實(shí)驗(yàn)室制取一氧化氮的發(fā)生裝置選用什么,收集裝置應(yīng)選用什么?
實(shí)驗(yàn)室制取一氧化氮的發(fā)生裝置選用什么,收集裝置應(yīng)選用什么?
原理:3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。
收集:只能用排水法,因?yàn)橐谎趸獣?huì)和氧氣反應(yīng),2NO+O2==2NO2,而二氧化氮可以和水反應(yīng)得到一氧化氮,3NO2+H2O==2HNO3+NO。裝置:制取裝置和制氫氣一樣,收集用排水法。
對(duì)人體吸入空氣和呼出氣體的探究實(shí)驗(yàn)必須檢查裝置密閉性對(duì)嗎
對(duì)人體吸入空氣和呼出氣體的探究實(shí)驗(yàn)必須檢查裝置密閉性對(duì)嗎?是對(duì)的。對(duì)人體吸入和呼出氣體的研究一、使用教材北京版義務(wù)教育教科書(shū)九年級(jí)《化學(xué)》二、實(shí)驗(yàn)器材導(dǎo)管、塑料吸管、細(xì)銅管、集氣瓶、玻璃片、火柴、酒精燈、木棍、塑料袋、氣球、蠟燭、燃燒匙、注射器、膠塞、錐形瓶、小燒杯、鐵架臺(tái)、石灰水、氫氧化鈉溶液、飽和碳酸氫鈉溶液、紅磷、白磷、氯化鈷試紙、氧氣傳感器、二氧化碳傳感器、相對(duì)濕度傳感器、數(shù)據(jù)顯示模塊、數(shù)據(jù)采集器、氣液相密封器三、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)、創(chuàng)新要點(diǎn)?1. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容創(chuàng)新用探究身邊真實(shí)的問(wèn)題“吸入和呼出氣體成分不同”復(fù)習(xí)學(xué)過(guò)的知識(shí),改善學(xué)生對(duì)復(fù)習(xí)課枯燥乏味的認(rèn)識(shí),提高復(fù)習(xí)的興趣和效果。2.實(shí)驗(yàn)裝置創(chuàng)新(1)空氣中氧氣含量的測(cè)定??圖1.探究吸入呼出氣體中氧氣含量研究1方法:實(shí)驗(yàn)前先檢查裝置的氣密性,在玻璃注射器中放入一塊白磷,將活塞推到一定的刻度,將注射器針頭插到橡皮塞上密封,然后將注射器和膠塞一起放到熱水中,白磷燃燒后取出注射器,放置到室溫,觀察注射器活塞移動(dòng)的距離。優(yōu)點(diǎn):測(cè)定氧氣含量在密閉容器中進(jìn)行,環(huán)保誤差小。(2)吸入和呼出氣體中水蒸氣含量測(cè)定方案?圖2.探究吸入呼出氣體中水蒸氣含量方法1.在銅管上套上一段玻璃管,觀察比較玻璃管內(nèi)壁水霧的變化。銅的導(dǎo)熱性保證了吸入和呼出氣體的溫度相同,實(shí)驗(yàn)后能看到呼出氣體的玻璃管內(nèi)壁水霧明顯。?圖3數(shù)字化實(shí)驗(yàn)儀器探究吸入呼出氣體中水蒸氣含量方法2.用氣液相密封器收集等體積的吸入和呼出氣體,將數(shù)據(jù)顯示模塊連與相對(duì)濕度傳感器連接,將傳感器插入密封器上孔,打開(kāi)數(shù)據(jù)顯示模塊開(kāi)關(guān)讀取數(shù)據(jù)。優(yōu)點(diǎn)便捷、快速、適合學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。?(3)吸入和呼出氣體中二氧化碳、水蒸氣一體化裝置方法:實(shí)驗(yàn)前向兩個(gè)錐形瓶中加入等量的石灰水,用手捏住左側(cè)橡皮管,從細(xì)銅管端吸氣,觀察到右側(cè)錐形瓶中長(zhǎng)導(dǎo)管下冒氣泡,石灰水沒(méi)有明顯變化,進(jìn)氣玻璃導(dǎo)管中的藍(lán)色氯化鈷試紙無(wú)明顯變化;呼氣時(shí)手捏住右
?圖4吸入和呼出氣體中二氧化碳、水蒸氣探究側(cè)橡皮管,觀察左側(cè)錐形瓶中的石灰水變渾濁,出氣的短導(dǎo)管中的氯化鈷試紙由藍(lán)色變?yōu)榉凵#然捲嚰埵褂们跋壬陨约訜崾蛊錇樗{(lán)色 )優(yōu)點(diǎn):對(duì)比實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯,氯化鈷檢測(cè)水的存在現(xiàn)象明顯。(4)數(shù)字化一體實(shí)驗(yàn)運(yùn)用氧氣傳感器、二氧化碳傳感器、相對(duì)濕度傳感器、氣液相密封器、數(shù)據(jù)采集器,同時(shí)快捷準(zhǔn)確直觀的測(cè)定吸入和呼出氣體中氧氣、二氧化碳、水蒸氣含量的不同。?圖5.數(shù)字化實(shí)驗(yàn)研究吸入和呼出氣體四、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路和創(chuàng)新點(diǎn)進(jìn)入初三化學(xué)復(fù)習(xí)階段,知識(shí)的梳理和大量的習(xí)題訓(xùn)練課,會(huì)讓學(xué)生感到復(fù)習(xí)課的枯燥乏味。為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,鞏固學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和應(yīng)用,我設(shè)計(jì)了本節(jié)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)課。我依據(jù)義務(wù)教育化學(xué)課程基本理念,注意從學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)出發(fā),讓他們?cè)谑煜さ纳钋榫持懈惺芑瘜W(xué)的重要性。引導(dǎo)學(xué)生從身邊的生活中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,走進(jìn)課堂設(shè)計(jì)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),將學(xué)過(guò)的知識(shí)靈活的運(yùn)用遷移到解決實(shí)際問(wèn)題中去。通過(guò)本節(jié)課內(nèi)容的學(xué)習(xí),學(xué)生可以鞏固氣體的收集方法、氧氣、二氧化碳、水蒸氣的檢驗(yàn)方法,氧氣含量的測(cè)定原理,深化運(yùn)用對(duì)比實(shí)驗(yàn)方法和控制變量的思想探究解決問(wèn)題的能力。數(shù)字化實(shí)驗(yàn)儀器的運(yùn)用使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加快速,直觀,準(zhǔn)確。學(xué)生可以體驗(yàn)到從定性到定量研究問(wèn)題的便捷和高效,啟迪學(xué)生思維,拓展學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的新思路。五、實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)依據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合學(xué)校的資源、具體的學(xué)情,制定本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo):(1)能根據(jù)實(shí)際情況選擇正確的氣體收集方法;(2)鞏固氧氣、二氧化碳的性質(zhì),水的鑒別方法,空氣中氧氣含量測(cè)定原理的遷移和運(yùn)用。(3)體驗(yàn)從定性到定量設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程。(4)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中觀察、分析、表述,合作交流的能力進(jìn)一步提高,感受學(xué)習(xí)化學(xué)的樂(lè)趣和價(jià)值。六、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容1.探究吸入和呼出氣體的收集方法,復(fù)習(xí)氧氣二氧化碳的收集方法。
2.探究吸入和呼出氣體中氧氣含量的不同,復(fù)習(xí)氧氣的助燃性和空氣中氧氣含量的測(cè)定方法。3.探究吸入和呼出氣體中二氧化碳含量,復(fù)習(xí)二氧化碳的檢驗(yàn)方法和兩種堿的反應(yīng)。4.探究吸入和呼出氣體中水蒸氣的含量復(fù)習(xí)水蒸氣鑒別方法5.吸入和呼出氣體檢驗(yàn)的綜合實(shí)驗(yàn)。七、實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程創(chuàng)設(shè)情境,提出問(wèn)題:上課時(shí)教師先提出問(wèn)題:我們教室里為什么要經(jīng)常開(kāi)窗通風(fēng)呢?學(xué)生回答后追問(wèn)人體吸入的空氣和呼出的氣體有什么不同?它們的成分含量有什么變化?設(shè)計(jì)意圖:從身邊熟悉的情景中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,點(diǎn)燃學(xué)生的探究熱情,引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入化學(xué)探究的課堂。交流討論,做出猜想:學(xué)生會(huì)通過(guò)生物課學(xué)習(xí)的呼吸作用對(duì)呼出的氣體做出有二氧化碳的猜想,有的同學(xué)還錯(cuò)認(rèn)為呼出氣體全是二氧化碳;有的學(xué)生會(huì)根據(jù)人工呼吸推斷出呼出的氣體中有氧氣;有的學(xué)生會(huì)根據(jù)冬天人呼出的氣體出現(xiàn)白霧,推測(cè)呼出氣體中水蒸氣的含量變多;對(duì)于氮?dú)猓鲞m當(dāng)?shù)囊龑?dǎo),因?yàn)樗幕瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,不參與呼吸作用,在吸入和呼出氣體中應(yīng)該是不變的,在本節(jié)課不做研究。學(xué)生通過(guò)交流討論梳理出以下的猜想模型:
空氣的成分 變化 呼出氣體的成分
氧氣 > 氧氣
二氧化碳 < 二氧化碳
水蒸氣 < 水蒸氣
氮?dú)?= 氮?dú)?/p>
設(shè)計(jì)意圖:培養(yǎng)根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)和學(xué)習(xí)過(guò)的知識(shí)做出合理的猜想,建構(gòu)出呼出氣體中各成分的含量變化模型,為實(shí)驗(yàn)探究做好準(zhǔn)備。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),探究對(duì)比教師啟發(fā)學(xué)生,探究吸入和呼出的氣體首先要收集氣體,然后再根據(jù)學(xué)習(xí)過(guò)的物質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行研究。活動(dòng)一、探究收集吸入和呼出的氣體的方法小組交流討論:由于要檢驗(yàn)水蒸氣,所以檢驗(yàn)水蒸氣存在的氣體不能用排水法收集,由于二氧化碳能溶于水,為了減小誤差用排飽和碳酸氫鈉溶液方法收集或用排空氣法收集。小結(jié):呼入空氣的收集的方法:(1)直接將集氣瓶敞口放置在室外的空氣中(2)在室外用打氣筒打氣用氣球收集,然后用塑料袋密封氣球。呼出氣體的收集方法:1.探究氧氣含量的可以用排水法或向上排空法收集;2.探究二氧化碳含量的氣體用排飽和碳酸氫鈉溶液的方法或向上排空氣的方法;
(3)測(cè)定水蒸氣含量的用向上排空氣法收集實(shí)驗(yàn)方案如下:??用氣球收集氣體后用塑料袋密封,方便用注射器收集氣體用氣液相密封裝置排空氣法收集氣體?用排水法收集氣體(?排飽和碳酸氫鈉溶液收集呼出的氣體?圖6.吸入和呼出氣體的收集方法設(shè)計(jì)意圖:學(xué)會(huì)根據(jù)研究的問(wèn)題和氣體的性質(zhì)選擇對(duì)實(shí)驗(yàn)誤差小的氣體的收集方法,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。收集完氣體后教師引導(dǎo)學(xué)生思考該如何進(jìn)行對(duì)氣體進(jìn)行研究呢?啟發(fā)學(xué)生運(yùn)用對(duì)比實(shí)驗(yàn)的方法對(duì)吸入和呼出氣體中的氧氣、二氧化碳、水分步進(jìn)行研究。活動(dòng)二.探究吸入和呼出氣體中氧氣含量的變化學(xué)生實(shí)驗(yàn)方法如下:方法1:將足量的紅磷引燃同時(shí)放入盛有等量空氣和呼出氣體的集氣瓶中觀察燃燒時(shí)間的長(zhǎng)短,紅磷熄滅快的,說(shuō)明氧氣含量比呼入氣體總氧氣含量低。方法2:將材質(zhì)相同大小相同的木條同時(shí)引燃,同時(shí)放入集氣瓶中,觀察木條在吸入和呼出氣體中熄滅的快慢。方法3.將兩個(gè)大小相同的蠟燭同時(shí)引燃后,將收集好的兩瓶大小相同的吸入和呼出的氣體同時(shí)倒扣到火焰上方,觀察火焰熄滅的快慢。方法4.用兩個(gè)帶支嘴的錐形瓶收集吸入和呼出的氣體,在錐形瓶底部鋪少量的細(xì)沙,加入適量的紅磷,支嘴用氣球密封,用于調(diào)節(jié)氣壓,蓋上膠塞,將注射氣活塞推到一定的刻度,檢查裝置的氣密性,加熱錐形瓶底部紅磷,泠卻后比較活塞移動(dòng)的距離。方法5.將注射器與帶刻度的試管連接,試管中加入適量的紅磷,實(shí)驗(yàn)前注射器先推到一定的刻度,加熱紅磷,冷卻后觀察比較用吸入和呼出氣體試驗(yàn)時(shí)活塞移動(dòng)的距離。教師演示實(shí)驗(yàn):見(jiàn)圖1的裝置結(jié)論1:吸入氣體中的氧氣含量比呼出氣體中的氧氣含量高。設(shè)計(jì)意圖:復(fù)習(xí)氧氣的助燃性,空氣中氧氣含量的測(cè)定實(shí)驗(yàn)原理的理解,訓(xùn)練學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的知識(shí)遷移應(yīng)用解決實(shí)際問(wèn)題的能力。活動(dòng)三.探究吸入和呼出氣體中二氧化碳含量的變化學(xué)生實(shí)驗(yàn)方法如下:
方法1.用注射器吸取相同量的吸入和呼出氣體中分別同時(shí)注入裝有等量的石灰水的燒杯中,觀察石灰水變渾濁的程度。方法2.分別用注射器吸入相同量的吸入和呼出的氣體,然后分別吸入等體積的石灰水,振蕩觀察變渾濁的程度。教師引導(dǎo):能否用氫氧化鈉溶液代替石灰水呢?如果沒(méi)有實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,該怎么把實(shí)驗(yàn)結(jié)果外顯出來(lái)呢?同學(xué)們商討后設(shè)計(jì)如下方案:方法3:用兩個(gè)帶刻度的體積大小相同的試管收集吸入和呼出的氣體,同時(shí)放入氫氧化鈉溶液中,觀察液面上升的高度。方法4:用兩個(gè)體積相同的軟塑料瓶收集吸入和呼出的氣體,然后分別加入等量的氫氧化鈉溶液,振蕩觀察變癟的程度。這時(shí)有的同學(xué)提出,呼出和呼入氣體中水分含量不同,是不是也會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果呢?如何排除吸入和呼出氣體中水分對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響呢?學(xué)生提出收集檢驗(yàn)二氧化碳含量的氣體時(shí)可以先通過(guò)盛濃硫酸的洗瓶再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。商討后我們選用在收集吸入和呼出氣體的裝置中先加入適量的氯化鈣,這樣再檢驗(yàn)二氧化碳多少時(shí)就排除了水分的影響。教師演示實(shí)驗(yàn):用注射器吸入等量的用氯化鈣干燥后的吸入和呼出的氣體,再吸入等量的氫氧化鈉溶液,然后迅速將注射器針頭插入橡皮塞,觀察注射器活塞移動(dòng)的距離。?圖7.吸入和呼出氣體中二氧化碳含量測(cè)定結(jié)論2.吸入氣體中二氧化碳的含量小于呼出氣體中二氧化碳的含量。設(shè)計(jì)意圖:復(fù)習(xí)二氧化碳的檢驗(yàn)方法以及與兩堿反應(yīng)的差異性,啟發(fā)學(xué)生對(duì)于無(wú)明顯現(xiàn)象的反應(yīng)如何將實(shí)驗(yàn)結(jié)果外顯化。引導(dǎo)學(xué)生思考如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明水蒸氣的含量呢?活動(dòng)四.探究吸入和呼出氣體中水蒸氣含量的變化學(xué)生實(shí)驗(yàn)方法如下:方法1.直接向玻璃片上呼氣,觀察比較玻璃片兩面水霧的多少。方法2.用玻璃導(dǎo)管呼氣,觀察玻璃管內(nèi)壁水霧的變化。這時(shí),有的同學(xué)就提出了異議,這種方法并不能說(shuō)明呼出氣體中水分含量高,因?yàn)楹舫鰵怏w的溫度高,遇冷后就會(huì)有水蒸氣冷凝現(xiàn)象。為了保證吸入和呼出的氣體是相同的溫度,我們?cè)撊绾巫瞿兀拷涣饔懻摵笪覀冊(cè)诖嘶A(chǔ)上做了改進(jìn)。
方法3.把一小段玻璃管上方連接一段長(zhǎng)的銅管,由于銅能迅速散熱,然后在觀察連接的玻璃管和空氣中的玻璃管的內(nèi)壁水蒸氣的變化。實(shí)驗(yàn)如圖2引導(dǎo)學(xué)生思考:有沒(méi)有更快捷直觀的測(cè)量方法呢?指導(dǎo)學(xué)生利用相對(duì)濕度傳感器比較吸入和呼出氣體中水蒸氣的多少。如圖3.結(jié)論3.吸入氣體中水蒸氣的含量小于呼出氣體中水蒸氣的含量。設(shè)計(jì)意圖:復(fù)習(xí)水蒸氣的鑒別方法,干燥劑的種類(lèi),進(jìn)一步鞏固對(duì)比實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)原則,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的科學(xué)性和嚴(yán)謹(jǐn)性。體驗(yàn)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)儀器的快捷直觀。啟發(fā)學(xué)生思考:有沒(méi)有同時(shí)檢驗(yàn)幾種氣體的實(shí)驗(yàn)方法呢?教師演示:測(cè)定水和二氧化碳的裝置。如圖4如何更直觀的用數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)明吸入和呼出氣體中氧氣、二氧化碳、水蒸氣的含量不同呢?教師演示:數(shù)字化實(shí)驗(yàn)儀器同時(shí)測(cè)定吸入和呼出氣體中氧氣、二氧化碳、相對(duì)濕度的實(shí)驗(yàn)。如圖5設(shè)計(jì)意圖:讓學(xué)生感受實(shí)驗(yàn)裝置一體化設(shè)計(jì),可以更加快捷高效的解決問(wèn)題;實(shí)驗(yàn)方式由傳統(tǒng)到數(shù)字化,定性到定量的轉(zhuǎn)變,使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加直觀,準(zhǔn)確。啟發(fā)學(xué)生思維,拓展學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的新思路。梳理總結(jié),得出結(jié)論(1)呼入的空氣中氧氣的含量比呼出的氣體含量高;(2)呼入的空氣中二氧化碳含量比呼出氣體的含量高;(3)呼入的空氣中水蒸氣含量比呼出氣體中含量高;我們的猜想成立!又因?yàn)檠鯕夤┖粑趸疾还┖粑瑸榱吮3纸淌覂?nèi)空氣含氧氣量高,所以要經(jīng)常開(kāi)窗通風(fēng)。設(shè)計(jì)意圖:前后呼應(yīng),得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論,解決了前面探究提出的問(wèn)題。八、實(shí)驗(yàn)效果評(píng)價(jià)(1)本節(jié)課基于真實(shí)的問(wèn)題情境展開(kāi)科學(xué)探究,不拘泥于課本,學(xué)生從提出問(wèn)題到解決問(wèn)題經(jīng)歷了一個(gè)完成的實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程,在此過(guò)程中學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、交流討論、解決問(wèn)題極大的調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動(dòng)性,讓復(fù)習(xí)課因?yàn)橛辛藢?shí)驗(yàn)而變得生動(dòng)有趣。(2)設(shè)計(jì)多種實(shí)驗(yàn)方案,師生一起對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行改進(jìn),激發(fā)了學(xué)生的潛力,啟迪了學(xué)生的思維,讓知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能得到了深化和運(yùn)用。(3)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)儀器可以快速準(zhǔn)確直觀的獲得數(shù)據(jù),使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加快速,直觀,準(zhǔn)確,讓實(shí)驗(yàn)由定性向定量發(fā)生轉(zhuǎn)變,拓展了學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的新思路。
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對(duì)人體吸入和呼出氣體的研究
對(duì)人體吸入和呼出氣體的研究
一、使用教材
北京版義務(wù)教育教科書(shū)九年級(jí)《化學(xué)》
二、實(shí)驗(yàn)器材
導(dǎo)管、塑料吸管、細(xì)銅管、集氣瓶、玻璃片、火柴、酒精燈、木棍、塑料袋、氣球、蠟燭、燃燒匙、注射器、膠塞、錐形瓶、小燒杯、鐵架臺(tái)、石灰水、氫氧化鈉溶液、飽和碳酸氫鈉溶液、紅磷、白磷、氯化
對(duì)的。人體吸入空氣和呼出空氣都是在人體內(nèi)的呼吸系統(tǒng)進(jìn)行的,都是密閉的空間,那么要做這種實(shí)驗(yàn),各種設(shè)施都必須密閉性完好,所以就必須要對(duì)他的密閉性進(jìn)行檢查確認(rèn)。
當(dāng)然啊,一是節(jié)省藥品;二是有的氣體有危險(xiǎn)性.
必須檢查,如果制取的是氫氣、一氧化氮等等,氣密性不好就會(huì)造成爆炸或者中毒的危險(xiǎn)
如果是氧氣之類(lèi)的,氣密性不好的話溢出氣體太多,收集很慢(上次用高錳酸鉀制氧氣就是這樣,等死我了)
所以為了避免氣密性不好,必須檢查氣密性
是對(duì)的,如不裝置密閉性氣體就會(huì)中途排出,檢測(cè)結(jié)果就不準(zhǔn)確。
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