化学 - -化学校本课程教材（趣味化学实验）

化学校本课程教材

趣 味 化 学 实 验

戚墅堰实验学校化学组编

2008年10月

课 程 说 明

你看见过胶冻能燃烧、无水有冰袋、消字密无痕、水下百花开等现象吗？你知道这是为什么吗？你想亲自来动手试一试吗？如果答案是肯定的，那么请你走进《趣味化学实验》这个小天地吧！在这些富有情趣的化学实验中，你不仅能复习巩固化学知识，而且能提高学习化学的兴趣和热情，丰富课外生活，锻炼我们的动手能力，最终增进化学科学素养。

《趣味化学实验》课程安排为十个课时的内容，涵盖了贴近学生生活以及现实所学内容的简单实验，以让学生更多了解化学在生活中的应用。每个课时内容大致分为：背景知识、实验原理、实验用品、实验步骤、问题思考、相关以及扩展实验，课堂评价几大部分。

一、课程（教材）内容

化学校本课程《趣味化学实验》，主要针对刚入学的高一新生开设， 本学期共开设十个课时（见目录）。

二、课程（教材）组织以及实施方案 化学校本课程《趣味化学实验》的课程目标 1、知识与技能

懂得运用已学化学知识，如卤素，物质的量浓度等分析处理生活中的简单化学问题。

了解某些各类食物主要成分的营养作用，以及可能的特征反应。 了解人体中元素的存在形式，知道常量元素与微量元素的生理作用。 2、过程与方法

初步学会运用多种手段查找资料，调查研究，运用比较、分类、归纳、概括等方法主动获取有用信息；

了解化学研究的初步方法，知道定性分析与定量分析。 主动与他人进行交流和分享。 3、情感态度与价值观

逐步建立科学的世界观，用一分为二的辩证唯物主义观点看待食物营养对人体健康的影响；

逐步认识化学科学的发展在生活实际中的不可或缺的贡献。

逐步认识学习科学知识的意义，热爱科学。 化学校本课程《趣味化学实验》的学习方法

本课题的教学可采用开放式的教学方式，将学生分成二人的小组或四人大组，明确要求每个小组按照：课前查资料、做前看资料、动手用知识、做完细思考、课后还可做的程序安排课堂内容。由学生独立自主完成实验操作，指导学生运用知识，熟练操作。培养学生处理和获取有用信息的能力。同时也培养学生的合作意识和语言表达能力。教学中，教师努力创设问题的真实情景，采用问题驱动、角色扮演等形式引导学生正确理解课堂内容，并能辩证地从正反两方面来正确地看待问题。

化学校本课程《趣味化学实验》的学习内容结构

十个课时的内容基于学生已有的知识结构，利用学生熟悉的身边资源（如食物以及容器等）培养学生的学习兴趣，以及提高学生的综合素质。每一课时内容都包括背景知识介绍，实验原理、操作说明，细则指导。以及课堂思考题和课堂评价（包括学生自我评价、仪器整理、教师评价三项内容）几大板块内容。前后课时之间还通过“前节知识巩固”板块进行衔接。部分章节还备有课后家庭小实验选作，满足学生继续学习的求知愿望。

化学校本课程《趣味化学实验》最终结业评价由平时成绩（即每课时评价）以及最终测评综合得出。结业等级分为A B C D四种。

三、课程（教材）结构

化学校本课程《趣味化学实验》的教材为每课时一张A4纸，由教师排版后经打印室统一印发，所有课时完毕后统一装订。

化学校本课程《趣味化学实验》教具学具准备

教师依据实验的安全性以及学生的已有知识编制可行性教材，给出实验仪器和用品，自做实验，指导学生实验，处理实验中突发事故。给出课程评价。

实验员准备实验仪器药品

学生课前查阅资料、课堂认真阅读教材并动手实验、实验完毕整理实验台，并完成课内思考题，作出自我评价。

目 录

趣味化学实验一：模拟酸雨腐蚀岩石的过程 趣味化学实验二：自制酸碱指示剂 趣味化学实验三：化学“冰箱”与冰袋

趣味化学实验四：指纹鉴定以及检验加碘食盐中的碘元素 趣味化学实验五：水下公园

趣味化学实验六：豆腐中钙质的检验 趣味化学实验七：食物中常见元素的测定

趣味化学实验八：铝器表面刻字以及制备可燃的“胶冻” 趣味化学实验九：合成香精 趣味化学实验十：消字灵的制作

趣味化学实验一：模拟酸雨腐蚀岩石的过程

背景资料：酸雨是pH小于5.6的降水，5.6这个数值来源于蒸馏水跟大气中的二氧化碳达溶解平衡时的酸度。酸雨主要是人为活动排放的硫氧化物、氮氧化物等物质，大量扩散至大气层与水蒸气结合形成的。酸雨的危害是多方面的，可造成土壤、岩石中的重金属溶解，流入河川或湖泊，严重时使得鱼类大量死亡。水生植物和以河川酸化水质灌溉的农作物，因累积有毒金属，经食物链进入人人体，影响人类的健康。酸雨会腐蚀建筑物、公共设施、古迹和金属物质，造成人类经济、财物及文化遗产的损失。

实验药品：蒸馏水、98％的硫酸、大理石（主要成分CaCO3）。 实验仪器：玻璃棒、烧杯、镊子、量筒、胶头滴管。 实验步骤：

（1）配置150mL浓度约为0.01mol/l的稀硫酸溶液（注意配制的安全性）； （3）用量筒取50mL溶液，将大小适中的块状大理石用镊子夹住，小心投入稀硫酸中，观察大理石表面的现象；

（4）再取50mL硫酸溶液，用胶头滴管一滴一滴滴加到大理石的表面，观察实验现象；

（5）比较步骤3和4的现象异同 问题思考： 1、步骤3的现象： 2、步骤4的现象：

3、配置稀硫酸溶液时应该注意哪些问题？

4、请根据已知酸雨形成及危害的资料，提出关于如何治理酸雨的可行性建议。

课堂评价：

学习态度： A B C D （自评打分） A B C D （教师评价） 动手能力：实验过程：A B C D （自评打分） A B C D （教师评价） 仪器整理：A B C D （自评打分）

A B C D （教师评价）

趣味化学实验二：自制酸碱指示剂

背景知识：指示剂（indicator）是指用以指示滴定终点的试剂。在各类滴定过程中，随着滴定剂的加入，被滴定物质和滴定剂的浓度都在不断变化，在等当点附近，离子浓度会发生较大变化，能够对这种离子浓度变化作出显示（如改变溶液颜色，生成沉淀等）的试剂就叫指示剂。如果滴定剂或被滴定物质是有色的，它们本身就具有指示剂的作用，如高锰酸钾。

适用于各类滴定反应的指示剂有以下几种：①酸碱指示剂。指示溶液中H+浓度的变化，是一种有机弱酸或有机弱碱，其酸性和碱性具有不同的颜色。指示剂酸HIn在溶液中的离解常数Ka＝[H+][In-]／[HIn]，即溶液的颜色决定于[In-]／[HIn]，而[In-]／[HIn]又决定于[H+]。以甲基橙（Ka＝10-3.4）为例，溶液的pH＜3.1时，呈酸性，具红色；pH＞4.4时，呈碱性，具黄色；而在pH3.1～4.4，则出现红黄的混合色橙色，称之为指示剂的变色范围。不同的酸碱指示剂有不同的变色范围。②金属指示剂。络合滴定法所用的指示剂，大多是染料，它在一定pH下能与金属离子络合呈现一种与游离指示剂完全不同的颜色而指示终点。③氧化还原指示剂。为氧化剂或还原剂，它的氧化形与还原形具有不同的颜色 ，在滴定中被氧化（或还原）时，即变色，指示出溶液电位的变化。④沉淀滴定指示剂。主要是Ag+与卤素离子的滴定，以铬酸钾、铁铵矾或荧光黄作指示剂。

实验原理

许多植物的花、果、茎、叶中都含有色素,这些色素在酸性溶液或碱性溶液里显示不同的颜色,可以作为酸碱指示剂。

实验用品

试管、量筒、玻璃棒、研钵、胶头滴管、点滴板、漏斗、纱布。

花瓣(如牵牛花)、植物叶子(如紫甘蓝)、萝卜(如胡萝卜、北京心里美萝卜)、酒精溶液(乙醇与水的体积比为1∶1)、稀盐酸、稀NaOH溶液。

实验步骤

1.取一些花瓣、植物叶子、萝卜等,分别在研钵中捣烂后,各加入5mL酒精溶液,搅拌。再分别用4层纱布过滤,所得滤液分别是花瓣色素、植物叶子色素和萝卜色素等的酒精溶液，将它们分装在3支试管中。

2.在白色点滴板的孔穴中分别滴入一些稀盐酸、稀NaOH溶液、蒸馏水,然后各滴入3滴花瓣色素的酒精溶液。观察现象。

3.用植物叶子色素的酒精溶液、萝卜色素的酒精溶液等代替花瓣色素的酒精溶液做上述实验,观察现象。

问题思考：

1、 写出你知道的其他的酸碱指示剂以及他们的变色范围

2、 画坐标图（横轴：醋酸的量 纵轴：溶液pH的变化）描述往氢氧化钠溶液中缓慢滴加醋酸后溶液pH的变化

3、 带上pH试纸，回家后测定一种你熟悉易得的植物作为指示剂的灵敏度即变色范围，把它与酚酞的变色范围做对照，填充下表。

指示剂 变色范围 酚酞 8～10 自制指示剂

参考资料：石蕊是常见的酸碱指示剂。是植物提取物。常见的酸碱指示剂还有：

百里酚蓝 ph 1.2～2.8 红变黄

课堂评价：

学习态度： A B C D （自评打分） A B C D （教师评价） 动手能力：实验过程：A B C D（自评打分） A B C D （教师评价）

3.1～4.4 红变黄 4.4～6.2 红变黄 甲基橙 甲基红 溴百里酚蓝 6.2～7.6 黄变蓝 百里酚蓝 8.0～9.6 黄变蓝 8.0～9.6 无酚酞 百里酚酞 9.4～10.6 色变红 无色变蓝 仪器整理：A B C D （自评打分） A B C D （教师评价）

趣味化学实验三 化学“冰箱”与冰袋

背景知识：

现代家庭离不开电冰箱，尤其在夏天，储存食物可以长期不腐败。但外出与郊游时，需要保鲜食品或致冷饮料就成了难题，本实验使用化学试剂制冷技术，可在夏季形成0-5℃低温小环境，食物一天不变味，饮料随时取用都凉爽可口。

实验一：实验原理：

无机盐溶于水的过程包括两个部分，首先是在水分子作用下破坏原有无机盐的离子晶格，使无机盐的组成离于进入水溶液，这个过程需吸热；然后离子与水分子化合形成水合离子，这个过程放热。无机盐溶解于水时总的热效应就由这两部分的综合效应来决定。硝酸铵等少数盐类溶解时吸热特别强烈，因而是常用的化学制冷剂。

实验用品：

硝酸铵(NH4N03)(化肥或试剂) 水保温瓶或保温饭盒 10号铁丝 量筒(100毫升) 台秤 烧杯（200毫升）

实验步骤：

1．将硝酸铵在台秤上称出几份，每份120克，分别装入小塑料袋，封口携带备用。

2．用10号铁丝弯成一铁丝支架，以备放置待保鲜致冷的食品。

3．使用时先用烧杯盛100毫升水，然后将硝酸铵全部—次倒入烧杯中，不要搅拌。

4．将上述烧杯放入保温瓶底部，把铁支架架在其上方，最后将饮料、食品等放在铁架上，盖好保温瓶盖，连续约5个小时瓶内可保持在5℃以下。

5．使用后硝酸铵水溶液可以再生。方法是将硝酸铵水溶液加热浓缩或在野外敞口晾晒，使水分蒸发，硝酸铵晶体析出后，可重复使用。

说明：也可以使用氯化铵等溶解时强吸热性物质作为制冷剂。

实验二、化学“冰袋”

背景知识：夏季储存食品离不开冰箱，但是如果家中没有冰箱，怎么办?我们可以采取化学方法制造“冰袋”，以最简单、廉价、安全的方法，取得最低0℃的温度；外出旅游、郊游时，想致冷饮料和食品更是方便。还可应用于其他得简便制冷的场合。这种便携式“冰袋”最适宜制成商品，创造经济价值。

实验目的：掌握某些铵盐镕解于结晶水的吸热反应，制造冰袋。

实验原理：几种特殊的铵盐如硝酸铵、氯化铵等，溶于水时具有强烈吸热降温的性质，它们还可以从与其相接触的晶体盐中夺取结晶水而溶解吸热，利用这种性质，可以通过简单地混合两种盐而制冷，制成化学“冰袋”。

实验用品：硝酸铵(化肥)(NH4N03或NH4Cl) 结晶碳酸纳(Na2CO3·10H2O) 聚氯乙烯薄膜小袋 蒸发皿 铁架台（含铁圈） 玻璃棒 酒精灯 药匙 研钵 温度计 电子（托盘）天平 封口机(或锯条与酒精灯) 细绳 （讲台上）

实验操作：

1．称取无水碳酸钠20克，加水少许，蒸发结晶得到若干碳酸钠结晶水合物。

2．称取23克硝酸铵晶体并研细。

3．先将制得的碳酸钠晶体装入小塑料袋底部，压紧后，用细绳系住（活结）塑料袋，将碳酸钠封在袋子下半部；然后将研细的硝酸铵装在袋子上半部，再用封口机(或灼热锯条)将塑料袋封闭．即成“冰袋”

4.使用时，只要将细绳解开，用手使袋内两种固体粉末充分混合，便可以立即产生低温，袋子最低温度可降至约0℃（可用温度计测量温度的变化）。将饮料瓶等用化学冰袋裹住降温，即可凉爽可口。

说明：不能使用无水碳酸钠(纯减)粉末，必须是含结晶水的晶体碳酸钠或成块状纯碱。可以将无水碳酸钠粉末溶于水，然后加热浓缩至晶体析出，自制晶体碳酸钠。

课堂评价：

学习态度： A B C D （自评打分） A B C D （教师评价） 动手能力：实验过程：A B C D（自评打分） A B C D （教师评价） 仪器整理：A B C D （自评打分） A B C D （教师评价）

可以防止。例如吃菠菜时搭配着吃些含钙丰富的芝麻、牛奶或鱼，就可以克服菠菜的这个缺点。

实验：检验豆腐中钙质

实验用品：烧杯、漏斗、滤纸、铁架台(带铁圈)、pH试纸。草酸钠、浓硝酸。

实验原理：豆腐中的钙质与草酸钠溶液反应便生成不溶于水的草酸钙白色沉淀。Ca2+＋Na2(COO)2－→Ca(COO)2↓＋2Na+

实验步骤：

1、测定豆腐的pH值 豆腐的酸碱性试验取200克豆腐放入烧杯中，加入20毫升蒸馏水，用玻棒搅拌，并捣碎到不再有块状存在。过滤（注意此操作的规范性），得到无色澄清的滤液和白色的滤渣。用精密pH试纸测试豆腐滤液的酸碱性(一般测得的pH值为6.2，显弱酸性)。

2、豆腐中钙质的检验 取上述豆腐滤液2毫升于试管中，再滴入几滴浓草酸钠溶液，试管中立即出现明显的白色沉淀。说明豆腐中含有丰富的钙质，而且能溶于水，不一定与蛋白质结合在一起。

注意事项：

1.在制豆腐滤液前，一定要把豆腐捣碎，才能使钙离子溶解到水中。 2.由于豆腐中含有较多蛋白质，形成胶体，故过滤较慢。但蛋白质一般不易透过滤纸，所以反应。

问题思考： 1、豆腐的pH值是：_________________________ 2、豆腐中钙质的检验的原理：________________________ 你能想到的其他方法：_________________________

课后选作家庭小实验：自制豆腐 【实验步骤及现象】

（A）浸泡：加 300 mL水浸泡 24 小时（若气温较高时，中间可更换一次水），使黄豆充分膨胀，然后倒掉浸泡水。

（B）研磨：将泡好的大豆放在家用粉碎机内，加入200 mL水，进行粉碎。 （C）制浆：将研磨好的豆浆和豆渣一并倒入放有双层纱布的过滤器中抽滤，另

取100 mL水，分多次冲洗滤饼，充分提取豆渣中的豆浆。滤液即为浓豆浆。 （D）凝固变性：将自制的浓豆浆（或直接用市售的袋装浓豆浆）倒入一个洁净的500 mL的烧杯中，用酒精灯加热至80 ℃左右，然后边搅拌，边向热豆浆中加入饱和石膏水，直至有白色絮状物产生。停止加热，静置片刻后，就会看到豆浆中有凝固的块状沉淀物析出。

（E）成型：将上述有块状沉淀物的豆浆静置20分钟后过滤，再将滤布上的沉淀物集中成一团，叠成长方形，放在洁净的桌面上，用一个盛有冷水的小烧杯压在包有豆腐团块的滤布上，大约30分钟后，即可制成一小块豆腐。若用市售的浓豆浆为原料，制成的豆腐更为细嫩洁白。

（F）保存：为了使制成的豆腐保鲜而不变质，将新制成的豆腐浸于2%～5%的食盐水中，放在阴凉处，可使豆腐数天内保鲜而不变质。

课堂评价：

学习态度： A B C D （自评打分） A B C D （教师评价） 动手能力：实验过程：A B C D （自评打分） A B C D （教师评价） 仪器整理：A B C D （自评打分） A B C D （教师评价）

趣味化学实验七：食物中常见元素的测定

上节知识巩固：豆腐中含有丰富的钙质、蛋白质等营养物质，但最好不要和菠菜一起煮，否则会在人体内发生化学变化，生成不溶性的草酸钙。长期多食豆腐会造成碘缺乏症。

背景知识：维持人体生长发育和从事正常活动除需要碳水化合物，脂肪、蛋白质、维生素等，还需要许多种化学元素，如钠、镁、铁、钙、锌、铜等等。这些化学元素都要从食物中获取。

实验步骤：

1． 加热食物：实验步骤及现象：取少量下列物质，分别加热，直至开始燃烧；（1）碳水化合物，如淀粉或糖； （2）脂肪，如奶油； （3）蛋白质，如肉类。 注意它们在燃烧时气味的不同：燃烧的碳水化合物有种焦糖的气味，燃烧的脂肪发出一种能使人流泪的丙烯醛气味，加热蛋白质生成类似氨的化合物。它们散发出不同的气味。

2． 将氧化铜与食物共热

实验原理：2CuO(s)+C(s)2Cu(s)+CO2(g) CO2(g)+Ca(OH)2(aq)→CaCO3(s)+H2O

实验步骤及现象： 将一小块馒头加热至变黑，剩下碳渣。用研钵研细，与氧化铜充分混合后，装入硬质试管中，在酒精灯上加热，用导管将生成的气体通入盛有澄清石灰水的试管中，石灰水变浑浊，证明气体产物为二氧化碳。同时试管中有红色的铜生成。

3．将碱石灰与食物混合加热

实验步骤及现象： 将肉末或压碎的奶酪与碱石灰混合后放入试管中加热。注意从试管口散发出的氨的刺激性气味，用湿润的石蕊试纸检验，该气体能使红色石蕊试纸变蓝，证明食物与碱石灰共热产生氨气，而氨中的氮一定来自食物。

课堂评价：

动手能力：实验过程：A B C D（自评打分） A B C D （教师评价） 仪器整理：A B C D （自评打分） A B C D （教师评价）

趣味化学实验八 铝器表面刻字 以及制备可燃的“胶冻”

实验一：铝器表面刻字

实验用品：硫酸铜晶体、氯化铁、易拉罐、毛笔、汽油、油漆、稀盐酸、棉花球

实验步骤：①配制腐蚀液

向150mL水中加入30g硫酸铜晶体与50g氯化铁，搅拌制成溶液，此溶液能腐蚀铝。

2Al+3CuSO4==Al2(SO4)3+3Cu Al+FeCl3==AlCl3+Fe ②铝器表面处理

将要刻字的地方用细砂细心擦净，用毛笔蘸油漆写好字，阴干后在字迹笔画周围滴稀盐酸并用蘸稀盐酸的棉花球轻涂，稍待片刻，用干净的布拭去盐酸，擦净表面。

③蚀刻

用毛笔蘸取腐蚀液涂在油漆写的字迹及其周围，稍待片刻，用水洗去，再涂一次或多次。最后用清水洗去腐蚀液，用棉花蘸汽油擦去油漆字迹，这时便会看到铝表面出现稍微凸起的字迹。

实验二：制备可燃的“胶冻” 实验原理

酒精与水可以任意比混溶，醋酸钙只溶于水而不溶于酒精。当饱和醋酸钙溶液注入酒精中时，饱和溶液中的水溶解于酒精中，致使醋酸钙从酒精溶液中析出，呈半固态的凝胶状物质——“胶冻”,酒精充填其中。点燃胶状物时,酒精便燃烧起来。

实验用品

药匙、烧杯、量筒、玻璃棒、蒸发皿、火柴。 酒精(质量分数95%以上)、醋酸钙、蒸馏水。 实验步骤

1.在烧杯中加入20 mL蒸馏水，再加入适量醋酸钙，制备醋酸钙饱和溶液。

2.在大烧杯中加入80 mL酒精，再慢慢加入15 mL饱和醋酸钙溶液,用玻璃棒不断搅拌，烧杯中的物质开始时出现浑浊,继而变稠并不再流动，最后成为凝胶状。

3.取出胶冻，捏成球状，放在蒸发皿中点燃。胶冻立即着火，并发出蓝色火焰。

课堂评价：

动手能力：实验过程：A B C D（自评打分） A B C D （教师评价） 仪器整理：A B C D （自评打分） A B C D （教师评价）

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