2026-2027学年九年级上学期化学人教版校本课程课件

该初中化学课件围绕物质变化、分子构成、酸碱性质等核心知识，设计蓝染方巾、分子模型构建等9个实验，通过自制指示剂用于锈染方巾等承接性操作，搭建前后知识点学习支架，帮助学生系统理解化学概念。 其特色在于以生活实践为载体，如蓝晒法直观区分物理与化学变化，分子模型将微观结构转化为可触摸实物，培养科学探究与实践、科学思维能力。严格的安全规范和废液处理要求强化科学态度与责任，既提升学生动手与探究兴趣，也为教师提供素养导向的实验教学方案。

九年级化学 实验校本课程 Chemistry Laboratory Curriculum 人教版九年级化学上下册配套 北京市第八十中学东校区化学组 各位同学好，欢迎来到化学实验校本课程。本课程共包含九个精选实验，涵盖物质变化、分子结构、酸碱指示、金属腐蚀、溶解结晶、氧化还原等核心化学知识。每个实验都会带大家亲手操作、观察现象、理解原理，最终完成一件可以带回家的化学艺术品。让我们一起开始这段奇妙的化学之旅吧。 1 课程目录 CONTENTS 01 蓝染方巾（蓝晒法） 02 分子模型构建 03 自制指示剂 04 锈染方巾 05 硫酸铜小晶体培养 06 铜板刻字 07 天气瓶 08 叶脉书签 09 银镜反应 这份课件包含九个实验项目。实验一是蓝染方巾，用阳光作画感受光化学反应；实验二是分子模型构建，亲手搭建微观世界；实验三是自制指示剂，从紫甘蓝中提取天然色素；实验四是锈染方巾，探究铁生锈的条件；实验五是硫酸铜晶体培养，观察降温结晶的奇妙过程；实验六是铜板刻字，用化学反应雕刻金属；实验七是天气瓶，制作随温度变化的结晶瓶；实验八是叶脉书签，用碱液腐蚀制作精美书签；实验九是银镜反应，见证银从溶液中析出的壮观景象。每个实验都分为实验介绍、原理讲解、操作步骤和成品展示四个部分。 2 CHAPTER 01 蓝染方巾 蓝晒法 · 物理变化与化学变化 · 3课时 我们现在进入第一个实验——蓝染方巾。这是一种古老的印染工艺，叫做蓝晒法。我们将用感光液涂布在方巾上，利用阳光中的紫外线触发化学反应，最终得到一块带有蓝色花纹的方巾。这个实验对应教材第一单元'走进化学世界'中物理变化与化学变化的内容，需要3个课时完成。 3 实验课程 · 第一课 实验介绍：蓝染方巾（蓝晒法） 蓝染方巾实验通过光化学反应生成普鲁士蓝，让学生在同一操作中同时观察化学变化（生 成蓝色沉淀）与物理变化（溶解冲洗），直观建立"是否有新物质生成"的判断标准。 01 实验目标 用阳光作画，在棉方巾上生成蓝色花纹，理解化学变化与物理变化的本质区别 02 核心知识 物理变化与化学变化，对应人教版九年级上册第一单元"走进化学世界" 03 课时安排 共3课时，第1课时原理与涂布、第2课时曝光与显影、第3课时成品完善与报告 04 成品效果 白底蓝花方巾，图案由叶片或剪纸遮挡形成，蓝色饱满、花纹清晰，可长期保存 蓝晒法蓝染方巾成品示意 蓝染方巾实验的核心目标是通过亲手操作，让大家直观区分物理变化和化学变化。我们将用柠檬酸铁铵和铁氰化钾配制的感光液涂布在棉方巾上，利用阳光中的紫外线触发光化学反应。曝光部分会生成一种叫做普鲁士蓝的蓝色沉淀，这是一种新物质，所以属于化学变化。而未被光照的部分在水洗时溶解于水被冲走，这属于物理变化。最终大家会得到一块带有蓝色花纹的方巾，可以带回家保存。这个实验对应教材第一单元'物质的变化和性质'的内容。 4 实验原理：光化学反应与普鲁士蓝 CYANOTYPE PRINCIPLE ◆ 蓝晒法的核心是紫外线触发三价铁离子还原为亚铁离子，亚铁离子与铁氰根结合生成不溶于水的普鲁士蓝沉淀。曝光部分发生化学变化，未曝光部分水洗溶解属于物理变化，两种变 化在同一实验中形成鲜明对比。 反应过程 01 光化学反应 化学变化 感光液由柠檬酸铁铵（含 Fe³⁺）与铁氰化钾按 2:1 混合，紫外线照射使 Fe³⁺ 还原为 Fe²⁺，光能触 发电子转移 02 普鲁士蓝生成 化学变化 Fe²⁺ 与铁氰根离子结合生成普鲁士蓝沉淀（不溶于水），牢牢固着在布面纤维上呈现蓝色花纹 03 水洗显影 物理变化 未被光照部分的柠檬酸铁铵未发生化学变化，水洗时溶于水被冲走，露出白色布面 变化分类 化学变化 曝光部分 → 蓝色花纹 Fe³⁺ 经紫外线还原为 Fe²⁺，与铁氰根结合生成普鲁士蓝（新物质），颜色变 化不可逆 判断依据：有新物质生成 物理变化 未曝光部分 → 白色布面 柠檬酸铁铵未受光照，未发生变化，水洗时仅溶于水被冲走，无新物质生成 判断依据：无新物质生成 接下来讲解蓝晒法的化学原理。感光液由两种溶液混合而成：A液是柠檬酸铁铵溶液，含有三价铁离子；B液是铁氰化钾溶液。混合后涂在方巾上，当阳光中的紫外线照射到感光液时，三价铁离子获得电子被还原为亚铁离子，这是一个光化学反应，光能触发了电子转移。生成的亚铁离子立即与铁氰化钾中的铁氰根离子结合，生成一种不溶于水的蓝色沉淀——普鲁士蓝。这个反应非常灵敏，只要生成亚铁离子就立刻变蓝。而被叶片遮挡未受光照的部分，三价铁离子没有发生变化，在水洗时溶于水被冲掉，露出白色布面。所以蓝色部分发生了化学变化——有新物质普鲁士蓝生成；白色部分在水洗时是溶解过程——属于物理变化。 5 安全注意事项 SAFETY PRECAUTIONS 重要 ⚠ 铁氰化钾遇酸会释放剧毒氰化氢气体，这是本实验最重要的安全红线。实验全程必须严格隔绝酸性物质、佩戴手套、规范处理废液，确保操作 安全。 01 禁酸操作 铁氰化钾严禁接触任何酸性物质（盐酸、硫酸、醋酸、柠檬汁等），遇酸会释放剧 毒氰化氢气体，极少量即可致命。实验台面需保持清洁，避免残留酸性污染物。 02 防护佩戴 全程佩戴丁腈或乳胶手套，避免皮肤直接接触感光液；手汗含微量酸性物质，徒手 操作存在安全风险。建议佩戴护目镜防止药液溅入眼睛。 03 废液处理 废液必须倒入标注"含铁氰化钾废液"的专用回收桶，严禁倒入下水道或与酸性废液 混合。废液桶应放置于通风处，定期交由专业机构处理。 04 清洁规范 实验结束后必须用肥皂彻底洗手；脱手套时手部可能沾染微量药液，不可忽视清洗 步骤。实验器具需单独清洗，避免交叉污染。 这个实验有极其重要的安全注意事项，大家必须认真听。第一，铁氰化钾严禁接触任何酸性物质！铁氰化钾中含有氰根离子，正常情况下被铁原子牢牢络合是安全的。但一旦遇到酸，酸会破坏络合结构释放出氰化氢气体——这是剧毒气体，极少量即可致命。所以实验桌上绝对不能出现盐酸、硫酸、醋酸、柠檬汁等任何酸性物质，这是本实验最重要的安全红线。第二，全程佩戴手套，感光液对皮肤有刺激作用，而且手汗中的微量酸性物质也可能与铁氰化钾反应。第三，废液必须倒入标注'含铁氰化钾废液'的专用回收桶，不能倒入下水道。第四，实验结束后用肥皂彻底洗手。 6 PROCESS 实验步骤：涂布、曝光与显影 蓝染方巾的制作分为涂布干燥、阳光曝光、水洗显影三个关键阶段，每个阶段的操作细节直接影响最终图案的清晰度和蓝 色饱满度。 01 第一阶段：涂布干燥 拉窗帘留室内灯光，戴手套用软毛刷薄而均匀地 涂布感光液，刷子走向一致不反复刷 电吹风冷风档吹干至布面呈黄绿色、手背轻触不 粘手，装入牛皮纸袋避光保存 02 第二阶段：阳光曝光 摆放叶片或剪纸，盖亚克力板用夹子夹紧确保紧 贴布面，拿到阳光下直射感光面朝上 曝光10至20分钟，观察布面由黄绿色变为深蓝灰 色即完成；阴天可用紫外灯替代约5至8分钟 03 第三阶段：水洗显影 取下亚克力板和叶片，方巾放入清水漂洗2至3分 钟，换水2次直到水变清澈 曝光部分变为普鲁士蓝，遮挡部分恢复白色；拧 干后装入牛皮纸袋避光带回，24小时后颜色稳定 操作步骤分为三个阶段。第一阶段是涂布干燥：拉上窗帘在暗光环境下操作，用软毛刷蘸取感光液薄而均匀地涂在方巾上，注意不要反复刷，然后用电吹风冷风档吹干至黄绿色、手背轻触不粘手，放入牛皮纸袋避光保存。注意不能用热风，热风会使感光液提前分解。第二阶段是曝光：取出方巾摆放叶片或剪纸，盖上亚克力板用夹子夹紧确保紧贴布面，拿到阳光下直射10到20分钟，观察布面由黄绿色变为深蓝灰色即完成。第三阶段是水洗显影：取下叶片放入清水漂洗2到3分钟，换水2次至水清澈，曝光部分变为普鲁士蓝，遮挡部分恢复白色。如果是阴天可用紫外灯替代曝光约5到8分钟。 7 成品展示与常见问题 GALLERY & FAQ 蓝晒法植物叶片蓝染布艺成品 — 蓝色底白叶脉轮廓 成功的蓝染方巾要求蓝色饱满、图案清晰、白底干净。曝光时间 不足、夹板松动、水洗不充分是导致成品质量下降的三个主要原 因，针对性改进即可获得理想效果。 01 蓝色太浅或不均匀 — 曝光时间不足，布面须由黄绿色变为深蓝灰色才算完成；阴天适当 延长或用紫外灯替代 02 图案模糊有虚影 — 亚克力板未夹紧导致叶片与布面有间隙，阳光从缝隙照入使图案边缘模 糊 03 白色部分微微泛蓝 — 水洗时间或换水次数不够，未曝光感光液未完全洗掉；也可能方巾 保存不当提前受光 04 室内灯光不会导致曝光 — 感光液仅对紫外线敏感，普通灯光和日光灯几乎不含紫外线， 开灯操作安全 来看成品展示和常见问题。成功的蓝染方巾应该蓝色饱满、图案清晰、白底干净。如果蓝色太浅，说明曝光时间不够，布面要变为深蓝灰色才算完成。如果图案模糊有虚影，是因为亚克力板没夹紧，叶片和布面之间有间隙，阳光从缝隙照入了。如果白色部分微微泛蓝，是水洗时间不够或换水次数不够，未曝光的感光液没有完全洗掉。还有同学担心室内灯光会不会让方巾曝光，答案是不会——感光液只对紫外线敏感，普通灯光和日光灯几乎不含紫外线，所以开灯操作完全没问题。最后提醒，成品带回家后24小时内避免强光照射，让颜色充分稳定。 8 CHAPTER 02 分子模型构建 CHAPTER 02 球棍模型 · 分子与原子的构成 · 3课时 接下来进入实验二——分子模型构建。我们将用球棍模型套件亲手搭建水分子、二氧化碳、甲烷等常见分子的立体结构。这个实验对应教材第三单元'物质构成的奥秘'，帮助大家把抽象的分子结构变成看得见摸得着的实物模型。 9 实验介绍：分子模型构建 EXPERIMENT 球棍模型与分子空间构型 01 实验目标 用球棍模型搭建水、二氧化碳、甲烷、氨等分子立体结构，理解分子由原子构成 02 核心知识 分子与原子构成、化学键与空间构型，对应人教版九年级上册第三单元 03 配色规则 黑色＝碳、红色＝氧、蓝色＝氮、白色＝氢；连接棍代表化学键 04 课时安排 第1课时认识结构、第2课时制作模型、第3课时完善与报告 球棍模型教具 · 分子结构搭建 KEY INSIGHT 分子由原子通过化学键按特定空间构型连接而成，不同分子的中心原子、孤对电子数 不同导致空间结构各异。球棍模型将抽象的微观结构转化为可触摸的立体实物，帮助 建立分子空间概念。 分子是保持物质化学性质的最小粒子，分子由原子构成。不同的原子通过化学键按照特定的空间结构连接在一起，形成各种各样的分子。本实验用球棍模型套件搭建常见分子的立体结构，不同颜色的球体代表不同原子：黑色代表碳、红色代表氧、蓝色代表氮、白色代表氢。连接棍代表化学键。大家将搭建水分子、二氧化碳、甲烷、氨分子等模型，直观理解分子的原子构成和空间构型。原子大小也有区分：碳最大、氧次之、氮第三、氢最小。成品可放入透明展示盒长期保存。 10 实验原理：分子空间结构的成因 Molecular Geometry 分子的空间结构由中心原子的电子排布决定，孤对电子对成键电子有排斥作用，直接影响键角大小和分子构型。水分子V形、二氧化碳直线形、甲 烷正四面体的差异根源在于孤对电子数不同。 水分子 H₂O 氧为中心原子，两对孤对电子排斥成键电子，将氢氧键挤压为V形结构，键角约 104.5°。 键角 104.5° V形结构 二氧化碳 CO₂ 碳为中心原子，无孤对电子，两个碳氧双键对称排列呈直线形结构，键角180°。 键角 180° 直线形结构 甲烷 CH₄ 碳为中心原子，4个碳氢键均匀分布形成正四面体结构，键角约109.5°。 键角 109.5° 正四面体 氨分子 NH₃ 氮为中心原子，一对孤对电子使结构呈三角锥形；分子结构由中心原子电子排布决 定。 键角 107.3° 三角锥形 为什么不同分子的空间结构不一样？关键在于中心原子的电子排布。水分子以氧原子为中心，氧原子上有两对孤对电子，孤对电子不参与成键但对成键电子有排斥作用，把两个氢氧键挤压成V形，键角约104.5度。二氧化碳以碳原子为中心，碳原子上没有孤对电子，两个碳氧双键之间的排斥力使它们呈直线形排列，键角180度。虽然水分子和二氧化碳都含有氧原子，但中心原子不同、孤对电子数不同，导致空间结构完全不同。甲烷分子以碳为中心，4个碳氢键均匀分布在空间中形成正四面体结构，键角约109.5度。氨分子以氮为中心，有一对孤对电子，空间结构为三角锥形。记住：分子的空间结构由中心原子的电子排布决定。 11 实验步骤：分子模型搭建流程 Molecular Model Building 核心提示 模型搭建的核心是正确区分各分子的空间构型——V形与直线形、正四面体与三角锥形。操作时需注意原子颜色、大小比例和键角的准确性，连接棍插到底确保 结构稳固。 01 试拼与认识 对照参考图试拼水分子和二氧化碳，重点区分 V形（104.5°）与直线形（180°）的键角差异 水分子易错做成直线形：牢记氧原子有两对孤 对电子，对氢氧键产生排斥使其弯曲成V形 02 正式搭建 每人至少完成3个分子模型，注意原子颜色 （黑C红O蓝N白H）和大小比例（C>O>N>H） 连接棍要插到底防止松散，搭建完成后在标签 贴纸上写化学式和分子名称贴在展示盒旁 03 展示与互评 将模型放入透明展示盒保存，展示时让同学猜 分子名称并说出判断依据 安全提示：连接棍尖端不要戳到手，小零件不 可放入口中，用完放回盒中防止踩到滑倒 Step by Step · Hands-on Learning 操作步骤分三个阶段。第一阶段认识结构：对照参考图认识各分子的原子组成和空间构型，先试拼水分子和二氧化碳，注意区分V形和直线形，这是同学们最容易混淆的地方。水分子千万不要做成直线形，记住氧原子有孤对电子会把氢氧键挤压成V形。第二阶段制作模型：每人至少完成3个分子模型，注意原子大小比例和颜色要正确，连接棍要插到底防止松散，完成后在标签贴纸上写化学式和分子名称贴在旁边。第三阶段展示：将完成的模型放入透明展示盒保存，互相展示让同学猜分子名称和判断依据。特别注意安全：连接棍尖端不要戳到手，小零件不可放入口中。 12 04 成品展示：五种常见分子模型 球棍模型 · 分子立体结构展示 五种常见分子模型涵盖V形、直线形、正四面体、三角锥形和平面 三角形五种基本空间构型，搭建的关键是准确使用颜色编码、控制 键角并区分孤对电子对构型的影响。 H₂O 水分子 2白H + 1红O，V形键角104.5°，最易错做成直线形，须体现孤对电子的排斥效果 CO₂ 二氧化碳 1黑C + 2红O，直线形键角180°，碳氧双键对称排列无孤对电子干扰 CH₄ 甲烷 1黑C + 4白H，正四面体键角109.5°，搭建难度最高，需四个氢原子均匀分布 NH₃ 氨分子 1蓝N + 3白H，三角锥形，一对孤对电子使结构不同于正四面体 BF₃ 三氟化硼 1棕B + 3绿F，平面三角形键角120°，硼原子无孤对电子，三氟原子共面分布 来看大家应该完成的分子模型成品。水分子：2个白色氢原子加1个红色氧原子，V形结构。二氧化碳：1个黑色碳原子加2个红色氧原子，直线形。甲烷：1个黑色碳原子加4个白色氢原子，正四面体——这是最难搭的，四个氢原子要均匀分布在碳原子周围。氨分子：1个蓝色氮原子加3个白色氢原子，三角锥形。氧气分子最简单：2个红色氧原子用双键连接，直线形。搭建时最常犯的错误是把水分子做成直线形、甲烷做不出立体效果。甲烷的搭建技巧是先在平面上摆好四个氢原子的位置，再调整立体角度。完成后零件不要混色，按颜色分类放回盒中。 13 自制指示剂 Chapter 03 花青素提取 · 酸碱指示剂原理 · 3课时 现在进入实验三——自制指示剂。我们将从紫甘蓝中提取一种天然色素叫花青素，它可以像石蕊试液一样检测溶液的酸碱性。更妙的是，这套自制指示剂在后面的实验四中还会用到，用来检测白醋的酸性。 14 CHEMISTRY LAB 实验介绍：自制酸碱指示剂 花青素是存在于紫甘蓝等植物中的天然色素，其分子结构随溶 液酸碱度改变而变色——酸性显红、中性显紫、碱性显绿或 黄，变色可逆，是理想的天然酸碱指示剂。 01 实验目标 从紫甘蓝中提取花青素制成酸碱指示剂和pH试纸，掌握指示剂变色规律和使用方 法 02 核心知识 酸碱指示剂原理与花青素变色，对应人教版九年级下册第十单元"常见的酸和碱" 03 变色规律 酸性溶液显红色、中性溶液显紫色、碱性溶液显绿色或黄色，变色过程可逆 04 成品用途 自制指示剂小瓶和pH试纸可在后续实验四中继续使用，检测白醋的酸性 紫甘蓝花青素酸碱变色实验 自制指示剂实验的核心是从紫甘蓝中提取花青素。花青素是一种天然水溶性色素，广泛存在于紫甘蓝、黑枸杞、蓝莓、红玫瑰花瓣等植物中。它的特殊之处在于分子结构会随溶液酸碱度改变而变化：酸性溶液中结合氢离子变红色，中性保持紫色，碱性溶液中失去氢离子变绿色或黄色。这个变色过程是可逆的，所以花青素可以作为酸碱指示剂。我们将通过煮沸提取花青素，测试其在白醋、蒸馏水和小苏打溶液中的变色效果，还将滤纸浸泡制成pH试纸。这个实验对应教材第十单元'常见的酸和碱'的内容。 15 实验原理：花青素变色机理 核心原理 花青素遇酸碱变色的本质是分子结构随氢离子浓度改变而发生可逆化学变化：酸性结合H⁺显红色、中性保持原结构显紫色、碱性失去H⁺显绿黄色，与石蕊、酚酞相 比变色范围更广。 酸性 ACIDIC 红色 pH < 7 → 中性 NEUTRAL 紫色 pH = 7 → 碱性 ALKALINE 绿黄色 pH > 7 01 花青素是天然水溶性色素，存在于紫甘蓝、黑枸杞、蓝莓、红玫瑰花瓣等植物中 02 酸性环境：花青素分子结合H⁺，分子结构改变，对光的吸收变化，呈现红色或粉红色 03 碱性环境：花青素分子失去H⁺，分子结构再次改变，呈现绿色或黄色；中性时保持紫色 04 变色本质是可逆化学变化——分子结构发生改变生成不同物质形式，酸碱改变时又恢复原色 花青素为什么能变色？关键在于它的分子结构会随酸碱环境改变。在酸性溶液中，花青素分子结合氢离子，分子结构改变后对光的吸收不同，呈现红色或粉红色。在中性溶液中保持原来的分子结构，呈现紫色或蓝紫色。在碱性溶液中，花青素分子失去氢离子，分子结构再次改变，呈现绿色或黄色。这个变色本质上是化学变化——因为分子结构发生了变化，生成了不同结构的物质形式。但它是一个可逆的化学变化，当溶液酸碱性改变时，花青素又变回原来的颜色。与教材中的石蕊试液和酚酞试液相比，花青素的变色范围更广、颜色更丰富。提取花青素的方法是加热煮沸紫甘蓝，加热使细胞破裂，花青素更容易溶解到水中。 16 PROCESS 实验步骤：提取、测试与试纸制作 01 提取花青素 紫甘蓝撕小片放入烧杯加约200mL蒸馏水，加热 煮沸5至10分钟至水变深紫色，冷却后过滤收集 滤液 颜色不够深可多加紫甘蓝或延长煮沸时间；注意看 管烧杯防止煮干，可用纱布代替滤纸加速过滤 02 变色测试 三杯分别加白醋、蒸馏水、小苏打溶液，各滴入 指示剂：白醋变红、蒸馏水保持紫色、小苏打变 淡绿 小苏打碱性较弱呈淡绿而非深绿属正常现象，可记 录颜色深浅与酸碱性强弱的对应关系 03 试纸制作 滤纸剪成小条浸泡在指示剂中充分吸收，取出自 然晾干不要暴晒，干后装入密封袋保存 晾干后试纸颜色会变淡属正常，接触酸碱溶液时仍 会明显变色；带回家测试常见液体的酸碱性 自制指示剂的制作流程为煮沸提取花青素→过滤收集滤液→酸碱性变色测试→浸泡滤纸制作pH试纸，每个环节的 操作细节决定了指示剂浓度的高低和变色效果的清晰程度。 操作分三个阶段。第一阶段提取花青素：将紫甘蓝撕成小片放入烧杯，加约200毫升蒸馏水，加热煮沸5到10分钟，水从无色变为深紫色。冷却后过滤收集滤液装入透明小瓶。注意不要煮干，如果颜色不够深可以多煮一会或多加紫甘蓝。第二阶段变色测试：取三个小烧杯分别加白醋、蒸馏水、小苏打溶液，各滴入几滴自制指示剂观察颜色变化——白醋变红、蒸馏水保持紫色、小苏打变绿或黄绿色。第三阶段制作试纸：将滤纸剪成小条浸泡在指示剂中取出晾干，用自制试纸再次测试白醋和小苏打溶液。小苏打碱性较弱，变色是淡绿色不是深绿色，这是正常现象。课后大家可以带指示剂回家测试家里常见液体的酸碱性。 17 成品展示与变色效果 成功的自制指示剂应呈深紫色，在三种测试液中分别呈现红、紫、绿三种清晰可辨的颜色。指示剂和pH试纸应妥善保 存，在后续锈染方巾实验中将继续使用。 01 指示剂成品 深紫色花青素滤液装于透明小瓶，滴入白醋变红、蒸馏水保持紫、小苏打变绿或黄绿 02 pH试纸成品 滤纸浸泡指示剂晾干后呈淡紫色，遇酸碱仍会明显变色，可密封保存长期使用 03 常见问题 提取液颜色太浅→增加紫甘蓝用量或延长煮沸时间；分不清绿蓝色→碱性环境偏绿非偏蓝 04 后续应用 本实验制成的指示剂和试纸将在实验四"锈染方巾"中用于检测白醋的酸性 紫甘蓝花青素指示剂在酸性、中性、碱性溶液中的变色对比 成品包括两部分：一是装在透明小瓶里的花青素指示剂溶液，应该呈深紫色；二是晾干后的pH试纸。测试效果应该是：滴入白醋变红色、滴入蒸馏水保持紫色、滴入小苏打溶液变绿色或黄绿色。常见问题是提取液颜色太浅导致变色不明显，解决办法是增加紫甘蓝用量或延长煮沸时间。还有同学分不清绿色和蓝色，记住花青素在碱性环境中偏绿而不是偏蓝。试纸晾干后颜色不均匀的话，下次要确保浸泡时间充足，取出后自然晾干。这套指示剂和试纸请保存好，下一个实验锈染方巾中我们需要用它来检测白醋的酸性。 18 CHAPTER 04 锈染方巾 铁生锈条件 · 金属锈蚀与防护 · 3课时 进入实验四——锈染方巾。我们将利用铁生锈的化学原理，在方巾上制作独特的铁锈色花纹。这个实验承接实验三，大家要用上次自制的指示剂来检测白醋的酸性。 19 实验介绍：锈染方巾 锈染方巾利用白醋提供酸性环境、食盐作为电解质双重加速铁的锈蚀，铁离子再与浓茶汁中的单宁酸络合生成 深色单宁酸铁，将缓慢的铁生锈过程浓缩在几十分钟内完成并形成艺术花纹。 1 实验目标 探究铁生锈的条件，利用加速锈蚀在方巾上制作铁锈色花纹，理解金属锈蚀的化学本质 2 核心知识 铁生锈的条件与金属锈蚀防护，对应人教版九年级下册第八单元"金属和金属材料" 3 承接实验三 使用自制花青素指示剂检测白醋的酸性，巩固酸碱指示剂的使用方法 4 课时安排 第1课时：原理与浸泡 · 第2课时：锈染制作 · 第3课时：成品完善与报告 锈染布艺方巾成品 锈染方巾实验探究的是铁生锈的条件。我们知道铁在潮湿空气中容易生锈，铁锈的主要成分是氧化铁。铁生锈需要铁与氧气和水同时接触，这是一个缓慢的化学变化。在本实验中，我们用白醋提供酸性环境加速铁的氧化，用食盐作为电解质加速铁失去电子的过程，使得原本需要几天甚至几周的锈蚀在几十分钟内完成。生成的铁离子还会与浓茶汁中的单宁酸发生络合反应，生成深色的单宁酸铁，颜色比单纯的铁锈更深更牢固。这个实验对应教材第八单元'金属和金属材料'中铁生锈条件的内容。 20 实验原理：加速锈蚀与络合显色 锈染方巾涉及两个化学变化：白醋提供酸性环境和食盐作为电解质双重加速铁生锈生成氧化铁，氧化铁中的铁离 子再与浓茶汁中的单宁酸络合生成深色单宁酸铁，两个反应均生成新物质。 01 基础反应 铁生锈条件 铁与氧气和水同时接触，是缓慢的化学变化，铁锈主要成分是氧化铁 Fe₂O₃ ▸ 02 加速因素一 白醋加速氧化 白醋（醋酸溶液）提供酸性环境，酸性条件下铁的氧化速度大幅加快 ▸ 03 加速因素二 食盐加速失电子 食盐（NaCl）是电解质，溶于水形成离子溶液导电，加速铁失去电子的氧化过程 铁生锈需要铁、氧气和水同时接触，这是教材中探究实验得出的结论。本实验在此基础上用两种方法加速锈蚀：第一，白醋是醋酸溶液，提供酸性环境，在酸性条件下铁的氧化速度大大加快。第二，食盐是电解质，溶于水形成离子溶液能导电，加速铁失去电子的过程。两者共同作用使锈蚀在几十分钟内完成。接下来是关键的显色反应：生成的铁离子与浓茶汁中的单宁酸发生络合反应。单宁酸是茶叶中的多酚类化合物，分子中有多个羟基，能与铁离子形成稳定的络合物——单宁酸铁。单宁酸铁呈深棕色到黑褐色，比单纯铁锈颜色更深更牢固地附着在织物纤维上。所以茶水越浓、单宁酸含量越高、颜色越深。本实验涉及两个化学变化：铁生锈和单宁酸与铁离子络合，都生成了新物质。 21 实验步骤：浸泡、锈染与冲洗 01 浸泡与检测 A 方巾放入浓茶汁浸泡5分钟让单宁酸渗透棉纤维， 拧至半干保持湿润有利于后续反应。单宁酸是天 然媒染剂，能与铁离子形成稳定络合物。 B 用实验三自制的花青素指示剂检测白醋酸性，观 察指示剂变红，巩固酸碱指示剂的使用方法，理 解酸性环境对锈染反应的影响。 🍵 茶水浓度决定染色深浅 02 锈染制作 A 铺旧报纸，方巾平铺托盘，放镂空模板，撒铁粉 于镂空部分，撒少量食盐，滴白醋浸湿铁粉。食 盐作为电解质加速电化学腐蚀反应。 B 白醋不可滴太多以免泡烂方巾，不要频繁掀开模 板以免弄花图案，静置反应20至30分钟。模板贴 合度直接影响图案边缘清晰度。 ⚗️ 控制用量与时间是关键 03 冲洗与保存 A 戴手套在水龙头下冲洗掉残留铁粉和盐，颜色已 渗透纤维不会被冲掉，装入密封袋带回。冲洗时 水流不宜过急，避免损伤织物。 B 回家后取出悬挂晾干，潮湿方巾长时间闷在密封 袋会发霉；安全提示：铁粉勿揉入眼睛。完全干 燥后妥善收藏，避免阳光直射褪色。 🌿 通风晾干防止霉变 INSIGHT 锈染操作的关键在于控制铁粉撒放位置、白醋用量和反应时间，茶汁浸泡的浓度决定了最终颜色的深浅，镂空模板的贴合度决定了图案的清晰度。 操作步骤分三个阶段。第一阶段浸泡处理：将方巾放入浓茶汁浸泡5分钟让单宁酸充分渗透棉纤维，拧至半干保持湿润。然后用实验三自制的指示剂检测白醋的酸性，观察指示剂变红。第二阶段锈染制作：桌面铺旧报纸，湿润方巾平铺在托盘中，放镂空模板，将还原铁粉撒在镂空部分，撒少量食盐，用滴管滴白醋浸湿铁粉。注意白醋不要滴太多，浸湿铁粉即可，太多会泡烂方巾。不要频繁掀开模板看，会弄花图案。静置反应20到30分钟，观察铁粉周围出现铁锈色并扩散。第三阶段冲洗：戴手套在水龙头下冲洗掉残留铁粉和盐，装入密封袋带回悬挂晾干。安全提示：铁粉不要揉入眼睛，如入眼立即用大量清水冲洗。 22 成品展示与知识巩固 手工锈染方巾 · 铁锈色布艺艺术品 核心要点 成功的锈染方巾应呈现清晰的铁锈色花 纹，颜色深浅取决于茶汁浓度和反应时 间。铁锈（氧化铁）与铁是不同物质，铁 生锈属于化学变化，判断依据是"有新物质 生成"。 01 成功标准 铁锈色花纹清晰、颜色从深棕到黑褐色、图案边缘锐利、布面整洁无污染。 02 问题排查 颜色太浅：增加铁粉用量、延长反应时间或加大茶汁浓度；图案模糊：控制白醋用量、模板贴紧布面。 03 知识巩固 铁锈（Fe₂O₃）与铁（Fe）是不同物质，铁生锈有新物质生成，属于化学变化。 04 废液处理 铁粉残渣作固体废弃物处理，白醋和茶汁废液无毒可直接倒入下水道。 锈染方巾的成品应该呈现独特的铁锈色花纹，颜色从深棕到黑褐色不等，取决于茶汁浓度和反应时间。如果颜色太浅图案不明显，可以增加铁粉用量、延长反应时间或加大茶汁浓度。如果图案边缘模糊铁锈扩散到非图案区域，说明白醋滴太多或模板没有紧贴布面。冲洗后颜色不会褪掉，因为铁锈和单宁酸铁已经渗透到布纤维中了。思考题：铁锈和铁是同一种物质吗？不是，铁是金属单质，铁锈是氧化铁，属于新物质，所以铁生锈是化学变化。 23 CHAPTER 05 硫酸铜晶体培养 溶解度 · 降温结晶 · 3课时 进入实验五——硫酸铜小晶体培养。我们将从溶液中'种'出一颗漂亮的蓝色大晶体，这个过程涉及溶解度和降温结晶的核心概念。 24 EXPERIMENT 溶液与结晶 实验介绍：硫酸铜小晶体培养 硫酸铜溶解度随温度变化显著（20℃约32g/100g水，80℃约 55g/100g水），利用热饱和溶液缓慢降温使多余溶质在晶种表面 析出，培养大晶体。降温越慢晶体越大，过程属于物理变化。 01 实验目标：用降温结晶法培养硫酸铜大晶体，理解溶解度概念和温度对溶解度的影响 规律 02 核心知识：溶解度与降温结晶，对应人教版九年级下册第九单元"溶液" 03 硫酸铜晶体CuSO₄·5H₂O俗称胆矾或蓝矾，含5个结晶水是晶体结构的组成部分 04 溶解度数据：20℃时约32g/100g水，80℃时约55g/100g水，温度影响非常显著 五水合硫酸铜（CuSO₄·5H₂O）蓝色透明晶体 硫酸铜晶体培养实验让大家亲眼见证晶体从溶液中'长'出来的奇妙过程。硫酸铜的化学式是CuSO₄·5H₂O，俗称胆矾或蓝矾，含有5个结晶水。它的溶解度受温度影响非常明显：20℃时100克水能溶解约32克，80℃时能溶解约55克。我们将用热水配制饱和溶液，然后悬挂一粒小晶体作为'种子'，随着溶液缓慢降温，多余的硫酸铜就会在晶种表面析出，逐渐长成大晶体。降温越慢晶体越大越完整。整个过程没有新物质生成，只是硫酸铜从溶解状态变为结晶状态，属于物理变化。 25 PRINCIPLE 实验原理：溶解度与降温结晶 降温结晶的原理是利用溶解度随温度降低而减小的规律，使热饱和溶液冷却时多余溶质析出。缓慢降温让原子有序排列在晶种表面 形成大晶体，快速降温则形成大量细小晶体。 01 🔬 溶解度定义 一定温度下，一定量溶剂中能溶解溶质的最大质量称为溶解度。大多 数固体物质的溶解度随温度升高而显著增大，这是降温结晶能够实现 的理论基础。 02 ❄️ 降温析出原理 热饱和溶液降温时，溶解度随温度降低而减小。当溶质质量超过低温 下的溶解度时，多余的溶质便从溶液中析出，逐渐聚集形成晶体结 构。 03 💎 晶种生长机制 晶种为晶体生长提供"成核位点"。析出的硫酸铜分子优先在晶种表面 有序排列，通过层状堆积使晶体逐渐长大，最终形成规则的几何外 形。 04 ⏱️ 降温速度的影响 慢速降温 → 原子有充足时间有序排列 → 形成大晶体；快速降温 → 大量溶质同时析出、无序堆积 → 生成大量细小晶体。 溶解度是指在一定温度下，一定量溶剂中能溶解的溶质的最大质量。大多数固体物质的溶解度随温度升高而增大。我们先用80度的热水溶解尽可能多的硫酸铜，达到饱和状态。当溶液温度慢慢降低时，溶解度减小，原来在高温下溶解的硫酸铜超过了低温下的溶解度，多余的部分就从溶液中析出。如果溶液中有晶种作为'生长点'，析出的硫酸铜会优先在晶种表面有序排列，晶体就逐渐长大。降温速度是关键：降温越慢，原子有充足时间排列成规则结构，晶体越大越完整；降温太快则大量晶体同时析出，形成很多细小晶体而得不到大晶体。值得注意的是，结晶水始终是硫酸铜晶体的一部分，整个过程中没有新物质生成，属于物理变化。 26 实验步骤：配液、悬挂与收获 CRYSTAL GROWTH PROCEDURE 晶体培养的操作核心是确保溶液真正达到饱和（底部有少量固体剩余）、趁热过滤动作迅速、晶种悬挂位置居中不碰 壁，静置期间避免震动和快速降温。 01 配制热饱和溶液 ① 烧杯加约150mL热水（70至80℃），慢慢加 入硫酸铜边加边搅拌，加到不再溶解为止 （底部有少量剩余） ② 趁热过滤收集清澈蓝色溶液，动作要快防 止冷却析出；注意热水防烫，用抹布或坩 埚钳取放烧杯 02 悬挂晶种 ① 选形状完整的小晶体用棉线系住，另一端 系筷子上架在杯口，调整长度使晶种悬在 溶液中央 ② 晶种不能贴杯壁或碰杯底，用纸或布盖住 杯口防尘，放在不被碰到的位置静置1至2 天 03 观察与收获 ① 静置1至2天后晶体明显长大，用镊子取出 放在滤纸上吸干水分，装入透明小瓶保存 ② 安全提示 硫酸铜为重金属盐低毒不可入口，全程戴 手套，废液倒入"含硫酸铜废液"回收桶 操作分三个阶段。第一阶段配制热饱和溶液：烧杯加约150毫升热水（70到80度），慢慢加入硫酸铜固体边加边搅拌，加到不再溶解为止——底部有少量固体剩余说明真正饱和了。趁热过滤收集清澈蓝色溶液，注意动作要快防止溶液冷却析出晶体。第二阶段悬挂晶种：选取一粒形状完整的小晶体用棉线系住，另一端系在筷子上架在烧杯口。调整长度使晶种悬在溶液中央，不能贴杯壁也不能碰杯底。用纸或布盖住杯口防尘，放在不被碰到的位置静置。第三阶段观察收获：静置1到2天后晶体明显长大，用镊子取出放在滤纸上吸干水分，装入透明小瓶保存。安全提示：硫酸铜是重金属盐低毒不可入口，必须戴手套操作，废液倒入指定回收桶。 27 成品展示与思考总结 01 成功标准 蓝色透明、几何形状规则（斜方晶系）、个头明显大于原始晶种、表面光洁无杂晶 02 晶体未长大 检查溶液是否真正饱和（底部须有少量固体剩余），降温须缓慢避免放在通风处 03 晶种溶解了 说明溶液未达饱和，需重新配制更浓的热饱和溶液 04 思考题解答 用热水是因为高温溶解度大能溶解更多溶质；慢降温得大晶体、快降温得细小晶体 " 优质硫酸铜晶体应蓝色透明、几何形状规则、个头显著大于晶种。晶体未 长大、晶种溶解、多晶核生长是三大常见问题，根源均与溶液饱和度和降 温速度控制有关。 " 硫酸铜大晶体培养成品 · 蓝色规则几何晶体 成功的硫酸铜晶体应该呈蓝色透明、几何形状规则、个头明显大于晶种。如果晶体没有长大或长得太小，可能原因是：溶液没有真正饱和（溶解量不够）、降温太快（放在通风处了）、或溶液量太少限制了生长。如果晶种溶解了，说明溶液未达饱和需要重新配制。如果晶体形状不规则或长出多个小晶体，可能是晶种上附着了多个晶核，下次挑选只有一个晶核的晶种。思考题：为什么用热水配制饱和溶液？因为温度越高溶解度越大，能溶解更多硫酸铜。降温速度快慢对晶体有什么影响？慢降温得大晶体，快降温得小晶体。 28 CHAPTER 06 铜板刻字 金属与盐溶液反应 · 氧化还原 · 3课时 进入实验六——铜板刻字。我们将用化学反应而不是刻刀在铜板上'雕刻'出个性化的图案和文字。这个实验涉及金属与盐溶液的氧化还原反应。 29 实验介绍：铜板刻字 COPPER PLATE ETCHING 铜板刻字利用氯化铁中三价铁离子的氧化性腐蚀裸露铜面，油性笔墨迹作为保护层隔绝溶液与铜板接触，腐蚀后擦除 油墨即形成凹凸分明的个性化图案。 01 实验目标 用化学腐蚀法在铜板上制作个性化图案，理解金属与盐溶液的氧化还原反应 02 核心知识 金属与盐溶液反应、氧化还原反应，对应人教版九年级下册第八单元「金属和金属材料」 03 反应方程 2FeCl₃ + Cu → 2FeCl₂ + CuCl₂ 铜被氧化为 Cu²⁺，Fe³⁺ 被还原为 Fe²⁺ 04 课时安排 第1课时 原理与绘图 · 第2课时 腐蚀与清洗 · 第3课时 成品完善与报告 铜板蚀刻工艺品示例 铜板刻字实验利用氯化铁溶液的氧化性腐蚀铜板。铜在金属活动性顺序中排在氢之后，不能与酸反应。但氯化铁中的三价铁离子具有较强氧化性，能将铜氧化为铜离子。反应方程式是2FeCl₃+Cu→2FeCl₂+CuCl₂。我们用油性笔在铜板上画图案，油墨不溶于水也不与氯化铁反应，形成保护膜将铜板与溶液隔开。未被覆盖的部分被腐蚀凹陷，擦掉油墨后形成凹凸分明的图案。成品是一块个性化的铜板名片或挂件。 30 CHAPTER 04 · 实验原理 实验原理：氧化还原与保护层 核心 铜与氯化铁的反应是典型氧化还原反应：Cu失去电子被氧化为Cu²⁺，Fe³⁺得到电子被还原为Fe²⁺。油性笔墨迹 作为保护层隔绝溶液与铜板，实现选择性腐蚀形成凹凸图案。 01 氧化还原反应 Cu失去电子被氧化为Cu²⁺（氧化反应），Fe³⁺得到电子被还原为Fe²⁺ （还原反应） 02 油性笔保护层原理 墨迹不溶于水且不与氯化铁反应，覆盖铜板表面形成屏障隔绝溶液 03 选择性腐蚀 未覆盖部分直接接触氯化铁被腐蚀凹陷，覆盖部分受保护保持原样 04 油墨清洗液作用 油墨清洗液是有机溶剂，溶解油性笔墨但不与铜反应，擦掉油墨后露 出铜板原色 这是一个典型的氧化还原反应。铜失去电子被氧化为铜离子Cu²⁺，氯化铁中的三价铁离子Fe³⁺得到电子被还原为二价铁离子Fe²⁺。氧化反应和还原反应同时发生——一种物质失去电子被氧化，另一种物质得到电子被还原。油性笔的墨迹在这里充当保护层：墨迹不溶于水也不与氯化铁反应，覆盖在铜板表面形成一道屏障，将氯化铁溶液与铜板隔开。接触不到铜板的氯化铁无法发生反应，所以被覆盖的部分保持原样。而未被油墨覆盖的部分直接接触氯化铁溶液，铜原子不断溶解进入溶液，表面逐渐变薄变暗形成凹陷。腐蚀完成后用油墨清洗液（有机溶剂）溶解油性笔墨，被保护的部分露出铜板原色，被腐蚀的部分凹陷，形成凹凸分明的效果。 31 实验步骤：绘图、腐蚀与清洗 COPPERPLATE ETCHING PROCESS 01 油性笔绘图 用油性笔在铜板上画图案或写名字，笔迹要画厚多涂几遍，确保完全覆盖铜板形成有效保护层 笔迹太薄会导致腐蚀液渗透保护失效，图案不明显；提前设计好图案课上直接绘制 02 氯化铁腐蚀 铜板放入托盘倒入氯化铁溶液浸没，静置20至30分钟，可用镊子轻夹观察但不频繁翻动 腐蚀时间不足则凹凸效果不明显，过长可能穿孔；温度低时可用温水浴稍微加热托盘加速 03 清洗与完善 取出铜板清水冲洗后放入油墨清洗液，用软布擦掉油墨露出铜板原色，再次冲洗擦干 可打孔穿绳做挂件；安全提示：氯化铁有腐蚀性和染色性，戴手套操作，溅到皮肤立即冲洗 铜板刻字的三个关键操作环节是加厚油墨确保保护效果、控制腐蚀时间获得理想凹凸深度、彻底清洗油墨还原铜板 光泽，每个环节的细节决定成品质量。 操作分三个阶段。第一阶段绘图：用油性笔在铜板上画图案或写名字，笔迹要画厚确保完全覆盖铜板表面，多涂几遍加厚墨迹。如果笔迹太薄，腐蚀液会渗透导致保护失效。第二阶段腐蚀：将画好的铜板放入塑料托盘，倒入氯化铁溶液浸没铜板，静置腐蚀20到30分钟。期间可以用镊子轻轻夹起观察腐蚀情况，但不要频繁翻动。腐蚀完成后取出铜板用清水冲洗。第三阶段清洗：将铜板放入油墨清洗液中，用软布擦掉油墨。油墨溶解后露出铜板原色，被腐蚀部分凹陷形成凹凸效果。再次清水冲洗擦干，可以打孔穿绳做成挂件。安全提示：氯化铁溶液有腐蚀性和染色性，溅到皮肤立即用清水冲洗，桌面铺旧报纸防止染色。 32 CHAPTER 05 · 实验总结 成品展示与废液处理 核心要点 成功的铜板刻字应图案清晰、凹凸分明、铜板完整。油性笔保护层厚度和腐蚀 时间是影响成品质量的两个关键变量，废液含重金属铜离子须统一回收处理。 1 成功标准 图案线条清晰锐利、凹凸深度明显可触感、铜板完整无穿孔、铜色光泽良好 2 常见问题排查 凹凸太浅：延长腐蚀时间或检查氯化铁浓度；油墨脱落保护失效：笔迹太薄需多涂几遍 3 安全注意事项 腐蚀过度穿孔：控制时间在30分钟内并定时观察；铜板边缘可能锋利注意防割伤 4 废液处理 含氯化铁和氯化铜废液不可倒入下水道，铜离子对水生生物有毒须统一回收 化学蚀刻铜板工艺品示意 成功的铜板刻字成品应该图案清晰、凹凸效果明显、铜板完整无穿孔。如果凹凸效果不明显腐蚀太浅，可以延长腐蚀时间或检查氯化铁溶液浓度。如果油墨在腐蚀过程中脱落导致保护失效，说明油性笔画得太薄了，下次多涂几遍或用指甲油替代。如果铜板腐蚀过度穿孔了，说明腐蚀时间太长，要控制在30分钟以内并定时观察。废液处理：含氯化铁和氯化铜的废液不可直接倒入下水道，铜离子对水生生物有毒性，必须倒入指定回收桶统一处理。 33 CHAPTER 07 天气瓶 溶解与结晶平衡·温度响应晶体·3课时 进入实验七——天气瓶。我们将制作一个密封玻璃瓶，里面的晶体会随温度变化呈现不同形态，非常漂亮。这个实验涉及溶解度和溶解与结晶的动态平衡。 34 Experiment 实验介绍：天气瓶 天气瓶利用樟脑在乙醇水混合溶剂中溶解度随温度剧烈变化的特性，升温时晶体溶解溶液澄清、 降温时晶体析出呈羽毛或雪花状，是溶解与结晶动态平衡的直观展示，属于物理变化。 01 实验目标 制作随温度变化呈现不同结晶形态的天气瓶，理解溶解与结晶的动态平衡过程 02 核心知识 溶解度与溶解结晶平衡，对应人教版九年级下册第九单元"溶液" 03 溶液组成 天然樟脑（核心溶质）+ 无水乙醇（溶剂）+ 硝酸钾和氯化铵（盐析剂）+ 蒸馏水 04 变化本质 温度改变引起溶解平衡移动，樟脑始终未变成新物质，属于物理变化 天气瓶内樟脑晶体呈现羽毛状或雪花状形态 天气瓶是一个密封玻璃瓶，装有樟脑、硝酸钾、氯化铵、乙醇和水的混合溶液。它能随温度变化呈现不同的结晶形态——温度高时溶液澄清晶体消失，温度低时析出羽毛状、针状或雪花状的白色晶体。核心原理是樟脑在乙醇水混合溶剂中的溶解度对温度变化非常敏感。温度升高溶解度增大晶体溶解，温度降低溶解度减小晶体析出，这是一个溶解与结晶的动态平衡过程。整个过程没有新物质生成，樟脑始终是樟脑，只是存在状态从溶解变为结晶，属于物理变化。 35 03 实验原理：各成分作用与动态平衡 天气瓶中樟脑是核心溶质，乙醇溶解樟脑，硝酸钾和氯化铵作为盐析剂促进结晶，水调节溶剂比例。温度变化引起溶解与结晶平衡移动， 是物理变化而非化学变化。 01 天然樟脑 核心溶质 在乙醇中易溶、在水中难溶，温度变化时溶解度剧烈波动，是结晶现象的核心 驱动力。 ● 溶解特性：乙醇 > 水 ● 温度敏感：溶解度随温度显著变化 02 无水乙醇 有机溶剂 溶解樟脑的载体，乙醇比例越高樟脑越易溶解，晶体越少。 ● 功能：提供非极性溶解环境 ● 比例效应：高比例 → 澄清溶液 03 硝酸钾和氯化铵 盐析剂 增加离子浓度，减少水对樟脑的溶剂化作用，促进析出使晶体更丰富。 ● 作用机制：竞争水分子，降低溶解度 ● 效果：晶体形态更饱满、更丰富 04 动态平衡 温度驱动 升温 → 溶解度增大 → 晶体溶解 → 澄清；降温 → 溶解度减小 → 晶体析出 → 羽毛 / 雪花状。 ● 升温过程：晶体逐渐溶解消失 ● 降温过程：羽毛状或雪花状晶体析出 天气瓶中每种成分都有特定作用。天然樟脑是核心溶质，白色晶体有特殊香气，在乙醇中溶解度很大但在水中几乎不溶。温度变化时樟脑在混合溶剂中的溶解度变化剧烈——温度高完全溶解溶液澄清，温度低急剧下降析出晶体。无水乙醇是有机溶剂，负责溶解樟脑。乙醇和水的比例决定混合溶剂对樟脑的溶解能力：乙醇比例越高晶体越少，水比例越高晶体越多。硝酸钾和氯化铵是盐析剂，溶于水后增加离子浓度，离子与水分子的吸引力减少了水对樟脑的溶剂化作用，使樟脑更容易析出、晶体形态更丰富。蒸馏水与乙醇形成混合溶剂，水的比例越高樟脑溶解度受温度影响越明显。温度变化越剧烈，晶体析出越快越漂亮。 36 实验步骤：配液、混合加热与封瓶 天气瓶制作的关键操作是分别配制溶液A和B后混合（变浑浊→樟脑遇水析出），水浴加热至澄清（升温溶解度增大）， 趁热密封后冷却观察结晶（降温溶解度减小析出）。 STEP 01 分别配液 ◆ 溶液A：樟脑+无水乙醇混合搅拌至完全溶 解；溶液B：硝酸钾+氯化铵+蒸馏水搅拌至 完全溶解 ◆ 两个烧杯贴好标签区分，确保各成分完全溶 解后再进行下一步混合操作 STEP 02 混合与水浴加热 ◆ 溶液A倒入溶液B观察变浑浊（樟脑遇水析 出），放入60℃热水中水浴加热轻轻摇晃至 澄清 ◆ 浑浊消失是因为温度升高樟脑溶解度增大重 新溶解；水浴温度不够可继续加热至60到 70℃ STEP 03 密封与观察 ◆ 完全澄清后迅速取出盖紧瓶盖密封（趁热密 封防漏），冷却后晶体逐渐出现 ◆ 放窗边长期观察温差越大结晶越明显；安 全：乙醇易燃远离明火，密封后不可打开饮 用 操作分三个阶段。第一阶段配液：将樟脑和无水乙醇混合搅拌至完全溶解得到溶液A；将硝酸钾、氯化铵和蒸馏水混合搅拌至完全溶解得到溶液B。第二阶段混合加热：将溶液A缓慢倒入溶液B中，此时混合液会变浑浊——这是因为樟脑遇到水从乙醇中析出。然后将玻璃瓶放入60度左右的热水中水浴加热，轻轻摇晃，浑浊逐渐消失溶液变澄清——温度升高樟脑溶解度增大又溶解了。完全澄清后取出玻璃瓶迅速盖紧瓶盖密封。第三阶段冷却观察：密封瓶静置冷却后晶体逐渐出现，放到窗边长期观察，越冷晶体越多越漂亮。安全提示：乙醇易燃远离明火，用水浴加热不能直接加热；密封后不可打开饮用。 37 成品展示与长期观察 DISPLAY & OBSERVATION 天气瓶内白色羽毛状樟脑晶体实拍 观察提示：将天气瓶置于窗边，冬春季节温差较大时结晶变化 最为明显。 成功的天气瓶应在降温时呈现丰富的羽毛状或雪花状白色晶体，升 温时晶体消失溶液澄清。成品可长期保存反复观察温度对结晶形态 的影响，是溶解平衡的生动教具。 01 成功标准：密封完好无泄漏，降温时出现白色羽毛状或雪花状晶体，升温时晶体消失 溶液澄清 02 晶体太少：盐析剂不足或乙醇比例过高，放在较冷处有助于析出；不澄清：水温不够 继续加热 03 长期观察：冬天窗边温差大结晶最明显，夏天高温晶体可能消失仅降温时出现 04 思考解答：加热消失冷却重现属于物理变化，没有新物质生成，仅樟脑存在状态从溶 解变为结晶 天气瓶成品应该是密封完好的透明玻璃瓶，冷却后瓶中出现白色羽毛状或雪花状晶体。冬天放在窗边早晚温差大时结晶特别明显漂亮，夏天温度高晶体可能完全消失只有降温时才出现。常见问题：加热后不澄清说明水温不够，继续加热到60到70度。密封后晶体太少可能是盐析剂用量不足或乙醇比例过高，冷却时放在较冷的地方有助于析出。瓶盖密封不严可用石蜡或胶水加强。天气瓶可以长期保存反复观察，是一个很好的家庭科学装饰品。思考题：加热时白色物质消失、冷却后重新出现，这属于什么变化？物理变化——没有新物质生成，只是樟脑的存在状态改变。 38 叶脉书签 CHAPTER 08 碱的腐蚀性 · 有机物分解 · 3课时 进入实验八——叶脉书签。我们将用氢氧化钠溶液腐蚀树叶的叶肉，只留下精致的叶脉骨架，经过漂白和过塑制成精美的书签。这个实验展示了碱的腐蚀性这一重要化学性质。 39 实验介绍：叶脉书签 核心原理 叶脉书签利用氢氧化钠强碱的腐蚀性选择性分解柔软的叶肉细胞，而坚韧的叶脉（纤维素和木质素）对碱液抵抗 力强得以保留，体现了"碱能腐蚀有机物"这一重要化学性质。 01 实验目标 用氢氧化钠溶液腐蚀去除叶肉保留叶脉，制作精美书签，理解碱的腐蚀性 02 核心知识 碱的腐蚀性与碱的性质，对应人教版九年级下册第十单元"常见的酸和碱" 03 选择性腐蚀 叶肉（薄壁细胞）易被碱液分解，叶脉（纤维素+木质素）抵抗碱液保留完整 04 课时安排 第1课时煮叶片、第2课时刷叶肉与漂白、第3课时过塑与报告 叶脉书签成品——碱液腐蚀后保留的透明叶脉纹理 叶脉书签实验利用氢氧化钠的强腐蚀性去除叶肉保留叶脉。树叶由叶肉和叶脉两部分组成：叶肉主要由薄壁细胞组成，细胞壁较薄容易被碱液腐蚀分解；叶脉由木质部和韧皮部组成，含有大量纤维素和木质素，这些坚韧的高分子化合物对碱液有较强抵抗力。氢氧化钠是强碱，在水中电离出的氢氧根离子能破坏叶肉细胞的细胞壁，将果胶和半纤维素分解使叶肉解离。刷去叶肉后用双氧水漂白，再过塑就制成了精美的叶脉书签。 40 实验原理：碱的腐蚀性与选择性分解 Principle 氢氧化钠电离出的OH⁻能分解叶肉细胞的果胶和半纤维素使叶肉解离，而叶脉中的纤维素（大量氢键）和木质素（三 维网状结构）对碱有强抵抗力，实现选择性腐蚀。 01 氢氧化钠完全电离出Na⁺和OH⁻，氢氧根离子破坏叶肉细胞壁中的果 胶和半纤维素使其解离 02 叶脉含纤维素（分子链间大量氢键）和木质素（三维网状结构），对 OH⁻有强抵抗力不被腐蚀 03 碱的重要化学性质：碱能腐蚀有机物，实验室常用碱液清洗玻璃器皿 上的有机物残留 04 双氧水漂白原理：过氧化氢的氧化性将叶脉天然色素分子氧化分解， 使叶脉变白或半透明 氢氧化钠是三大强碱之一，在水中完全电离出钠离子和氢氧根离子。氢氧根离子具有很强的腐蚀性，能破坏叶肉细胞的细胞壁结构，将细胞壁中的果胶、半纤维素等物质分解，使叶肉细胞解离变成糊状。而叶脉中的纤维素分子链之间有大量氢键，木质素是三维网状结构，这些稳定的高分子结构对氢氧根离子有很强的抵抗力。所以氢氧化钠溶液能腐蚀叶肉却保留叶脉。这体现了碱的重要化学性质：碱能腐蚀有机物。实验室常用碱液清洗玻璃器皿上的有机物残留就是这个原理。漂白步骤使用双氧水，其中的过氧化氢具有氧化性，能将叶脉中的天然色素分子氧化分解，使叶脉变成白色或半透明的淡黄色。 41 STEP 04 实验步骤：煮叶、刷肉与漂白过塑 叶脉书签的制作关键是控制煮叶时间使叶肉充分软化、刷叶肉时从中间向边缘轻刷保持叶脉完整、双氧水漂白时间充足 使叶脉洁白，全程严格做好强碱安全防护。 01 碱液煮叶 硬质叶片放入10%NaOH溶液浸没，加热 煮沸10至15分钟至叶片变深变软叶肉开始 分解 注意看管防煮干，烧杯口不对人防碱液溅 出；取出后放入清水漂洗备用 02 刷叶肉与漂白 软毛刷从叶脉中间向边缘方向轻刷（不要 来回刷），边刷边冲洗直到叶脉完全露出 刷好后放入双氧水浸泡10至20分钟漂白至 白色，取出清水冲洗夹在滤纸中吸干水分 03 过塑保存 完全干燥后放入过塑膜过塑封好修剪边 缘，制成精美叶脉书签可长期保存使用 安全红线：NaOH强腐蚀性，全程戴手套 护目镜，皮肤接触立即大量清水冲洗至少 15分钟 操作分三个阶段。第一阶段煮叶片：选取完整硬质叶片（桂花叶、茶树叶效果最好），放入10%氢氧化钠溶液中加热煮沸10到15分钟，叶片变深变软叶肉开始分解。注意看管不要煮干，加热时烧杯口不要对着人防止碱液溅出。取出放入清水漂洗。第二阶段刷叶肉：叶片放在托盘上加少量水，用软毛刷从叶脉中间向边缘方向轻轻刷，不要来回刷，边刷边用水冲洗直到叶脉完全露出。力度要轻，用力过猛会刷破叶脉。然后放入双氧水浸泡10到20分钟漂白，取出冲洗吸干水分。第三阶段过塑：干燥后放入过塑膜过塑封好，修剪边缘。安全提示：氢氧化钠强腐蚀性，全程戴手套和护目镜，皮肤接触立即用大量清水冲洗至少15分钟！ 42 成品预览 过塑完成的叶脉书签成品 叶脉纹理清晰，保存平整 成品展示与废液处理 优质叶脉书签要求叶脉完整无破损、刷洗干净、漂白均匀、过塑平整。含氢氧化钠废液具 有强腐蚀性须统一回收中和处理，不可直接排入下水道以免腐蚀管道。 01 成功标准 叶脉完整无破损、叶肉刷洗干净无残留、漂白均匀洁白或淡黄、过塑平整美观 02 常见问题排查 叶肉刷不净：延长煮沸时间让叶肉充分软化；叶脉刷破：力度过猛须从中间向边缘轻刷 03 漂白技巧 双氧水浓度要合适、浸泡时间充足（可延长至30分钟）、过程中翻动叶脉确保均匀 04 废液处理 含NaOH废液倒入"含碱废液"桶，实验员加酸中和至pH=7后排放，注意中和放热 成功的叶脉书签应该叶脉完整无破损、刷洗干净无残留叶肉、漂白均匀洁白、过塑平整美观。常见问题：叶肉刷不干净残留较多——说明煮叶片时间不够，需要延长煮沸时间让叶肉充分软化。叶脉被刷破了——用力过猛了，记住要从中间向边缘轻刷，不要来回刷，用软毛刷。漂白后颜色不均匀——漂白水浓度要合适，浸泡时间要足够，漂白过程中可以翻动叶脉。废液处理：含氢氧化钠废液不可直接倒入下水道，会腐蚀管道，要倒入标注'含碱废液'的回收桶，由实验员加酸中和至pH=7后排放。 43 CHAPTER 09 银镜反应 氧化还原反应 · 银氨溶液 · 3课时 最后一个实验是银镜反应——这是化学实验中最壮观的视觉现象之一。我们将亲眼见证银从溶液中析出，在玻璃瓶内壁形成一层光亮的银镜。这个实验涉及氧化还原反应的核心概念，同时有非常重要的安全注意事项。 44 实验介绍：银镜反应 银镜反应利用葡萄糖的还原性将银氨络离子中的Ag⁺还原为金属银单质，银均匀 沉积在洁净玻璃瓶内壁形成光亮银镜，是氧化还原反应（电子转移）的经典可 视化实验。 01 实验目标：通过银镜反应制作银镜瓶，理解氧化还原反应中电子转移的本质 02 核心知识：氧化还原反应，对应人教版九年级下册第八单元"金属和金属材料" 03 反应本质：葡萄糖（含醛基）被氧化为葡萄糖酸，Ag⁺被还原为Ag单质沉积在瓶壁形成银镜 04 关键条件：瓶壁必须干净无油污（油污形成疏水膜导致银层斑驳脱落），水浴加热60至70℃ 银镜反应实验成品 — 玻璃瓶内壁均匀银镜镀层 银镜反应是利用银氨溶液与还原性物质葡萄糖发生的氧化还原反应。银氨溶液中含有银氨络离子，葡萄糖分子中的醛基具有还原性，在加热和碱性条件下能将银离子还原为金属银单质。金属银均匀沉积在玻璃瓶内壁上，形成一层光亮的银镜。反应中葡萄糖被氧化为葡萄糖酸，银离子被还原为银单质——氧化反应和还原反应同时发生，这就是氧化还原反应的本质：电子的转移。玻璃瓶内壁必须干净无油污，否则银无法均匀附着会出现斑驳脱落。 45 实验原理：银氨溶液配制与氧化还原 Silver Mirror Reaction 核心原理 银氨溶液由硝酸银逐滴加氨水配制（沉淀→溶解→络离子），葡萄糖的醛基在碱性加热条件下将Ag⁺还原为Ag单质沉 积成镜。葡萄糖失去电子被氧化，Ag⁺得到电子被还原。 实验步骤详解 01 银氨溶液配制 AgNO₃加氨水先生成AgOH沉淀（→Ag₂O棕褐色），继续加氨水至沉 淀恰好溶解生成银氨络离子。 02 关键控制 氨水加到沉淀刚好全部溶解即停，过量会降低银镜质量；滴加NaOH 创造碱性环境增强还原性。 03 银镜反应 葡萄糖醛基在碱性加热条件下将Ag⁺还原为Ag单质，均匀沉积在洁净 瓶壁形成银镜。 04 电子转移 葡萄糖失去电子被氧化（氧化反应），Ag⁺得到电子被还原（还原反 应），两者同时发生。 银氨溶液的配制是理解本实验的关键。向硝酸银溶液中逐滴加入氨水，首先生成氢氧化银沉淀——白色不稳定迅速分解为棕褐色氧化银。继续滴加氨水，氧化银与氨水反应生成可溶性的银氨络离子，沉淀消失溶液变澄清。关键点是：氨水加到沉淀刚好全部溶解的那一刻就停，加太多会降低银镜质量。然后滴几滴氢氧化钠创造碱性环境，碱性条件下葡萄糖还原性更强，银镜更容易生成。接下来是银镜反应：葡萄糖的醛基在碱性加热条件下将银氨络离子中的Ag⁺还原为银单质，银原子均匀沉积在洁净瓶壁上形成银镜。电子转移过程：葡萄糖失去电子被氧化，银离子得到电子被还原。 46 Safety Precautions 安全注意事项（极其重要） ! 核心警示 · CRITICAL WARNING 银氨溶液久置会生成爆炸性雷酸银，这是本课程最严重的安全隐患。银氨溶液必须现配现用、废液立即倒入回收桶、严禁留置过夜或倒入下水道，违反此规则可能 导致爆炸事故。 01 现配现用 严禁存放 银氨溶液必须现配现用，严禁存放。久置会生成雷酸银——极其敏感的爆 炸物，干燥状态下轻微碰撞即可引发爆炸。 02 废液立即回收处理 废液立即倒入"含银废液"回收桶（桶中有水稀释不会干燥），严禁留在瓶中 过夜或倒入下水道。 03 下水道沉积爆炸风险 下水道管道中若干燥同样会形成雷酸银沉积，存在爆炸风险。历史上多次 发生因此导致的实验室爆炸事故。 04 全程佩戴防护装备 全程戴手套和护目镜。硝酸银沾皮肤会留黑色痕迹（Ag⁺被还原为Ag单 质），洗不掉，需一至两周自然脱落。 这个实验有一条极其重要的安全红线——银氨溶液必须现配现用，绝对不能提前配制存放！原因是银氨溶液放置时间长了会生成雷酸银，这是一种极其敏感的爆炸性物质，干燥状态下轻微碰撞、摩擦甚至震动都可能引发爆炸。历史上多次发生过因银氨溶液久置导致的实验室爆炸事故。所以：第一，银氨溶液必须现配现用，配好后马上做实验。第二，做完实验剩下的废液立即倒入标注'含银废液'的回收桶，回收桶中有大量水稀释不会干燥，所以不会生成雷酸银。第三，绝对不能把废液留在玻璃瓶里不管，更不能直接倒入下水道——如果在管道某处干燥同样有爆炸风险。第四，戴手套操作，硝酸银沾到皮肤会留下黑色痕迹（银离子被还原为银单质），虽然无毒但洗不掉要等一两周自然脱落。 47 实验步骤：配液、反应与废液处理 核心要点 银镜反应的操作核心是银氨溶液现配现用（沉淀恰好溶解即停）、水浴加热轻转瓶壁使银均匀沉积、反应结束后废液立即倒入回收桶并反复冲洗瓶子，安全处理是重中之重。 STEP 01 配制银氨溶液 ① AgNO₃溶液逐滴加氨水边滴边摇：先出现棕 褐色沉淀→继续加至沉淀恰好溶解即停→滴 几滴NaOH ② 配好后立即使用不可存放；玻璃瓶须用洗洁 精彻底清洗内壁确保无油污否则银镜斑驳 STEP 02 银镜反应 ① 银氨溶液倒入洁净玻璃瓶约半瓶，加葡萄糖 溶液盖紧，放入60至70℃热水水浴加热 ② 轻轻转动瓶子让溶液均匀接触瓶壁，几分钟 后内壁出现银白色镀层逐渐形成银镜 STEP 03 废液处理最关键 ① 废液立即倒入"含银废液"回收桶，清水冲洗 瓶内壁2至3次冲洗水也倒入回收桶 ② 银镜瓶倒扣晾干盖紧带回家；口诀：废液倒 回收桶，瓶子冲三遍，千万别留过夜 安全警示：银氨溶液久置易生成爆炸性雷酸银，废 液含重金属离子须专业回收，严禁直接倒入下水 道。 SILVER MIRROR REACTION 操作分三个阶段。第一阶段配制银氨溶液（教师指导下操作）：取硝酸银溶液于烧杯，逐滴加入氨水边滴边摇——先出现棕褐色沉淀，继续滴加至沉淀恰好溶解溶液澄清即停，然后滴几滴氢氧化钠溶液。配好后立即使用。第二阶段银镜反应：银氨溶液倒入洁净玻璃瓶约占一半容积，加入葡萄糖溶液盖紧瓶盖，放入60到70度热水中水浴加热，轻轻转动瓶子让溶液均匀接触瓶壁。几分钟后内壁出现银白色镀层，逐渐形成银镜。银镜完全形成后停止加热。第三阶段废液处理（最重要）：将废液倒入'含银废液'回收桶，用清水冲洗瓶内壁2到3次冲洗水也倒入回收桶。冲洗干净的银镜瓶倒扣晾干盖紧瓶盖带回家。记住：废液倒进回收桶，瓶子冲洗三遍，千万别留过夜！ 48 成品展示与课程总结 SILVER MIRROR · COURSE REVIEW 成功的银镜瓶内壁应覆盖均匀光亮的银色镀层如镜面反射。瓶壁清洁度、银氨溶液新鲜度和水浴温度是影响银镜质量 的三大关键因素，废液安全处理是实验不可分割的最后一步。 01 成功标准 内壁覆盖均匀光亮的银色镀层，如镜面反射周围景物，无斑驳脱落或局部缺失 02 常见问题排查 银镜斑驳：瓶壁有油污导致银层无法均匀附着；银镜太薄：反应时间不够可继续加热 03 课程核心思考 葡萄糖被氧化、Ag⁺被还原，两者同时发生即氧化还原反应的本质 04 九个实验回顾 蓝染方巾 → 分子模型 → 指示剂 → 锈染方巾 → 硫酸铜晶体 → 铜板刻字 → 天气瓶 → 叶脉书签 → 银 镜反应 银镜反应成品 · 内壁银色镀层均匀光亮 银镜瓶的成品应该内壁覆盖一层均匀光亮的银色镀层，像镜子一样反射周围景物。如果银镜不均匀或有斑驳，说明瓶壁有油污下次清洗更干净。如果银镜太薄不明显，反应时间不够可以继续加热。如果只有局部有银镜，是转动不够溶液没有均匀接触瓶壁。思考题：哪种物质被氧化？葡萄糖被氧化为葡萄糖酸。哪种物质被还原？银离子被还原为银单质。为什么瓶壁必须干净？油污形成疏水膜使银无法均匀附着。为什么银氨溶液必须现配现用？久置生成雷酸银有爆炸危险。恭喜大家完成了全部九个实验！ 49 Thank You 感谢观看 九年级化学实验校本课程 · 北京市第八十中学东校区化学组 恭喜大家完成了九年级化学实验校本课程的全部九个实验！从蓝染方巾的光化学反应到银镜反应的氧化还原，我们一起探索了物质变化、分子结构、酸碱指示、金属腐蚀、溶解结晶等核心化学知识。每个实验大家不仅学到了化学原理，还亲手制作了可以带回家的化学艺术品。希望这些实验让大家感受到化学不只是课本上的方程式，更是我们身边无处不在的奇妙变化。感谢大家的参与，祝大家学业进步！ 50 $