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2019年德江县中小学教师
实验教学技能创新竞赛实验设计
实验内容:焰色反应创新实验
新课程倡导探究教学,重视创新精神的培养,要求学生积极开展科学探究活动。化学教学肩负着培养学生创新能力与科学探究的任务,作为教师首先更应该开展教学研究,积极创新。高中化学实验“焰色反应”的学习可以使学生体悟化学之美,但在上课做演示实验时,我却没有演示出“美丽的焰色反应”现象,带
着这个问题,我上网查阅资料,了解了许多实验中的问题,同时对实验进行研究,提出了创新性的改进。
一、焰色反应的原理:
金属中的电子在跃迁到较高能级时需要能量,若需要的能量恰好落在了可见
光范围,这些金属就表现出了各自的焰色。若需要的能量超出了可见光的范围,
太低或者太高,总之,不在可见光的能量范围内,这些金属就看不到具体的焰色。
很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特殊的颜色,这在化学上叫
做焰色反应。根据焰色反应所呈现的特殊颜色,可以判断某些金属或金属离子的
存在,可以制作美丽的烟火。
Mg、Al、Fe、Ni、W、Pt等金属没有焰色反应,常见金属元素焰色如下:
钠Na-黄色锂Li-紫红色钾K-浅紫色铷Rb-紫色
铯Cs-紫红色钙Ca-砖红色锶Sr-洋红色铜Cu-绿色钡Ba-黄绿色锌Zn-蓝绿色
二、在教材中的地位:
根据焰色反应所呈现的特殊颜色,可以判断某些金属或金属离子的存在。广泛应用于高中化学中K、Na等元素的检验,学生可以通过焰色反应的学习体悟化学现象的美。
三、传统焰色反应实验的弊端
高中化学必修1中金属焰色反应试验的方法是:
1)实验用品:铂丝,酒精灯(或煤气灯),浓盐酸,蓝色钴玻璃(检验钾时用)
2)操作过程:①将铂丝蘸浓盐酸在无色火焰上灼烧至无色;②蘸取试样在
无色火焰上灼烧,观察火焰颜色(若检验钾要透过钴玻璃观察).③将铂丝再蘸浓盐酸灼烧至无色.
此法做焰色反应实验常存在以下问题:
1)仪器损坏率大,污染严重:焰色反应实验的主要仪器是铂丝(或镍铬丝),在检定某种元素前,均需将铂丝蘸浓盐酸在氧化焰中反复灼烧至无色,方可进行实验。由于铂丝(或镍铬丝)在氧化焰中反复灼烧,易从镶结的棒上脱落或折断。操作中由于浓盐酸的高挥发性,加之在氧化焰中反复灼烧,空气污染严重,对师
生的身体危害亦很大。
2)铂丝价格昂贵,在一般普通中学根本没有,常用无锈铁丝代替,但铁丝蘸取溶液很少,焰色反应很快消失,学生不易看清;
3)钾元素的紫色焰色现象不明显,现教材观察时要透过钴玻璃,以消除钠的干扰。由于钴玻璃是深蓝色,无法判断观察到的是蓝色还是紫色;
4)光线干扰,火焰颜色干扰;焰色强度低、持续时间短;
5)实验操作过程繁杂,费时。
四、实验的改进:
实验仪器及用品:①自制喷雾瓶(可用废旧香水瓶代替)、酒精灯。②盐溶液、无水乙醇。
实验操作:取各种浓度较低盐溶液与无水乙醇混匀,将各种金属盐的乙醇溶液,注入小塑料喷壶中,对着酒精灯,进行喷射,在酒精灯的上方,就会形成一大