在鹵素單質(zhì)中的氯氣,是一種活潑的非金屬單質(zhì),它具有較強(qiáng)的氧化性;在氧族元素中的硫,它的氫化物為硫化氫,具有較強(qiáng)的還原性。
在一些練習(xí)冊(cè)中經(jīng)常出現(xiàn)這樣一道習(xí)題:向氫硫酸的溶液中緩緩?fù)ㄈ肼葰?,在氫硫酸與氯氣的反應(yīng)過(guò)程中,下列敘述錯(cuò)誤的是( )
?、俪恋碇鸩皆龆?②溶液的pH變大 ③溶液中的c(S2-)不變 ④溶液中c(Cl–)逐步增大
A.①③ B.②③ C.③ D.①④
很多學(xué)生在回答此題時(shí),均選擇了B選項(xiàng),認(rèn)為當(dāng)氯氣通入氫硫酸中發(fā)生Cl2+H2S=S↓+2HCl這個(gè)反應(yīng);因此將會(huì)觀察到溶液中有淡黃色沉淀產(chǎn)生,且沉淀量逐步增多,同時(shí)由于生成鹽酸,溶液中H+增多,溶液的酸性增強(qiáng),所以溶液的pH變小。
那么將氯氣通入到硫化氫的水溶液中,現(xiàn)象如何呢?
【理論推理】
由標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)數(shù)據(jù)可以看出,無(wú)論是在酸性或堿性的介質(zhì)中,S2-都可作為較強(qiáng)的還原劑,而且在堿性介質(zhì)中還原性更強(qiáng)。
由于濃度的變化對(duì)電極電勢(shì)的影響不大,因此如果兩個(gè)電對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)相差比較大(E?廝>0.2V)時(shí),一般仍可以用標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)來(lái)判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的方向,結(jié)論仍符合實(shí)際。
【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】
儀器:
鐵架臺(tái)(帶鐵圈)、燒瓶(帶雙孔塞)1只,分液漏斗(2只)、廣口瓶(配雙孔塞)4個(gè);
具支管錐形瓶(配雙孔塞)、玻璃導(dǎo)管,橡皮管,止水夾(3只);
250ml燒杯(4個(gè))、100量筒(1個(gè))、托盤天平、藥匙、濾紙、備用小燒杯、膠頭滴管。
藥品:
KMnO4固體、FeS、
濃鹽酸、稀硫酸、0.5mol/L氫氧化鈉溶液、0.1mol/L硫酸銅溶液、飽和食鹽水、蒸餾水、氯化鋇溶液。
實(shí)驗(yàn)裝置圖:
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:在裝有100ml蒸餾水的具支管錐形瓶中先產(chǎn)生了黃色沉淀,隨著氯氣的繼續(xù)通入,溶液逐漸變澄清(如果氯氣通入過(guò)量,溶液的顏色會(huì)帶有黃綠色;或者還有少許淡黃色沉淀)。取少量反應(yīng)后的水溶液于小試管中,滴加氯化鋇溶液,立刻生成白色沉淀,從而證明氯氣可以氧化氫硫酸生成硫酸。
相關(guān)反應(yīng):Cl2+H2S=S↓+2HCl 4Cl2+H2S+4H2O=H2SO4+8HCl
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:在向氫硫酸中通入氯氣的實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)通入少量氯氣時(shí),產(chǎn)生淡黃色的沉淀,且隨著通入氯氣的量而逐漸增大;當(dāng)通入過(guò)量的氯氣后,沉淀逐漸消失,得到澄清的溶液。
當(dāng)改用硫化鈉溶液再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),實(shí)驗(yàn)效果更明顯,取少量反應(yīng)后的水溶液于小試管中,滴加氯化鋇溶液,立刻生成白色沉淀,從而證明氯氣可以氧化硫化鈉生成硫酸鈉。
【綜合評(píng)價(jià)】
通過(guò)對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解和相關(guān)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì),可以培養(yǎng)學(xué)生探究化學(xué)知識(shí)的精神,在實(shí)驗(yàn)中鍛煉學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,真正體現(xiàn)了學(xué)生為主體的教學(xué)思想。在課堂上,學(xué)生思維活躍,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的思維能力及分析問(wèn)題、探討問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力都起了很大作用,提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)。更為重要的是,使學(xué)生在探究的過(guò)程中獲得了成就感,激發(fā)了他們學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情,當(dāng)然也提高了復(fù)習(xí)效率。在課堂演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,應(yīng)當(dāng)精選實(shí)驗(yàn),利用現(xiàn)有條件,大膽,改進(jìn)小實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),幫助學(xué)生在理解的基礎(chǔ)上生動(dòng)地學(xué)習(xí)元素和化合物的知識(shí)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,積極開(kāi)展學(xué)生自主動(dòng)手實(shí)驗(yàn),加強(qiáng)學(xué)生實(shí)際的動(dòng)手操作能力的培養(yǎng),要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,要嚴(yán)肅、認(rèn)真、規(guī)范、熟練;有一定的繪圖技能,以及書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告的能力。在課外活動(dòng)中積極培養(yǎng)學(xué)生的能力,努力改進(jìn)實(shí)驗(yàn),創(chuàng)設(shè)一些簡(jiǎn)單易行的小實(shí)驗(yàn)。
在教學(xué)中要鍛煉學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。為了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,培養(yǎng)實(shí)踐能力,可以讓學(xué)生個(gè)體參與實(shí)驗(yàn)的整體設(shè)計(jì),從而讓學(xué)生們通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到新知識(shí)。學(xué)生們可以通過(guò)“方案設(shè)計(jì)──嘗試實(shí)驗(yàn)──對(duì)比討論”,發(fā)現(xiàn)自己對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解程度,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程的主動(dòng)積極參與,提高對(duì)知識(shí)的運(yùn)用能力;更重要的是學(xué)生通過(guò)親自設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn),體會(huì)到在科學(xué)研究中有價(jià)值的實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐的方法,為今后自主性、創(chuàng)造性的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。采用此教學(xué)模式,教學(xué)效果如何,關(guān)鍵在于教師對(duì)問(wèn)題的設(shè)置。教師應(yīng)根據(jù)具體的教學(xué)目標(biāo)、重點(diǎn)、難點(diǎn),設(shè)計(jì)一些探究性實(shí)驗(yàn)并提出富有啟發(fā)性的問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生積極思維。
化學(xué)是研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、變化以及合成的一門科學(xué),因此化學(xué)教學(xué)要以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)。正如我國(guó)化學(xué)家傅鷹所說(shuō):“化學(xué)是實(shí)驗(yàn)的科學(xué),只有實(shí)驗(yàn)才是高法則。”教育是為了促進(jìn)人的心理發(fā)展,使受教育者的潛能得到大程度的發(fā)揮。教學(xué)是師生的雙邊活動(dòng),教師除了教學(xué)生學(xué)習(xí)外,還要教學(xué)生學(xué)會(huì)做人,結(jié)合教學(xué)進(jìn)行思想品德教育,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和創(chuàng)造精神。在日常的學(xué)習(xí)中,學(xué)生可能會(huì)向我們提出不懂的問(wèn)題,作為教師要有謙和的態(tài)度和正確的教學(xué)觀點(diǎn),敢于探索,肯于鉆研,勇于改革,從而促使學(xué)生積極、健康的發(fā)展,培養(yǎng)他們的個(gè)性思維、創(chuàng)造思維,真正實(shí)現(xiàn)素質(zhì)教育的目標(biāo)!
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