五、讨论总结
按照以下讨论题目，总结写出书面报告。
　　1.列表整理实验记录，处理实验数据。对比并总结容器的大小和每滴硬 脂酸苯溶液体积的大小对实验结果的影响。
2.分析造成实验误差的因素，指出做好本实验要注意的问题。
　　3.扼要叙述你对本实验在中学化学教学中的地位和作用的认识。如何向 中学生讲解本实验原理，提出你的讲授纲要。

六、参考文献
1.中小学通用教材化学编写组编，全日制十年制学校高中课本《化学》
（试用本）第一册，人民教育出版社，第二章第一节，学生实验二（1979）。
　　2.广东省教育局《高中化学教学参考书》编写小组编，全日制十年制学 校高中化学第一册（试用本）《教育参考书》上册，人民教育出版社，第 59
—62 页（1979）。

3.人民教育出版社中学化学编辑室编，六年制重点中学高中课本《化学》
（试用本），第一册，人民教育出版社，第 163—165 页（1983）。
　　4.施其康、刘正贤，“学生可以做好《阿佛加德罗常数的测定》”化学 教学，第二辑（1979）。
5.陈华乐，“阿佛加德罗常数测定实验”，中学理科教学，第 8 期（1978）。
　　6.王希通，《中学化学实验技术和方法》，河北人民出版社，第 59—63 页（1980）。
　　
实验八 用植物色素制取代用酸碱指示剂及其变色范围的测试

一、实验目的
1.了解代用指示剂的制取和一种测试指示剂变色范围的简易方法。
2.测试几种植物色素在不同 pH 值条件下的显色情况（变色范围）。

二、实验用品
仪器
大试管（32mm×200 mm） 14 支 大试管架（14 孔） 1 个 量筒（ 10ml，0.1ml 刻度） 3 只 移液管（5ml，带刻度） 1 支 洗耳球 1 只小试管（12mm×100mm） 28 支 小试管架（14 孔） 1 只 胶头滴管 5 支研钵（带杵） 1 套 表面皿（直径 80mm） 1 只 洗瓶 1 只 玻璃棒 14 根 离心试管 4 支 离心机（公用）
药品
氢氧化钠溶液（ 1mol/L）（分析纯） 氨水（1mol/L）（分析纯）
盐酸（ 1mol/L）（分析纯）
醋酸（ 1mol/L）（分析纯） 白酒（市售）
代用指示剂（根据实验期间采用应时植物花、叶、果皮制作）。
广范围试纸（ pH1—14）材料标签纸浆糊剪刀

三、实验步骤
　　（一）代用指示剂的制取：将某些新鲜植物的花瓣、叶片或果皮洗净， 用研钵捣碎，加适量（按制取浓溶液的要求）的市售白酒浸泡一段时间后， 挤出汁液。如汁液浑浊，则把汁液倒入离心试管内，离心分离残渣，取出上 层澄清的溶液即可作代用指示剂。此种白酒浸取液可保存较长的时间。
（二）测试代用指示剂的变色范围
1.准备 pH 溶液系列
　　（1）配备溶液用洁净、干燥的大试管 14 支，依次贴上从 1 到 14 的序号 标签，排列在大试管架上，然后如表 8－1 所示，按序号准确量取有关溶液的 体积，倒入相应序号的大试管中，混和均匀。
　　（2）用广范围 pH 试纸测定以上各混和溶液的 pH 值，并记录在对应的大 试管序号标签的序号下，即得实验测知 pH 值的溶液系列。
2.用已测知 pH 值的溶液系列测试代用指示剂的变色范围。

表 8 － 1 pH 溶液系列的配制
序
号 量取所需溶液的体积（ ml ） pH
（理论值） NaOH(1mol/L) NH · H O(1mol/L)
3 2 CH COOH1(mol/L)
3 HCL(1mol/L) H O
2 1 - - - 2 18 1 2 - - - 0.2 19.8 2 3 - - 1.2 18.8 3 4 2.6 - 17.4 - - 4 5 7.8 - 12.2 - - 5 6 9.8 - 10.2 - - 6 7 - 10 10 - - 7 8 - 10.2 - 9.8 - 8 9 - 12.2 - 7.8 - 9 10 - 17.4 - 2.6 - 10 11 - 1.2 - - 18.8 11 12 0.2 - - - 19.8 12 13 2 - - - 18 13 14 20 - - - - 14



取上述各种 pH 值的溶液各 1ml，分别注入小试管（12mm×100mm）中，
按 pH 值从小到大的顺序排列在小试管架上，然后取一种代用指示剂依次滴加
1—5 滴于小试管中，观察代用指示剂在不同 pH 值条件下的显色情况（变色 范围），并将结果记录在表 8—2 中。如上方法依次测试你所采集的各种植物 花瓣、叶片或果皮制成的浸取液（代用指示剂），仔细观察，并将测试结果 记录在表 8—2 中。


表 8 － 2 几种代用指示剂（植物色素）在不同 pH 值条件下的显色情况
代用指示剂 溶液序号
在溶液
植物浸 中显 PH
植物
取液原色 色 值
名称



四、讨论总结
按照以下讨论题目，总结写出书面报告
　　1.列表整理实验记录，总结你的实验结果。你认为哪些植物色素是较好 的代用指示剂？
2.你认为代用指示剂的制取和测定代用指示剂的变色范围的方法还可以

作哪些改进？

五、参考资料及文献
　　1.西南师范学院化学系实验室测试的“各种代用指示剂（植物色素）在 不同 pH 值条件下的显色情况”，见表 8—3。
2.王希通，《中学化学实验技术和方法》，河北人民出版社，第 56—58
（1980）。
3.孙志宽，“用紫萝卜作指示剂的实验”，化学通报，第 5 期（1959）。
4.张树枝“大红花、紫荆花可作指示剂的实验”，化学通报，第 8 期
（1955）。
5.郑肇生，“用中草药‘紫草’作指示剂”，化学通报，第 8 期（1955）。
6.蔚文，“植物性色素与酸碱性”，化学通报，第 8 期（1957）。
7.闵浩然，“利用红萝卜皮的色素作指示剂和着色剂”，化学通报，第
8 期（1957）。

表 8-3 各种代用指示剂（植物色素）在不同 pH 值条件下的显色情况
代用指示剂 溶液序号
在溶液
植物浸 中显 PH
植物 取液原色 色 值
名称 HCl HAc-
NaAc NH · H O-NH Cl
3 2 4 NaOH 1 2 3
（ 2mol/L ） 4 5 6 7 8 9 10 11.5 8.5 9.5
10.5 13
（ 2mol/L ） 紫红罗卜皮

（白酒浸液）
紫红
←红→
←紫红
→ 黄紫
←紫→ ←
紫黄
黄→ 苏木
（白酒浸液） 红棕 橙红← 黄→橙 ←玫瑰红→ 紫草根
（白酒浸液） 红棕 ← 红色→ 紫红←紫色→ 蓝色 蓝色 紫罗兰叶
（白酒浸液） 紫红 ←黄红→ ←紫红
→ ←黄绿→← 黄→ 一串红花瓣
（白酒浸液） 红棕 ← 黄色→ 橙带绿←绿黄→← 黄→ 月季花大红花瓣
（白酒浸液） 玫瑰红 ←红→ ←无色
→ ←绿→←黄绿→←黄 月季花粉红花瓣
（白酒浸液） 浅褐 ←浅红→ ←无色
→ ←绿→黄绿→←黄 → 凤仙花花瓣
（白酒浸液） 红棕 ←浅红→ ←无色
→ 微绿←绿→ 紫茉莉花花瓣
（白酒浸液） 浅褐 ← 无色→ ←草绿→
注： 1.以上实验所用苏木和紫草，均从中药店购得，其余几种花、叶，果皮、
系冬季在重庆地区园林中采集。
2.若采集的季节或植株的部位、产地不同，有的虽为同种植物，其色素浸 取液在不同 pH 值条件下的显色情况可能有差异。

实验九 “测定硝酸钾在水中的溶解度并绘制它的溶解度曲线图”学生 实验的准备和探索

一、实验目的
　　1.明确本实验在初中化学教学中的作用及实验目的。2.探讨减小这个实 验误差的方法。掌握做好这个实验的技术关键。3.进一步培养准备学生实验 课的能力。

二、实验原理
　　固体的溶解度，是在一定温度下，某物质在 100g 溶剂里达到饱和状态时 所溶解的量（单位为克）。
或表示为：


某物质在t时的溶解度 =

饱和溶液中某物质的质量（g）
饱和溶液中溶剂的质量（g）


×100（g）

　　由上式可知，测定某固体物质的溶解度，就需要测知某物质在配制成饱 和溶液时的温度、饱和溶液中某物质的质量和溶剂的质量。为此，可以通过 两种途径来达到。
一种是固定温度，测定该温度下的饱和溶液及其中所含溶质（某物质）
的质量。从而计算出这个温度下的某物质的溶解度。这就是溶质质量法。 另一种是固定溶质（某物质）和溶剂二者的质量，测定制成的溶液处于
饱和状态——开始析出结晶时的温度。从而计算出所测温度下的某物质的溶
解度。这就是结晶析出法。 本实验测定不同温度下硝酸钾在水中的溶解度，根据实验目的，采用了
溶质质量法和结晶析出法。

三、实验用品
仪器
托盘天平（带砝码） 一台
烧怀（250ml） 一只 烧怀（50ml） 一只 试管（ 35mm×130 mm，带双孔塞） 一支 试管（18mm×180mm） 五支 玻璃棒 五根 温度计（ 100℃） 一支 量筒（10ml） 一只 移液管（5ml，带刻度） 一支 坩埚钳 一把 带圈玻璃搅拌器（大圈） 一支 带圈玻璃搅拌器（小圈） 一支 铁架台 一个 铁夹 二个 铁圈 一个 石棉网 一块 酒精灯 一盏

　蒸发皿 一只 干燥器（带干燥剂 CaCl2） 一个 洗瓶 一只 胶头滴管 一支 药品
硝酸钾（已经烘去水分并研细）（化学纯）

四、实验步骤
　　实验前认真钻研初中化学课本中有关这个实验的内容明确该实验的实验 目的，了解实验步骤。然后再进行实验。
1.溶质质量法
（1）称量蒸发皿的质量 用托盘天平准确称量一只清洁、干燥的蒸发皿的质量（ml），将称量的
数值记入表 9-1 中。
（2）安装仪器，制取指定温度下的硝酸钾饱和溶液。仪器安装如图 9－
1。

　　用量筒量取 10ml 蒸馏水，倒入大试管中。（大试管也可用 50ml 的小烧 杯代替，这样有利于下一步迅速地倾出恒定温度下的饱和溶液。如改用小烧 杯，则需倒入 15—20ml 蒸馏水。）然后把一支温度计放在试管里。在一只
250ml 的烧杯里倒入约 150ml 水作为水浴。将大试管固定在烧杯中，使试管
内的液面低于烧怀中的水面，而且试管底不与烧杯底接触。安装完毕，进行 水浴加热。利用控制水浴温度，使试管里的温度保持恒定在指定的温度（如
20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃）。同时逐渐向试管里加入少量硝酸 钾晶体，边加边用玻璃棒充分搅拌，促使硝酸钾迅速溶解，直到在恒定温度 下五分钟内不再溶解为止。这时，溶液已达饱和状态。
（3）倾倒溶液，称量（蒸发皿＋饱和溶液）的质量。 在恒温下静置，待未溶解的硝酸钾晶体沉到管底后，取下试管，把里面
澄清的硝酸钾饱和溶液迅速倾倒在已称量过的蒸发皿里（注意！既不要把未 溶解的硝酸钾晶体倒入蒸发皿中，又要防止饱和溶液在流经试管中途时温度
下降而析出晶体）。然后冷却称量，即得（蒸发皿＋饱和溶液）的质量（m2）。
把数值记入表 9－1 中。

表 9 － 1 溶质质量法测 KNO
3

溶解度的实验记录

































（4）蒸发、冷却、称量（蒸发皿＋晶体）的质量。
　　把蒸发皿放到石棉网上用酒精灯加热，边加热边搅拌（注意防止溶液外 溅，或改用水浴加热）。待析出晶体较多时，改用微火加热，继续边加热边 搅拌（防止晶体外溅），直到水分完全蒸发掉为止（防止强热使晶体熔融、 分解）。待稍冷后，把蒸发皿放入干燥器中冷却，冷却后，称量。再重复加 热、冷却、称量，直到两次称量的结果相差不超过 0.1g 为止，此即（蒸发皿
+晶体）的质量（m3）。把数值记入表 9－l 中。
（5）数据处理，计算溶解度 处理以上所测数据，根据下式计算出硝酸钾在指定温度下的溶解度（S）。
把溶解度数值记入表 9—l 中。
计算公式：
溶质（硝酸钾晶体）的质量 = m 3 - m1 （g）
水的质量 = m2 - m3 （g）
100（m - m ）

硝酸钾的溶解度S =

3 1
m 2 - m3 （g）

（6）绘出溶解度曲线 以横坐标表示温度，以纵坐标表示溶解度，根据本实验所得数据，绘出
硝酸钾 20℃—70℃的溶解度曲线。
2.结晶析出法 按照初中化学课本中编写的这个实验的步骤以及下列实验步骤分别进行
实验，对比它们的优缺点，探索较佳的方法步骤。

（1）称取硝酸钾，量取溶剂（蒸馏水）
用托盘天平称取硝酸钾 6.0g，放入一支清洁、干燥的试管（ 35mm×
130mm）中。再用移液管准确量取蒸馏水 5ml，注入同一支试管中。
　　（2）安装仪器，测定硝酸钾溶液处于饱和状态时的温度将 100℃温度计 和带圈玻璃搅拌器插入双孔塞中，再把它们插入试管中，并将塞子塞住试管 口。用 250ml 烧怀盛水约 150ml（作水浴用）。按图 9—2 所示装配仪器。
　　用酒精灯加热烧杯，使试管在水浴里加热。同时，上下抽动烧杯中及试 管中的玻璃搅拌器，使杯内、管内的液体温度均匀一致并平稳上升，到硝酸 钾晶体全部溶解，即停止加热。
将试管取出水浴，继续不断搅拌，让试管中溶液缓缓降温，同时仔细观 察试管中的溶液和温度计，一旦有晶体出现，立即记录开始析出晶体时的温 度。

















　　重复加热和降温，并记录每次开始析出晶体时的温度，到两次温度相差 不超过 0.5 度为止。取此两次温度的平均值（t）。
（3）增加溶剂量，测定稀释后溶液处于饱和状态时的温度。
用移液管准确量取蒸馏水 1ml，注入试管中，使试管中的溶剂增加到
6ml。再按上述加热、降温的操作方法，测定溶剂为 6ml 时溶液开始析出晶体 时的温度。
按同样操作方法，每次增加蒸馏水 1ml，依次分别测定溶剂量为 7ml8ml、
9ml、10ml、11ml、12ml?等硝酸钾溶液（溶质都是 6g 硝酸钾）在开始析出 晶体时的温度。直到为 30℃或更低温度时为止。
（4）数据处理，计算溶解度
　　处理实验所测数据，根据硝酸钾和蒸馏水的质量以及相应的温度，计算 出硝酸钾在不同温度下的溶解度（S）。
（5）绘出溶解度曲线 以横坐标表示温度，纵坐标表示溶解度，根据以上所得的 t 值和 S 值，
绘出硝酸钾的溶解度曲线。

五、讨论总结
按照以下讨论题目，总结写出书面报告。
　　1.列表整理实验记录。根据你实验绘制的溶解度曲线与课本中溶解度曲 线进行比较，判断你的实验结果的准确程度。根据你自己实验中的体会，对 比分析“溶质质量法”和“结晶析出法”
　　



表 9 － 2 结晶析出法测 KNO
3

溶解度的实验记录


























*计算时以水的体积（ ml ）作为水的质量（ g ）。
的实验方法、步骤、装置、操作中可能产生误差的主要因素有哪些？做好本 实验的技术关键有哪些？对初中化学课本中编写的这个实验的方法步骤、装 置、操作有何改进意见？
2.估计中学生按照初中化学课本独立进行这个实验时可能发生的困难，
拟出上课时应向学生交代的注意事项及课中的巡视指导计划（计划内容包括 重点指导的实验内容、操作技术和能力的培养等项目）。

六、参考文献
　　1 人民教育出版社中学化学编辑室编，初级中学课本《化学》全一册， 人民教育出版社，第四章第三节，学生实验选做实验一（1982）。
2.金立藩、马经德，《中学化学课堂实验》（上），上海教育出版社，
第 131—134 页（1979）。
3.杨启富，“绘制溶解度曲线的探讨和建议”，化学教学，第 3 辑（1980）。
4.王希通著，《中学化学实验技术和方法》，河北人民出版社，第 41—
45 页（1980）。
　　5.B.N.谢密申著、南开大学化学系无机化学教研组译，《普通化学实验》， 高等教育出版社，第 80—81 页（1955）。
　　
实验十 “电离”、”电解”演示实验的准备和探索

一、实验目的
　　1.明确电离和电解实验在相应教材和教学中的地位和掌握这些实验的演 示技术；
2.探索电离和电解实验的改进装置。

二、实验用品
仪器和材料
低压直流电源（1—30V 可调） 1 台 粗铁丝（ 10cm）3 段（ 225cm） 1 段
1 号干电池（1.5V） 4—6 节
（或甲种干电池，1.5V 2—3 节） 粗铁钉（3 英寸） 1 颗 烧杯（50—100 ml） 6 只
　　（250ml） 2 只 砂纸 1 块
棉花 1 小团
瓷坩埚（30ml） 1 只 烧杯或玻璃水槽（1000—1500ml），
带盖（板） 1 只
试验物质导电性的装置（如图 10—1 和图 10－2 ）各 1 套 培养皿（f10cm） 1 只
T 形三通管 2 只
铁三脚架 1 个 泥三角 1 个 坩埚钳 1 把 滴管 1 支
U 形管 1 只
石墨电极 2 根 导线 4 段 药品
NaCl（晶体） 100g
无水 H2SO4 100ml
KNO3（晶体） 100g
蒸馏水 100ml NaOH（晶体） 100g KNO3 溶液（0.5 mol/L） 100ml NaOH 溶液（ 0.5mol/L） 100ml 乙醇溶液（0.5mol/L） 100ml H2SO4 溶液（0.25 mol/L） 100ml 蔗糖溶液（0.5mol/L） 100ml HCl 溶液（ 0.5 mol/L） 100ml

NaCl 溶液（ 0.5mol/L） 100ml HAc 溶液（ 0.5 mol/L） 100ml 氨水（0.5mol/L） 100ml
NaCl 液（0.1mol/L） 1500ml（自制）
H2SO4（0.1mol/L）
甲基橙试液
BaCl2 溶液（ 0.1mol/L）
NaNO3 溶液（0.1mol/L） 500ml（自制）
Ba（OH）2 溶液（0. 1mol/L）
AgNO3 溶液（0.1mol/L）
KMnO4（晶体）
K2Cr2O7（晶体）
CuSO4·5H2O（晶体）
CuCl2 溶液（30％） 20ml
（用盐酸酸化）
锌片 2 块 铁片 2 块 饱和食盐水 20ml NH4Cl 50g
Na2CO3 溶液（1％） 150ml
ZnCl2 5g
海鸥洗涤剂或明胶溶液
醋酸钠 20g HNO3（浓） 3ml 铬酐（CrO3） 25g
NaOH（1％） 20ml H2SO4（浓） 2ml 盐酸（浓） 10ml

三、实验步骤
　　1.实验前的准备在中学化学课本中，电解质的电离理论，是分步讲解的。 因而有关电离的演示实验，也分散在初中和高中化学课本中。在进行本实验 之前，应该认真钻研有关实验及其相应课文的内容，要求做到：
（1 ）明确各个实验的演示目的及演示要点；
（2）熟悉各实验的操作步骤和条件；
（3）查阅有关实验的资料，为掌握和改革这些实验打下基础。
　　2.实验及探索参考下列内容进行预备实验，作掌握实验条件和改进实验 装置的探索。
　　（1）物质的导电性及电解质的电离物质导电性的演示可参照初中化学课 本中相应的实验装置进行。该装置示意如图 10—1。在容器里分别装入干燥 的食盐晶体、硝酸钾晶体、氢氧化钠晶体、无水硫酸、蒸馏水、食盐溶液
（ 0.5mol/L）、硝酸钾溶液（ 0.5mol/L）、 NaOH 溶液（ 0.5mol/L）、H2SO4

溶液（0.25mol/L）、乙醇溶液和蔗糖溶液。用 2.2—2.5V 手电筒电珠作指示 灯泡，连接 3—6V 的直流电源②，观察灯泡是否发亮。所用电压的高低，视电 解质溶液的浓度，电极插入溶液的深度和电极间的距离而定。溶液浓度大， 电极距离近，插入溶液深，所用电压较低，反之则高。








但是运用这种装置演示时，更换药品的次数太多，颇为费时费事。故可 改用由六个检验器并联起来使用的装置，其装置示意如图 10－2。









在本装置中，如果用 2.2—2.5V 的手电筒电珠作指示灯泡，则仍用 3—
6V 直流电源。如果用 220V15－45W 的灯泡，则可用 220V 市用电源供电。 做熔融物的导电性实验，可用 KNO3（熔点 334℃）5g 盛于瓷坩埚中，置
于泥三角上加热使之熔化，然后插入电极，接通电源试验，灯泡发亮。同时， 可用蔗糖（熔点 186℃）加热熔化，与熔融 KNO3 进行对比试验，灯泡不发亮。 然后分析归纳得出电解质与非电解质的概念。并进一步分析得出电离的概
念。
（2）酸、碱、盐的电离特征 若仅仅试验酸、碱、盐溶液的导电性，则只能证明其水溶液中有自由移
动的带电微粒存在。如果采用下述装置（如图 10－3），则不仅可以证明电
解质可以电离成相应的阴离子和阳离子，而且可以明显地演示离子的下列性 质：第一，荷电的性质；第二，在外加电场的作用下阴、阳离子的移动方向； 第三，某些离子所具有的颜色。这就更生动地说明了电离概念。











a.试验 H2SO4 的电离
在容积为 1000—1500ml 的烧杯或玻璃水槽里，加入约 1 容积的0.1mol/L
2
的氯化钠溶液，将两只电极与 30V 的直流电源相接，用滴管在三通管中小心


② 用 2—4 只 1 号干电池（或甲种干电池）串联，或用蓄电池及其他低压电源供电均可。

地滴加 20—25 滴甲基橙试液，然后再滴入 0.1mol/LH2SO42—4 滴。 三通管里的溶液呈粉红色。约一分钟后，红色沿三通管的水平部分逐渐
扩散到阴极。（向学生提问：为什么粉红色只向阴极扩散？分析学生的回答，
并作出如下结论：氢离子所带电荷与阴极相反——正电荷，它向阴极移动。 氢离子使甲基橙的颜色变红，红色必然向阴极扩展。）
为了证明 H2SO4 电离时有带负电荷的 SO4-2 存在，并向阳极方向运动，可
用滴管小心地（勿搅动溶液）在三通管下部靠近阴极和阳极的管口处（如图
10—3 所示）各吸取溶液约 2ml，分别放入两支试管中。然后各滴加氯化钡溶 液数滴。在靠近阳极一端的溶液里，有白色浑浊物出现，即：
SO2-＋Ba2+＝BaSO4↓
可由此得出结论：H2SO4 电离为相应的 H+和 SO4-2 离子，前者荷正电，后
者荷负电。且在外电场作用下，阳离子移向阴极，阴离子移向阳极。
b.试验 Ba（OH）2 的电离
　　将上述仪器洗净后安装好，在烧杯中注入 0.1mol/L NaCl 溶液，接通电 源。用滴管向 T 形三通管滴入 8—10 滴酚酞试液，而后再滴入 0.1mol/L 的 Ba（OH）2 数滴。三通管内的溶液呈红色，红色逐渐向阳极扩散。
　　用滴管分别自三通管的靠近阴极和阳极一端各吸取溶液 2ml，用 H2SO4 溶液试验 Ba2+和 OH-。在靠近阴极一端的溶液里，有白色浑浊现象（BaSO4 的 生成）；在靠近阳极一端的溶液里，溶液原有的红色因加 H2SO4 而消失，这 是由于发生了酸碱中和反应：H++OH-=H2O
c.试验 BaCl2 的电离
在上述装置的烧杯中，注入 0.1mol/L 的 NaNO3 溶液，接通电源，再往 T
形三通管内注入 8—10 滴 0.1mol/L 的 BaCl2 溶液。经 1—1.5 分钟后，用滴
管分别由三通管的靠近阳极和阴极一端各吸出溶液 2ml，并分别用 AgNO3 和
H2SO4 溶液定性检验其中的 Cl-和 Ba2+：
Cl-+Ag+AgCl↓ Ba2++SO42- BaSO4↓ d.检验离子的颜色
欲判断某种盐的颜色是由其中哪种离子的颜色决定的，可将欲分析的盐
（例如 K2Cr2O7、KMnO4、CuSO4·5H2O 等）的晶体小颗粒放入上述装置的 T 形
三通管内，而在烧杯中注入与欲分析的盐不起反应的另一种无色盐的溶液， 当装置通电之后，观察带色溶液向哪个电极移动，从而判断带色离子电荷的 正、负符号。提问学生：溶液的颜色是由哪种离子造成的？
　　分析综合上述四个实验，可得出酸、碱、盐的电离特征，离子荷电的正 负，离子的颜色，阴、阳离子在外加电场中的移动方向等性质。
讨论：在上列酸、碱、盐的电离特征实验中：
　　i、当两电极之间的距离增大时，离子移动的距离也相应增大，实验现象 将更加明显，但这时所需的电压也将相应地增高。
　　ii、如果没有电压较高的直流电源，可改用较小的装置在投影仪上进行 实验，亦可达到很好的直观效果，所用装置，如图 10—4。
实验操作同前，电源可用 12V 直流电，利用投影幻灯把实验现象反射到

屏幕上。
iii、本实验中，某些离子的鉴别反应和酸碱指示剂的知识，学生在初学 电离概念时还不熟悉，因而演示中的这一部分内容，会给学生增加理解上的 困难。因此，在什么时候演示这个实验，或者只演示其中某些内容而删去另 一些内容，是个值得很好研究的问题。












（3）电解质溶液导电能力的比较——强电解质和弱电解质的概念 比较电解质溶液的导电能力，所用的实验装置如前述图 10—2。按图将
仪器连接好，然后把等体积的 0.5mol/L 的盐酸、醋酸、氢氧化钠、氯化钠、 氨的水溶液，分别倒入五个烧杯中，接通电源，注意观察和比较灯泡发光的 亮度。由此而分析得出强电解质和弱电解质的概念。
为了在相同的条件下比较各种溶液的导电性，溶液的浓度、体积应尽可
能准确，烧杯的大小应尽可能一致，各烧杯中正负两电极之间的距离及插入 溶液的深度应尽可能相同。如果接通电源后各种溶液的指示灯泡的亮度没有 明显差别，这时可同等程度地将各烧杯中两电极之间的距离增大，或减小电 极插入溶液的深度，使实验效果达到本实验的要求。
（4）电解
电解的装置可如图 10-5。往 U 形管中注入用盐酸酸化了的 30％的氯化
铜溶液约为管容积的 2 3 ，在两臂中各插入一根石墨棒作电极。接上6—12V 的直流电源，观察管内发生的现象。用湿润的淀粉碘化钾试纸检验阳极产生 的气体，试纸变成蓝色，说明产生的是氯气。5 分钟后停止通电，取出阴极， 可看到石墨电极上覆盖着一层铜。由此可分析得出电解的概念。










　　在这个实验中，如果选用两臂较短的 U 形管，且 CuCl2 溶液不要装得过 多，以便使两电极之间离子移动的路程缩短，则可降低所用电源的电压，缩 短实验的时间。
（5）电解食盐水制取氯气、氢气和烧碱。
　　在 U 形管里倒入饱和食盐水，分别在两臂管口各插入一根碳棒作电极。 同时，在两臂管中各滴入几滴酚酞试液。接通 6V 的直流电源后，注意观察管 内发生的现象，并用湿润的淀粉碘化钾试纸检验阳极放出的气体。
分析指出电解时所得的产物。

讨论：
i、本实验为了避免 Ca2+、Mg2+等离子的干扰，最好将食盐水事先精制。






































ii、本实验如果用加塞的具支 U 形管作电解器，则阳极和阴极所生成的
氯气和氢气可分别由支管导出，用排水法收集后再进行观察和检验。阴极区 的溶液可从支管口倒出，再用酚酞试液检验，实验现象较为直观；如果改用 双管电解器（见本书的图 2-7，并将阳极换成石墨电极）进行实验，则收集 和检验气体更为直观和方便。为了观察电解时 NaOH 的生成。可事先在饱和食 盐水中加几滴酚酞试液。
iii、工业上电解食盐水是用隔膜电解槽，在演示实验中，已有许多有关
隔膜电解槽原理或模型的尝试，其中的几种如图 10-6 所示。
（6）电镀（无氰镀锌） 电镀是电解原理的应用。为了得到光亮的镀层，须将镀件进行镀前处理
和镀后钝化，并注意控制电镀时的电流等。实验步骤如下：
a.电镀液的配制：取氯化铵 50g，加蒸馏水 200ml，使之全部溶解；再加 氯化锌 5g，醋酸钠 20g，充分搅拌，待全部溶解后，滴入几滴海鸥牌洗涤剂 或明胶溶液，即得电锌液①（pH5—6）
b.钝化液的配制：将 20—25g 铬酐（CrO3）溶于 100ml 蒸馏水中，缓缓


① 工业上无氰镀锌的配方还要复杂，本实验仅选择了一种配方中的主要成分。在本实验内容之后的参考资
料中选列了几种镀锌的配方供参考。

加入 98％浓硫酸约 2ml，再加 65％的硝酸 3ml。
　　c.镀前处理：把铁质镀件（例如一颗铁钉）先用细纱布擦亮，再放到加 有少量洗涤剂的 1％的氢氧化钠热溶液里，浸泡和搅拌约 5 分钟，以去掉油 污，待铁钉表面完全为水所浸润时取出，用清水清洗，再放入浓盐酸中去锈， 半分钟后取出，用清水冲洗，最后放入稀碱液中将酸中和，再用热水浸洗即
可。
d.电镀：将电镀液倒入电镀槽中，把两块锌板悬挂在阳极支架上，使它
的 3/4 浸入镀液中，再把镀件（大铁钉）悬挂在阴极支架上，并使它有 1/2 浸入镀液，然后用导线将电镀槽、电解变阻器、干电池和电源开关连接起来， 如图 10-7 所示。

















　　线路中的“电解变阻器”，是用两块 60×45mm2 的无锈铁片将长端翻边， 分别挂在并排横架在容器口的两根较粗的铁丝上，并让其下端浸入 1％的纯 碱溶液中而制成。两块铁片都要有 1/2 的长度垂直浸没在纯碱溶液中。电镀 开始时，应把电解变阻器中的两块铁片间的距离移到最近，使电流稍大些，
待 2—3 分钟后，移动变阻器的铁片，调节电流密度在 0.5—1A/dm2（以变阻
器的阴极上产生缓慢的微少气泡为度），如果用滑线变阻器或电阻箱代替电 解变阻器，操作就更方便了。经 15—20 分钟左右，可看到浸入镀液中的铁钉 表面逐渐出现略呈褐黄的灰色镀层。
切断电源，取出铁钉，投入热水中浸洗，再把铁钉的镀锌部分放入钝化
液中浸泡 10 秒钟左右，取出在空气中暴露 5—10 秒钟，再放入 80℃的热水 中浸洗，最后用冷水冲洗，甩干。此时镀锌层呈银白色。
e.镀层防锈的试验：为了说明镀层的防锈作用，在表面皿或小烧杯中放
一层浸透水的棉花，将镀过的铁钉放在棉花上面，过一昼夜以后，没镀锌部 分的表面已锈迹斑斑，而镀有锌的部分仍闪闪发亮。

四、讨论总结
按下列讨论题目总结并写出书面报告：
　　1.总结电离实验的成功关键。试验物质的导电性，无论是用直流电源， 还是用交流电源，都同样可以达到目的。为何初中化学课本中的电离演示实 验，要指明“连接直流电源”？
　　2.“酸、碱、盐的电离特征”实验在为学生建立完整的电离概念中有无 运用价值？如果有，试拟订一个将“酸、碱、盐的电离特征”的演示实验运 用于教学的实施方案。
　　
　　3.设计一套电解饱和食盐水的装置。并指明仪器、材料和药品规格以及 操作要点。

五、参考文献
1.金立藩、马经德《中学化学课堂实验》（上）上海教育出版社，第 197
—204 页（1979）。
2.费立特《中学化学实验的技术和教学法》人民教育出版社，第 181—
185 页（1955）。
　　3.湖南省教学物资仪器公司编《中学化学实验与应用》湖南人民出版社。 第 208—219 页（1978）。
　　4.张德山、张文朴，“介绍一种研究电解质电离及离子性质的实验装置”， 化学教育，第 3 期（1980）。
5.杨和明，“电解食盐水演示器的改进”，化学教育，第 6 期（1980）。
6.李锐增，“立式隔膜电解食盐水演示器”，化学教育，第 6 期（1981）。
　　7.天津大学普通化学教研室，《无机化学课堂演示实验》，人民教育出 版社，第 48 页，76 页（1979）。
　　8.刘茶金、杨宗华，“用玻璃管做隔膜电解食盐水的演示实验”，化学 教育，第 2 期（1981）。
9.河北省衡水地区文教局编，《自制教具》中学部分第二分册，北京人
民出版社，第 73—81 页（1975）。
　　10.全日制十年制学校高中化学第二册《教学参考书》，人民教育出版社， 第 60—61 页，第 66 页（1980）。
11.沈阳技术革新展览馆编，《无氰镀锌》，机械工业出版社，第 29—
64 页（1974）。
12.牛钟峣，“电解的投影演示”，化学教育，第 1 期（1981）。
13.无氰镀锌电镀液的几种配方。

氯化铵型及氯化铵-氨三乙酸型镀锌溶液的配方及工艺条件
氯化铵型 氯化铵-氨三乙酸型

基本作用
组分
用量(g/L)
组分 配方Ⅰ (g/L) 配方Ⅱ (g/L) 氯化锌 氯化铵

硼酸 聚乙二醇 硫脲 “海鸥”洗涤剂 30 — 35


240 — 270


30 — 35
1 — 1.5
1 — 2
0.2 — 0.4 氯化锌 氧化锌 氯化铵 氨三乙酸 醋酸钠 聚乙二醇 硫脲
“海鸥”洗涤剂 18 — 20
18 — 20
220 — 270
40 — 50
100 — 200
1 — 1.5
1 — 2
0.2 — 0.4 40 — 60
/
200 — 240
15 — 25
/
2 — 3
1.5 — 2 少量 提供电沉积所需的 Zn2+


导电盐，其它作用待研究 络合剂，改善镀层质量缓 冲剂，稳定镀液酸度 增光剂，提高镀层的光亮 性
润湿剂，增强结合力 　　pH 值 温度(℃) 阴极电流密度
(A/dm2) 阴阳极面积比 5.4 — 6.2
10 — 35
1 — 2.5


2 ： 1 　　pH 值 温度(℃) 阴极电流密度
(A/dm2) 阴阳极面积比 5.8 — 6.2
5 — 45
1 — 2.5


2 ： 1 5.8 — 6.2
5 — 45
1.2


2 ： 1
实验十一 “二氧化硫催化氧化”演示实验的研究

一、实验目的
　　1.探讨“二氧化硫催化氧化”实验的演示在讲授二氧化硫和三氧化硫的 性质及接触法制硫酸等教学中的意义，以及这些演示实验如何与教材中有关 内容相配合；
　　2.掌握二氧化硫催化氧化实验的成功关键和演示技术，探索较为合理的 演示实验装置；
3.探索催化剂的选择对实验效果的影响。

二、实验用品
（根据需要自行拟定）

三、实验原理及要求
1.二氧化硫的催化氧化二氧化硫的催化氧化是二氧化硫的重要化学性质 之一：


　　如果将生成的三氧化硫在致冷剂作用下冷却，可得到无色的三氧化硫晶 体。将这种晶体封闭在玻璃容器中，能较长时间地保存，可用作演示三氧化 硫的物理性质的样品，也可用来演示三氧化硫的化学性质。二氧化硫的催化 氧化是接触法制硫酸原理中的关键性反应。接触法制硫酸的生产过程可分为 三个阶段：第一，二氧化硫的制备及净化；第二，二氧化硫在催化剂作用下 氧化成三氧化硫；第三，三氧化硫的吸收及硫酸的生成。这样的生产原理， 完全有可能设计成课堂演示实验。
2.原料气体的制备
　　目前，我国在工业上制备二氧化硫，一般多用煅烧黄铁矿的方法，也有 少数工厂用燃烧硫磺的方法。在演示实验中虽然也可以用这种方法来制备二 氧化硫，使之与工业生产过程更为相似，但是有一定的困难：第一，所需的 温度较高（约 800℃—900℃），必须加强热；第二，二氧化硫的流速较难控 制；第三，所需煅烧的时间较长。因此，在学校的教学实验中，通常用亚硫 酸钠（或亚硫酸氢钠）与硫酸反应来制取二氧化硫。其优点是：硫酸由漏斗 中逐滴地加入，容易控制产生二氧化硫的速度；反应速度快，可节省实验时 间；如果用浓硫酸，反应可无须加热。
接触氧化所需的氧可直接使用空气中的氧气。将空气导入与二氧化硫混
和，并保证有适当过量的氧，即可使 SO2 催化氧化。如果用纯氧代替空气，
则反应进行得更快。
3.二氧化硫接触氧化的催化剂 工业上二氧化硫接触氧化的催化剂，过去用铂，现在一般用五氧化二钒。
在演示实验中，可以选用几种催化剂。它们一般都是附着在石棉绒或玻璃丝 上的金属氧化物，实际上就是以硅酸盐为载体的催化剂。这种催化剂有较大 的接触表面积，因而具有较高的催化效能，同时制作也较为方便。
　　（1）铂石棉 将 2—3g 纯净石棉绒放在 5％的氯铂酸或氯化铂溶液中充 分浸透，取出，在瓷蒸发皿中蒸干。再将蒸干后的石棉绒用饱和的氯化铵溶
　　
液浸透，石棉绒上即生成了难溶于水的氯铂酸铵。取出石棉绒，烘干，放在 瓷坩埚里灼烧，使氯铂酸铵完全分解而析出铂，后者高度分散在石棉纤维上
（呈灰黑色），即成铂石棉催化剂。




（2）五氧化二钒石棉取偏钒酸铵 2g，加水 30ml，在 70℃左右制得饱和
溶液。用石棉绒 2—3g 在偏钒酸铵饱和溶液中充分浸透，取出，烘干。再置 于瓷坩埚中煅烧，或用坩埚钳夹取烘干后的石棉绒直接在喷灯火焰上灼烧而 得到以石棉为载体的 V2O5 催化剂：
2NH4VO3V2O5+2NH3+H2O 经煅烧分解而附着在石棉绒上的钒催化剂应呈橙黄色或棕黄色。 若有五氧化二钒成品（一种橙黄色至砖红色的粉末），可取适量（约 1
—2g）与 2—3g 石棉绒充分拌和均匀、使 V2O5 粉末均匀附着在石棉纤维上，
即得钒催化剂。
我国自制的工业用 V2O5 催化剂，当然也是实验用催化剂中的佳品。它是
一种黄色的、直径 5mm、长 5—15mm 的小圆柱体。这种催化剂的活性仅次于 铂，价格便宜，比铂不易中毒，转化率高，可达 90％以上。
（3）三氧化二铬催化剂
Cr2O3 极易由重铬酸铵加热分解而制得：
(NH4)2Cr2O2Cr2O3+N2+4H2O
　　方法一：取重铬酸铵 3g，加水 18ml，制得 15％的溶液。取石棉绒 2—3g 于上述溶液中充分浸透，取出，在瓷蒸发皿中烘干，并继续一边搅拌一边加 热，使重铬酸铵完全分解，即得附 Cr2C3 的石棉载体催化剂（初制成时呈灰 黑色）。
　　方法二：取重铬酸铵 2—3g，研细放入蒸发皿内（或堆放在石棉铁丝网 上），再用一块铁丝网盖上。加热，使之分解而得疏松的暗绿色的 Cr2O3，即 可直接用作催化剂。或者将 Cr2O3 研细，再用 2—3g 石棉绒与之充分混合均 匀，也可制得以石棉为载体的 Cr2O3 催化剂。
　　假若没有现成的重铬酸铵，可用重铬酸钾和氯化铵按下列反应之质量比 称量、研细、混匀，置试管中加热，使之反应，也可得 Cr2O3：
K2Cr2O7+2NH4Cl2KCl+Cr2O3+N2+4H2O
由于 KCl 易溶，而 Cr2O3 难溶于水，因而很易用加水溶解、过滤的方法
使 Cr2O3 分离出来。
（4）Fe2O3 催化剂
方法一：取石棉绒 2—3g 于蒸发皿中，用 FeCl3 的饱和溶液充分浸透，
蒸干。再加 6mol/L 氨水，使石棉绒浸透，在石棉纤维上即生成了 Fe（OH）3。
倾去多余的溶液，蒸干。继续加热，使 Fe（OH）3 分解，赶去生成的水分即
得 Fe2O3 催化剂。
　　方法二：取石棉绒 2—3g，用硫酸亚铁饱和溶液浸透，取出，烘干，灼 烧，即得以石棉为载体的 Fe2O3 催化剂。
　　

2(Fe2SO4·7H2O) Fe2O3+SO2+SO3+14H2O
方法三：取氧化铁粉末 1—2g，与石棉绒 2—3g 充分拌和均匀即成。
（5）其它催化剂
除上述几种外，WO3、CuO、TiO2 等，也都可作 SO2 接触氧化的催化剂。
几种催化剂的活性比较见 90 页表。
4.二氧化硫催化氧化实验的要求
（1）三氧化硫晶体的制备将 SO2 经催化氧化所得的 SO3 用致冷剂冷却，
制得 SO3 晶体样品。
（2）接触法制硫酸的原理的演示


二氧化硫接触氧化的催化剂活性比较表
催化剂 SO 的最大转
2
化率（％） 相应的温度
（℃） 催化剂 SO 的最大转
2
化率（％） 相应的温
度（℃） 铂石棉 99.5 425 CuO 58.7 700 V O
2 5
Cr O
2 3 90.0
81.0 512
580 TiO
2
MoO
3 49.0
47.0 700
700 Fe O
2 3 69.5 625 SnO
2 35.0 750 WO
3 62.5 670 Mn O
2 3 22.0 700

将 SO2 接触氧化所得的 SO3，分别通入纯水和浓硫酸中，比较在二者中溶
解的难易（液面白雾的多少）；用实验证明水吸收 SO3 后所得产物为硫酸溶
液。

四、实验步骤
1.准备 在正式进行实验研究之前，要求学生做好如下准备工作：
（1）认真钻研化学课本中有关“二氧化硫”、“三氧化硫”和“硫酸的
工业制法——接触法”的课文内容，根据中学化学教学大纲的精神，明确这 些内容的教学目的和要求，探讨增加有关演示实验的必要性和可能性，设想 将演示实验应用于教学的初步方案。
（2）参阅有关本实验的资料，熟悉实验原理及已有的演示方法，为进一
步探索、改进实验打下基础。
　　（3）根据本实验的研究内容，从仪器药品供应室领取所需仪器药品，将 反应管、玻璃导气管、三氧化硫承接器等仪器作烘干处理。
2.进行实验研究
　　（1）催化剂的制备称取石棉绒 2—3g（视反应管的直径大小而定），分 别制备以石棉为载体的 Pt、V2O5、Fe2O2 催化剂。
（2）晶体三氧化硫的制备 A、实验仪器的安装 实验装置如图 11-1。


装置中用的玻璃反应管、SO3 承接器、玻璃导气管、催化剂、以及用于
填塞的石棉绒或玻璃丝，都应充分干燥，以保证装置系统内干燥无水。这是 本实验成功的关键之一。
装入催化剂时，可先用一团玻璃丝或石棉绒作成圆球状塞入反应管内约
1/3 处（不可太紧），将管竖立，从上端的管口装入催化剂让其自由落下， 转动反应管并用手指轻轻敲击管壁，使催化剂均匀而疏松地充满管内 4—5cm 长的一段空间而不留大缝隙。然后将玻璃管放平，取长约 10cm 一段细铁丝， 将一端绕成一个螺旋圆盘放入玻璃管中托住玻璃丝或石棉绒，另一端顶在反 应管的出气一端的塞面上。再用打气球从反应管的进气一端轻轻鼓气，使催 化剂稍微压实，以免在反应时向两端散落，出现缝隙或被气流冲走。
反应管与 SO3 承接器之间的导气管最好是整体的玻璃导管，不宜用橡皮
管连接，以免被 SO3 腐蚀并沾污 SO3。而且这段导管最好适当的长一些，使生
成的 SO3 先在导气管中冷却，然后再在致冷剂作用下充分冷却。
应注意保证装置的气密性。 B、三氧化硫晶体的制备与收集
用三芯酒精灯将反应管预热后，对准催化剂的进气一端集中加热①，待
反应管下壁的玻璃稍显暗红色时（约 2 分钟左右），小心旋开分液漏斗上的 活塞，逐滴滴加浓硫酸，使之与亚硫酸钠反应产生二氧化硫。由浓硫酸滴加 的速度来控制 SO2 的流速，同时由存放氧气的贮气瓶向气体混和器中导入氧 气。调节 SO2 与 O2 混和的体积比约为 1：1（由气体混和器中冒出浓硫酸液面
的气泡数来估计），以保证使氧气约有 1 倍的过量。气流的总速度以冒出的 气泡能够数清（约每秒钟 4—6 个）为宜。且宜先慢后快。气流太快会造成
SO2 的接触氧化不够充分，且生成的 SO3 来不及冷却凝结而从承接器中逸出。
　　如果用鼓入空气代替纯氧，因空气中含氧仅为 1/5（体积），故空气与 SO2 的比例须相应地调整。
　　通气不久，承接器内即有白雾产生。3 分钟左右，可见承接器内壁某处 凝结出三氧化硫丝状或冰状晶体。待收集到足够量的三氧化硫晶体后（约需
　　
5—10 分钟左右），停止通气和加热。 C、承接器的熔封
　　①如果灯焰的温度不够高，可用一块宽约 6—7cm，长约 17cm 的长方形 铁丝网，卷成一个直径约 5cm 的圆筒（将交接的边缘用细铁丝扎牢），作为 灯罩，这样可增加灯焰的稳定性并能提高火焰的温度。
　　将三氧化硫承接器卸下，用一条以冰-盐致冷剂浸泡过的湿毛巾把承接器 下部包裹好，而将细颈部分露出，并小心地用喷灯火焰先对准一个臂的细颈 部分加热，待玻璃充分软化后，将细颈以上部分沿轴线扭转一周，再继续加 热，使之熔断、密封。然后缓缓移开火焰，让其缓慢冷却，以免熔封处炸裂。 用同法将另一臂熔封。
固态 SO3 的熔点是 16.8℃。但是，如上法熔封在玻璃容器中的 SO3 晶体
样品，在高于 16.8℃时也可较长期地保存（存放在阴凉通风处），即使在炎 热的夏天，SO3 晶体也可不致完全融化，用于演示 SO3 的物理性质，颇为方便。
（3）接触法制硫酸化学反应原理演示实验的探讨 A、实验的基本装置及操作 接触法制硫酸化学反应原理的演示实验，可基本上照前图 11-1 的装置进
行，只需将 SO3 承接器换成两只串连起来的洗气瓶作为吸收瓶，前瓶中装浓
硫酸，后瓶中装蒸馏水（洗气瓶可用广口瓶、平底烧瓶、三角瓶或大试管等 自制）。为了避免未被完全吸收的 SO3 和 SO2 污染空气，可将最后的尾气导 入盛有 NaOH 或 Na2CO3 溶液的小口瓶中，如图 11-2。














当如前法使 SO2 与 O2 经接触氧化进入吸收瓶后，后瓶中的水面上有大量 的白雾，而前瓶浓硫酸的液面上白雾较少。3—5 分钟后停止实验，从后瓶中 取出水吸收 SO3 后生成的溶液，用酸碱指示剂检验它的酸性，并用 BaCl2 试 剂检验证明有 SO42-离子的存在。
　　实验完毕后，结合实验装置分析说明工业上制备硫酸的过程可分为原料 气体的制备与净化、SO2 的接触氧化、以及 SO3 的吸收三个阶段。同时说明为 什么不用纯水吸收 SO3 而要用浓硫酸吸收的原因。
B、试验并探讨催化剂的选择对实验效果的影响
　　利用上述图 11-2 的装置，在其它条件基本相同的情况下，依次换用铂石 棉、V2O5 石棉、Cr2O3 石棉、Fe2O3 石棉作催化剂进行实验，比较使用不同催
化剂时，水吸收液表面出现白色酸雾的早迟及多少。在反应进行相同时间之 后，取出相同量的水吸收液，比较其中所含 SO42-离子的多少（由与 BaCl2 反 应后生成的不溶于稀 HNO3 的沉淀多少来判断。）作出催化剂的选择对实验效

果的影响的基本估价。 C、实验装置的改进及仪器药品的代用
考虑到某些农村中学目前可能还没有硬质玻璃管、洗气瓶、贮气瓶、石 棉绒等仪器药品，可用如图 11-3 的装置进行演示。











　　本装置用鼓入空气代替纯氧，两种反应气体直接在 SO2 发生器中混和。 反应管和吸收装置都采用试管。生成的 SO3 由一支 Y 形管分别导入纯水和浓 硫酸内，以做吸收效果的对比。所用的催化剂，可用生了锈的废旧铁丝网（废 旧铁窗纱或实验室用的废铁丝网均可），先在炉火上灼烧，以尽量除去其表 面所沾附的污物，然后剪成如指甲大小的小块，再混入适量的 Fe2O3 粉末（加 少量 MnO2）而制成。
用作 SO2 发生器的抽滤瓶如果不能找到，可用蒸馏烧瓶或带有三孔塞的
广口瓶代替；如果没有 Y 形三通管，则吸收装置改为串联方式即可。 如果学校有民用电源，反应管用电热丝加热则较为方便。催化反应管如
图 11-4 所示。

　　实验时将催化剂嵌在电热丝周围的空隙间，使玻璃管中部的 4—5cm 一段 为催化剂所充满，插上电源插头，调节调压变压器（或电阻箱）使反应管内 电热丝达到红热程度，将其周围的催化剂加热到反应所需要的温度。

五、讨论总结
1.在现行中学化学教学中，有无增加 SO2 催化氧化的演示实验的必要？
若有必要增加这一实验，你有何具体设想？
　　2.根据你实验后的体会，试为农村中学设计一套接触法制硫酸反应原理 的演示装置。内容包括：实验装置图，仪器和药品的规格及用量，催化剂的 制备及选用，实验操作要点，实验注意事项等。

六、参考文献
　　1.金立藩、钱公达编著，《中学化学课堂实验》（中册），上海教育出 版社，第 91—93 页和 96—98 页（1958）。
2.费立特著，《中学化学实验的技术和教学法》，人民教育出版社，第
212—214 页（1955）。
　　3.东北师范大学化学系化学教学法教研室编译，《化学教学法讲义》（第 三部分），第 183—185 页（1955）。
　　
　　4.北京师范大学化学系化学教学法教研室等编，高等师范学校《化学教 学法讲义》，人民教育出版社，第 412—414 页（1958）。
5.《化学通报》1954 年 10 期，1958 年 4 期。
6.格拉别兹基著，《化学实验》，上海教育出版社，第 26—33 页（1959）。
7.凌祖颐编著，《中学化学教学中的实验》，上海教育出版社，第 89—
90 和第 182—183 页（1962）。
　　8.金立藩、马经德编著，《中学化学课堂实验》中册，上海教育出版社， 第 8—14 页（1981）。
9.钱博等编，《中学化学演示实验》上册，陕西科学技术出版社，第 73
—74 页（1980）。
　　10.王祖鍫等编，《中学化学实验指导》，福建人民出版社，第 49—51 页（1981）。
　　11.杨先昌编著，《中学化学教学法》，湖北人民出版社，第 224—226 页（1981）。
　　12.河北地区衡水文教局编，《自制教具》，中学部分第二分册，北京人 民出版社 第 109—113 页（1975）。
　　13.湖南省教学物资仪器公司编，《中学化学实验与应用》，湖南人民出 版社，第 184—188 页（1978）。
14.吴雪生编，《中学化学实验》，辽宁人民出版社，第 124—125 页
（1979）。

实验十二 “氨的催化氧化”演示实验的研究

一、实验目的
　　1.掌握本实验的成功关键，操作技术及演示要点。并在此基础上，根据 教学要求，结合中学化学实验室的现有条件，寻求氨的催化氧化演示实验的 合理装置；
　　2.培养学生根据教学要求和客观条件自行设计演示实验装置和装配实验 仪器的初步能力。

二、实验原理及要求
氨的催化氧化是氨的重要化学性质之一，也是氨氧化法制硝酸的基础。 反应原理如下：





　　在硝酸的工业生产中，常用铂或铂-铑合金作催化剂。但是，它价格昂贵， 且在生产过程中还有一定的损耗。为此，人们多年来一直在研究用其它金属 代替，即探索非铂催化剂。近年来，国外在非铂催化剂的研究方面，已取得 进展。因此，在教学演示实验中采用非铂催化剂使氨氧化，不但解决了目前 某些中学缺少铂的困难，而且还反映了硝酸工业生产的发展，具有理论联系 实际的意义。
在演示实验中，氨气可来源于氨水，氧气可以用纯氧，也可取自于空气。
铂催化剂通常采用铂石棉或铂丝。非铂催化剂则多用以石棉为载体的 Cr2O3、
V2O5、Fe2O3、Co2O3、Ni2O3、MnO2、CuO，以及细铜丝等。实验证明，某些金
属氧化物的混和物（例如 Fe2O3 与 MnO2 混和），比其组分中的任一单一氧化
物的催化活性要高。 本实验在演示时的基本要求是：
1.观察到催化剂出现并保持红热的现象（说明反应时放热）；
2.观察到棕色的二氧化氮的生成（说明氨被氧化）； 如果演示氨氧化法制硝酸，则还须检查二氧化氮水溶液的酸性（使紫色
石蕊试液变红），或用二苯胺硫酸溶液检验此水溶液（观察特征的蓝色反应）
以证明硝酸的生成。

三、实验步骤
1.准备 在正式进行研究实验之前，要求学生做好如下准备：
　　（1）认真研究现行中学化学课本中有关“氨的催化氧化”的实验内容及 相应的课文，明确这个实验的演示目的及基本要求；
　　（2）参阅本实验的有关资料，了解已有的演示方法及操作技术，为进一 步研究和改进本实验打下基础；
　　（3）根据本实验的研究内容，向仪器和药品供应室领取所需的仪器、药 品和材料，并将石棉绒、硬质玻璃反应管、二氧化氮承接瓶作烘干处理。
2.进行实验研究

（1）用铂作催化剂使氨氧化的实验 以铂作催化剂使氨氧化在我国用作中学化学课本中的演示实验，始见于
全日制十年制学校高中课本《化学》第一册［实验 4-3］，其装置如图 12-1 所示，操作步骤如下：
慢慢把空气通入盛浓氨水的锥形瓶中，再将螺旋状铂丝在灯焰上烧红并 迅速移近液面，但不要使铂丝跟氨水接触。可观察到锥形瓶中有棕色气体生 成，同时还可观察到铂丝继续保持红热状态。












　　在这个实验中，使铂丝继续保持红热现象易于实现。但是，欲使锥形瓶 中产生明显的棕色气体，则难于办到。因为，反应气体分散充满于整个锥形 瓶中，不能完全、充分地与催化剂接触，被氧化的氨很少。生成的少量 NO2 很易溶于水蒸汽中，并立即与大量未反应的氨作用，生成硝酸铵或亚硝酸铵 微粒（白烟）。欲使实验获得满意效果，必须改进实验装置。（可参看本实 验中的图 12-4）。
（2）用非铂催化剂使氨氧化的初步试验 用非铂催化剂作氨的氧化实验，须注意以下几点： 第一，应选择并制备活性较高的催化剂； 第二，应设法获得必要的高温（800℃以上）； 第三，注意调节氨在反应物中的合适比例； 第四，注意催化氧化系统和二氧化氮承接瓶的干燥，以保证反应时能顺
利升温，并减少二氧化氮的溶解及铵盐（白烟）的生成。
实验可按下列步骤进行：
称取重铬酸铵 2—3g，用干法制备以石棉绒为载体的 Cr2O3 催化剂（制法
见实验十一），并保证催化剂（包括石棉载体）的干燥。 将催化剂均匀地、松紧适度地装入硬质玻璃反应管中。（管的内径 1.5
—2cm，长约 30cm。催化剂的装法见实验十一）。
　　按图 12—2 装配好实验仪器①。但盛氨水的瓶暂时空着，以免使仪器系统 中过早地进入氨气。用轻轻地向装置系统中鼓入空气的方法，检查装置的气 密性（观察碱溶液中的导管口有无气泡冒出）。当确证不漏气时，取 3：2 的氨水（含 NH3 约 15—16％，15℃时的比重为 0.942—0.939g/cm3）30—50ml
（瓶小少用，瓶大多用），装入氨水瓶中。连接好实验装置。在配制 3：2 的氨水时，若所用的浓氨水是开瓶很久的氨水，应先检查其浓度，再按其实 际浓度照需要的浓度进行稀释。



① 当只演示氨的催化氧化时，则不用图中由虚线围住的部份。只在演示氨氧化制硝酸的反应原理时，才用
全图。装置中的碱溶液，用于吸收氮的氧化物，以防止空气被污染。图 12-3 中的情况相同。


　　将三芯或四芯酒精灯（铜皮灯或铁皮灯）的灯芯排列修剪整齐，使之能 得到一个宽大扁平的灯焰。再加一个铁丝网罩（制法见实验十一），使灯焰 稳定，并能提高灯焰的温度。先对反应管进行预热，再将灯焰的扁平方向与 反应管的轴线方向一致（让催化剂有较大的受热面），并用氧化焰部分对准 反应管中靠近进气一端的催化剂集中加热。灯焰应力求稳定，以获得尽可能 高的温度。注意不要让反应管壁薰上黑烟，以免影响学生对实验现象的观察。 当与火焰接触处的反应管壁呈暗红色时（约需 1.5—2 分钟），用打气球向氨 水瓶中缓缓鼓气，使参加反应的气体与催化剂之间有较长的接触时间，以保 证氨的充分氧化；同时，使反应放出的热量得以蓄积，以提高并逐渐完全达 到催化剂的活化温度。约半分钟后，逐渐加快挤压打气球的频率，以增大气 流速度。但每次挤压不宜太猛，以保证气流均匀。这时，可观察到靠进气一 端的催化剂开始出现红热，象燃烧状。继而，红热面逐渐扩大。同时，二氧 化氮承接瓶中出现浓厚的棕色气体（此时，如果装置内装有盛石蕊试液的吸 收瓶，则溶液很快变为红色。）。移去酒精灯，并继续鼓气，可见催化剂继 续保持红热状态。从开始加热算起，整个过程约需 3—5 分钟。
在这个实验里，催化剂是否出现并保持红热状态是反应进行得是否良好
的重要标志之一。如果在加快鼓气速度时，催化剂红热现象不明显，二氧化 氮承接瓶中出现白烟，可首先检查催化剂层是否出现了缝隙，致使反应物未 能与之充分接触；若无缝隙，则可能是催化剂尚未完全达到活化温度，以致 氨的转化率太低。这时，可一边调节灯焰，一边继续鼓气。待催化剂大量出 现并保持红热状态后，白烟自会逐渐消失，得到较纯净的棕色气体；如果催 化剂红热现象早已明显而正常，而白烟久久不消失，则主要是反应物中氨气 过量，这时可将氨水瓶中的进气管逐渐向上抽动，减少其插入氨水的深度（必 要时可使管端完全露出液面），直至催化剂的红热现象仍能保持，白烟完全 消失为止；如果这样做还不能使白烟消除，则可能是氨水的浓度太大（不合 要求），可检查氨水的浓度，并按要求的浓度进行稀释。如果加快鼓气后， 催化剂始终不出现红热现象，这大多是反应物中氨量不足，可先增大氨水瓶 中进气管插入氨水的深度；若仍不奏效，则是氨水的浓度过低，应增大氨水 的浓度。
　　如果在催化氧化管与二氧化氮承接瓶之间，连接一个盛浓硫酸的洗气 瓶，则反应后生成的水及未转化的氨，均被浓硫酸吸收。在二氧化氮承接瓶 中，就能得到纯净的棕色气体，而不易出现白烟。因此，在实验条件的控制 方面，可稍许放宽一些要求，是其优点。但是，这会使整个实验装置摆得更 长，是其不足。
（3）氨水浓度对实验效果的影响

　　氨水的浓度，直接关系到氨在反应物中所占的比例，因而对实验效果影 响极大。
实验仍按图 12－2 进行装置，用 Cr2O3 催化剂。装置中不要添加浓硫酸
洗气瓶。除氨水的浓度外，其余一切仪器药品的规格和用量、操作方法及实 验条件均保持不变。在试验 3：2 的氨水之后，分别换用浓氨水（含氨 25—
27％，不稀释）、1：1 氨水、1：2 氨水依次进行实验。注意观察和比较使用 上述各种浓度的氨水时，催化剂出现红热现象的快慢及程度、棕色气体的浓 度及有无白烟生成或白烟的多少、紫色石蕊试液变红所需的时间（从开始加 热算起）、以及移开灯焰继续鼓气时，催化剂继续保持红热所持续的时间。
根据你实验的结果，总结本实验所用氨水的合适浓度。
（4）几种催化剂活性的比较
　　仍按图 12—2 进行装置，除催化剂的种类外，其余一切仪器、药品的规 格和用量、操作方法及实验条件均保持不变。在试验 Cr2O3 催化剂之后，分
①

别换用 Fe2O3、MnO2 及 Fe2O3 与 MnO2 混和催化剂
的方法同研究实验（3）。

依次进行实验。观察和比较

根据你的实验观察和比较的结果，试将 Cr2O3、Fe2O3、MnO2 以及 Fe2O3
与 MnO2 的混和催化剂对氨催化氧化的活性，排列一个由大到小的顺序。
（5）实验装置的代用和改革 结合中学的实际，氨的催化氧化演示实验装置，迄今已设计出了许多种。
现列举两种供作改进实验装置研究时参考：
A、图 12—3 是图 12—2 的一种代用和改进装置。它以易得的试管代替硬 质玻璃反应管；用烧瓶（大肚型容器）作二氧化氮的承接器，以增大二氧化 氮气体的观察厚度，增强观察效果；石蕊试液和碱溶液都采用试管盛装，以 减少药品的用量。













B、图 12－4 是氨的催化氧化的一种简易装置。催化反应管是内径 3—
5mm，长约 20cm 的细玻璃管，其尾端用橡皮管连接一根直角的玻璃导气管。 反应管中的石棉绒球和螺旋状铁丝，一方面可挡住催化剂，防止其被气流冲 走，同时又可适当减慢气流速度，使参加反应的气体能与催化剂充分接触。 氨水瓶可以用具支试管代替。可以用铂丝（绕成紧密的螺旋状）、铂片（卷 成长约 1.5cm，直径与玻璃管的内径相当的实心圆筒，但层与层之间应略有 缝隙，以便气体通过）、铂石棉作催化剂，也可用非铂催化剂。由重铬酸铵


① 催化剂的制法见实验十一。Fe2O3 与 MnO2 的混和催化剂可如下法制备：取 Fe2O3 粉末 2g，MnO20.5
克，在研钵中混和研磨使之充分混匀。再加石棉 3g，用角匙反复搅拌（不要研磨，以免将石棉纤维研碎）， 使混和物均匀附着石石棉纤维上。

分解而得的疏松的 Cr2O3 颗粒，最好不用载体，直接放入玻璃管内作催化剂。 无论用哪种催化剂，都应在玻璃管内填满 1.5—2cm 长的一段，且松紧应适 度。氨水的浓度和用量随盛氨水的容器的大小、进气管插入氨水的深度而定。 实验开始前，将锥形瓶（干燥的）取下，用玻璃酒精灯对反应管的盛催 化剂部分加热，火焰应力求稳定。约 1 分钟左右，可见玻璃管壁发暗红色。 继续加热，并用打气球缓缓鼓入空气。如果各种条件适宜，则可见催化剂的 靠进气一端开始出现红热，并向后端延展。此时，用一张白纸衬于导气管的 尾端，注意观察，待放出的气体为浓厚的棕色而又无白烟时，将导气管插入 锥形瓶中。适当加快鼓气的速度，锥形瓶将迅速为 NO2 气体充满。取出导气 管，用胶塞塞住瓶口，以免 NO2 逸散。换上另一只干燥的锥形瓶，移开酒精
灯，继续鼓气，观察停止加热后催化剂继续保特红热的现象。














若要演示硝酸的生成，可拔开收集满 NO2 的锥形瓶的胶塞，倒入适量的 水，加塞，振荡。然后再用指示剂检查所得溶液的酸性。
如果用纯氧代替空气进行实验，效果更好。但此时必须在反应管的进气
一端放入一卷铜丝网或一团细铜丝球，以防止参加反应的气体燃烧爆炸。
3.讨论总结，写出书面报告。 总结的内容是：
（1）本实验成功的关键；
　　（2）利用你在实验中的收获体会，根据本实验的原理和教学要求，结合 中学化学实验室的现有条件，自行设计一种氨氧化制硝酸的演示实验装置。 应画出实验装置图，注明仪器药品的名称、规格、用量及反应条件，简述操 作要点和注意事项。

四、参考文献
　　1.化学通报 第 10 期（1956 年）、第 4 期（1955 年）、第 8 期和第 9 期（1957 年）。
2.金立藩、钱公达编著《中学化学课堂实验》中册，上海教育出版社第
119—121 页（1958）。
3.格拉别兹基著《化学实验》，上海教育出版社，第 41—46 页（1959）。
　　4.东北师大化学系化学教学法教研室编译，《化学教学法讲义》第三部 分，东北师范大学印刷，第 195—198 页（1955）。
　　5.北京师范大学化学系化学教学法教研室等编，《化学教学法讲义》， 人民教育出版社，第 419—421 页（1958）。
6.中小学通用教材化学编写组编。全日制十年制学校高中《化学》第一

册教学参考书（下册）人民教育出版社，第 17 页和第 21—24 页（1978）。
　　7.凌祖颐编著《中学化学教学中的实验》，上海教育出版社，第 93—94 页（1962）。
8.费立特著，《中学化学实验技术和教学法》，人民教育出版社，第 229
—230 页（1955）。
　　9.湖南省教学物资仪器公司编，《中学化学实验与应用》，湖南人民出 版社，第 182—184 页（1976）。
10.人民教育出版社编辑出版，高级中学《化学》（第二册），第 30—
34 页，1958 年第二版。
11.张登云，“氨氧化制硝酸演示实验”，化学教育，第 4 期（1980）。 杨国权、王成昆、王芬，“氨的催化氧化演示实验的改进”，化学教育，
第 4 期（1980）。
12.上海化工研究院编写《化肥工业知识》，燃料化学工业出版社，第
76—79 页（1973）。

实验十三 “氯气与氢气的光化反应”LE 演示实验的研究

一、实验目的
1.掌握氯气与氢气的混和气体见光爆炸实验的成功关键及演示技能；
　　2.探索氯气与氢气的混和比、空气的混入量、光源及光强度、气体的混 和方式等条件对实验效果的影响。总结本实验的成功经验。

二、实验原理及要求
　　氯气与氢气在暗处混和是安全的。但将混和物曝光，则迅猛化合而爆炸。 这是一个光化学反应，其原理如下：
Cl2+hv→2Cl
Cl+H2→HCl+H
H+Cl2→HCl+Cl
反应循环往复，继续进行，使整个反应瞬息完成。反应放出的热使生成的氯 化氢气体的体积骤然膨胀而爆炸：
H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)+184.7kJ
本实验的基本要求是：
　　1.氯气与氢气的混和气体在强光照射下发出强烈的爆炸声，并把瓶口的 覆盖物冲开；
2.反应后瓶口上方可见白雾生成（盐酸酸雾）；
　　3.立即向反应后的容器中注入适量的水，用毛玻璃片盖住瓶口。震荡， 再用酸碱指示剂证明有盐酸生成。

三、实验步骤
1.准备 在正式进行研究实验之前，要求做好以下准备：
（1）钻研中学化学课本中本实验的内容及相应的课文，查阅本实验的有
关资料。明确本实验在中学化学教学中的目的和要求，了解已有的经验及尚 存的问题。
（2）制订研究计划。
　　在分析和钻研本实验在中学化学教学中的地位和作用以及本实验的内容 和要求的基础上，借鉴别人已有的经验，写出进行和研究这个实验的计划。 内容包括：研究课题、研究步骤、操作要点、注意事项、所用仪器、药品和 材料的名称、规格及用量等项，交实验指导教师征求意见，确定研究方案。
　　（3）向仪器药品供应室填报并领取所需的仪器、药品和材料，做好清洗 装配等准备工作。
2.进行研究实验 在排定的时间内，按照已确定的研究计划进行实验和研究。
3.讨论总结，写出书面总结报告 报告的内容可重点总结本实验成功的关键、光源及氯气与氢气的混和比
对实验效果的影响。

四、参考文献

1.费立特著《中学化学实验的技术和教学法》，人民教育出版社，第 189
－100 页（1955）。
　　2.中小学通用教材化学编写组编，全日制十年制学校初中《化学》全一 册教学参考书，人民教育出版社，第 205 页（1978）。
3.西南师范学院、四川师范学院、南充师范学院合编，《化学函授通讯》
1 期（1981）。
　　4.茅孝先，“用化学光源做氯气跟氢气化合反应的实验”，化学教学， 第 2 辑（1980）。
　　
实验十四 “电弧法合成一氧化氮”演示实验的研究

一、实验目的
　　1.根据教材内容的要求和氮气与氧气合成一氧化氮的化学反应原理，设 计一种合成一氧化氮的演示实验装置；
2.进一步培养学生独立从事中学化学演示实验工作的能力。


二、实验原理及要求 在放电条件下，氮气跟氧气能直接化合生成无色的一氧化氮（NO）。 N2+O22NO 一氧化氮不溶于水，在常温下很容易跟空气中的氧气化合，生成棕色并
有刺激性气味的二氧化氮（NO2）。
2NO+O2=2NO2
二氧化氮易溶于水。它溶于水后生成硝酸和一氧化氮。
3NO2+H2O=2HNO3+NO
　　用演示实验的事实来说明这些变化，在加深学生对氮气的化学性质的认 识方面，是大有好处的。本实验的基本要求是：1.观察氮气和氧气的混和气 体在火花放电条件下有棕色的二氧化氮气体的生成。2.用水将二氧化氮气体 溶解，应检查到有硝酸生成。本实验所需的氮气和氧气，可直接用空气，也 可在空气中再补充一部分纯氧，以调节氮气与氧气达到合适的比例。可使用 感应圈获得电火花。

三、实验步骤
1.准备 在正式进行研究实验之前，应做好以下准备：
（1）钻研中学化学课本中与本实验有关的课文内容，查阅与本实验有关
的参考资料。
（2）制订研究计划。 根据教材内容的需要和演示实验的要求，借鉴别人已有的经验，设计一
套“电弧法合成一氧化氮”的演示实验装置。画出装置图，简述操作要点，
写出所需仪器药品和材料的名称、规格和用量。订出探讨氮气与氧气的混和 比对实验效果影响的研究步骤。交实验指导教师征求意见，确定研究方案。
2.进行实验研究
　　在排定的时间内按拟订好的研究计划进行实验和研究。重点探讨合理的 演示实验装置和实验成功的关键，以及氮气与氧气的混和比对实验效果的影 响。
3.讨论总结，写出书面报告。 总结报告的内容是：本实验合理的演示装置（画出装置图，简述操作要
点及注意事项、注明仪器药品材料的名称规格及用量）；实验成功的关键； 氮气与氧气的混和比对实验效果的影响。

四、参考文献
1.H·Π·格琳卡著，哈尔滨工业大学化学教研室译，《普通化学》第三

册，高等教育出版社，第 430—431 页（1956）。
　　2.涅克拉索夫著，北京大学化学系无机化学教研组译，《普通化学教程》 中册，商务印书馆，第 372—373 页（1954）。
　　3.金立藩、钱公达编著，《中学化学课堂实验》中册，上海教育出版社， 第 103 页（1958）。
　　4.东北师范大学化学系化学教学法教研室编译，《化学教学法讲义》第 三部分，东北师范大学印刷，第 200—201 页（1955）。
5.费立特著，《中学化学实验技术和教学法》，人民教育出版社，第 228
—229 页（1955）。
　　6.北京师范大学化学系化学教学法教研室等编，《化学教学法讲义》， 人民教育出版社，第 419 页（1958）。
　　
实验十五 “胶体的电泳”演示实验的研究

一、实验目的
　　1.掌握胶体电泳的演示实验技术，根据中学的现有条件，探索一种易于 推广的胶体电泳演示装置。
2.进一步培养学生自行设计或改进演示实验的能力。

二、实验原理及要求
　　在外加电场的作用下，胶体的微粒在分散剂里向阴极或阳极作定向移动 的现象，叫做电泳。电泳是表明胶体微粒带有电荷的有力证据。
　　在胶体的性质的教学中，如能将胶体的电泳实验演示给学生，必能大大 增强学生对胶体微粒的荷电性质的认识。
要使胶体的电泳既明显，又省时，就必须获得高浓度、高密度、较纯净
（不含或少含简单离子）的胶体溶液和使用电压较高的直流电源（30—
150V），以及尽量缩短两极间胶体内部电路的路程以减小电阻。然而高电压 的直流电源在中学一般不易获得，因此，各个条件的妥善配合是使实验成功 至关重要的因素。
本实验的基本要求是在电压不太高（例如 30V 左右或更低）的直流电作
用下，在 5—10 分钟之内能明显地观察到两极间胶体的液位差。或者设计出 简单易行的能获得较高电压（例如 100V 以上）的整流装置，使电泳实验能顺 利进行。

三、实验步骤
1.准备 在正式进行研究实验之前，要求做好下列准备：
（1）钻研中学化学课本中相应的课文，熟悉有关胶体电泳的内容和教学
要求。查阅有关胶体电泳的演示实验资料，吸取前人的成功经验。（2）制订 研究计划
本次实验可在掌握实验成功关键的基础上，重点研究实验方法及装置的
改革。研究计划的内容可包括：电泳实验的基本装置及操作步骤；在保证必 要的演示效果的前提下，降低电压的可能限度及实验方法和装置改革的探索 计划；仪器、药品和材料的名称、规格和用量等。将计划初稿交实验指导教 师征求意见，确定研究方案。
2.进行实验研究 在排定的时间内，按照研究计划进行实验和研究。首先应着重掌握本实
验的成功关键。然后进行降低电压的探索（配合改善其它条件），以及实验 方法和装置改革的探索等。
3.讨论总结，写出书面报告。 总结一种效果较好、条件容易实现的胶体电泳的演示方法。应绘出实验
装置图，写出操作步骤，注明仪器、药品、材料的规格和用量，以及注意事 项等。

四、参考文献
1.凌祖颐编著，《中学化学教学中的实验》，上海教育出版社，第 202

—203 页（1962）。
　　2.全日制十年制学校高中化学第一册《教学参考书》下册，人民教育出 版社，第 179 页（1979）。
　　3.天津大学化学系普通化学教研室编，《无机化学课堂演示实验》，人 民教育出版社，第 27—28 页（ 1979）。
　　4.金立藩、马经德编著，《中学化学课堂实验》（中），上海教育出版 社，第 120—124 页（1981）。
5.钱博等编，《中学化学演示实验》上册，陕西科学技术出版社，第 116
—120 页（1980）。
6.吴雪生编，《中学化学实验》，辽宁人民出版社，第 141—143 页（1979）。
　　7.中山大学、辽宁大学等校编，《无机化学实验》，人民教育出版社， 第 133—134 页（1978）。
8.王祖鍫等编，《中学生化学实验指导》，福建人民出版社，第 202—
203 页（1981）。
9.王振江、刘典圣“高压电泳实验”，化学教学，第 3 期（1981）。
10.高扎礼等，“投影实验之三——胶体的电泳”，化学教育，第 3 期
（1980）。

实验十六 “银镜反应”演示实验的研究

一、实验目的
1.探索生成光亮银镜的实验条件；
2.探讨银镜反应化学原理的教学方法。

二、实验原理及要求
　　在碱性溶液中，醛及某些含有醛基的有机化合物能使银氨配合物中的银 离子还原成银。以乙醛为例其反应如下：
AgNO3+3NH3·H2O→[Ag（NH3）2]OH+NH4NO3+2H2O
CH3CHO+2[Ag(NH3)2]OH→CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
　　析出的银在玻璃器壁上形成光亮的镀层即银镜，故称银镜反应。但是， 如果实验条件掌握不当，则析出的银粒不能附着在容器内壁，而呈疏松的黑 色沉淀从溶液中析出，这种沉淀有发生爆炸的危险。
　　在高中二年级时，学生已经知道从得氧失氧、从元素化合价的升高或降 低、从原子的得电子或失电子（包括共用电子对的偏移）等几个方面去认识 氧化还原反应。在学到醛类的氧化还原性质时，教材中指出可以从加氢和脱 氢来判断氧化还原反应。这几种方法是否有相对统一的标准？如何讲清银镜 反应是乙醛的氧化反应？
此外，在银氨溶液的配制中，有 AgOH 沉淀的生成，AgOH 的分解，及
［Ag(NH3)2］+的形成等一系列反应过程。就学生已 AgOH 有的知识水平而言，
这些过程该讲到何种深度也是值得考虑的问题。 本实验的要求是：
1.醛（或某些含醛基的物质）与银氨溶液作用时，生成光亮的银镜。
　　2.根据实验事实，分析反应的原理，说明反应的本质是醛基被银离子所 氧化。

三、实验步骤
1.准备。 钻研有关银镜反应的实验及相应的课文，查阅“银镜反应”演示实验的
有关资料，制订出本实验的研究计划。内容包括：实验题目、仪器、药品的
规格及用量、研究的内容及步骤、操作要点、注意事项等项。交实验指导教 师征求意见，确定实验方案。
2.进行实验研究。 在排定的时间内对实验成功的条件进行探索。重点探索反应容器的清洁
程度及实验温度对实验效果的影响。
3.讨论总结。 根据实验后的体会写出总结报告。内容包括：
　　（1）银镜反应实验的操作步骤（包括仪器药品的规格和用量、温度和加 热方式等）及注意事项。
（2）你对如何讲清银镜反应的化学原理的见解。

四、参考文献

1.费立特著，《中学化学实验的技术和教学法》，人民教育出版社，第
261 页（1955）。
　　3.北京师范大学化学系化学教学法教研室等编，高等师范学校《化学教 学法讲义》，人民教育出版社，第 437 页（1958）。
　　3.凌祖颐编著，《中学化学教学中的实验》，上海教育出版社，第 147 页（1962）。
　　4.金立藩、钱公达编著，《中学化学课堂实验》下册，上海教育出版社， 第 96—97 页（1962）。
　　5.湖南省教学物资仪器公司编，《中学化学实验与应用》湖南人民出版 社，第 238—241 页（1978）。
6.吴雪生编，《中学化学实验》，辽宁人民出版社，第 181—182 页，
（1979）。
　　7.全日制十年制学校高中化学第二册《教学参考书》，人民教育出版社， 第 313—314 页，（1980）。
　　8.钱博等编，《中学化学演示实验》上册，第 149—152 页，陕西科学 教育出版社，（1980）。
9.王祖鍫等编，《中学生化学实验指导》，福建人民出版社，第 101 页
（1981）。10.谢遵生“甲酸的银镜反应演示实验”，化学教学，第 4 期（1981）。