溶解时的吸热或放热现象实验设计方案

时间:2023-05-05 12:45:20 手机站 来源:网友投稿

溶解时的吸热或放热现象实验是人教版九年级化学教材第九单元课题1《溶液的形成》中的一个探究式实验。该实验的目的之一是让同学们认识到物质溶解时有吸热或放热现象,但更主要的目的是开拓同学们的思维,通过设计实验方案掌握探究方法,激发我们的探究兴趣,培养我们的探究能力。

根据教材列出的仪器和药品提示,我设计出了以下实验方案:

实验方案一:

实验目的:探究物质溶解时的吸热或放热现象

实验用品:烧杯、玻璃棒、温度计等

固态NaCl、NH4NO3、NaOH

实验操作:

(1)装置图:

(2)实验步骤

①在1、2、3号200mL烧杯中分别加入等量的水,用温度计测量温度,观察温度计的读数,记录温度。

②将称量好的分别为5g质量的固态NaCl、NH4NO3、NaOH分别加入3只烧杯中。

③用玻璃棒分别搅拌3只烧杯中的混合物使其中固体全部溶解,并观察温度计的读数变化,记录温度,分别与原来测出的水的温度作比较。

实验现象:NaCl溶解时温度基本不变;NH4NO3溶解时温度明显降低;NaOH溶解时温度明显升高。

实验结论:NaCl溶解时没有明显的吸热或放热现象,NH4NO3溶解时有明显的吸热现象,NaOH溶解时有明显的放热现象。物质在溶解过程中通常伴随着热量变化。

说明:

该实验是一个探究式的演示实验。老师做演示实验时通常只叫一两位同学上台操作,老师在旁边指导,并引导我们观察和思考,因此只有做实验的同学和前排讲台旁边的几位同学可以看到温度计读数和触摸烧杯,从而感知吸热或放热现象。对于全班绝大多数同学的直观感受,效果不是很好。为弥补此缺陷,我还设计了以下两个实验方案,以达到显著的远观效果,让全班同学都可以看清楚实验现象。

实验方案二:

实验用品:烧杯、玻璃棒、试管、小气球等

固态NaCl、NH4NO3、NaOH

实验操作:

(1)装置图:

(2)实验步骤

①在3只200mL烧杯中分别加入等量的水,将套有气球的试管放入烧杯中,观察气球的变化。

②将称量好的分别为5g质量的固态NaCl、NH4NO3、NaOH分别加入1、2、3号烧杯中。

③用玻璃棒分别搅拌3只烧杯中的混合物使其全部溶解,再将3支套有气球的试管放入烧杯中,观察小气球分别在3只烧杯中的变化。

实验现象:1号气球无明显变化;2号气球收缩;3号小球膨胀。

说明:

本方案是利用了气体热胀冷缩原理,当物质溶解吸热或放热时,浸在液体中的试管内空气体体积相应的收缩或膨胀,从气球的变化可以明显体现出来,起到了很好的直观和远观效果,即使坐在最后排的同学也能看清楚实验现象。

实验方案三:

实验用品:烧杯、玻璃棒、试管、橡胶塞、导管、U形管等

固态NaCl、NH4NO3、NaOH

实验操作:

(1)装置图:

红墨水————

(2)实验步骤

①在3只200mL烧杯中分别加入等量的水,将连接U形管的试管放入烧杯中,观察U形管中液面的变化。

②将称量好的分别为5g质量的固态NaCl、NH4NO3、NaOH分别加入1、2、3号烧杯中。

③用玻璃棒分别搅拌3只烧杯中的混合物使其中固体全部溶解,再分别将3支连接U形管的试管放入烧杯中,观察试管分别浸在3只烧杯中时U形管中液面的高度的变化。

实验现象:1号U形管中两端液面基本保持水平;2号靠烧杯端液面明显较高;3号靠烧杯端液面明显较低。

说明:

本方案也是利用气体热胀冷缩原理,但与方案二的表现形式不同,当物质溶解吸热或放热时,浸在液体中的试管内空气体体积相应的收缩或膨胀,从而带动U形管中红色液柱的流动,也起到了很好的直观和远观效果。

对实验设计方案的自我评价:

(1)根据书中提供的实验用品设计出简单直观的实验方案,熟练掌握了实验设计的基本方法。

(2)方案二和方案三的直观和远观效果显著,十分适用于演示实验,而且还应用了物理学知识,让同学们感受到了学科之间的交叉性,并认识到各门学科的重要性,激发我们全面发展。

(3)这些设计方案的装置都非常简单,仪器常用易得,操作

简便。

(4)后兩套装置原理相同,只是表现方式不同,灵活改变可适用于多种实验中的吸热和放热现象的检验,非常实用。

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