寫化學日記將難點化整為零
不少聰明的孩子別的學科成績尚可,就是化學老是丟分,有人稱化學為理科中的文科,因為化學知識比較散、雜,好似一盤散沙,更需要整理,而課後寫化學日記不失為一個好的做法。具體地說化學日記可以包括以下幾部分內容:
1. 總結性日記 對本節教學內容知識點的整理,指出所學知識與前面知識的聯絡,本節課的重點知識及學習這些重點知識的體會,起到理解、鞏固、強化知識的作用。如酸與活潑金屬的反應,既是金屬的性質,又是酸的通性,對金屬具體有些什麼要求,對酸又有些什麼要求,如果不符合會產生什麼後果?為什麼?進行研究。
2. 質疑性日記 包括在做作業時遇到的問題、困惑及透過作業對課堂教學又產生了想法。如在比較了濃硫酸、稀硫酸不同的性質後,會產生一些疑問:為什麼同樣的溶質會產生如此不同的結果,這兩種溶液中的微粒成分有什麼不同,激發學生去探究的積極性。
3. 思路性日記 學生在解題過程中常常會出現各種巧妙的直覺思維,往往是教師也難以預料的,思路性日記就是學生表現出超乎尋常的靈感時及時記錄下來的一種化學日記,這其實是創造性思維的萌芽,也是稍縱即逝的思維的火花。
在藥品的生產、研究及檢驗等過程中,常常會遇到有機化合物的分離、提純和鑑別等問題。有機化合物的鑑別、分離和提純是三個既有關聯而又不相同的概念。
分離和提純的目的都是由混合物得到純淨物,但要求不同,處理方法也不同。分離是將混合物中的各個組分一一分開。在分離過程中常常將混合物中的某一組分透過化學反應轉變成新的化合物,分離後還要將其還原為原來的化合物。提純有兩種情況,一是設法將雜質轉化為所需的化合物,另一種情況是把雜質透過適當的化學反應轉變為另外一種化合物將其分離(分離後的化合物不必再還原)。
鑑別是根據化合物的不同性質來確定其含有什麼官能團,是哪種化合物。如鑑別一組化合物,就是分別確定各是哪種化合物即可。在做鑑別題時要注意,並不是化合物的所有化學性質都可以用於鑑別,必須具備一定的條件:
(1) 化學反應中有顏色變化
(2) 化學反應過程中伴隨著明顯的溫度變化(放熱或吸熱)
(3) 反應產物有氣體產生
(4) 反應產物有沉澱生成或反應過程中沉澱溶解、產物分層等。
本課程要求掌握的重點是化合物的鑑別,為了幫助大家學習和記憶,將各類有機化合物的鑑別方法進行歸納總結,並對典型例題進行解析。
一.各類化合物的鑑別方法
1.烯烴、二烯、炔烴:
(1)溴的四氯化碳溶液,紅色腿去
(2)高錳酸鉀溶液,紫色腿去。
2.含有炔氫的炔烴:
(1) 硝酸銀,生成炔化銀白色沉澱
(2) 氯化亞銅的氨溶液,生成炔化亞銅紅色沉澱。
3.小環烴:三、四元脂環烴可使溴的四氯化碳溶液腿色
4.鹵代烴:硝酸銀的醇溶液,生成鹵化銀沉澱;不同結構的鹵代烴生成沉澱的速度不同,叔鹵代烴和烯丙式鹵代烴最快,仲鹵代烴次之,伯鹵代烴需加熱才出現沉澱。
5.醇:
(1) 與金屬鈉反應放出氫氣(鑑別6個碳原子以下的醇);
(2) 用盧卡斯試劑鑑別伯、仲、叔醇,叔醇立刻變渾濁,仲醇放置後變渾濁,伯醇放置後也無變化。
6.酚或烯醇類化合物:
(1) 用三氯化鐵溶液產生顏色(苯酚產生蘭紫色)。
(2) 苯酚與溴水生成三溴苯酚白色沉澱。
7.羰基化合物:
(1) 鑑別所有的醛酮:2,4-二硝基苯肼,產生黃色或橙紅色沉澱;
(2) 區別醛與酮用託倫試劑,醛能生成銀鏡,而酮不能;
(3) 區別芳香醛與脂肪醛或酮與脂肪醛,用斐林試劑,脂肪醛生成磚紅色沉澱,而酮和芳香醛不能;
(4) 鑑別甲基酮和具有結構的醇,用碘的氫氧化鈉溶液,生成黃色的碘仿沉澱。
8.甲酸:用託倫試劑,甲酸能生成銀鏡,而其他酸不能。
9.胺:區別伯、仲、叔胺有兩種方法
(1)用苯磺醯氯或對甲苯磺醯氯,在NaOH溶液中反應,伯胺生成的產物溶於NaOH;仲胺生成的產物不溶於NaOH溶液;叔胺不發生反應。
(2)用NaNO2+HCl:
脂肪胺:伯胺放出氮氣,仲胺生成黃色油狀物,叔胺不反應。
芳香胺:伯胺生成重氮鹽,仲胺生成黃色油狀物,叔胺生成綠色固體。
10.糖:
(1) 單糖都能與託倫試劑和斐林試劑作用,產生銀鏡或磚紅色沉澱;
(2) 葡萄糖與果糖:用溴水可區別葡萄糖與果糖,葡萄糖能使溴水褪色,而果糖不能。
(3)麥芽糖與蔗糖:用託倫試劑或斐林試劑,麥芽糖可生成銀鏡或磚紅色沉澱,而蔗糖不能。
二.例題解析
例1.用化學方法鑑別丁烷、1-丁炔、2-丁炔。
分析:上面三種化合物中,丁烷為飽和烴,1-丁炔和2-丁炔為不飽和烴,用溴的四氯化碳溶液或高錳酸鉀溶液可區別飽和烴和不飽和烴,1-丁炔具有炔氫而2-丁炔沒有,可用硝酸銀或氯化亞銅的氨溶液鑑別。因此,上面一組化合物的鑑別方法為:
例2.用化學方法鑑別氯苄、1-氯丙烷和2-氯丙烷。
分析:上面三種化合物都是鹵代烴,是同一類化合物,都能與硝酸銀的醇溶液反應生成鹵化銀沉澱,但由於三種化合物的結構不同,分別為苄基、二級、一級鹵代烴,它們在反應中的活性不同,因此,可根據其反應速度進行鑑別。上面一組化合物的鑑別方法為:
例3.用化學方法鑑別下列化合物
苯甲醛、丙醛、2-戊酮、3-戊酮、正丙醇、異丙醇、苯酚
分析:上面一組化合物中有醛、酮、醇、酚四類,醛和酮都是羰基化合物,因此,首先用鑑別羰基化合物的試劑將醛酮與醇酚區別,然後用託倫試劑區別醛與酮,用斐林試劑區別芳香醛與脂肪醛,用碘仿反應鑑別甲基酮;用三氯化鐵的顏色反應區別酚與醇,用碘仿反應鑑別可氧化成甲基酮的醇。鑑別方法可按下列步驟進行:
(1) 將化合物各取少量分別放在7支試管中,各加入幾滴2,4-二硝基苯肼試劑,有黃色沉澱生成的為羰基化合物,即苯甲醛、丙醛、2-戊酮、3-戊酮,無沉澱生成的是醇與酚。
(2) 將4種羰基化合物各取少量分別放在4支試管中,各加入托倫試劑(氫氧化銀的氨溶液),在水浴上加熱,有銀鏡生成的為醛,即苯甲醛和丙醛,無銀鏡生成的是2-戊酮和3-戊酮。
(3) 將2種醛各取少量分別放在2支試管中,各加入斐林試劑(酒石酸鉀鈉、硫酸酮、氫氧化鈉的混合液),有紅色沉澱生成的為丙醛,無沉澱生成的是苯甲醛。
(4) 將2種酮各取少量分別放在2支試管中,各加入碘的氫氧化鈉溶液,有黃色沉澱生成的為2-戊酮,無黃色沉澱生成的是3-戊酮。
(5) 將3種醇和酚各取少量分別放在3支試管中,各加入幾滴三氯化鐵溶液,出現蘭紫色的為苯酚,無蘭紫色的是醇。
(6) 將2種醇各取少量分別放在支試管中,各加入幾滴碘的氫氧化鈉溶液,有黃色沉澱生成的為異丙醇,無黃色沉澱生成的是丙醇。
1、彩色溫度計的製作
【實驗原理】
鈷的水合物在加熱逐步失水時,會呈現不同的顏色,因此可以根據溫度的變
化而呈現的顏色變化做成溫度計。
【實驗步驟及現象】
在試管中加入半試管95%乙醇和少量紅色氯化鈷晶體(CoCl2·6H2O),
振盪使其溶解,在常溫下呈紫紅色,加熱時隨溫度升高顏色呈藍紫色至純藍。
2、蘇打——酸滅火器
(A)如下圖所示,用一個大瓶子配上一個單孔膠塞並插上玻璃管。向瓶中
加入一些碳酸氫鈉溶液,取一支能裝入瓶內的試管,盛滿濃鹽酸後,將試管緩慢
放入瓶中,使試管能豎立起來,塞上插有玻璃管的膠塞。使用滅火器時,倒轉瓶
子並將玻璃管口指向火焰。小心!不要把管口對著別人或自己。
(B)向酸中加入洗滌劑以產生起覆蓋作用的泡沫。將瓶子對準火焰,迅速
倒轉瓶子,劇烈反應生成大量二氧化碳,則氣體的壓力將液體從管口壓出而滅
火。
3、魔棒點燈
你能不用火柴,而是用一根玻璃棒將酒精燈點燃麼?
實驗:取少量高錳酸鉀晶體放在表面皿(或玻璃片)上,在高錳酸鉀上滴2、3滴濃硫酸,用玻璃棒蘸取後,去接觸酒精燈的燈芯,酒精燈立刻就被點著了。
4、建造一座“水中花園”
將矽酸鈉(Na2SiO3)溶於水中製成溶質質量分數為40%的水玻璃,輕輕將
鹽的晶粒,如鈷、鐵、銅、鎳和鉛的氯化物,鋁、鐵、銅和鎳的硫酸鹽,鈷、
鐵、銅和鎳的硝酸鹽,加入到水玻璃中(注意不能搖混),則五彩繽紛的“花”
就慢慢地生長起來了。
5、噴霧作畫
實驗原理
FeCl3溶液遇到硫氰化鉀(KSCN)溶液顯血紅色,遇到亞鐵氰化鉀〔K4[Fe(CN)6]〕溶液顯藍色,遇到鐵氰化鉀〔K3[Fe(CN)6]〕溶液顯綠色,遇苯酚顯紫色。FeCl3溶液噴在白紙上顯黃色。
實驗用品
白紙、毛筆、噴霧器、木架、摁釘。
FeCl3溶液、硫氰化鉀溶液、亞鐵氰化鉀濃溶液、鐵氰化鉀濃溶液、苯酚濃溶液。
實驗步驟
1. 用毛筆分別蘸取硫氰化鉀溶液、亞鐵氰化鉀濃溶液、
鐵氰化鉀濃溶液、苯酚濃溶液在白紙上繪畫。
2. 把紙晾乾, 釘在木架上。
3. 用裝有FeCl3溶液的噴霧器在繪有圖畫的白紙上噴上FeCl3溶液。
6、木器或竹器上刻花(字)法
反應原理:稀硫酸在加熱時成為濃硫酸,具有強烈的脫水性,使纖維素
(C6H10O5)n失水而碳化,故呈現黑色或褐色。洗去多餘的硫酸,在木(竹)器上就
得到黑色或褐色的花或字。
實驗步驟:用毛筆蘸取質量分數為5%的稀硫酸在木器(或竹器)上畫花或寫
字。晾乾後把木(竹)器放在小火上烘烤一段時間,用水洗淨,在木(竹)器上就
得到黑色或褐色的花樣或字跡。
7、蛋白留痕
取一隻雞蛋,洗去表面的油汙,擦乾。用毛筆蘸取醋酸,在蛋殼上寫字。等醋酸蒸發後,把雞蛋放在稀硫酸銅溶液裡煮熟,待蛋冷卻後剝去蛋殼,雞蛋白上留下了藍色或紫色的清晰字跡,而外殼卻不留任何痕跡。
這是因為醋酸溶解蛋殼後能少量溶入蛋白。雞蛋白是由氨基酸組成的球蛋白,它在弱酸性條件中發生水解,生成多肽等物質,這些物質中的肽鍵遇Cu2+發生絡合反應,呈現藍色或者紫色。
8、紫羅蘭的變色實驗
—— 酸鹼指示劑原理
這個季節正好是有紫羅蘭的時候,可以用紫羅蘭來做酸鹼指示劑啊。
實驗操作見新教材(人教版),很有意思的。這個實驗簡單實驗現象明顯。用菊花做的效果也不錯。
當初玻義耳可是透過偶然發現這個現象而提出酸鹼指示劑這個概念的哦。
9、檢驗含碘食鹽成分中的碘
含碘食鹽中含有碘酸鉀(KIO3),除此之外,一般不含有其他氧化性物質。在酸性條件下IO3-能將I-氧化成I2, I2遇澱粉試液變藍;而不加碘的食鹽則不能發生類似的反應。
試管、膠頭滴管。
含碘食鹽溶液、不加碘食鹽溶液、KI溶液、稀硫酸、澱粉試液。
1. 在2支試管中分別加入少量含碘食鹽溶液和不加碘食鹽溶液,然後各滴入幾滴稀硫酸,再滴入幾滴澱粉試液。觀察現象。
2. 在另一試管中加入適量KI溶液和幾滴稀硫酸,然後再滴入幾滴澱粉試液。觀察現象。
3. 將第3支試管中的液體分別倒入前2支試管裡,混合均勻,觀察現象。
10、自制汽水
汽水是由礦泉水或經過煮沸、紫外線照射消毒後的飲用水,充以二氧化碳製成
的。屬於含二氧化碳的碳酸飲料。工廠製作汽水是透過加壓的方法,使二氧化碳氣
溶解在水裡。汽水中溶解的二氧化碳越多,質量越好。市場上銷售的汽水,大約是
1體積水中溶有l體積~4.5體積二氧化碳。有的汽水中除含二氧化碳外,還加入適
量白糖、果汁和香精。
二氧化碳從體內排出時,可以帶走一些熱量,因此喝汽水能解熱消渴。喝冰鎮
汽水時,由於汽水的溫度更低,溶解的二氧化碳更多(0 ℃時,二氧化碳的溶解度
比20 ℃時大1倍),有更多的二氧化碳要從體內排出,能帶走更多的熱量,所以更
能降低腸胃的溫度。因此,千萬不能大量飲用冰鎮汽水,以免對腸胃產生強烈的冷
刺激,引起胃痙攣、腹痛,甚至誘發腸胃炎。此外,過量的汽水會沖淡胃液,降低
胃液的消化能力和殺菌作用,影響食慾,甚至加重心臟、腎臟負擔,引起身體不適。
在實驗室和家庭中也可以自制汽水。取一個洗刷乾淨的汽水瓶,瓶里加入佔容
積80%的冷開水,再加入白糖及少量果味香精,然後加入2 g碳酸氫鈉,攪拌溶解
後,迅速加入2 g檸檬酸。並立即將瓶蓋壓緊,使生成的氣體不能逸出,而溶解在
水裡。將瓶子放置在冰箱中降溫。取出後,開啟瓶蓋就可以飲用。
11、檢驗尿糖
〔實驗原理〕
糖尿病患者尿液中含有葡萄糖,含糖量多,則病情重。檢驗尿液中的含糖量,
可以用硫酸銅跟酒石酸鉀鈉與氫氧化鈉溶液配製成的叫做費林試劑的藥液來檢驗。
其反應原理與用氫氧化銅懸濁液檢驗醛基相同。
〔實驗操作〕
①配製費林試液
取100 mL蒸餾水,加入3.5 g硫酸銅晶體(CuSO4·5H2O)製成溶液I;另取
100 mL蒸餾水,加入17.3 g酒石酸鉀鈉(NaKC4H4O6·4H2O)和 6 g氫氧化鈉製成溶
液II。將溶液I與溶液II分裝在兩隻潔淨的帶密封塞的試劑瓶中,使用時等體積混
合即成費林試液。
②檢驗
用吸管吸取少量尿液(1mL~2 mL)注入一支潔淨的試管中,再用另一支吸管
向試管中加入3~4滴費林試劑,在酒精燈火焰上加熱至沸騰,加熱後:(1)若溶
液仍為藍色,表明尿液中不含糖,用“-”表示;(2)若溶液變為綠色,表明尿
液中含少量糖,用“+”表示;(3)若溶液呈黃綠色,表明尿糖稍多,用“++”表
示;(4)若溶液呈土黃色,表明尿糖較多,用“+++”表示;(5)若溶液呈磚紅
色渾濁,說明尿糖很多,用“++++”表示。
12、蔬菜中維生素C的測定
澱粉溶液遇到碘會變成藍紫色,這是澱粉的特性。而維生素C能與藍紫色溶液中
的碘發生作用,使溶液變成無色。透過這個原理,可以用來檢驗一些蔬菜中的維生
素C。 【實驗步驟及現象】
在玻璃瓶內放少量澱粉,倒入一些開水,並用小棒攪動成為澱粉溶液。滴入2
~3 滴碘酒,你會發現乳白色的澱粉液變成了藍紫色。再找2 ~3 片青菜,摘去菜
葉,留下葉柄,榨取出葉柄中的汁液,然後把汁液慢慢滴入玻璃瓶中的藍紫色的液
體中,邊滴入邊攪動。這時,你又會發現藍紫色的液體又變成了乳白色。說明青菜
中含有維生素C。
13、鞭炮的製作
①配方 硝酸鉀3 g、硫磺2 g、炭粉4 g~5 g、蔗糖5 g、鎂粉l g~2 g混
合,點燃即爆炸。
②反應 反應以1硫2硝3碳的黑色火藥為基礎(實際質量配比是:硝酸鉀佔
75%、硫佔10%、炭佔15%):2KNO3+S+3C == K2S+N2+3CO2
蔗糖作為氣體發生劑以增加響度,鎂則為發光劑。試驗可在一坩堝中進行。如
用硬紙做成筒殼,將原料填入並用導火索(30%硝酸鉀溶液浸過的紙卷)點燃,則
為爆竹。將若干小爆竹用導火索連線,即為鞭炮,是現代炸彈的前身。
14、固體酒精
酒精與水可以任意比混溶,醋酸鈣只溶於水而不溶於酒精。當飽和醋酸鈣溶液注入酒精中時,飽和溶液中的水溶解於酒精中,致使醋酸鈣從酒精溶液中析出,呈半固態的凝膠狀物質——“膠凍”,酒精充填其中。點燃膠狀物時,酒精便燃燒起來。
藥匙、燒杯、量筒、玻璃棒、蒸發皿、火柴。
酒精(質量分數95%以上)、醋酸鈣、蒸餾水。
1. 在燒杯中加入20 mL蒸餾水,再加入適量醋酸鈣,製備醋酸鈣飽和溶液。
2. 在大燒杯中加入80 mL酒精,再慢慢加入15 mL飽和醋酸鈣溶液,用玻璃棒不斷攪拌,燒杯中的物質開始時出現渾濁,繼而變稠並不再流動,最後成為凝膠狀。
3. 取出膠凍,捏成球狀,放在蒸發皿中點燃。膠凍立即著火,併發出藍色火焰。
15、一觸即發
〔實驗原理〕 乙炔通入銀氨溶液生成乙炔銀沉澱,乙炔銀乾燥後若受熱、摩擦或撞擊都會發生爆炸。
C2H2+2[Ag(NH3)2]OH→C2Ag2+2H2O+4NH3
加熱
C2Ag2====2C+2Ag
在大試管中裝入新制的銀氨溶液15 mL~20 mL,向其中通入乙炔氣體,立即反應生成灰白色的乙炔銀沉澱,繼續通入乙炔至反應完全後過濾,洗滌乾淨濾渣,將濾渣分為綠豆大小的若干撮,放在一張濾紙上在陰涼穩妥處風乾。將風乾後的乙炔銀放在厚書本中,稍用力合上書本即發生爆炸;放在地面用鞋底輕輕一擦也發生爆炸;放在石棉網上微熱或用星火接觸也發生爆炸。
〔實驗成敗關鍵及注意事項〕
本實驗不難做,但實驗後的殘留物一定要及時處理掉以確保安全
16、電池的製作
一、伽伐尼電池
①方法
用一根5 cm銅絲和一條2 mm寬的鋅片,分別插到土豆或西紅柿內;再用耳機的兩端接觸銅絲和鋅片,便能清晰地聽到聲音。如果把12個土豆按上法每個都插入銅片和鋅片然後串聯,接上電鍵及1.5 V的小電珠;合鍵時電珠被點亮。
1780年義大利的伽伐尼從青蛙腿的觸電肌肉收縮發現了生物電,提出了原電池的
雛形。
②原理
銅鋅電池中銅為正極、鋅為負極,土豆汁或西紅柿汁為電解質溶液,起導電
作用。
17、自動長毛的鴨子:
用鋁皮剪成一個鴨子形狀(兔子、貓、老鼠……隨便啦),用棉籤沾上HgNO3溶液塗在鋁皮上,過幾分鐘後將鋁皮上的HgNO3搽幹。接著就可以看見鋁鴨子自動長出白毛出來!
實驗原理:鋁為活潑金屬,但由於鋁表面有致密的氧化膜,阻止了鋁與空氣的反應。HgNO3溶液塗上去後,破壞了緻密氧化膜,同時形成Al-Hg合金,使得Al表面不能再形成緻密氧化膜。Al可以持續和空氣中的氧氣反應,生成白色Al2O3。
注意事項:HgNO3為劇毒化合物,實驗時注意防護措施!
18、不用電的電燈泡
燈泡中裝有鎂條和濃硫酸,它們在燈泡內發生激烈的化學反應,引起了放熱發光。大家知道,濃硫酸具有強烈的氧化性,尤其是和一些金屬相遇時更能顯示出它的氧化本領。金屬鎂又是特別容易被氧化的物質,所以它倆是天生的“門當戶對”了,只要一相遇,便立刻發生脫的化學反應:
Mg + 2H2SO4(濃)= MgSO4 + SO2 + 2H20
在反應過程中放出大量的熱量,使電燈泡內的溫度急劇上升,很快地使鎂條達到燃點,在濃硫酸充分供給氧的情況下,鎂條燃燒得更旺,好象照明彈一樣。
19、燒不著的棉布
棉布是由棉花製成的,棉花主要的化學成分是纖維素分子構成的,它含有碳、氫、氧元素,所以是可燃的物質。布條事先浸過30%的磷酸鈉溶液,晾乾後再浸入30%的明礬溶液中,再晾於,這樣,布條上就有兩種化學藥品,磷酸鈉和明礬,磷酸鈉在水中顯鹼性,而明礬在水中顯酸性,它們反應之後除生成水外,還生成不溶解於水的氫氧化鋁。所以實際上棉布條被一層氫氧化鋁薄膜包圍了,氫氧化鋁遇熱後又變成了氧化鋁和水,就是這層緻密的氧化鋁薄膜保護了布條,才免於火的襲擊。經過這樣處理過的棉布在工農業生產和國防建設上都廣泛的應用。
20、紅糖制白糖
紅糖中含有一些有色物質,要製成白糖,須將紅糖溶於水,加入適量活性炭,將紅糖中的有色物質吸附,再經過濾、濃縮、冷卻後便可得到白糖。
稱取5 g~10 g紅糖放在小燒杯中,加入40 mL水,加熱使其溶解,加入0.5 g~1 g活性炭,並不斷攪拌,趁熱過濾懸濁液,得到無色液體,如果濾液呈黃色,可再加入適量的活性炭,直至無色為止。將濾液轉移到小燒杯裡,在水浴中蒸發濃縮。當體積減少到原溶液體積的1/4左右時,停止加熱。從水浴中取出燒杯,自然冷卻,有白糖析出。
21、自制指示劑
許多植物的花、果、莖、葉中都含有色素,這些色素在酸性溶液或鹼性溶液裡顯示不同的顏色,可以作為酸鹼指示劑。
試管、量筒、玻璃棒、研缽、膠頭滴管、點滴板、漏斗、紗布。
花瓣(如牽牛花)、植物葉子(如紫甘藍)、蘿蔔(如胡蘿蔔、北京心裡美蘿蔔)、酒精溶液(乙醇與水的體積比為1∶1)、稀鹽酸、稀NaOH溶液。
1. 取一些花瓣、植物葉子、蘿蔔等,分別在研缽中搗爛後,各加入5 mL酒精溶液,攪拌。再分別用4層紗布過濾,所得濾液分別是花瓣色素、植物葉子色素和蘿蔔色素等的酒精溶液,將它們分裝在3支試管中。
2. 在白色點滴板的孔穴中分別滴入一些稀鹽酸、稀NaOH溶液、蒸餾水,然後各滴入3滴花瓣色素的酒精溶液。觀察現象。
3. 用植物葉子色素的酒精溶液、蘿蔔色素的酒精溶液等代替花瓣色素的酒精溶液做上述實驗,觀察現象。
22、玻璃棒點燃了冰塊
玻璃棒能點燃冰塊,不用火柴和打火機,只要用玻璃棒輕輕一點,冰塊就立刻地燃燒起來,而且經久不熄。你如果有興趣,可以做個實驗看看。先在一個小碟子裡,倒上1一2小粒高錳酸鉀,輕輕地把它研成粉未,然後滴上幾滴濃硫酸,用玻璃棒攪拌均勻,蘸有這種混合物的玻璃棒,就是一隻看不見的小火把,它可以點燃酒精燈,也可以點燃冰塊。不過,在冰塊上事先放上一小塊電石,這樣,只要用玻璃棒輕輕往冰塊上一觸,冰塊馬上就會燃燒起來。請讀者試驗後,做出答案來。
道理很簡單。冰塊上的電石(化學名稱叫碳化鈣)和冰表面上少量的水發生反應,這種反應所生成的電石氣(化學名稱叫乙炔)是易燃氣體。由於濃硫酸和高錳酸鉀都是強氧化劑,它足以能把電石氣氧化並且立刻達到燃點,使電石氣燃燒,另外,由於水和電石反應是放熱反應,加之電石氣的燃燒放熱,更使冰塊熔化成的水越來越多,所以電石反應也越加迅速,電石氣產生的也越來越多,火也就越來越旺。
23、白花變藍花
器具:鐵架臺、鐵夾、蒸發皿、滴管
藥品:鋅粉、碘片、漿糊
方法:取一隻蒸發皿放入2克鋅粉和2克碎碘片,拌和均勻,在蒸發皿的正上方吊一朵白紙花,白紙花上塗以麵粉漿糊。
一朵白紙花,現在我要“滴水生紫煙、紫煙造蘭花”。然後用膠頭滴管吸取冷水,加一二滴於混合粉上,立即有紫煙和白霧騰空而起,團團彩雲都搶著去擁抱白紙花,把白花染成蘭花,再薰染一二次,藍花更加鮮豔、逼真。
原理:幹態下的碘片和鋅粉,常溫下不易直接化合,加入少量水作催化劑後,立即劇烈反應生成碘化鋅並放出大量的熱,使未反應的碘昇華成紫煙,水受熱汽化,空中冷凝成白霧,碘和白紙花上的麵粉接觸顯蘭色,於是紫煙造出藍花。
24、琥珀”標本的製作
我們可以選用優質(特級)松香,自己動手製作一塊人造琥珀標本,花費不多,操作也不難。現將製作方法介紹如下:
把買來的優質松香(用量的多少根據昆蟲大小來決定,一般100克左右就能做一塊),放在燒杯內,加少量酒精(它們的比例一般採用10:1),用酒精燈加熱,不斷地用玻璃棒攪拌,直到松香熔化,含的酒精基本上蒸發就好了
然後,把要做標本的蝴蝶、New Beetle、小植物放在事先用硬紙摺好的小紙盒內(先在摺好的紙盒內襯一層蠟紙)。紙盒折成象火柴盒芯子的形狀。再把熔化的松香慢慢倒入盒內。當松香凝結變硬以後,撕去紙盒,用快刀小心地削去標本四周多餘部分,這是琥珀標本的毛坯,只有上面透明,可以看清楚裡面的小昆蟲,其餘的五面是毛糙、不透明的,看不清裡面的小昆蟲,還必須經過酒精洗滌,晾乾,這樣整塊人造琥珀通身透明,小昆蟲象冬眠般地睡在裡面,微細的結構都看得一清二楚,好象一塊真的昆蟲琥珀一樣。裝在玻璃盒內,標本就製成功了。
25、製作不易生鏽的鐵釘(帶有氧化膜)
材料:鐵釘
儀器:三腳架,石棉網,酒精燈,燒杯,試管
藥品:稀鹽酸,稀氫氧化鈉,氫氧化鈉固體,硝酸鈉,亞硝酸鈉,蒸餾水
步驟:
1、先用試管量取適量稀氫氧化鈉,把鐵釘投進,除去油膜
2、再用試管量取適量稀鹽酸,把鐵釘投進,除去鍍鋅層,氧化膜和鐵鏽
3、稱取2g固體氫氧化鈉,0.3g硝酸鈉和一角匙亞硝酸鈉,在燒杯中溶於10ml蒸餾水
4、把鐵釘投入燒杯中,加熱至表面生成亮藍色或黑色的物質為止
原理:
亞硝酸根在中性和鹼性環境中有一定的氧化性,在強鹼溶液中,與鐵反應生成亞鐵酸鈉(Na2Fe2O4)和一水合氨,生成的亞鐵酸鈉不穩定,在亞硝酸根和鐵的作用下在鐵表面分解為緻密氧化膜。
注意:
NaOH有強烈腐蝕性,並且溶於水時放出大量熱。而亞硝酸鈉為劇毒物質,做完實驗要徹底把手洗乾淨。
寫化學日記將難點化整為零
不少聰明的孩子別的學科成績尚可,就是化學老是丟分,有人稱化學為理科中的文科,因為化學知識比較散、雜,好似一盤散沙,更需要整理,而課後寫化學日記不失為一個好的做法。具體地說化學日記可以包括以下幾部分內容:
1. 總結性日記 對本節教學內容知識點的整理,指出所學知識與前面知識的聯絡,本節課的重點知識及學習這些重點知識的體會,起到理解、鞏固、強化知識的作用。如酸與活潑金屬的反應,既是金屬的性質,又是酸的通性,對金屬具體有些什麼要求,對酸又有些什麼要求,如果不符合會產生什麼後果?為什麼?進行研究。
2. 質疑性日記 包括在做作業時遇到的問題、困惑及透過作業對課堂教學又產生了想法。如在比較了濃硫酸、稀硫酸不同的性質後,會產生一些疑問:為什麼同樣的溶質會產生如此不同的結果,這兩種溶液中的微粒成分有什麼不同,激發學生去探究的積極性。
3. 思路性日記 學生在解題過程中常常會出現各種巧妙的直覺思維,往往是教師也難以預料的,思路性日記就是學生表現出超乎尋常的靈感時及時記錄下來的一種化學日記,這其實是創造性思維的萌芽,也是稍縱即逝的思維的火花。
在藥品的生產、研究及檢驗等過程中,常常會遇到有機化合物的分離、提純和鑑別等問題。有機化合物的鑑別、分離和提純是三個既有關聯而又不相同的概念。
分離和提純的目的都是由混合物得到純淨物,但要求不同,處理方法也不同。分離是將混合物中的各個組分一一分開。在分離過程中常常將混合物中的某一組分透過化學反應轉變成新的化合物,分離後還要將其還原為原來的化合物。提純有兩種情況,一是設法將雜質轉化為所需的化合物,另一種情況是把雜質透過適當的化學反應轉變為另外一種化合物將其分離(分離後的化合物不必再還原)。
鑑別是根據化合物的不同性質來確定其含有什麼官能團,是哪種化合物。如鑑別一組化合物,就是分別確定各是哪種化合物即可。在做鑑別題時要注意,並不是化合物的所有化學性質都可以用於鑑別,必須具備一定的條件:
(1) 化學反應中有顏色變化
(2) 化學反應過程中伴隨著明顯的溫度變化(放熱或吸熱)
(3) 反應產物有氣體產生
(4) 反應產物有沉澱生成或反應過程中沉澱溶解、產物分層等。
本課程要求掌握的重點是化合物的鑑別,為了幫助大家學習和記憶,將各類有機化合物的鑑別方法進行歸納總結,並對典型例題進行解析。
一.各類化合物的鑑別方法
1.烯烴、二烯、炔烴:
(1)溴的四氯化碳溶液,紅色腿去
(2)高錳酸鉀溶液,紫色腿去。
2.含有炔氫的炔烴:
(1) 硝酸銀,生成炔化銀白色沉澱
(2) 氯化亞銅的氨溶液,生成炔化亞銅紅色沉澱。
3.小環烴:三、四元脂環烴可使溴的四氯化碳溶液腿色
4.鹵代烴:硝酸銀的醇溶液,生成鹵化銀沉澱;不同結構的鹵代烴生成沉澱的速度不同,叔鹵代烴和烯丙式鹵代烴最快,仲鹵代烴次之,伯鹵代烴需加熱才出現沉澱。
5.醇:
(1) 與金屬鈉反應放出氫氣(鑑別6個碳原子以下的醇);
(2) 用盧卡斯試劑鑑別伯、仲、叔醇,叔醇立刻變渾濁,仲醇放置後變渾濁,伯醇放置後也無變化。
6.酚或烯醇類化合物:
(1) 用三氯化鐵溶液產生顏色(苯酚產生蘭紫色)。
(2) 苯酚與溴水生成三溴苯酚白色沉澱。
7.羰基化合物:
(1) 鑑別所有的醛酮:2,4-二硝基苯肼,產生黃色或橙紅色沉澱;
(2) 區別醛與酮用託倫試劑,醛能生成銀鏡,而酮不能;
(3) 區別芳香醛與脂肪醛或酮與脂肪醛,用斐林試劑,脂肪醛生成磚紅色沉澱,而酮和芳香醛不能;
(4) 鑑別甲基酮和具有結構的醇,用碘的氫氧化鈉溶液,生成黃色的碘仿沉澱。
8.甲酸:用託倫試劑,甲酸能生成銀鏡,而其他酸不能。
9.胺:區別伯、仲、叔胺有兩種方法
(1)用苯磺醯氯或對甲苯磺醯氯,在NaOH溶液中反應,伯胺生成的產物溶於NaOH;仲胺生成的產物不溶於NaOH溶液;叔胺不發生反應。
(2)用NaNO2+HCl:
脂肪胺:伯胺放出氮氣,仲胺生成黃色油狀物,叔胺不反應。
芳香胺:伯胺生成重氮鹽,仲胺生成黃色油狀物,叔胺生成綠色固體。
10.糖:
(1) 單糖都能與託倫試劑和斐林試劑作用,產生銀鏡或磚紅色沉澱;
(2) 葡萄糖與果糖:用溴水可區別葡萄糖與果糖,葡萄糖能使溴水褪色,而果糖不能。
(3)麥芽糖與蔗糖:用託倫試劑或斐林試劑,麥芽糖可生成銀鏡或磚紅色沉澱,而蔗糖不能。
二.例題解析
例1.用化學方法鑑別丁烷、1-丁炔、2-丁炔。
分析:上面三種化合物中,丁烷為飽和烴,1-丁炔和2-丁炔為不飽和烴,用溴的四氯化碳溶液或高錳酸鉀溶液可區別飽和烴和不飽和烴,1-丁炔具有炔氫而2-丁炔沒有,可用硝酸銀或氯化亞銅的氨溶液鑑別。因此,上面一組化合物的鑑別方法為:
例2.用化學方法鑑別氯苄、1-氯丙烷和2-氯丙烷。
分析:上面三種化合物都是鹵代烴,是同一類化合物,都能與硝酸銀的醇溶液反應生成鹵化銀沉澱,但由於三種化合物的結構不同,分別為苄基、二級、一級鹵代烴,它們在反應中的活性不同,因此,可根據其反應速度進行鑑別。上面一組化合物的鑑別方法為:
例3.用化學方法鑑別下列化合物
苯甲醛、丙醛、2-戊酮、3-戊酮、正丙醇、異丙醇、苯酚
分析:上面一組化合物中有醛、酮、醇、酚四類,醛和酮都是羰基化合物,因此,首先用鑑別羰基化合物的試劑將醛酮與醇酚區別,然後用託倫試劑區別醛與酮,用斐林試劑區別芳香醛與脂肪醛,用碘仿反應鑑別甲基酮;用三氯化鐵的顏色反應區別酚與醇,用碘仿反應鑑別可氧化成甲基酮的醇。鑑別方法可按下列步驟進行:
(1) 將化合物各取少量分別放在7支試管中,各加入幾滴2,4-二硝基苯肼試劑,有黃色沉澱生成的為羰基化合物,即苯甲醛、丙醛、2-戊酮、3-戊酮,無沉澱生成的是醇與酚。
(2) 將4種羰基化合物各取少量分別放在4支試管中,各加入托倫試劑(氫氧化銀的氨溶液),在水浴上加熱,有銀鏡生成的為醛,即苯甲醛和丙醛,無銀鏡生成的是2-戊酮和3-戊酮。
(3) 將2種醛各取少量分別放在2支試管中,各加入斐林試劑(酒石酸鉀鈉、硫酸酮、氫氧化鈉的混合液),有紅色沉澱生成的為丙醛,無沉澱生成的是苯甲醛。
(4) 將2種酮各取少量分別放在2支試管中,各加入碘的氫氧化鈉溶液,有黃色沉澱生成的為2-戊酮,無黃色沉澱生成的是3-戊酮。
(5) 將3種醇和酚各取少量分別放在3支試管中,各加入幾滴三氯化鐵溶液,出現蘭紫色的為苯酚,無蘭紫色的是醇。
(6) 將2種醇各取少量分別放在支試管中,各加入幾滴碘的氫氧化鈉溶液,有黃色沉澱生成的為異丙醇,無黃色沉澱生成的是丙醇。
1、彩色溫度計的製作
【實驗原理】
鈷的水合物在加熱逐步失水時,會呈現不同的顏色,因此可以根據溫度的變
化而呈現的顏色變化做成溫度計。
【實驗步驟及現象】
在試管中加入半試管95%乙醇和少量紅色氯化鈷晶體(CoCl2·6H2O),
振盪使其溶解,在常溫下呈紫紅色,加熱時隨溫度升高顏色呈藍紫色至純藍。
2、蘇打——酸滅火器
【實驗步驟及現象】
(A)如下圖所示,用一個大瓶子配上一個單孔膠塞並插上玻璃管。向瓶中
加入一些碳酸氫鈉溶液,取一支能裝入瓶內的試管,盛滿濃鹽酸後,將試管緩慢
放入瓶中,使試管能豎立起來,塞上插有玻璃管的膠塞。使用滅火器時,倒轉瓶
子並將玻璃管口指向火焰。小心!不要把管口對著別人或自己。
(B)向酸中加入洗滌劑以產生起覆蓋作用的泡沫。將瓶子對準火焰,迅速
倒轉瓶子,劇烈反應生成大量二氧化碳,則氣體的壓力將液體從管口壓出而滅
火。
3、魔棒點燈
你能不用火柴,而是用一根玻璃棒將酒精燈點燃麼?
實驗:取少量高錳酸鉀晶體放在表面皿(或玻璃片)上,在高錳酸鉀上滴2、3滴濃硫酸,用玻璃棒蘸取後,去接觸酒精燈的燈芯,酒精燈立刻就被點著了。
4、建造一座“水中花園”
將矽酸鈉(Na2SiO3)溶於水中製成溶質質量分數為40%的水玻璃,輕輕將
鹽的晶粒,如鈷、鐵、銅、鎳和鉛的氯化物,鋁、鐵、銅和鎳的硫酸鹽,鈷、
鐵、銅和鎳的硝酸鹽,加入到水玻璃中(注意不能搖混),則五彩繽紛的“花”
就慢慢地生長起來了。
5、噴霧作畫
實驗原理
FeCl3溶液遇到硫氰化鉀(KSCN)溶液顯血紅色,遇到亞鐵氰化鉀〔K4[Fe(CN)6]〕溶液顯藍色,遇到鐵氰化鉀〔K3[Fe(CN)6]〕溶液顯綠色,遇苯酚顯紫色。FeCl3溶液噴在白紙上顯黃色。
實驗用品
白紙、毛筆、噴霧器、木架、摁釘。
FeCl3溶液、硫氰化鉀溶液、亞鐵氰化鉀濃溶液、鐵氰化鉀濃溶液、苯酚濃溶液。
實驗步驟
1. 用毛筆分別蘸取硫氰化鉀溶液、亞鐵氰化鉀濃溶液、
鐵氰化鉀濃溶液、苯酚濃溶液在白紙上繪畫。
2. 把紙晾乾, 釘在木架上。
3. 用裝有FeCl3溶液的噴霧器在繪有圖畫的白紙上噴上FeCl3溶液。
6、木器或竹器上刻花(字)法
反應原理:稀硫酸在加熱時成為濃硫酸,具有強烈的脫水性,使纖維素
(C6H10O5)n失水而碳化,故呈現黑色或褐色。洗去多餘的硫酸,在木(竹)器上就
得到黑色或褐色的花或字。
實驗步驟:用毛筆蘸取質量分數為5%的稀硫酸在木器(或竹器)上畫花或寫
字。晾乾後把木(竹)器放在小火上烘烤一段時間,用水洗淨,在木(竹)器上就
得到黑色或褐色的花樣或字跡。
7、蛋白留痕
取一隻雞蛋,洗去表面的油汙,擦乾。用毛筆蘸取醋酸,在蛋殼上寫字。等醋酸蒸發後,把雞蛋放在稀硫酸銅溶液裡煮熟,待蛋冷卻後剝去蛋殼,雞蛋白上留下了藍色或紫色的清晰字跡,而外殼卻不留任何痕跡。
這是因為醋酸溶解蛋殼後能少量溶入蛋白。雞蛋白是由氨基酸組成的球蛋白,它在弱酸性條件中發生水解,生成多肽等物質,這些物質中的肽鍵遇Cu2+發生絡合反應,呈現藍色或者紫色。
8、紫羅蘭的變色實驗
—— 酸鹼指示劑原理
這個季節正好是有紫羅蘭的時候,可以用紫羅蘭來做酸鹼指示劑啊。
實驗操作見新教材(人教版),很有意思的。這個實驗簡單實驗現象明顯。用菊花做的效果也不錯。
當初玻義耳可是透過偶然發現這個現象而提出酸鹼指示劑這個概念的哦。
9、檢驗含碘食鹽成分中的碘
實驗原理
含碘食鹽中含有碘酸鉀(KIO3),除此之外,一般不含有其他氧化性物質。在酸性條件下IO3-能將I-氧化成I2, I2遇澱粉試液變藍;而不加碘的食鹽則不能發生類似的反應。
實驗用品
試管、膠頭滴管。
含碘食鹽溶液、不加碘食鹽溶液、KI溶液、稀硫酸、澱粉試液。
實驗步驟
1. 在2支試管中分別加入少量含碘食鹽溶液和不加碘食鹽溶液,然後各滴入幾滴稀硫酸,再滴入幾滴澱粉試液。觀察現象。
2. 在另一試管中加入適量KI溶液和幾滴稀硫酸,然後再滴入幾滴澱粉試液。觀察現象。
3. 將第3支試管中的液體分別倒入前2支試管裡,混合均勻,觀察現象。
10、自制汽水
汽水是由礦泉水或經過煮沸、紫外線照射消毒後的飲用水,充以二氧化碳製成
的。屬於含二氧化碳的碳酸飲料。工廠製作汽水是透過加壓的方法,使二氧化碳氣
溶解在水裡。汽水中溶解的二氧化碳越多,質量越好。市場上銷售的汽水,大約是
1體積水中溶有l體積~4.5體積二氧化碳。有的汽水中除含二氧化碳外,還加入適
量白糖、果汁和香精。
二氧化碳從體內排出時,可以帶走一些熱量,因此喝汽水能解熱消渴。喝冰鎮
汽水時,由於汽水的溫度更低,溶解的二氧化碳更多(0 ℃時,二氧化碳的溶解度
比20 ℃時大1倍),有更多的二氧化碳要從體內排出,能帶走更多的熱量,所以更
能降低腸胃的溫度。因此,千萬不能大量飲用冰鎮汽水,以免對腸胃產生強烈的冷
刺激,引起胃痙攣、腹痛,甚至誘發腸胃炎。此外,過量的汽水會沖淡胃液,降低
胃液的消化能力和殺菌作用,影響食慾,甚至加重心臟、腎臟負擔,引起身體不適。
在實驗室和家庭中也可以自制汽水。取一個洗刷乾淨的汽水瓶,瓶里加入佔容
積80%的冷開水,再加入白糖及少量果味香精,然後加入2 g碳酸氫鈉,攪拌溶解
後,迅速加入2 g檸檬酸。並立即將瓶蓋壓緊,使生成的氣體不能逸出,而溶解在
水裡。將瓶子放置在冰箱中降溫。取出後,開啟瓶蓋就可以飲用。
11、檢驗尿糖
〔實驗原理〕
糖尿病患者尿液中含有葡萄糖,含糖量多,則病情重。檢驗尿液中的含糖量,
可以用硫酸銅跟酒石酸鉀鈉與氫氧化鈉溶液配製成的叫做費林試劑的藥液來檢驗。
其反應原理與用氫氧化銅懸濁液檢驗醛基相同。
〔實驗操作〕
①配製費林試液
取100 mL蒸餾水,加入3.5 g硫酸銅晶體(CuSO4·5H2O)製成溶液I;另取
100 mL蒸餾水,加入17.3 g酒石酸鉀鈉(NaKC4H4O6·4H2O)和 6 g氫氧化鈉製成溶
液II。將溶液I與溶液II分裝在兩隻潔淨的帶密封塞的試劑瓶中,使用時等體積混
合即成費林試液。
②檢驗
用吸管吸取少量尿液(1mL~2 mL)注入一支潔淨的試管中,再用另一支吸管
向試管中加入3~4滴費林試劑,在酒精燈火焰上加熱至沸騰,加熱後:(1)若溶
液仍為藍色,表明尿液中不含糖,用“-”表示;(2)若溶液變為綠色,表明尿
液中含少量糖,用“+”表示;(3)若溶液呈黃綠色,表明尿糖稍多,用“++”表
示;(4)若溶液呈土黃色,表明尿糖較多,用“+++”表示;(5)若溶液呈磚紅
色渾濁,說明尿糖很多,用“++++”表示。
12、蔬菜中維生素C的測定
【實驗原理】
澱粉溶液遇到碘會變成藍紫色,這是澱粉的特性。而維生素C能與藍紫色溶液中
的碘發生作用,使溶液變成無色。透過這個原理,可以用來檢驗一些蔬菜中的維生
素C。 【實驗步驟及現象】
在玻璃瓶內放少量澱粉,倒入一些開水,並用小棒攪動成為澱粉溶液。滴入2
~3 滴碘酒,你會發現乳白色的澱粉液變成了藍紫色。再找2 ~3 片青菜,摘去菜
葉,留下葉柄,榨取出葉柄中的汁液,然後把汁液慢慢滴入玻璃瓶中的藍紫色的液
體中,邊滴入邊攪動。這時,你又會發現藍紫色的液體又變成了乳白色。說明青菜
中含有維生素C。
13、鞭炮的製作
①配方 硝酸鉀3 g、硫磺2 g、炭粉4 g~5 g、蔗糖5 g、鎂粉l g~2 g混
合,點燃即爆炸。
②反應 反應以1硫2硝3碳的黑色火藥為基礎(實際質量配比是:硝酸鉀佔
75%、硫佔10%、炭佔15%):2KNO3+S+3C == K2S+N2+3CO2
蔗糖作為氣體發生劑以增加響度,鎂則為發光劑。試驗可在一坩堝中進行。如
用硬紙做成筒殼,將原料填入並用導火索(30%硝酸鉀溶液浸過的紙卷)點燃,則
為爆竹。將若干小爆竹用導火索連線,即為鞭炮,是現代炸彈的前身。
14、固體酒精
酒精與水可以任意比混溶,醋酸鈣只溶於水而不溶於酒精。當飽和醋酸鈣溶液注入酒精中時,飽和溶液中的水溶解於酒精中,致使醋酸鈣從酒精溶液中析出,呈半固態的凝膠狀物質——“膠凍”,酒精充填其中。點燃膠狀物時,酒精便燃燒起來。
實驗用品
藥匙、燒杯、量筒、玻璃棒、蒸發皿、火柴。
酒精(質量分數95%以上)、醋酸鈣、蒸餾水。
實驗步驟
1. 在燒杯中加入20 mL蒸餾水,再加入適量醋酸鈣,製備醋酸鈣飽和溶液。
2. 在大燒杯中加入80 mL酒精,再慢慢加入15 mL飽和醋酸鈣溶液,用玻璃棒不斷攪拌,燒杯中的物質開始時出現渾濁,繼而變稠並不再流動,最後成為凝膠狀。
3. 取出膠凍,捏成球狀,放在蒸發皿中點燃。膠凍立即著火,併發出藍色火焰。
15、一觸即發
〔實驗原理〕 乙炔通入銀氨溶液生成乙炔銀沉澱,乙炔銀乾燥後若受熱、摩擦或撞擊都會發生爆炸。
C2H2+2[Ag(NH3)2]OH→C2Ag2+2H2O+4NH3
加熱
C2Ag2====2C+2Ag
〔實驗操作〕
在大試管中裝入新制的銀氨溶液15 mL~20 mL,向其中通入乙炔氣體,立即反應生成灰白色的乙炔銀沉澱,繼續通入乙炔至反應完全後過濾,洗滌乾淨濾渣,將濾渣分為綠豆大小的若干撮,放在一張濾紙上在陰涼穩妥處風乾。將風乾後的乙炔銀放在厚書本中,稍用力合上書本即發生爆炸;放在地面用鞋底輕輕一擦也發生爆炸;放在石棉網上微熱或用星火接觸也發生爆炸。
〔實驗成敗關鍵及注意事項〕
本實驗不難做,但實驗後的殘留物一定要及時處理掉以確保安全
16、電池的製作
一、伽伐尼電池
①方法
用一根5 cm銅絲和一條2 mm寬的鋅片,分別插到土豆或西紅柿內;再用耳機的兩端接觸銅絲和鋅片,便能清晰地聽到聲音。如果把12個土豆按上法每個都插入銅片和鋅片然後串聯,接上電鍵及1.5 V的小電珠;合鍵時電珠被點亮。
1780年義大利的伽伐尼從青蛙腿的觸電肌肉收縮發現了生物電,提出了原電池的
雛形。
②原理
銅鋅電池中銅為正極、鋅為負極,土豆汁或西紅柿汁為電解質溶液,起導電
作用。
17、自動長毛的鴨子:
用鋁皮剪成一個鴨子形狀(兔子、貓、老鼠……隨便啦),用棉籤沾上HgNO3溶液塗在鋁皮上,過幾分鐘後將鋁皮上的HgNO3搽幹。接著就可以看見鋁鴨子自動長出白毛出來!
實驗原理:鋁為活潑金屬,但由於鋁表面有致密的氧化膜,阻止了鋁與空氣的反應。HgNO3溶液塗上去後,破壞了緻密氧化膜,同時形成Al-Hg合金,使得Al表面不能再形成緻密氧化膜。Al可以持續和空氣中的氧氣反應,生成白色Al2O3。
注意事項:HgNO3為劇毒化合物,實驗時注意防護措施!
18、不用電的電燈泡
燈泡中裝有鎂條和濃硫酸,它們在燈泡內發生激烈的化學反應,引起了放熱發光。大家知道,濃硫酸具有強烈的氧化性,尤其是和一些金屬相遇時更能顯示出它的氧化本領。金屬鎂又是特別容易被氧化的物質,所以它倆是天生的“門當戶對”了,只要一相遇,便立刻發生脫的化學反應:
Mg + 2H2SO4(濃)= MgSO4 + SO2 + 2H20
在反應過程中放出大量的熱量,使電燈泡內的溫度急劇上升,很快地使鎂條達到燃點,在濃硫酸充分供給氧的情況下,鎂條燃燒得更旺,好象照明彈一樣。
19、燒不著的棉布
棉布是由棉花製成的,棉花主要的化學成分是纖維素分子構成的,它含有碳、氫、氧元素,所以是可燃的物質。布條事先浸過30%的磷酸鈉溶液,晾乾後再浸入30%的明礬溶液中,再晾於,這樣,布條上就有兩種化學藥品,磷酸鈉和明礬,磷酸鈉在水中顯鹼性,而明礬在水中顯酸性,它們反應之後除生成水外,還生成不溶解於水的氫氧化鋁。所以實際上棉布條被一層氫氧化鋁薄膜包圍了,氫氧化鋁遇熱後又變成了氧化鋁和水,就是這層緻密的氧化鋁薄膜保護了布條,才免於火的襲擊。經過這樣處理過的棉布在工農業生產和國防建設上都廣泛的應用。
20、紅糖制白糖
【實驗原理】
紅糖中含有一些有色物質,要製成白糖,須將紅糖溶於水,加入適量活性炭,將紅糖中的有色物質吸附,再經過濾、濃縮、冷卻後便可得到白糖。
【實驗步驟及現象】
稱取5 g~10 g紅糖放在小燒杯中,加入40 mL水,加熱使其溶解,加入0.5 g~1 g活性炭,並不斷攪拌,趁熱過濾懸濁液,得到無色液體,如果濾液呈黃色,可再加入適量的活性炭,直至無色為止。將濾液轉移到小燒杯裡,在水浴中蒸發濃縮。當體積減少到原溶液體積的1/4左右時,停止加熱。從水浴中取出燒杯,自然冷卻,有白糖析出。
21、自制指示劑
實驗原理
許多植物的花、果、莖、葉中都含有色素,這些色素在酸性溶液或鹼性溶液裡顯示不同的顏色,可以作為酸鹼指示劑。
實驗用品
試管、量筒、玻璃棒、研缽、膠頭滴管、點滴板、漏斗、紗布。
花瓣(如牽牛花)、植物葉子(如紫甘藍)、蘿蔔(如胡蘿蔔、北京心裡美蘿蔔)、酒精溶液(乙醇與水的體積比為1∶1)、稀鹽酸、稀NaOH溶液。
實驗步驟
1. 取一些花瓣、植物葉子、蘿蔔等,分別在研缽中搗爛後,各加入5 mL酒精溶液,攪拌。再分別用4層紗布過濾,所得濾液分別是花瓣色素、植物葉子色素和蘿蔔色素等的酒精溶液,將它們分裝在3支試管中。
2. 在白色點滴板的孔穴中分別滴入一些稀鹽酸、稀NaOH溶液、蒸餾水,然後各滴入3滴花瓣色素的酒精溶液。觀察現象。
3. 用植物葉子色素的酒精溶液、蘿蔔色素的酒精溶液等代替花瓣色素的酒精溶液做上述實驗,觀察現象。
22、玻璃棒點燃了冰塊
玻璃棒能點燃冰塊,不用火柴和打火機,只要用玻璃棒輕輕一點,冰塊就立刻地燃燒起來,而且經久不熄。你如果有興趣,可以做個實驗看看。先在一個小碟子裡,倒上1一2小粒高錳酸鉀,輕輕地把它研成粉未,然後滴上幾滴濃硫酸,用玻璃棒攪拌均勻,蘸有這種混合物的玻璃棒,就是一隻看不見的小火把,它可以點燃酒精燈,也可以點燃冰塊。不過,在冰塊上事先放上一小塊電石,這樣,只要用玻璃棒輕輕往冰塊上一觸,冰塊馬上就會燃燒起來。請讀者試驗後,做出答案來。
道理很簡單。冰塊上的電石(化學名稱叫碳化鈣)和冰表面上少量的水發生反應,這種反應所生成的電石氣(化學名稱叫乙炔)是易燃氣體。由於濃硫酸和高錳酸鉀都是強氧化劑,它足以能把電石氣氧化並且立刻達到燃點,使電石氣燃燒,另外,由於水和電石反應是放熱反應,加之電石氣的燃燒放熱,更使冰塊熔化成的水越來越多,所以電石反應也越加迅速,電石氣產生的也越來越多,火也就越來越旺。
23、白花變藍花
器具:鐵架臺、鐵夾、蒸發皿、滴管
藥品:鋅粉、碘片、漿糊
方法:取一隻蒸發皿放入2克鋅粉和2克碎碘片,拌和均勻,在蒸發皿的正上方吊一朵白紙花,白紙花上塗以麵粉漿糊。
一朵白紙花,現在我要“滴水生紫煙、紫煙造蘭花”。然後用膠頭滴管吸取冷水,加一二滴於混合粉上,立即有紫煙和白霧騰空而起,團團彩雲都搶著去擁抱白紙花,把白花染成蘭花,再薰染一二次,藍花更加鮮豔、逼真。
原理:幹態下的碘片和鋅粉,常溫下不易直接化合,加入少量水作催化劑後,立即劇烈反應生成碘化鋅並放出大量的熱,使未反應的碘昇華成紫煙,水受熱汽化,空中冷凝成白霧,碘和白紙花上的麵粉接觸顯蘭色,於是紫煙造出藍花。
24、琥珀”標本的製作
我們可以選用優質(特級)松香,自己動手製作一塊人造琥珀標本,花費不多,操作也不難。現將製作方法介紹如下:
把買來的優質松香(用量的多少根據昆蟲大小來決定,一般100克左右就能做一塊),放在燒杯內,加少量酒精(它們的比例一般採用10:1),用酒精燈加熱,不斷地用玻璃棒攪拌,直到松香熔化,含的酒精基本上蒸發就好了
然後,把要做標本的蝴蝶、New Beetle、小植物放在事先用硬紙摺好的小紙盒內(先在摺好的紙盒內襯一層蠟紙)。紙盒折成象火柴盒芯子的形狀。再把熔化的松香慢慢倒入盒內。當松香凝結變硬以後,撕去紙盒,用快刀小心地削去標本四周多餘部分,這是琥珀標本的毛坯,只有上面透明,可以看清楚裡面的小昆蟲,其餘的五面是毛糙、不透明的,看不清裡面的小昆蟲,還必須經過酒精洗滌,晾乾,這樣整塊人造琥珀通身透明,小昆蟲象冬眠般地睡在裡面,微細的結構都看得一清二楚,好象一塊真的昆蟲琥珀一樣。裝在玻璃盒內,標本就製成功了。
25、製作不易生鏽的鐵釘(帶有氧化膜)
材料:鐵釘
儀器:三腳架,石棉網,酒精燈,燒杯,試管
藥品:稀鹽酸,稀氫氧化鈉,氫氧化鈉固體,硝酸鈉,亞硝酸鈉,蒸餾水
步驟:
1、先用試管量取適量稀氫氧化鈉,把鐵釘投進,除去油膜
2、再用試管量取適量稀鹽酸,把鐵釘投進,除去鍍鋅層,氧化膜和鐵鏽
3、稱取2g固體氫氧化鈉,0.3g硝酸鈉和一角匙亞硝酸鈉,在燒杯中溶於10ml蒸餾水
4、把鐵釘投入燒杯中,加熱至表面生成亮藍色或黑色的物質為止
原理:
亞硝酸根在中性和鹼性環境中有一定的氧化性,在強鹼溶液中,與鐵反應生成亞鐵酸鈉(Na2Fe2O4)和一水合氨,生成的亞鐵酸鈉不穩定,在亞硝酸根和鐵的作用下在鐵表面分解為緻密氧化膜。
注意:
NaOH有強烈腐蝕性,並且溶於水時放出大量熱。而亞硝酸鈉為劇毒物質,做完實驗要徹底把手洗乾淨。