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对几个趣味实验的探究* 李旭娃 伏军贤 吴小平 许洁摘要： 对“烧不坏的手绢”实验、“黑面包”的制作实验作了改进探究，得出优化的实验条件并作相关的说明根据碘在水、煤油、四氯化碳中的颜色不同以及碘在这些溶剂中的溶解度不同，探究设计了一个三层色的趣味实验改进经典的银镜反应，探究设计了凸面镜、凹面镜、平面镜的制作实验关键词： 趣味实验; 烧不坏的手绢; 黑面包实验; 碘的萃取; 镜面制作： 10056629（2020）12006103： G6338： B在化学教学中，化学实验能够设置问题情境，启发学生思维，对问题的探究层层深入，使认识不断提高化学实验中的奇特现象，有很强的吸引力，往往会使学生欢呼雀跃，兴奋异常不仅能激发学生的学习兴趣，而且能产生强烈的求知欲望和探究欲望因此，成功的化学趣味实验，能形成热烈的教学场面，在欢快的氛围中完成教学任务，达到教学目的然而，在化学课上又常会出现实验失败的情况，无法产生实验效果，还会出现尴尬的场面，影响教学的顺利进行因此，对这些实验必须进行深入的研究和改进以下就一些趣味实验的改进及创新作一些介绍1对两个趣味实验的改进有些化学实验要在特定环境及条件下才能成功。

这类实验按照文献资料中的叙述进行，常会出现失败的现象1.1“烧不坏的手绢”实验沪教版初中化学教材[1]中有一个“烧不坏的手绢”的有趣实验： 将20mL 95%的酒精和10mL的水混合将一块棉布手绢浸入配好的混合液中，浸透取出，轻轻拧干，用坩埚钳夹持，在酒精灯上点燃，并轻轻抖动手绢火焰熄灭后，观察手绢的变化，说明其原因笔者按照教材中的要求进行实验，结果手绢常烧出孔洞，边缘出现焦黑，这是什么原因呢？酒精易燃而水不能燃烧点燃时，酒精燃烧放出的热量，加快了酒精的挥发，也促进了水的挥发而酒精和水的挥发会吸收热量，降低了手绢的温度，可使其温度达不到着火点在教材及很多资料中，95%的酒精与水的混合比例一般都是2∶1但笔者从自己的实验中发现，当以2∶1混合时，酒精比例是略偏高的，手绢被烧坏的几率较大当以2∶1.6混合时，酒精比例又太低，常不易引燃在以2∶1.5、 2∶1.4、 2∶1.3等比例混合时，则可以放心、大胆地进行操作，实验能成功而又不会出现手绢被烧坏的情况棉质手绢的毛细作用比丝质的更强，吸水性更好，同时，将手绢浸泡取出后，不要拧得太干，可使火焰更大，持续的时间更长，更具有吸引力1.2“黑面包”的制作实验很多版本的高中老教材[2]以及现行高中教材[3]中，都有这样一个实验： 向200mL烧杯中加入20g蔗糖，加入几滴水，搅拌均匀，然后加入15mL浓硫酸，迅速搅拌，观察现象。

按照蔗糖和浓硫酸的这一比例，在不同条件下实验会得到不同的结果1.2.1用量对实验的影响实验1（室溫12℃）向100mL烧杯中加入10g蔗糖，5滴水，搅拌均匀，然后加入7.5mL浓硫酸，迅速搅拌，观察现象结果变为黑色粘稠的混合物再静置较长时间，在其表面有很多小气泡被混合物所裹挟，而混合物并没有明显膨胀，即“黑面包”未能制得这可能是由于反应物用量太少所致[4]因此，又进行了下列实验实验2（室温12℃）向100mL烧杯中加入20g蔗糖，10滴水，搅拌均匀，然后加入15mL浓硫酸迅速搅拌结果黑色粘稠物很快膨胀，形成“黑面包”多次实验都是如此但由于反应物用量过多，有少量黑色混合物流到了烧杯外实验1和实验2说明，蔗糖与浓硫酸的混合物能否膨胀（即“黑面包”能否形成），与反应物用量的多少有关，用量越多，混合物越易发生膨胀这是因为反应物用量越多，放出的热量越多，混合体系的温度越高1.2.2温度对实验的影响对于“黑面包”的制作，分别在冬、夏不同的季节中用相同用量的反应物进行实验对照，在夏季都获得了成功，而在冬季多次出现了失败现象因此，又在具体不同的温度条件下进行了探究实验3（室温7℃、蔗糖、浓硫酸、水及烧杯等仪器都是在7℃的室内久置的。

下同）（1）向100mL烧杯中加入20g蔗糖、10滴水，搅拌均匀，再加入15mL浓硫酸，迅速搅拌，结果未能发生膨胀2）向100mL烧杯中加入20g蔗糖、10滴水，一边搅拌，一边用酒精灯微热，使混合体系的温度升到20℃以上，然后加入15mL浓硫酸，迅速搅拌，结果混合物发生了膨胀，形成了“黑面包”（混合物同样流出了烧杯外）既然20g蔗糖、15mL浓硫酸、10滴水混合后在100mL烧杯中发生膨胀时混合物会流出烧杯外，那么反应物用量能否再减少些呢？实验4（室温7℃）向100mL烧杯中加入18g蔗糖、9滴水，一边搅拌一边用酒精灯微热，使混合体系的温度升到20℃以上，然后加入13mL浓硫酸，迅速搅拌，结果混合物发生了膨胀，形成了“黑面包”实验3说明，蔗糖与浓硫酸混合后能否形成“黑面包”，与环境温度有很大的关系环境温度相对越高，实验越易成功即在不同的地区、不同的季节，环境温度相差较大的相同用量的实验，不一定能得到相同的结果[5]实验4说明该实验反应物用量还能减少些该实验在100mL烧杯中，以蔗糖18～20g、水9～10滴、浓硫酸13mL为宜;在200mL烧杯中，一般用大于18g的蔗糖与大于13mL的浓硫酸（例如用20g蔗糖、10滴水与15mL浓硫酸混合）为宜。

从温度来说，环境温度高于20℃最为适宜当低于15℃时，为了保证混合物能够膨胀，应对烧杯及其中的蔗糖和水进行微热（用酒精灯或热水浴），然后进行后续操作2几个创新趣味实验的设计2.1碘在不同溶剂中的颜色在高中教完卤族元素及相似相溶原理之后，可以通过化学课外活动或兴趣小组活动等形式进行下列实验取2支小试管，分别编为1号、2号1）向1号小试管中加入一粒芝麻大小的碘，再加入少量水，振荡，得到浅黄色溶液;再向其中加入比水多的酒精，振荡后，得到棕色溶液（随酒精比例大小的不同其颜色不同）2）取2mL该棕色溶液于2号试管中，向其中一次性加入1mL四氯化碳，再一次性慢慢加入1mL煤油，静置后形成三层溶液： 上层无色，中间棕色，下层无色;然后放入热水浴（盛开水的烧杯）中，静置6～8分钟取出，其颜色发生了很大的变化： 上层橘红色，中间金黄色，下层紫红色（各层的颜色随静置时间长短的不同而不同，但都很成功），界面分明，色泽鲜艳，清晰透明，光彩夺目此实验涉及的可供学生探究的问题： （1）密度的大小关系： 四氯化碳、水、煤油的密度依次减小2）相似相溶现象： ①四氯化碳分子和碘分子都是非极性分子，碘易溶于四氯化碳，水中的碘能被四氯化碳萃取出来;②水分子和酒精分子都是极性分子，水和酒精相互易溶;③酒精是有机物，而且分子极性小，碘易溶于酒精中。

3）互不相溶现象： 有机物和无机物性质相差较大，①煤油与水互不相溶;②水与四氯化碳互不相溶;③煤油与四氯化碳相互易溶，但因中间水的隔离而不能相遇，故无法相溶;④水分子是极性分子，碘在水中的溶解度很小2.2面镜的制作银镜反应是一个经典而有趣的实验，有关的研究文章及配方多有介绍[6]，下面介绍各种面镜的制作2.2.1凸面镜的制作向烧杯中加入开水，使水面离杯口约1.5cm，在杯口放一直径为6cm的干燥洁净的表面皿（凹面朝上）向一试管中加入1mL 2%的AgNO3溶液，再逐滴加入1mL 2%的氨水溶液，边滴加边摇动然后加入1mL 10%的葡萄糖溶液，充分振荡后倒入表面皿中用酒精灯加热烧杯，使水缓慢沸腾当表面皿中的混合物出现黑褐色时，移去酒精灯，静置约10分钟取下表面皿，倒去混合液，用水冲洗，便得到一个光亮银白的凸面镜，可以清晰地照出自己的头像2.2.2凹面镜的制作取一个直径为9cm的表面皿，在凹面边缘上放3个厚约1～2mm，长、宽都略小于1cm的橡皮块（可以从学生用橡皮擦上切取），使其大致位于正三角形的三个顶点上，用透明胶带粘住向一试管中加入2mL 2%的AgNO3溶液，再逐滴加入2mL 2%的氨水溶液，边滴加边摇动。

再加入2mL 10%的葡萄糖溶液，充分振荡向一烧杯中加入开水，使水面离杯口约1.5cm，将表面皿（凹面朝上）放在杯口上将试管中的混合液的大部分倒入表面皿中再将一个直径为9cm的表面皿（凹面朝上）放在其上的3个橡皮块上，使表面皿的凸面与液体接触（为有适当多的接触，预先要做好调试）用酒精灯加热烧杯，使其缓慢沸腾，当混合液中出现黑褐色时，移去酒精灯，静置约10分钟取下上面的表面皿，用水冲洗凸面，便得到一个光亮洁净的凹面镜，照镜时，可看到自己缩小倒立的头像2.2.3平面镜的制作向一烧瓶中加入开水，使水面离杯口约1.5cm，在杯口放一块干燥洁净的玻璃片（要求水平）向一试管中加入1mL 2%的AgNO3溶液，同上配制银氨溶液，再加入1mL 10%的葡萄糖溶液，振荡用洁净、蘸有少量水的毛笔在玻璃片上涂上一个圆面（涂湿的部位可以消除水的表面张力，便于液体扩散）将试管中的混合液吸出，滴在涂湿的圆面上（不要滴得太多，以防流到圆面外）用酒精灯加热烧杯，当混合物出现黑褐色时移去酒精灯静置10～15分钟，取下玻璃片，倒掉混合液，用水冲洗，得到一个平面镜，照镜时可以清楚地看到自己的头像面镜制作的反应原理为[7]：Ag++NH3H2OAgOH↓+NH+4AgOH+2NH3H2O[Ag（NH3）2]++OH-+2H2OR-CHO+2[Ag（NH3）2]++2OH-R-COO-+NH+4+2Ag↓+3NH3+H2O（其中的R為葡萄糖分子结构中去掉醛基后的部分）教材中乙醛、葡萄糖发生的银镜反应实验一般都是在试管中进行的。

而这里利用银镜反应原理制得的面镜，能够使学生看到自己的头像将学生所学的知识成功地与生活实际相联系，比试管中的实验更有吸引力、更能激发创新意识、更能获得成就感，让学生倍感有趣，倍受鼓舞作为化学教师，一定要有毅力、有耐心，注重做好每一个实验，坚持不懈，练就过硬的基本功，熟练掌握操作技巧对于失败的实验要分析其原因，对于成功的实验，要考虑能否改进，还要尽可能地开展创新实验的研究，使实验教学、趣味实验发挥更大的作用参考文献：[1]王祖浩主编.义务教育教科书化学（九年级上册）[M]. 上海： 上海教育出版社， 2017： 93.[2]人民教育出版社化学室.全日制普通高级中学教科书化学（必修）[M]. 北京： 人民教育出版社， 2003： 130.[3]宋心琦主编.普通高中课程标准实验教科书化学1[M]. 北京： 人民教育出版社， 2007： 101.[4]曾红， 张艳. “黑面包”实验的改进[J]. 化学教学， 2001， （9）： 45～46.[5]高飞. 浓硫酸使蔗糖脱水实验的改进与创新[J]. 化学教学， 2018， （6）： 66～67.[6]王秀阁. 银镜反应和后续处理的实验改进[J]. 化学教学， 2015， （4）： 61～63.[7]人民教育出版社化学室.全日制普通高级中学教科书化学（必修加选修）（第二册）[M]. 北京： 人民教育出版社， 2003： 165. -全文完-。