化学实验创新大赛高中化学实验创新设计精选

化学实验创新大赛高中化学实验创新设计精选

二氧化硫制备及其性质的微型化学实验设计

一、实验目的

二氧化硫的制备及其性质实验是中学化学实验教学的重点之一，其性质也是高中化学重要的知识点。如果根据人教版化学教材必修1第4章实验[4-7]或传统的制备和性质进行教学，实验装备复杂，浪费药品，不便于学生操作且污染严重等问题。为了解决这个问题，特设计了一套进行二氧化硫制备和性质实验的微型化装置，它不仅适合于教师演示，而且也适合于学生实验，易于操作，实验效果良好，整个实验只需5-6分钟，就能掌握二氧化硫的实验室制法与全部化学性质。

二、实验用品

1、仪器：酒精灯、Y型玻璃管、注射器（2个）、单孔橡皮塞、玻璃导管、气球、滤纸、药匙、试管夹

2、试剂：Na2SO3晶体、70%H2SO4、KMnO4溶液、品红溶液、Na2S溶液、NaOH溶液、PH试纸

三、实验装置图及说明

利用一个试管夹夹住Y型玻璃管颈部构成一个稳定的三脚架装置，再准备一个装有NaOH溶液的注射器用于吸收装置中剩余的SO2气体。

四、实验操作

1、按以上实验装置图安装好仪器，并检查装置的气密性。

2、依次加入药品试剂。

3、轻轻推动装有70%H2SO4的注射器往Na2SO3中加入硫酸，当气球膨胀后，用手轻轻挤压气球，让SO2气体溶于品红溶液中，然后让学生认真观察实验现象，引导学生归纳SO2的化学性质。

4、当浸有酸性KMnO4溶液的滤纸褪色，浸有Na2S溶液的滤纸变黄浑浊，PH试纸变红，品红溶液褪色后，拔下装有70%硫酸的注射器，插入另一个装有NaOH溶液的注射器，往Na2SO3中注入NaOH溶液，把装置中剩余的SO2除去。

5、用酒精灯微热褪色的品红溶液，发现褪色后的品红溶液又恢复红色且气球开始膨胀，引导学生分析原因并得出结论。

五、改进的意义

1、实验操作简单方便，实验现象明显，用时较短，同时也调动了学生的积极性、参与度。

2、药品用量少，仪器拆装方便，符合微型化学实验要求。

3、综合性强，在同一实验装置中实现了制备SO2性质的实验又能把SO2的水溶液、漂白性、氧化性、还原性、酸性氧化物的性质全部体现出来。

4、气球起到了储存气体和调节气压的作用。

5、整个过程实现了零排放，体现了绿色化学的理念，有利于课堂演示实验，也有利于学生自主探究实验，同时还助于学生潜移默化地形成环保意识，提高自身的化学素养。

6、该装置还适用Cl2的制备及其性质实验的探究。

浓硫酸与铜反应化学实验设计

一、实验目的

浓硫酸与铜反应以及二氧化硫的检验是高中化学实验教学的重点之一，在课本中的实验简单直观，但是存在许多不合理的地方。为解决这些问题，我对装置进行了一些小的改进，它不仅适合于教师演示，而且也适合于学生实验，整个装置简单，易于操作，实验效果良好。

二、实验用品

浓硫酸，铜片（铜丝），品红溶液，棉花，碱石灰，铁架台，试管，导气管，干燥管

3、实验装置图及说明

课本中的品红溶液用棉花球代替，同时加装尾气处理装置。

四、实验操作

按课本实验装置连接好发生装置，导气管直接连接干燥管，在干燥管中放一团用品红溶液浸湿的棉球，同时装有碱石灰做尾气处理。加热浓硫酸，使产生的二氧化硫进入干燥管，先遇到棉球，使棉球褪色，说明产生了二氧化硫气体，然后被碱石灰吸收。停止加热观察试管中溶液的颜色。

五、改进的意义

1、加装尾气处理装置，防止二氧化硫排放到空气中，培养学生环保意识。

2、如果直接把二氧化硫通入品红溶液，容易出现倒吸，造成不必要的风险，改成棉球不仅避免了这种情况，而且褪色所需的二氧化硫的量也大大减少，现象也非常明显，便于观察。

3、用实验室98%的浓硫酸做实验，往往观察不到蓝色溶液，得到的溶液是黑色的，想看到蓝色溶液还需进行稀释。所以，我对浓硫酸进行适当的稀释，保证能和铜反应的前提下也能观察到蓝色溶液。

氯水的漂白性实验的创新改进

一、 实验目的：

人教版高中化学必修一第84页在讲述氯水的漂白性时，用两个实验来验证干燥的氯气没有漂白作用而湿润的的氯气有漂白作用。本次实验改进的目的是通过一个装置来验证干燥的氯气没有漂白作用，湿润的氯气有漂白作用。

二、 实验用品：

青霉素瓶或者小玻璃瓶（也可换成小试管）、橡胶管、滴瓶上的滴管、无水氯化钙、橡胶塞、输液管或者玻璃管、短导管或输液管上输液筒、注射器1-2支、脱脂棉、1mol/L的氢氧化钠溶液、高锰酸钾固体、浓盐酸、红纸

三、 实验装置图及说明：

青霉素瓶或者小玻璃瓶（也可换做小试管），橡胶塞上事先打好

孔，将输液管的一段管或者玻璃管插入其中，将医用注射器插入橡胶塞，注射器下端要伸入瓶中，在输液管或者玻璃管接口处用橡胶管相连，在输液管的输液筒或者一小段玻璃管两端分别装入湿润红纸和干燥红纸，在其中用脱脂棉包一些无水氯化钙，在靠近干燥红纸的一端

用橡皮管连接去掉了胶头的滴管（来自滴瓶上的滴管），在滴管中塞上浸有氢氧化钠溶液的脱脂棉，用于吸收多余尾气。

四、 实验操作：

1、 按图连接好装置，事先已经检查好装置的气密性。

2、 在青霉素瓶或者小玻璃瓶（也可换成小试管）中加入少量的高猛酸钾固体，注射器中事先吸入的浓盐酸推入到瓶中，反应能看到黄绿色的气体，观察输液筒或者玻璃管中湿润红纸和干燥红纸的变化。

3、 多余的尾气被氢氧化钠溶液吸收

五、 改进意义：

1、 人教版上的演示实验需要事先制备氯水和收集干燥氯气，操作起来繁琐。

2、 书上实验中将有色布条或者纸条放入盛满干燥氯气的集气瓶中，盖上玻璃片，在操作的过程中可能会有氯气的逸出，氯气有毒会污染空气。

3、 本实验能让学生了解氯气制取的简便方法，简化了制取氯气的装置，避免了用酒精灯加热。

4、 该实验属于微型化实验，减少了实验中药品的用量，节约了药品，多余的氯气用氢氧化钠溶液吸收，有利于环境保护，也就是我们提倡的绿色化学。

5、 该实验中所选取的仪器大多来自生活，可满足学生的课后实验探究和改进，有利于培养学生的实验操作能力以及创新能力，有利于树立科学探究与创新意识，这也是化学学科核心素养中的重要内容之一。

铝热反应的改进与创新

一、实验目的

铝热反应实验是高中阶段重要的化学实验之一，人教版《化学》必修1中关于铝热反应的实验，镁条燃烧发出耀眼的光容易伤害实验者和观察者眼睛；铝热剂和氯酸钾用量大，反应剧烈有一定的危险性，同时燃烧生成大量的烟；反应剧烈产生的铁珠四溅，容易发生事故；综上几种原因，一般教师都不愿意在课堂给学生演示实验，更多的选择播放实验视频。为解决这个问题，设计了一套铝热反应装置，它不仅适合于教师演示，而且也适合学生实验，装置了利用废旧易拉罐，变废为宝，组装简单，药品用量少，环境污染小，易于操作，实验效果良好，整个实验只需1分钟左右的时间。

二、实验用品及药品

带铁圈的铁架台、易拉罐、铁罩、镊子、磁铁、医用纱布、称量纸、火柴、无水乙醇、三氧化二铁，铝粉、氯酸钾等。

3、实验装置图及说明

铝热剂和氯酸钾混合均匀压紧用称量纸包好垫在医用纱布上

四、实验操作

① 按照如图所示组装好实验装置，将易拉罐底部壳体放置在铁圈上，底部铺上一小块医用纱布，上面放置混合均匀的铝热剂、氯酸钾粉末的小纸包（约0.5铝粉，1.5g氧化铁，1g氯酸钾），用磁铁靠近纸包，观察到并无吸引力，然后在纱布和药品纸包上各滴加2-3滴无水乙醇。

② 铁夹夹住一个倒扣的铁漏斗，距离易拉罐上方5厘米处。

③ 用夹子夹住火柴点燃伸入易拉罐，引燃酒精。

④ 约5秒左右，能观察到铝热反应被引燃，火花四溅，持续约20秒左右，待易拉罐冷却夹出易拉罐，将罐内固体倒入蒸发皿，用磁铁吸引固体，发现磁铁上吸上了一些细小的铁珠，结合步骤1磁铁不吸引纸包，证明反应产生了铁。

实验注意事项：

a. 铝热剂与氯酸钾一定要混合均匀，同时氯酸钾不能过少。

b. 反应完后若纱布燃烧不充分，影响观测生成固体，可用镊子适当清理。

c. 磁铁若吸引力小，可把生成固体适当捣碎，便于磁铁吸上观察现象。

d. 该实验虽大大提高安全性，为以防万一，观察距离在1米以上。

五、实验的创新点及改进的意义

（1）实验试剂用量少，污染小，实验器材变废为宝，且清洗后仪器可反复使用。

（2）采用无水乙醇引燃，避免用镁条点燃产生大量白烟且强光刺伤眼睛。

（3）用铁罩罩住易拉罐，避免火星飞溅。

二氧化硫的制取和性质实验的创新设计

1、实验目的

二氧化硫的性质是中学化学教学的重要内容，要使学生理解和掌握二氧化硫的性质，教师做好有关的演示实验是关键。如果采用常见实验装置进行此实验，所需仪器多，药品的用量大，且二氧化硫具有毒性和刺激性气味，易外逸污染空气。为解决这一问题，我设计了一套集二氧化硫的制取和性质实验于一体的装置。 整个装置简单，易于操作，整个实验只需2-3分钟的时间即可完成，实验效果良好。

二、实验用品

广口瓶、小塑料盒、镊子、橡胶塞、试纸、酒精灯、火柴、气球、鲜花、注射器（2.5ml两支、20ml两支）、导管、橡皮管、70%的浓硫酸、亚硫酸钠粉末、硫化钠溶液、酸性高锰酸钾溶液、蓝色石蕊试纸、品红溶液、氢氧化钠溶液

三、实验装置图及说明

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注：（一）注射器中分别吸入：1.70%的浓硫酸 2.酸性高锰酸钾溶液 3.硫化钠溶液 4.氢氧化钠溶液。（二）5是湿润的蓝色石蕊试纸、6是品红试纸。

四、实验操作

（1）检查装置的气密性。

（2）将盛有约1.5克亚硫酸钠粉末小塑料盒和一片红色的小花瓣置于广口瓶内，塞上带导管的橡胶塞。用注射器1吸入约2毫升70%的浓硫酸、注射器2吸入约1毫升酸性高锰酸钾溶液、注射器3吸入约1毫升硫化钠溶液、 注射器 4吸入约10毫升氢氧化钠溶液，并分别将注射器插在橡胶塞上。在导管中分别放入蓝色石蕊试纸和用品红溶液湿润的试纸，并在导管末端系一个气球。

（3）将70%硫酸滴加入到小塑料瓶中，观察到亚硫酸钠与硫酸迅速反应，气球胀大，紫色石蕊试纸变红、品红试纸红色逐渐褪去、鲜花慢慢被漂白。缓缓外拉注射器2的活塞，酸性高锰酸钾溶液很快褪色。外拉注射器3的活塞，硫化钠溶液中出现淡黄色浑浊。

（4）用酒精灯加热褪色的品红试纸，试纸很快恢复红色。

（5）向瓶中注入氢氧化钠溶液，处理尾气。

五、创新的意义

首先，此装操作置简单，可实现多个实验同时进行，给老师上课赢得了时间；其二，实验药品用量少，节约资源。现象明显，效果好；其三，整个实验在密闭系统中进行，有效防止空气污染，属于“绿色化学实验”；其四，利用日常生活中常见物品如注射器、鲜花、气球进行实验，有利于激发学生学习兴趣，增强学生求知欲；其五，此实验装置还可用于二氧化碳、氯气、二氧化氮、硫化氢、氨气等气体的制取和性质实验。

氨与氯化氢的反应实验设计

一、实验目的

氨与氯化氢的反应实验是高中化学必修1第四章第四节《氨的性质》中的演示实验，教材实验操作如图所示，虽然操作简单，现象明显，但是该实验是在敞开体系中进行，挥发出来的氨气有较大的刺激性气味，久闻使人不舒服，逸出的氯化氢气体对人体也有较大的危害。鉴于此，我对该实验进行了改进。

教材中的实验操作

二、实验用品

玻璃管一个，橡皮塞2个，棉签2根，胶头滴管2支，烧杯1个，水槽1个，

浓盐酸，浓氨水

三、实验装置图及说明

改进的实验操作

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四、实验操作

1、在两个橡皮塞中各钻一个小孔，并插入棉签。

2、用胶头滴管取浓氨水滴在一根棉签的棉球上，塞进玻璃管的一端，又用胶头滴管取浓盐酸滴在另一根棉球上，迅速塞入玻璃管另一端。观察现象。

五、改进的意义

1、环保

该实验在玻璃管封闭体系中进行，气体不会逸出，符合绿色化学理念。

2、装置简单，操作方便。

3、现象更明显，便于学生观察。

用棉签代替玻璃棒，白烟持续时间长，在玻璃内壁中还可以明显看到有白色固体生成。在教学中，可以拿着装置在教室里走动，方便每一位同学观察现象。充分调动了学生的积极性，激发学生学习化学的浓厚的兴趣。

“黑面包”实验的创新改进

一、实验改进目的

使实验更环保

二、实验仪器及试剂

50mL烧杯、玻璃棒、大塑料瓶（广口、有密封盖）、蔗糖、浓硫酸

三、实验装置图

四、实验操作

在大塑料瓶中放入适量NaOH溶液，把20克左右的蔗糖放入50mL的小烧杯里，向蔗糖上滴加一滴管水，再倒入10mL左右的浓硫酸，用玻璃棒迅速搅拌均匀，然后将小烧杯放入大塑料瓶中......

五、实验改进的意义

1. 实验药品定量，让实验更容易成功；

2. 反应速度更快；

3. 使实验更环保，让环保理念渗透到实验教学中。

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/a924016631687e21af45b307e87101f69e31fbdc.html