2CO3=== 2NaCl+H2O+CO2↑
密闭状态
密闭
密闭
不密闭
能否验证质量守恒定律
能
能
不能
实验结论
参加反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和
实验一装置中气球的作用是调节锥形瓶内外的气压,平衡压强,红热玻璃管的作用是引燃红磷,在锥形瓶底部铺一层细沙的目的是防止锥形瓶底部因局部受热而炸裂。
2. 实验总结
(1)质量守恒只适用于化学变化;
(2)有气体参与或生成的反应必须在密闭装置中进行;
(3)选择的药品相互反应时要有明显的现象。
3. 实验装置改进
(1)改进原因:实验三中,由于碳酸钠与稀盐酸反应生成的二氧化碳逸散到空气中,导致天平不平衡。
(2)药品的改进:若不改变装置,可将药品换成没有气体生成的物质,如氯化铜和氢氧化钠溶液。
(3)装置的改进:如下图所示,改进后的装置在密闭的容器中进行实验,且生成的气体能够被吸收,可防止容器中压强太大冲开橡胶塞,能(填“能”或“不能”)直接用来验证质量守恒。
实验4 铁的冶炼
1. 实验原理
利用