1. 研究目的与意义
现行的大多高中化学教材仍使用传统方法和装置,利用浓盐酸和二氧化锰来制备氯气。虽然该制备方法作为现有的实验室制取氯气方法较为良好,但仍然存在部分缺陷,尤其是制备氯气的实验装置较复杂、药品用量大,并且在制备气体和收集气体的过程中容易有氯气逸出,造成环境污染。
苏教版、人教版高中化学教材涉及到的氯气相关性质实验较多,伴随实验出现的问题也有很多,例如氢气在氯气中燃烧所产生的氯化氢具有强腐蚀性,排放到空气中会造成空气污染,严重地,会对师生的身体造成损害;在氯气和铜、铁的反应中,时常会发生氯气不充足而导致最终生成的cucl2和fecl3溶液颜色不明显的情况,等等。同时,相关性质实验的繁多,使得实验对氯气的需求量也较大,但多次收集氯气不仅耗费时间,而且会造成过多氯气被排放到空气中,严重影响教师和学生的健康。
因此,需要在以往的实验基础上,优化和改进氯气实验的装置,尽可能解决药品浪费,实验装置复杂,实验现象不明显和环境污染等问题。
2. 研究内容和预期目标
研究内容:
做相关的氯气性质实验之前需要收集大量新制氯气,制备氯气和收集操作环节中会有部分氯气逸出,为减少氯气逸出,可以采用简化实验步骤,或使制备与性质实验一体化的方法来改进实验。可将氯气的制备、氯气与金属(主要为钠、铁、铜)、氯气与氢气、氯气与水、氯气与碱(氢氧化钠、氢氧化钙)等反应实验中的两个或者几个实验组合成一个或者多个整体,使几个实验可以同时进行。
3. 研究的方法与步骤
研究方法:
查阅已有的氯气相关实验的改进文献,分析、探讨已有的改进方法,并在此基础上优化实验存在的问题,设计新的改进方案。
4. 参考文献
[1]于永民,朱建兵,孙海龙.氯气的制备及其性质实验的微量化设计[j].化学教学,2013(5):40-43.
[2]陈瑞民.氯气和铜反应实验的改进[j].化学教学,2007,(6).
[3]周学工,戚金丽.巧用石棉和注射器改进铜与氯气反应的实验[j].化学教与学,2019,(12):95-97.
5. 计划与进度安排
第1阶段:2022-2022-1学期第11~19周
2022-2022-2学期第1周~第6周(2022-11-11~2022-4-5)
查阅文献,制定计划,完成开题报告(第3周前),翻译英文文献。
