电解水实验探析

电解水实验是初中化学教学中的一个重要的实验,做好该实验对探究水的组成、从分子原子的角度认识电解水的反应原理都有很大的帮助。文章从对电解水实验装置的改进以及电极材料、电解液和电压的选用上进行分析,对电解水实验进行探析。     

BCN电催化还原O2制H2O2实验教学设计与实践

设计新型实用的电催化还原O₂制H₂O₂实验代替传统的电催化分解水实验,符合绿色化学理念和本科实验教学的发展需求。实验制备了具有2eORR活性的新型硼碳氮(BCN)催化材料,同时设计了电极制备、电催化氧还原制H₂O₂、还原产物定性及定量分析等实验内容。让学生了解无机材料的制备和表征技术、掌握H型电解池装置和电化学工作站的使用,学会利用紫外-可见分光光度法计算H₂O₂浓度等相关知识。由最新科研成果转化而成的综合性教学实验,有助于激发学生对实验和科研的兴趣,有利于培养学生的团队合作意识与探究精神,为提升本科生化学实验教学质量提供可行方案。     

乙醇与强氧化剂反应的实验改进与探究

<正>乙醇与强氧化剂(酸性K₂Cr₂O₇溶液、酸性KMnO₄溶液)的反应是乙醇的重要化学性质之一,位于2019年人教版高中《化学》必修第二册^[1]中,乙醇的该性质是采用文字描述的,以培养学生化学学科核心素养为出发点,乙醇与强氧化剂的实验设置呈现出一定的必要性。在2019年鲁科版《化学》必修第二册^[2]中,乙醇的该性质为实验探究,没有提供实验装置。     

伏安法测电阻创新实验

一、作差法例1某校学生在研究性学习课上进行了消除电表内阻对测量影响的实验探究,其中有一组学生利用了如图1所示的电路图来测量未知电阻R_χ.他们的主要操作过程是:（1）闭合开关S₁,将开关S₂打在a上,调节滑动变阻器R₁和R₂,使电压表读数尽量大些,读出此时两表读     

双水解反应的可视化创新实验设计——以碳酸钠和硫酸铝的反应为例

针对传统双水解反应教学中存在的缺陷,对双水解反应实验进行改进,设计了传统改进型、直接滴加型和两滴相遇型三种实验方案。将其应用于观察Al₂(SO₄)₃溶液与Na₂CO₃溶液的双水解反应中,取得了很好的实验效果,并建立了相关的反应模型。有助于培养学生控制变量的研究思想以及证据推理与模型认知、科学探究与创新意识等化学学科核心素养。     

钾和水反应实验的创新设计

现行的高中化学教材中关于K和H₂O反应实验,并没有证明生成H₂,学生对此心存疑惑。利用橡皮塞、玻璃两通管、注射器等实验用品对实验装置创新设计,学生可以清晰地观察到实验现象,从而很好地证明了K和H₂O反应生成了KOH和H₂。此举解决了学生心中的疑惑,提高了教学效果。     

基于紫外荧光光谱技术的SO2气体测量实验装置

根据SO₂气体吸收光谱与荧光光谱特性,该文设计了一种基于紫外荧光光谱技术的SO₂气体测量实验装置。该装置利用闪耀氙灯和透镜得到小光束平行光,在荧光反应室内进行SO₂荧光的激发反应,使用光电倍增管探测激发荧光的强度。通过开展不同浓度的SO₂激发荧光强度检测实验,表明SO₂浓度与荧光强度电压信号峰值有良好的线性关系,线性度优于99.9%。通过Allan方差分析,当积分时间为164.7 s时,探测极限为0.79μg/m3,有效实现了低浓度SO₂的检测。该装置结构紧凑、精度高、稳定性好,可用于低浓度SO₂气体的连续测量以及实验教学。     

利用化学助剂强化CO2埋存实验设计

结合储层CO₂埋存技术,自主搭建了地层温度压力条件下CO₂埋存实验装置,开展了多介质辅助CO₂埋存实验研究。研究结果表明,乙醇-KOH体系能够有效进行CO₂矿化埋存,其中96%乙醇+3 g KOH 500 mL溶液捕集CO₂能力最强,是最佳的CO₂矿化埋存溶液配比。经CO₂矿化埋存后,低渗透岩心孔隙度平均降低7.07%,孔隙度变化率与孔隙度呈正相关关系,渗透率平均降低16.01%。因此,96%乙醇+3 g KOH能够加速CO₂在储层中的CO₂沉淀过程,缩短CO₂在储层中的矿化埋存时间。该研究可重复性、准确性和可扩展性较强,能够激发学生自主设计实验的积极性及创新意识,培养学生的独立思考能力,有利于学生将理论知识与实际工程问题相结合,实现科研能力与创新能力的相互促进。     

关于乙醇与钠反应产生气体成分的实验探究

围绕基本问题“如何探究乙醇与钠反应产生的气体成分”将实验探究分为3个组成部分:制备并收集气体、改进气体检验装置和优选气体净化装置,并依次展开实证研究;实验表明:用注射器作为乙醇与钠反应的简易装置,并在针头位置安装填充浸有酸性K₂Cr₂O₇溶液硅胶的尖嘴导管可以有效地除去气体中的乙醇蒸汽,用CO₂传感器可以更准确评估乙醇蒸汽的净化效果从而确定气体的成分。     

SO2相关实验的一体化创新设计

《普通高中化学课程标准(2017年版)》^[1]中明确提出9项学生必做实验,“不同价态含硫物质之间的转化”为学生必做实验之一。SO₂是一种有刺激性气味的有毒气体^[2],实验装置缺乏密闭性,SO₂气体的逸出威胁着学生和教师的健康;对于高一学生来说,接触的实验较少且比较简单,而SO₂的制备、性质检验及不同价态含硫物质间的转化实验操作量较大。     

利用厨房材料探究Na2CO3、NaHCO3的性质

利用厨房常见材料设计实验，以化学视角探究日常用品Na₂CO₃、NaHCO₃的性质。可以在家中利用常见材料进行探究，认识Na₂CO₃、NaHCO₃的外观、水溶性、溶解过程的热效应、碱性、与酸反应的过程、热稳定性，进而能够科学、有效地在生活中应用，同时使学生感受到生活与科学的紧密联系。     

深度学习背景下的实验探究课程设计——以“CO2与NaOH溶液反应的探究”为例

基于新课改倡导学生“主动参与、乐于探究”,强调学习的挑战性、体验性和迁移性等,结合深度学习理论,从“明确实验探究课程教学目标,制定教学计划,实验探究课程设计,实践教学反思”等方面构建化学探究课程教学新路径。以CO₂与NaOH溶液反应的探究为例,阐释如何进行深度学习下的实验探究课程教学设计。     

“石蜡油催化裂化”实验催化剂的改进创新

<正>一、问题的提出“石蜡油催化裂化”实验是高中化学教材中一个非常重要的实验,与在浓H₂SO₄催化作用下乙醇发生消去反应制乙烯相比,该实验能够使学生更加深刻地理解烯烃来自石油、烯烃与烷烃化学性质存在差异等^[1]。普通高中课程标准实验教科书(人教版)化学必修2第三章第二节“来自石油和煤的两种基本化工原料”中的“科学探究”栏目设置了此实验,其装置如图1所示。     

对利用DIS压强传感器开展实验探究的商榷——“比较过氧化氢在不同条件下的分解”探讨

以DIS温度、压强及气中氧传感器探究“比较H₂O₂在不同条件下的分解”,结果表明:H₂O₂在分解的过程中伴随着反应体系温度的变化,不满足理想气体状态方程的使用条件;压强随时间的变化曲线不能表示H₂O₂分解速率;单独使用DIS压强传感器开展本探究实践活动,科学性有所欠缺。为使探究活动更具备“定量”属性,使用DIS温度、压强以及气中氧传感器对本探究活动展开实验。结合实验结果,提出“从学科融合角度、定性与定量实验整合角度、规范角度出发使用DIS系统”的活动建议,以更丰富的实验证据帮助学生建构相关概念,同时助力学生体验学科之间的内在联系,落实从情境中发展学生科学探究素养。     

多光轨光合作用装置的制作与应用——以“探究环境因素对光合作用强度的影响”为例

人教版高中生物学必修1“探究环境因素对光合作用强度的影响”,设定了探究课题“探究光照强度、CO₂浓度对光合作用强度的影响”。为了在有限的一节课内完成实验,采取预实验设计,初步探究理想实验材料、理想光照强度、理想CO₂浓度,获得基于教材改进后的优化实验方案。在此基础上,师生共同参与,以小组合作形式设计光合作用装置,获取实验数据,完成实验,并建构生物数学模型。从教学效果看,学生在探究中发现问题并解决问题,师生共同在探究中建构生物数学模型,为实验教学中的模型建构探索出了一条有效途径。     

“Na2CO3和NaHCO3的性质”探究式教学设计

<正>一、“Na₂CO₃和NaHCO₃的性质”探究式教学设计与实施1.教材分析“Na₂CO₃和NaHCO₃的性质”位于人教版(2019年版)必修第一册第二章第一节,内容图片较多,实验较多。通过对Na₂CO₃、NaHCO₃这两种常见物质性质的探究,能帮助学生进一步建立从物质类别角度学习和预测物质化学性质及其变化的思维方法,加深对离子反应本质的理解,也为接下来铁及其化合物的学习奠定方法基础,起到承上启下的作用。     

“温度对酶活性影响”的实验探究

由于H₂O₂的分解受温度影响,长期以来不被作为“探究温度对酶活性的影响”的实验材料。现将新鲜土豆作为过氧化氢酶的酶源,运用3%医用双氧水(H₂O₂)进行温度对酶活性影响的探究实验,实验中分别设置0℃、37℃、90℃3个温度,以气泡的产生情况作为观测指标,其实验结果显示,H₂O₂的自分解不足以对实验结果造成影响,使用H₂O₂作为“探究温度对酶活性的影响”实验材料是可行的。     

改进电解水实验教学 培养化学核心素养

在初中学生可接受知识范围内对电解水实验进行实验拓展和教学过程设计,在教学中通过引导学生对电解水装置和电极材料进行分析及改进,进而培养学生的化学核心素养。     

“半偏法”测量电表内阻的探究

"半偏法"测电表内阻是高中电学部分测量电表内阻的重要方法之一.其综合性较强,也比较难理解,学生往往靠死记硬背实验原理及步骤,学习效果不尽如人意.那么,教学中怎样让学生主动学习和探究呢?笔者在实验教学中试图引导学生模仿探究学习,以提高学生的综合实验能力."半偏法"测电表内阻的实验电路如图1、图2所示.图1、图2两电路中电阻R₁均不必读数,所以可选用变阻器、电位器或电阻箱;R₂需要读数,所以必     

介孔CoOx/CeO2制备及其降解染料废水探索型实验设计

以类芬顿技术为背景,设计了一项涉及环境功能材料制备、结构表征、性能测试和机理探究等内容的探索型实验。该实验合成高度有序介孔CoO_x/CeO₂复合材料,用于活化过一硫酸盐降解染料模拟废水,并采用TEM、XRD、BET和XPS技术对该催化剂进行表征,选用ESR技术对反应机理进行初步探究。结果表明,介孔CeO₂表面钴氧化物的负载极大增强了催化剂的类芬顿催化降解活性。在近中性、催化剂投加量0.6 g/L、PMS投加量0.3 g/L条件下,15%(质量百分数) CoO_x/CeO₂可以在3 min内实现对罗丹明B的完全降解。依据ESR谱图,可以初步确定SO■、·OH和¹O₂是CoO_x/CeO₂活化PMS降解RhB过程的主要活性氧物种。