作為一位杰出的教職工，總歸要編寫教案，教案是教學活動的總的組織綱領和行動方案。優秀的教案都具備一些什么特點呢？下面是小編帶來的優秀教案范文，希望大家能夠喜歡!
前 言
高分子化學實驗是高分子化學課程的重要組成部分，通過實驗課程的訓練，使學生掌握高分子合成的基本技能和方法，初步培養學生操作的能力和創新精神。
該講義的實驗內容包含了兩類內容。一類是基礎性實驗，選取了具有代表性的單體，目的是使學生掌握基聚合，縮合聚合，高分子反應等化學反應的實施方法以及聚合反應動力學的研究方法。另一類是綜合性實驗，以研究某種聚合物的合成、改性和材料制備為目的，并非增加了難度，而是讓學生學會綜合問題和全面了解研究方法。這樣，原來單個、孤立的實驗通過完成某種目標聯系在一起，既提高了學生的綜合實驗技能，也使其學習了基本的科學研究方法，為他們今后完成畢業論文和開展更高層次的研究工作奠定了基礎。同時，將高分子化學實驗室基本安全與防護的知識也寫入了本講義，這是學生通過實驗教學應該學到并牢記的。
本講義所有實驗的選取和編排都是基于教學大綱對高分子化學實驗課程的要求，在此基礎上進行一些知識的擴展。
該講義在編寫過程中參考了國內出版的相關院校的實驗教材，由于編者水平有限，其中難免存在缺點和不足之處，歡迎各位同仁教師以及學生們的批評指正。此外，本講義在編寫過程中得到了王自為老師，郝俊生老師的指導，他們的寶貴意見和熱情鼓勵，使這本講義能夠編寫完成，在此一并致謝。
編 者 2010年12月
目 錄
第一章 高分子化學實驗基礎……………………………………………………………..錯誤！未定義書簽。
一、化學試劑使用中的安全和防范 ……………………………………………………錯誤！未定義書簽。
二、實驗的準備與操作 ……………………………………………………………………………………………………1 第二章 基礎高分子化學實驗……………………………………………………………………………………………3 實驗1 乙酸乙烯酯的乳液聚合—白乳膠的制備………………………………………………………………3 實驗2 乙酸乙烯酯的溶液聚合………………………………………………………………………………………5 實驗3 聚乙烯醇的制備…………………………………………………………………………………………………7 實驗4 聚乙烯醇縮甲醛的制備………………………………………………………………………………………8 實驗5 脂肪二胺與二元酰氯的界面縮聚………………………………………………………………………..9 實驗6 苯乙烯的懸浮聚合……………………………………………………………………………………………11 實驗7 甲基丙烯酸甲酯的本體聚合—-有機玻璃的制備………………………………………………..13 實驗8 凝膠滲透色譜法測聚合物的相對分子量及相對分子量分布………………………………..15 實驗9 膨脹計法測定苯乙烯本體聚合反應速率…………………………………………………………….17 實驗10 熔融縮聚制備尼龍—66…………………………………………………………………………………….19 第三章 試劑的精制………………………………………………………………………………………………………….21
一、常用單體的精制 ……………………………………………………………………………………………………..21
二、常用引發劑的提純 ………………………………………………………………………………………………….21
第一章 高分子化學實驗基礎
一、化學試劑使用中的安全和防范
高分子化學實驗中所用到的大多數單體和溶劑都是有毒的。許多聚合物盡管無毒，但是合成這些聚合物所用的單體，以及這些聚合物的分解產物常常是有毒的，如單體順丁烯二酸酐、丙烯腈、丙烯酰胺、氟碳聚合物的熱解產物等。有機溶劑均是脂溶性的，對皮膚和黏膜有強烈的作用。例如，常用的溶劑苯會積累在體內，對造血系統和中樞神經系統造成嚴重損害；甲醇可損害視神經；苯酚灼傷皮膚后可引起皮炎或皮膚壞死；苯胺及其衍生物吸入人體內或被皮膚吸收可引起慢性中毒而導致貧血。
毒物對人體危害的途徑是多方面的，它可以通過呼吸道、消化道及皮膚進入體內。因此，實驗中轉移易揮發性試劑最好在通風櫥內進行，實驗室內應保持良好的通風；禁止在實驗室內進食，離開實驗室時要洗手；轉移大量有毒試劑時應戴防護眼鏡和手套，萬一有試劑濺到皮膚上，應立即清洗掉；使用的儀器及沾污的臺面都應及時清洗干凈。
對于易燃性試劑，如乙醚、丙酮、乙醇、苯及二硫化碳等均不能使用明火加熱。用剩的試劑要及時加塞放回原處，這類易燃試劑在實驗室內不宜存放過多。
作為引發劑使用的過氧化物，都是容易分解的（烯類單體暴露在空氣中或日光下也會有過氧化物產生），處理和使用時要特別小心，應置于陰涼干燥處儲存，防止受熱、受光照、受研磨。過氧化物需干燥時，應在較低溫度下真空干燥。
作為離子型聚合催化劑使用的若干金屬和有機金屬化合物，遇水會猛烈分解，其殘渣的處理需十分小心，不能隨便亂丟。
總之，在實驗室中使用試劑必須十分小心，實驗前要了解所用試劑的性能和毒性，掌握使用的注意事項。
二、實驗的準備與操作
1.預習報告
預習報告是在實驗開始前，在對實驗講義及有關的操作技術認真預習的基礎上寫出的提綱性小結，應包括實驗目的、基本原理、操作步驟、大致的時間安排，以及預習中有疑問的地方。2.實驗記錄
實驗記錄是實驗工作的第一手資料，是寫出實驗報告的基本依據。實驗數據要記入專用的記錄本上。實驗記錄要簡明扼要，大體上應包括實驗日期、實驗題目、原料的規格和用量、簡單的操作步驟、詳細的實驗現象及數據。記錄要求完全、準確、整潔。盡量用表格形式記錄數據。
3.實驗數據處理和實驗報告
完成整個實驗后，要及時處理實驗數據，完成實驗報告。實驗報告的內容應包括實驗題目、實驗者、日期、簡要的目的和原理、操作步驟、數據處理結果（或圖表）、對思考題的回答，以及討論和建議。對多人合作進行的實驗，應各自進行數據處理，分別寫出實驗報告。
第二章 基礎高分子化學實驗
實驗1 乙酸乙烯酯的乳液聚合—-白乳膠的制備
實驗目的：
1.了解乙酸乙烯酯乳液聚合體系與典型乳液聚合體系的區別。 2.掌握實驗室制備聚乙酸乙烯酯乳膠的方法。
實驗原理：
白乳膠，或稱pvac乳液，化學名稱聚醋酸乙烯膠黏劑，是一種水溶性膠黏劑，由乙酸乙烯酯單體在引發劑作用下經聚合反應而制得的一種熱塑性粘合劑。白乳膠可常溫固化，固化速度快、粘接強度較高，粘接層具有較好的韌性和耐久性且不易老化。可廣泛應用于粘接紙制品（墻紙），也可作防水涂料和木材的膠粘劑。它是以水為分散劑，使用安全、無毒、不燃、清洗方便，常溫固化，對木材、紙張和織物有很好的黏著力，膠接強度高，固化后的膠層無色透明，韌性好，不污染被粘接物；乳液穩定性好，儲存期可達半年以上。因此，廣泛地用于印刷裝訂和家具制造，用作紙張、木材、布、皮革、陶瓷等的黏合劑，還可作酚醛樹脂、脲醛樹脂等黏合劑的改性劑，用于制造聚醋酸乙烯乳膠漆等。
本實驗設計的乙酸乙烯酯乳液聚合將制得一種乳液型粘合劑，由于加入了一定量的高分子表面活性劑—聚乙烯醇，體系粘度較大；為了縮短反應時間，聚合在較高的溫度下進行，這樣反應熱不易釋放。在反應過程中，如果不嚴格控制聚合溫度和加料速度，將會出現“爬桿”和局部“暴聚”現象。因此，本實驗中采用了種子乳液聚合方法，單體和引發劑都分兩次加入，第二步加料時，單體采用滴加方式，有效避免了大量聚合熱的產生。而且由于分散介質水的存在，即使出現了“爬桿”和 “暴聚”現象，也可以通過降溫等手段予以改善。
乙酸乙烯酯乳液聚合在傳統乳液聚合中是比較特殊的，它的聚合體系與實施方法都與乙酸乙烯酯本身的特性有關。乙酸乙烯酯容易水解，水解產生的乙酸會干擾聚合，且乙酸乙烯酯的基比苯乙烯基具有更大的反應活性，鏈轉移明顯。所以乙酸乙烯酯乳液聚合必須加入如聚乙烯醇這類穩定劑，反應才可順利進行。聚乙烯醇主要起到保護膠體的作用，防止粒子相互聚并，但形成的乳膠粒粒徑較大，不利于穩定。因此還會加入少量的離子型乳化劑，使乳膠粒外帶有電荷，電荷的相互排斥作用，有利于乳液穩定，且乳膠粒的粒徑也會相對減小。
儀器與試劑：
試劑：單
體
乙酸乙烯酯
40ml
引發劑
過硫酸銨
乳化劑
十二烷基磺酸鈉
聚乙烯醇（5%）
op-10（20%）
增塑劑
鄰苯二甲酸二丁酯
儀器：機械攪拌器，球形冷凝管，溫度計，溫度計套管，三頸瓶，恒壓滴液漏斗
實驗步驟：
1.聚乙烯醇的溶解
稱3g聚乙烯醇溶于60ml蒸餾水中，攪拌，緩慢升溫至90℃左右，恒溫攪拌半小時，使聚乙烯醇完全溶解為澄清溶液，冷卻至室溫備用。2.過硫酸銨的配制
準確稱取1g過硫酸銨于50ml容量瓶中，加入去離子水定容。
3.聚合反應
在裝有攪拌器，回流冷凝管的250ml三頸瓶中加入聚乙烯醇溶液60ml，開動攪拌，再加入0.6g十二烷基磺酸鈉，3mlop-10，待乳化劑溶解后再加入13ml乙酸乙烯酯，攪拌乳化20min，并將水浴溫度升至68-70℃，然后用移液管移取1.5ml過硫酸銨溶液加入其中，在此溫度下反應半小時后，再加入過硫酸銨溶液1.5ml。
在滴液漏斗中加入27ml單體并開始向三頸瓶中滴加，滴加速度控制在30-40d/min，滴加時盡量保持溫度不變。滴加完畢，繼續在此溫度下反應30min后，再加入3ml鄰苯二甲酸二丁酯，攪拌20min，結束反應降溫至20-30度，即可出料。
注意事項：
1.加入乳化劑后，一定要使其充分溶解后再加單體，此時還要攪拌一定的時間以保證單體充分乳化后再加引發劑。 2.一定要控制好滴加速度和溫度，以免出現暴聚現象。
3.鄰苯二甲酸二丁酯用量不可過多，不要超過單體的10%，否則白乳膠成品的膠粘性下降，且成本增加。它的主要作用是增加乳液的韌性和降低乳液的成膜溫度。
實驗2 乙酸乙烯酯的溶液聚合實驗目的：
1.通過乙酸乙烯酯的溶液聚合，了解溶液聚合原理及過程。 2.掌握用于制備維尼綸的聚乙酸乙酯工藝條件的特點。
實驗原理：
聚乙酸乙酯為無色、無味、無臭、無毒的透明固體，是一種極性高聚物，吸水性大，易溶于酮、酯、鹵烴、芳烴等有機溶劑，但不溶于脂肪烴及無水醇（甲醇可溶）。聚乙酸乙烯酯的tg很低（28℃），軟化溫度隨相對分子量大小而變化（40-90℃）。
聚乙酸乙烯酯及其衍生物的應用是比較廣泛的，最主要的用途是生產聚乙烯醇和聚乙烯醇縮醛作為涂料和粘合劑，估計占其總量的一半左右。其次是纖維工業，轉化為聚乙烯醇縮甲醛，即所謂維尼綸纖維。
聚乙酸乙烯酯的聚合方法決定于它的用途，如果直接用于涂料或粘合劑，則用乳液聚合的方法；如果作為維尼綸纖維原料，則采用甲醇為溶劑的溶液聚合，此溶液可進一步水解制取聚乙烯醇。
溶液聚合是將單體、引發劑在適當的溶劑中成為均相，然后加熱聚合。聚合時靠溶劑回流帶走聚合熱。一般具有反應均勻、聚合熱易散發、反應速度及溫度易控制、分子量分布均勻等優點。但由于溶劑的引入，大分子基與溶劑發生鏈轉移反應，使產物分子量降低。因此，在選擇溶劑時必須注意溶劑的活性大小。各種溶劑的鏈轉移常數變動很大，水為零，苯較小，鹵代烴較大。一般根據聚合物分子量的要求選擇合適的溶劑。另外還要注意溶劑對聚合物的溶解性能，選用良溶劑時，反應為均相聚合，可以消除凝膠效應，遵循正常的基動力學規律。選用沉淀劑時，則成為沉淀聚合，凝膠效應顯著。產生凝膠效應時，反應自動加速，分子量增大，劣溶劑的影響介于其間，影響程度隨溶劑的優劣程度和濃度而定。
本實驗以甲醇為溶劑進行醋酸乙烯酯的溶液聚合。根據反應條件的不同，如溫度、引發劑量、溶劑等的不同可得到分子量從2000到幾萬的聚醋酸乙烯酯。聚醋酸乙烯酯適于制造維尼綸纖維，分子量的控制是關鍵。由于醋酸乙烯酯基活性較高，容易發生鏈轉移，反應大部分在醋酸基的甲基處反應，形成鏈或交鏈產物。除此之外，還向單體、溶劑等發生鏈轉移反應。所以在選擇溶劑時，必須考慮對單體、聚合物、分子量的影響，而選取適當的溶劑。
溫度對聚合反應也是一個重要的因素。隨溫度的升高，反應速度加快，分子量降低，同時引起鏈轉移反應速度增加，所以必須選擇適當的反應溫度。儀器與試劑：
試 劑：乙酸乙烯酯，偶氮二異丁氰（aibn），甲醇
儀 器：三頸瓶（250ml），球形冷凝管，量筒，機械攪拌器，水浴鍋，大搪瓷盤
實驗步驟：
在裝有攪拌器，溫度計和回流冷凝管的潔凈而干燥的250ml三頸瓶內，加入40ml提純后的乙酸乙烯酯，0.05gaibn以及20ml甲醇，在攪拌下用水浴加熱，使其回流。水浴溫度控制在70度。
當反應物變得極為粘稠時（注：產物粘稠程度可以由反應物中氣泡的狀態來判斷，此時氣泡基本不再上升，而被拉成細長條狀，轉化率接近50%），可結束反應，停止攪拌。
向反應瓶內加入20ml甲醇，再開動攪拌，待反應瓶中物料稀釋均勻后，取下三頸瓶，迅速將其中溶液傾入已盛水的大搪瓷盤中（注意，盡量將溶液散開，使乙酸乙烯酯呈均勻薄膜析出），放置過夜，待膜面不粘結時，用水反復洗滌，晾干后，放入真空烘箱中干燥，計算產率。
注意事項：
1.水浴溫度不應過高，注意控制體系回流速度不要太快。 2.掌握好反應溫度，注意觀察體系粘度。3.產物倒入瓷盤時要將其平鋪，鋪好后不要攪動。
實驗3 聚乙烯醇的制備
實驗目的：
1.了解高分子化學反應的基本原理及特點。
2.了解聚乙酸乙烯酯醇解反應的原理、特點及影響醇解反應的因素。
實驗原理：
聚乙烯醇（pva）是不能直接通過單體聚合得到的，而是由其酯類—-聚乙酸乙烯酯醇解或水解來制備。由于醇解法所生成的pva精制容易，純度高，主產物性能較好，因而工業上多采用醇解法。
聚乙酸乙烯酯的醇解可以在酸性或堿性條件下進行。酸性條件下的醇解反應，由于痕量酸很難從pva中除去，而殘留的酸可以加速pva的脫水作用，使產物變黃或不溶于水，目前多采用堿性醇解法制備。堿性條件下的醇解反應，又有干法和濕法之分。顧名思義，濕法的反應體系中含水量較多，反應速度很快，并消耗大量的堿，從而降低了堿對主反應的催化效率，使醇解反應不完全，副產物較多。干法的反應體系中幾乎不含水，反應速度慢，但消耗堿較少，副產物少。為了盡量避免副反應，但又不使反應速度過慢，在本實驗中，不是采用嚴格的干法，只是將物料中的含水量控制在5%以下。
聚乙酸乙烯酯的醇解反應機制類似于低分子的醇酯交換反應。本實驗采用甲醇為醇解劑，氫氧化鈉為催化劑，醇解條件叫工業上的溫和，產品中有副產物乙酸鈉。工業上的醇解在加熱和攪拌下進行，初始時微量的pva先在瓶壁上析出，當約有60%的乙酰氧基被取代后，pva自溶液中大量析出。繼續加熱，醇解在兩相中進行。在反應過程中，除了醇解反應外，還有支鏈的斷裂，聚乙酸乙烯酯的支化度越高，醇解后pva的相對分子量越低，如果作為纖維原料是不適宜的。作為纖維原料的pva，要求醇解度在99%以上，相對分子量高且線性好。
儀器與試劑：
試劑：甲醇，聚乙酸乙烯酯（自制），5%和0.01mol/l氫氧化鈉-乙醇溶液
儀器：250ml三頸瓶，機械攪拌器，冷凝管，量筒，彈簧攪拌棒，抽濾瓶，布氏漏斗
實驗步驟：
在裝有攪拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的250ml三頸瓶中，將25ml1%的氫氧化鈉甲醇溶液在水浴中加熱至50℃。把7.5g聚乙酸乙烯酯的60ml甲醇溶液在劇烈攪拌下30min內滴加進去。
所有的聚乙酸乙烯酯加完后，接續攪拌30min，然后濾出粉狀沉淀物，用甲醇洗以除去堿，在30-40℃真空干燥，烘干稱重。
實驗4 聚乙烯醇縮甲醛的制備
實驗目的：
1.了解聚乙烯醇縮甲醛化反應的原理。 2.制備聚乙烯醇縮甲醛溶液—-膠水。
實驗原理：
聚乙烯醇縮甲醛是利用聚乙烯醇與甲醛在酸性條件下制得的。其反應式如下：
chch2ohchch2oh+ hchoh+ choch2ch2chch2o+ h2o
由于幾率效應，高分子鏈上的羥基未必能全部進行縮醛化反應，會有一部分羥基殘留下來。為了定量表示縮醛化的程度，定義已縮合的羥基量占原始羥基量的百分數為縮醛度。
由于聚乙烯醇溶于水，而聚乙烯醇縮甲醛不溶于水，因此，隨著反應的進行，最初的均相體系將逐漸變成非均相體系。本實驗是合成水溶性聚乙烯醇縮甲醛膠水，反應過程中需控制較低的縮醛度，使產物保持水溶性。如若反應過于猛烈，則會造成局部高縮醛度，導致不溶性物質存在于膠水中，影響膠水質量。因此，反應過程中，要嚴格控制催化劑用量、反應溫度、反應時間及反應物比例等因素。
儀器與試劑：
試劑：甲醛溶液，2.5mol/l的鹽酸，0.8%的氫氧化鈉，聚乙烯醇（自制）
儀器：250ml三頸瓶，冷凝管，溫度計，量筒，表面皿，玻璃棒，ph試紙，機械攪拌器，電熱套
實驗步驟：
在裝有攪拌器，溫度計及回流冷凝管的250ml三頸瓶中，加入50ml去離子水及7g聚乙烯醇，在攪拌下升溫至90度溶解。
待聚乙烯醇完全溶解后，與該溫度下加入3ml甲醛溶液（40%），攪拌15min后，用2.5mol/l的鹽酸調節ph值為1-3，90度下繼續攪拌反應約半小時，反應體系逐漸變稠，可取少許，試驗其對紙張的粘結性，當達到較好的粘結性時，即可停止反應。立即用8%的氫氧化鈉溶液調節ph值至8-9，冷卻降溫出料，極為一種市售膠水。
注意事項：
1 甲醛加入量是過量的，要與聚乙烯醇充分混合，因此需要一定的攪拌時間。2 調節ph值時應小心添加鹽酸，ph值避免調節在1以下。
思考題：
為什么在反應終止前要將體系的ph值調到8-9？
實驗5 脂肪二胺與二元酰氯的界面縮聚
實驗目的：
1.深入理解逐步聚合反應原理。 2.掌握界面縮聚方法、類別和特點。
實驗原理：
界面縮聚是指將兩種單體分別溶于水和有機溶劑中，在界面處進行聚合的反應，是制備高相對分子量的聚合物的重要方法之一。其生產工藝可分為靜態（不攪拌）和動態（攪拌）兩種，現今只有動態法獲得工業應用，主要用于生產聚酰胺類和聚酯類聚合物。界面縮聚的很大優點在于它是一個低溫聚合的方法，因此，如果反應物或聚合物在熔融溫度下不穩定，則可用界面縮聚來進行。首先成功地用界面縮聚方法進入工業生產的高分子化合物是聚碳酸酯，主要工藝是界面光氣化路線，以雙酚a為原料，使用光氣、氫氧化鈉和二氯甲烷為原料及反應助劑，此法工藝成熟，產品質量高，易于規模化和連續化生產，經濟性好，占據著聚碳酸酯生產的主導地位。
脂肪二胺和二元酰氯常可使用此方法制得高聚物。若將二元胺的水溶液與二元酰氯在有機溶劑中的溶液接觸，有機溶劑對于高聚物是惰性的，它既防止了酰氯和水的反應，又將高聚物和反應物分開。二元胺既溶于水又溶于有機溶劑，它可以穿過界面擴散到有機相與酰氯反應，因為它們的反應非常快，就會在兩相界面處生成高聚物。如果生成的高聚物膜有一定的韌性，就可將其拉出使新的高聚物在界面生成。雖然靜態界面縮聚的機理沒有完全搞清楚，但水相可以起到從聚合物中除去酸的作用，有時實驗中也會使用更有效的堿溶液。由于二元胺和二元酰氯的反應速度非常快，二元胺又可以很快地擴散到有機相中，所以酰氯的水解并不嚴重。在界面縮聚中，高聚物幾乎在界面立即生成，反應速度由擴散速率控制，與反應物的摩爾比和聚合物的相對分子質量無關。
儀器和試劑：
試劑：對苯二甲酰氯，己二胺，氫氧化鈉，四氯化碳 儀器：250ml燒杯，量筒，玻璃棒，鑷子
實驗步驟：
在100ml燒杯中，加入25ml水和0.6g氫氧化鈉，待溶解后，再加入1g己二胺，用玻璃棒攪拌使其溶解，待用。在另一100ml燒杯中，加入25ml四氯化碳和0.25g對苯二甲酰氯，攪拌溶解。
將己二胺溶液小心地沿杯壁倒入盛有對苯二甲酰氯的燒杯中，不要攪動，觀察燒杯中兩層溶液的界面處聚合膜的生成。
用鑷子將界面處所生成的聚合物膜緩慢夾起向上拉出，即可拉成一根長絲，將其纏繞在玻璃棒上，控制拉絲速度，即可得到連續不斷的細絲，直至單體基本反應完全。
注意事項：
1 由于極易吸潮或水解，所用各種試劑取后應立即蓋好。2 燒杯必須洗凈，并干燥好，以免酰氯水解和聚合物膜粘壁。
3 開始夾膜時一定要慢，正常后可以加快卷繞速度。
4 實驗結束后，要將剩余溶液用玻璃棒充分攪拌，使聚合反應發生完全，將所生成的固體取出后再將溶液倒入回收瓶。10
實驗6 苯乙烯的懸浮聚合實驗目的：
1.了解苯乙烯基聚合的基本原理。
2.掌握懸浮聚合的實驗操作及工藝的特點,了解懸浮聚合的配方及各組份的作用。
3.了解控分散劑、升溫速率、攪拌速度對懸浮聚合的影響，觀察單體在聚合過程中之演變。
實驗原理：
懸浮聚合是由烯類單體制備高聚物的重要方法之一。由于水為分散介質，聚合熱可以迅速排除，因而反應溫度容易控制；生產工藝簡單；制成的成品呈均勻的顆粒狀，故又稱為珠狀聚合；產品不經造粒即可直接成型加工。
懸浮聚合是將單體以微珠形式分散于介質中進行的聚合。從動力學的觀點看，懸浮聚合與本體聚合完全一樣，每一個微珠相當于一個小的本體。懸浮聚合克服了本體聚合中散熱困難的問題，但因珠粒表面附有分散劑，使純度降低。當微珠聚合到一定程度，珠子內粒度迅速增大，珠與珠之間很容易碰撞粘結，不易成珠子，甚至粘成一團，為此必須加入適量分散劑，選擇適當的攪拌器與攪拌速度。由于分散劑的作用機理不同，在選擇分散劑的種類和確定分散劑用量時，要隨聚合物種類和顆粒要求而定，如顆粒大小、形狀、樹脂的透明性和成膜性能等。同時也要注意合適的攪拌強度和轉速，水與單體比等。
苯乙烯（st）在水和分散劑作用下分散成液滴狀，在油溶性引發劑過氧化二苯甲酰引發下進行基聚合，反應式如下：
ch=ch2ch-ch2 n
本實驗要求聚合物體具有一定的粒度。粒度的大小通過調節懸浮聚合的條件來實現。
儀器與試劑：
試劑：苯乙烯，偶氮二異丁腈（aibn），0.1%聚乙烯醇溶液（醇解度為88%），bpo 儀器：250ml三頸瓶，冷凝管，玻璃棒，量筒，燒杯，培養皿，溫度計，機械攪拌器，水浴，網篩
實驗步驟：
準確稱取0.4gaibn于一洗凈，干燥的小燒杯中，加入30ml苯乙烯，溶解后待用。
在裝有攪拌器和回流冷凝管的250ml三頸瓶內，加入20ml0.1%聚乙烯醇溶液，100ml去離子水，攪拌，水浴加熱升溫至65-70℃時，加入溶有aibn的苯乙烯。
調節攪拌速度使單體均勻分散成大小適度的液珠，緩慢升高溫度至85~90℃，恒溫2h。此間一定要很好地控制穩定的攪拌速度，是珠粒穩定均勻，切不可忽快忽慢，防止珠粒相互粘結變形。
取出三頸瓶，將反應物全部倒入500ml的燒杯中，靜止片刻，待珠粒完全下沉后，倒掉上層液體，以同樣的方法用自來水洗滌數次至水完全澄清，過濾，取出珠粒，烘干，稱重，計算產率。
注意事項：
1 溫度計不要插入三頸瓶中，以免阻擋珠粒的均勻運動，造成粘結，將溫度計放于水中，控制水浴的溫度。
2 由于攪拌速度是一重要影響因素，因此，儀器的安裝需特別注意，攪拌棒的高度及其靈活程度都要保證合適后方可進行實驗。實驗過程中攪拌速度變化和停頓，都會造成顆粒粘結。3 反應結束后，開著攪拌器冷卻至室溫，產物必須充分洗滌方可過濾。12
實驗7 甲基丙烯酸甲酯的本體聚合—-有機玻璃的制備
實驗目的：
1.熟悉基本體聚合的特點和聚合方法。 2.掌握有機玻璃的制備方法，了解其工藝過程。
實驗原理：
本體聚合是指單體僅在少量的引發劑存在下進行的聚合反應，或直接在熱、光和輻射照作用下進行的聚合反應。本體聚合具有產品純度高和無需后處理等優點，可直接聚合成各種規格的型材。
甲基丙烯酸甲酯的本體聚合是按基聚合反應機理進行的，其活性中心為基。其聚合機理如下：
oocooc2oco2oco+ch3h2cccooch3ococh2ch3ccooch3ococh2ch3+ccooch3ch3h2cccooch3ococh2ch3ch3cch2ccooch3cooch3ch3h2cccooch3ch3h2cccooch3ch3cch2cooch32
由于體系黏度大，聚合熱難以散去，反應控制困難，導致產品發黃，出現氣泡，從而影響產品質量。甲基丙烯酸甲酯的密度小于聚合物的密度，在聚合過程中出現較為明顯的體積收縮。為了避免體積收縮和有利于散熱，工業上往往采用兩步法制備有機玻璃。在引發劑的作用下，甲基丙烯酸甲酯聚合初期反應平穩，當轉化率超過20%之后，聚合體系黏度增加，聚合速率顯著提高。此時應停止第一階段反應，將聚合漿液轉移到模具中，低溫反應較長時間。當轉化率達到90%以上后，聚合物已經成型，可以升溫使單體完全聚合。
ch3h2cccooch3儀器與試劑：
試劑：甲基丙烯酸甲酯，aibn，丙酮
儀器：錐形瓶，玻璃板，量筒，玻璃紙，牛皮紙，鋁箔，雙孔橡皮塞，恒溫水浴
實驗步驟：
一、預聚物的制備
量取75ml的甲基丙烯酸甲酯，倒入一個充分洗凈并烘干的錐形瓶中，加入0.1%單體重量的aibn，用裝有毛細管和溫度計的橡皮塞蓋上瓶口（橡皮塞必須用鋁箔包嚴），混勻后，用恒溫水浴加熱進行預聚合，控制反應溫度為80-90℃，反應30-60min，體系達到一定的黏度（約為甘油黏度的2倍，此時轉化率為7-15%）時，停止加熱，冷卻至室溫，使聚合反應緩慢進行。
二、制模
取兩片同樣大小已洗凈烘干的平板玻璃，在兩片玻璃之間的四角放上同樣厚度的包有鋁箔的小橡皮墊片，四邊對齊，在壓緊的情況下，先用玻璃紙將三邊封嚴，然后在玻璃紙的外面再貼一層牛皮紙以加固，未封的一段留作灌料口，將糊好的模具晾干，備用。
將所制得的預聚物趁熱緩慢倒入模具中，灌滿后，將上口用玻璃紙及牛皮紙封好，直立放置。
三、聚合將模具的灌料口朝上垂直放入烘箱內，于45℃左右聚合20小時，當聚合物呈硬橡膠狀時，再升溫至100℃，反應約2小時，停止加熱，自然降溫冷卻。
四、脫模
將冷卻至室溫的模具取出，放入冷水中浸泡，刮去封紙，取下玻璃片，即可得到一塊有機玻璃。
思考題：
1.自動加速效應是怎樣產生的？它對聚合反應有哪些影響？ 2.制備有機玻璃時為什么要進行預聚合？
3.工業上采用本體聚合的方法制備有機玻璃有何優點？ 14
實驗8 凝膠滲透色譜法測聚合物的相對分子量及相對分子量分布
聚合物的基本特征之一是分子量的多分散性，聚合物的性質與其分子量分布密切相關，采用凝膠色譜法測定聚合物分子量及其分布具有快速、簡便、重復性好、進樣量少、自動化程度高等優點。
實驗目的：
1.掌握凝膠滲透色譜的分離、測量原理
2.根據實驗數據計算數均相對分子量、重均相對分子量、多分散系數并繪制相對分子量分布曲線。
實驗原理：
凝膠滲透色譜(gel permeation chromatography)，簡稱gpc，是目前能完整測定相對分子量分布的唯一方法，而其他方法只能測定平均相對分子量。
（一）gpc的分離機理—體積排除理論
是液相色譜的一個分支，其分離部件是以多孔凝膠為載體的色譜柱，凝膠的表面與內部含有大量彼此貫穿大小不等的空洞。gpc法就是以多孔凝膠為分離柱，利用不同相對分子量的高分子在溶液中的流體力學體積大小不同進行分離，再用檢測器對分離物進行檢測，最后用已知相對分子量的標準物質對分離物進行校正的一種方法。
2.
在聚合物溶液中，高分子鏈卷曲纏繞成無規線團狀，在流動時，其分子鏈間總是裹夾著一定量的溶劑分子，即表現出的體積稱之為“流體力學體積”。對于同一種聚合物而言，是一組同系物的混合物，在相同的測試條件下，相對分子量大的聚合物，其溶液中的流體力學體積也大。
3.作為凝膠的物質具有以下性質：表面的孔徑與聚合物分子的大小是可比的，并且孔徑應有一定的分布；凝膠有一定的機械強度、一定的熱穩定性和化學穩定性；對于極性較強的分子，還要考慮到凝膠的極性等。凝膠表面的孔徑分布對不同相對分子量的分離起到重要作用。常用的凝膠有：交聯度很高的聚苯乙烯凝膠或多孔硅膠、多孔玻璃、聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酸等。
4.色譜柱的總體積vt由載體的骨架體積vg、載體內部的孔洞體積vi和載體的粒間體積vo組成。v0和vg對分離作用沒有貢獻，應設法減小。vi是分離的基礎，vi越大，柱子的性能越好。當聚合物溶液流經多孔性凝膠粒子時，溶質分子即向凝膠內部的孔洞滲透，滲透的幾率與分子尺寸有關，可分為三種情況。
（1）高分子的尺寸大于凝膠中所以孔洞的孔徑，此時高分子只能在凝膠顆粒的空隙中存在，并首先被溶劑淋洗出來，其淋洗體積ve等于等于凝膠的粒間體積vo，因此對于這些分子沒有分離作用。
（2）對于相對分子量很小的分子由于能進入凝膠的所有孔洞，因此全都在最后被淋洗出來，其淋洗體積等于凝膠內部的孔洞體積vi與凝膠的粒間體積vo之和，即ve=vo+vi。對于這些分子同樣沒有分離作用。
（3）對于相對分子量介于以上兩者之間的分子，其中較大的分子能進入較大的孔洞，較小的分子不但能進入較大、中等的孔洞，而且液可以進入較小的孔洞。這樣大分子能滲入的孔洞數目比小分子少，即滲入幾率與滲入深度皆比小分子少，即在柱內小分子流過的路徑比大分子的長，因而在柱中的停留時間也較長，需要較長的時間才能被淋洗出來，從而達到分離的目的。
5.與其他色譜方法相同，實際的分離過程都不是理想的，即使對于相對分子量完全均一的樣品，在gpc的譜圖上也有一個分布。柱效率和分離度是兩個很重要的參數，能全面地反映色譜柱性能的好壞。柱效率用“理論塔板數”n進行描述。
?4v?n??e?，w?vb?va
?w?柱子的分辨能力用分離度r表示： 2r?2(ve,2?ve,1)w1?w2
r≥1，則完全分離；r＜1，分離不完全。
（二）分離物的檢測原始數據處理
1.從洗淋開始，以一定的體積接收洗淋級分，將每一級分按順序編，每一次接收到的淋洗級分的溶液體積為淋洗體積。每一級分在示差折光檢測器，折射率差正比于稀溶液淋洗組分的相對濃度。
2.以每一組分的淋洗體積ve為橫坐標，折射差率為縱坐標即為gpc譜圖。
（三）校正曲線
實驗步驟：
一、儀器簡介
1.泵系統 2.進樣系統 3.分離系統 4.檢測系統
5.數據采集與處理系統
二、實驗過程
1.樣品制備 2.操作準備 3.進樣
三、結果與討論 16
實驗9 膨脹計法測定苯乙烯本體聚合反應速率
實驗目的：
1.通過膨脹計法測定苯乙烯本體聚合反應速率，驗證聚合反應速率與引發劑濃度之間的動力學關系式； 2.掌握膨脹計的使用方法和原理。
實驗原理：
聚合反應速率可以通過測定體系任何隨反應濃度相應變化的性質來求得，如體積、質量、折光率、吸收光譜、粘度等。
本實驗采用膨脹計法測定苯乙烯本體聚合的反應速率。其測定原理是利用單體和聚合物的密度不同，聚合物密度大于單體密度，因此在反應過程中，體積不斷收縮，這是由于單體形成大分子后分子間距離減小的結果。
均相聚合時，體積的減少和轉化率的增加呈線性關系，由此可通過測定單體聚合時體積的變化來測定單體轉化率，繪出聚合時間-轉化率曲線，取其直線部分就可求得聚合反應速率。
膨脹計由一根毛細管與存儲器相連，當加好樣的膨脹計放入恒溫水浴中，由于單體的熱膨脹，可以觀察到毛細管中的液面上升，從液面上升至最高點到開始下降的這段時間稱為誘導期，液面下降即開始聚合反應。
由基加聚反應的機理及動力學推導可得下式：
rp =-d[m]= k[i]1/2[m]dt
1）
如果轉化率低，可假定引發劑濃度保持恒定，則可得下式：
rp =-d[m]= k[m]dt
2）
ln積分后演變為：[m]0= kt[m]
3）
式中：[m]0為起始單體濃度；[m]為時間t時單體濃度；k為常數。
若用p代表轉化率，△v為聚合反應在某時間t時反應物的體積變化，v為100%聚合時的體積變化，則：p = △v/v 反應至t時，體系中的單體濃度為：[m] = [m]0-△v/v[m]0 = [m]0(1-△v/v)，即
ln由3）和4）得
[m]01= ln[m]1-△v/v
4）
ln11-△v/v= kt
lnv對固定量單位來說是一恒值，因此用膨脹計法測定不同時間反應物的體積變化值△v，就可算出作圖應得直線，從而驗證聚合速率與單體濃度間的動力學關系式，同時可按下式計算平均聚合速率：
11-△v/v，對t
rp =[m][m]==△t△t17
△v/vt[m]0
儀器與試劑：
試劑：精制的苯乙烯，經重結晶的aibn、苯 儀器：膨脹計、恒溫水浴、量筒、錐形瓶
實驗步驟：
1）安裝恒溫水浴鍋，調節水浴溫度為70℃；
2）稱取50mgaibn放入錐形瓶中，再稱取10g苯乙烯與錐形瓶中，輕輕搖蕩，使引發劑全部溶解； 3）將上述溶液由加料口加入到膨脹計中，調節毛細管中的液面高度達最低刻度，同時確保膨脹計內無氣泡；
4）將膨脹計放入恒溫水浴中，用鐵夾固定好。開始時由于受熱膨脹，液面不斷上升，當液面穩定不動時，達到了熱平衡，記下此時液面的高度h0，當液面開始下降時表示聚合反應開始，記下時間t0，以每5min左右記錄一次液面高度，約1h停止讀數。
5）取出膨脹計，將其中的溶液倒入廢液瓶中，用苯仔細清洗干凈后放入烘箱中干燥； 6）根據實驗數據作出v-t圖，根據直線斜率計算聚合反應速率。
70℃時苯乙烯的密度為0.860g/cm3，聚苯乙烯的密度為1.0469 g/cm3。
注意事項：
1.膨脹計的磨口接頭處若沾有聚合物，會引起溶液泄露，此時可用濾紙浸漬將其擦去。 2.實驗中如發現膨脹計內有氣泡，應重新安裝。
思考題：
這種膨脹計能否用于研究縮聚反應速率？ 18
實驗10 熔融縮聚制備尼龍—66 實驗目的：
1.進一步加深對縮聚反應理論和過程控制的理解；
2.掌握由己二酸己二胺銨鹽熔融縮聚制備尼龍-66的實驗方法。
實驗原理：
雖然同屬縮聚反應，聚酰胺反應的平衡常數比聚酯反應高很多，在相同條件下更容易獲得高相對分子質量的聚合物。為了獲得高相對分子量的聚酰胺，官能團的物質的量相等是必需的，這就要求單體有極高的純度，同時需要將生成的水從聚合體系中排除。
聚酰胺反應的兩種單體分別具有酸性和堿性，兩者混合可以形成1:1的己二酸己二胺鹽（稱66鹽）。使用66鹽作為反應原料很容易控制單體的配比，并可以避免高溫反應（260℃）導致的己二酸己二胺的損失。盡管如此，66鹽中的己二胺仍有一定程度的升華性，因此，可以在封閉的體系中或在較低溫度下（200℃）進行預聚合，然后再在高溫、高真空條件下進行聚合。其反應式如下：
hooc(ch2)4cooh + h2n(ch2)6nh2[h3n+(ch2)6nh3+][-ooc(ch2)4coo-]
[h3n+(ch2)6nh3+][-ooc(ch2)4coo-]h [ nh(ch2)6nhco(ch2)4co ]n oh + h2o
根據單體的配比和反應過程，尼龍-66的端基可以是羧基或者胺基，采用化學滴定法測定胺基和羧基的量就可以獲得聚合物的數均相對分子質量。
儀器與試劑：
試劑：己二酸、己二胺、乙醇、間甲酚、濃硫酸、90%甲酸
儀器：燒杯、玻璃棒、通氮體系、真空水泵、蒸餾裝置、奧氏黏度計
實驗步驟：
1.二胺鹽的制備
把3.6g(24.5mmol)純己二酸溶于30ml95%的乙醇中，2.9g(25mmol)己二胺溶于8ml乙醇與3ml水的混合物中。如果溶液不清，將二者分別過濾。
把己二酸溶液倒在一個50ml的燒杯里，二胺溶液在攪拌下約8min內逐滴加入。鹽的生成使溶液溫度升至40~50℃。繼續攪拌30min，冷卻后鹽即由溶液中結晶出來。抽濾，用95%乙醇洗兩次，最后真空干燥，計算產率。2.縮聚反應
在一個10ml尖底燒瓶上裝上蒸餾接頭、空氣冷凝管、真空接受瓶接頭和接受瓶。燒瓶裝以1/2體積的二胺鹽，抽空、充氮排除空氣。然后在氮氣下，在220℃金屬浴中把鹽加熱1小時，在260~270℃下再加熱3小時。冷卻后，用錘子小心地把燒瓶打破，所得即為聚酰胺（尼龍-66）。在間甲酚、濃硫酸或90%甲酸中含2mmol/l氯化鉀的溶液中測定其黏度值。
附 錄 單體與引發劑的精制與純化
一、常用單體的精制
（1）甲基丙烯酸甲酯的精制
甲基丙烯酸甲酯是無色透明的液體，沸點100.3~100.6℃，熔點-48.2℃，微溶于水，易溶于乙醇和乙醚等有機溶劑。
在商品甲基丙烯酸甲酯中，一般都含有阻聚劑，常用的是對苯二酚，可用堿溶液洗去，具體進行純化處理的方法如下：在500ml分液漏斗中加入250ml甲基丙烯酸甲酯，用50ml5%的naoh水溶液洗滌數次至無色，然后用蒸餾水洗至中性。分盡水層后加入單體量5%左右的無水硫酸鈉，充分搖動，放置干燥24h以上，減壓蒸餾收集50℃16.5kpa的餾分。
（2）苯乙烯的精制
苯乙烯為無色（或略帶淺黃色）的透明液體，沸點145.2℃，熔點-30.6℃。
苯乙烯的精制方法和精制甲基丙烯酸甲酯的方法基本相同。在500ml分液漏斗中加入250ml的苯乙烯，每次用約50ml的5%naoh水溶液洗滌數次，至無色后再用蒸餾水洗至水層呈中性，然后加入適量的無水硫酸鈉放置干燥，減壓蒸餾收集60℃5.33kpa的餾分。
（3）醋酸乙烯酯的精制 在500ml分液漏斗中加入300ml的醋酸乙烯酯（vac），加入60ml飽和碳酸鈉溶液，充分搖晃后，放盡水層。如此2~3次，再用100ml蒸餾水洗一次，用60ml10%的碳酸鈉溶液洗兩次，最后用蒸餾水洗至中性。將此洗凈的vac倒入干凈的瓶內，加入無水硫酸鈉干燥，存放在冰箱內。干燥后的vac置于蒸餾瓶中在水泵減壓下進行減壓蒸餾。
二、常用引發劑的提純
聚合物的制備大都使用引發劑來引發聚合，為了控制相對分子質量和聚合反應速率，必須準確地計算引發劑的用量，由于其性質通常較活潑，在儲運中易氧化、潮解，對其純度的影響較大。因此，聚合前要對使用的引發劑進行提純。
（1）過氧化苯甲酰（bpo）的精制
過氧化苯甲酰提純常用結晶法，通常用氯仿作溶劑，而以甲醇作沉淀劑進行精制（bpo只能在室溫下溶解于氯仿中，不允許加熱，否則易引起）。
在100ml燒杯中加入5g過氧化苯甲酰和20ml氯仿，不斷攪拌使之溶解，過濾除去不溶物，將濾液滴入50ml甲醇中，然后將白色針狀結晶過濾，再用冰冷的甲醇洗凈抽干。反復重結晶二次后，將沉淀物置于真空干燥器中，稱重。熔點為103.5℃（分解），產品保存在棕色瓶中。
（2）偶氮二異丁腈（aibn）的精制
是一種應用廣泛的引發劑，作為它的提純溶劑主要是低級醇，尤其是乙醇，也有人用甲苯，石油醚等作溶劑進行精制。其熔點為102~103℃（分解）。
在裝有回流冷凝管的150ml錐形瓶中加入50ml乙醇，于水浴上加熱至接近沸騰，迅速加入5g偶氮二異丁腈，搖蕩使其全部溶解（煮沸時間長分解嚴重），熱溶液迅速抽濾（過濾所用漏斗和吸濾瓶必須預熱），濾液冷卻后得白色結晶，用布氏漏斗過濾后，結晶于真空干燥器內干燥，稱重，測其熔點為102℃（分解）。產品放在棕色瓶中，保存在干燥器內。
（3）過硫酸鉀或過硫酸銨的精制
過硫酸鹽所含主要雜質是硫酸氫鉀（或胺）和硫酸鉀（或胺）。將過硫酸鹽在40℃溶解過濾，濾液用冰冷卻，過濾出結晶，并以冰水洗滌，用bacl2溶液檢驗無硫酸根離子或硫酸氫根離子為止，將白色柱狀或板狀結晶置于真空干燥器中干燥。
案例1 口香糖去哪里了 【實驗器材】 口香糖，巧克力 【實驗介紹】
請孩子先嚼1片口香糖，片刻后再嚼1塊巧克力，將口香糖和巧克力在口中一起嚼，孩子親身體驗到口香糖的“嚼勁”失去，疑問“似乎口香糖沒有了”。
【教學流程】(教師的行為和提問想吃口香糖嗎一為什么喜歡吃一吃口香糖的好處一吃完口香糖隨便丟棄嗎一口香糖粘在地面或地板上的壞處一有什么辦法清除地面或地板上的口香糖一請同學做實驗一引導學生感受巧克力溶解口香糖的神奇效果一請大家反思“用巧克力去除口香糖是否切實可行?”一鼓勵“大家能不能以后從巧克力中研究出專門清除口香糖污跡的清潔劑?”
【目標整合】
用一小塊口香糖引導學生體驗過程，信手拈來，卻意義非凡：實驗前觀察口香糖的狀態、顏色、香氣；實驗中感受口香糖在口中的狀態和甜味變化。
口香糖是小學生們喜愛的零食之一，但很多孩子只是單純覺得好吃，并不清楚吃口香糖的益處，我們在實驗前通過正向引導可以幫助學生了解吃口香糖對人體的三點好處：清新口氣、清潔牙齒、加有木糖醇的口香糖可以減少嘴里的酸性程度，有效防止蛀牙，起到保護牙齒的作用。通過體驗這個小實驗，不僅增加了學生對口香糖的認識和吃口香糖的目的性，還培養了學生的環保意識以及應用體驗的經歷去解決實際問題的意識。
【試驗原理】
巧克力中的熱量把口香糖中的膠質破壞了 案例2你也可以制作噴泉 【實驗器材】
“曼妥思”薄荷糖，250 ml可口可樂 【實驗介紹】 將可樂瓶蓋打開，將1包“曼妥思”薄荷糖倒入瓶中，可口可樂會迅速且大量地從瓶里涌出，如噴泉一般。【教學流程】 提問：“喜歡喝可樂嗎”一觀察“可樂中有什么配料”一為什么喝完可樂常常會打飽嗝一有沒有嘗試“曼妥思”薄荷糖丟進可樂一實驗演示一實驗告訴了我們有什么危害一如何利用此實驗豐富生活 【目標整合】
提醒學生觀察可樂的配料表，培養學生觀察生活、從身邊學習科學知識的意識。喝多了碳酸飲料容易打嗝是很多同學經常體驗的生活現象，教師就這一體驗出發作出淺顯解釋，突出二氧化碳的變化。該實驗雖然現象明顯，但作為老師也要告誡小學生不能將可樂和“曼妥思”薄荷糖一起食用，否則會造成一定危險。教師也應再從積極的一面進行啟發，鼓勵學生模仿此實驗自制噴泉，學會用身邊的事物豐富自己的生活，培養熱愛生活的情操。【試驗原理】
會發生“沸騰可樂”現象，這種現象應該是由于飲料中的二氧化碳與糖果疏松易吸水表面的滲透作用所致。也可能是檸檬酸等酸性物質與碳酸飲料中的堿性物質混合后，會形成檸檬酸鈉，過程中還會釋放出二氧化碳。因此如果糖果中含有檸檬酸，那么“沸騰可樂”產生的原理就有可能是酸堿物質混合后釋放出大量二氧化碳，進而造成噴涌。案例3薯片為什么不能多吃 【實驗器材】
酒精燈，火柴，坩堝鉗，薯片 【實驗介紹】
用坩堝鉗夾住1片薯片在酒精燈上點燃，引導學生從視覺、嗅覺、聽覺和感覺四個角度觀察薯片燃燒的過程，并做好現象記錄。【教學流程】 提問“大家平時喜歡吃薯片嗎”一做實驗一學生觀察并記錄實驗現象一熄滅酒精燈時講解燃燒三要素一冬天為什么總要吃東西一薯片放熱能用于什么一你們知道多吃薯片的壞處嗎一生活中還有哪些垃圾食品 【目標整合】
通過薯片的成分介紹，學生可以了解這是一種．高熱量且會致癌的食品，多吃對身體不益，徹底顛覆學生對此類零食的觀念。再讓同學列舉生活中的垃圾食品，教師進行總結，培養學生健康的飲食習慣。
熄滅酒精燈時教師講解燃燒的三要素：空氣，溫度和可燃物，使學生系統地認識燃燒概念。實驗中要求學生及時地觀察記錄實驗現象，培養學生良好的學習習慣和科學素養。案例4面條可以變色嗎 【實驗器材】
研缽，膠頭滴管，3支試管，紫甘藍(紫包菜)，酒精，水，白醋，食鹽，發酵粉
【實驗介紹】 取紫甘藍菜葉于研缽中，加入少許酒精，進行研磨，制出紫甘藍汁。將紫甘藍汁加入3支試管中，并分別滴入少量白醋、食鹽溶液和發酵粉溶液，觀察顏色的變化。再將滴人白醋和發酵粉溶液的試管混勻，觀察顏色變化。【教學流程】
普通的面條是什么顏色一想親手制作可以變色的面條嗎一介紹紫包菜一做實驗一鼓勵學生猜測顏色的變化一指導學生觀察記錄顏色的變化一思考“如何制作三色面條”
【目標整合】
紫甘藍是一種很好的營養健康食品，教師通過介紹向學生推廣，并通過此實驗使學生初步認 識酸性物質和堿性物質以及區別它們的方法。實驗中教師應不急于添加試劑，鼓勵學生猜測溶液顏色的變化，增加學生的實驗參與感和對實驗結果的期待感。
實驗后啟發學生思考如何利用此實驗現象設計制作三色面條，培養學生善于將知識活學活用的意識。
案例5牙膏大“pk” 【實驗器材】
個杯子，4只帶殼熟雞蛋(大小顏色相近)，一瓶1．25 l可口可樂，4支牙刷，牙膏(高露潔，佳潔士，中華，兩面針各一支 【實驗介紹】
學生在4個雞蛋殼上分別均勻涂刷四種品牌的牙膏，保持5分鐘后洗掉，并在外殼上做上記。取個杯子，各倒上半杯可樂。將4個涂過牙膏的雞蛋分別放入4杯可樂中，讓學生觀察蛋殼表面所起的變化，持續時間約10分鐘。將四個雞蛋取出，兩兩一組，互相碰撞(保證碰撞部位相同)，兩組中蛋殼被撞碎的被淘汰，沒被撞碎的再互撞，最終沒被撞碎的蛋殼上所涂的牙膏在“pk”中獲勝。【教學流程】
教師提問“平時用什么保護牙齒”一“用什么牙膏呢”一“兒童牙膏和成人牙膏有什么區別”一“介紹“氟中毒”一“哪種品牌牙膏比較好呢”一學生實驗、對比一引導學生反思該實驗的“不公平”一學生討論、總結實驗需要考慮的變量 【目標整合】
此實驗改自一則牙膏，將原來實驗中的酸換成了可樂。牙齒表面和蛋殼類似，常喝可樂會使牙齒變軟，但牙膏可以幫助我們保護牙齒，使牙齒更堅固健康。通過此實驗告訴學生要少喝可樂等碳酸飲料，并堅持每天刷牙。
燒不著的棉布
棉布是由棉花制成的，棉花主要的化學成分是纖維素分子構成的，它含有碳、氫、氧元素，所以是可燃的物質。布條事先浸過30％的磷酸鈉溶液，晾干后再浸入30％的明礬溶液中，再晾于，這樣，布條上就有兩種化學藥品，磷酸鈉和明礬，磷酸鈉在水中顯堿性，而明礬在水中顯酸性，它們反應之后除生成水外，還生成不溶解于水的氫氧化鋁。所以實際上棉布條被一層氫氧化鋁薄膜包圍了，氫氧化鋁遇熱后又變成了氧化鋁和水，就是這層致密的氧化鋁薄膜保護了布條，才免于火的襲擊。經過這樣處理過的棉布在工農業生產和國防建設上都廣泛的應用。
液體里面的星光
在一支較大的試管中，加入幾毫升無水乙醇（或者是90％的乙醇），再慢慢滴入等量的濃硫酸，在試管背面襯一張深藍色的紙。搖振試管后，關閉電燈，用小匙挑一些高錳酸鉀晶體，慢慢撒在液面上，晶粒在溶液中逐漸下落，你就可以看到火星點點，恰似秋夜的星光，還有輕微的炸裂聲。那么，高錳酸鉀、酒精的混合液里，為什么會發光呢？
因為高錳酸鉀和濃硫酸接觸，便產生氧氣，它的氧化力很強，能使混合液中的酒精燃燒而發出閃閃的火花。在黑暗的地方看，火花便格外明亮
小木炭跳舞
取一只試管，里面裝入3一4克固體硝酸鉀，然后用鐵夾直立地固定在鐵架上，并用酒精燈加熱試管。當固體的硝酸鉀逐漸熔化后，取小豆粒大小木炭一塊，投入試管中，并繼續加熱。過一會兒就會看到小木炭塊在試管中的液面上突然地跳躍起來，一會兒上下跳動，一會兒自身翻轉，好似跳舞一樣，并且發出灼熱的紅光，有趣極了。請你們欣賞一下小木炭優美的舞姿吧。你能回答小木炭為什么會跳舞嗎？ 答案
原來在小木炭剛放入試管時，試管中硝酸鉀的溫度較低，還沒能使木炭燃燒起來，所
以小木炭還在那靜止地躺著。對試管繼續加熱后溫度上升，使小木炭達到燃點，這時與硝酸鉀發生激烈的化學反應，并放出大量的熱，使小木炭立刻燃燒發光。因為硝酸鉀在高溫下分解后放出氧來，這個氧立刻與小木炭反應生成二氧化碳氣體，這個氣體一下子就將小木炭頂了起來。木炭跳起之后，和下面的硝酸鉀液體脫離接觸，反應中斷了，二氧化炭氣體就不再發生，當小木炭由于受到重力的作用落回到硝酸鉀上面時，又發生反應，小木炭第二次跳起來。這樣的循環往復，小木炭就不停地上下跳躍起來。
高 三 化 學 組
1 高中化學實驗教案
（一）濃硫酸的性質
目的：認識濃硫酸的一些特性。
用品：托盤天平、燒杯、量筒、驗溫器、酒精燈、玻璃棒。
濃硫酸、玻璃絨（或石棉絨）、硫酸銅晶體、脫脂棉花、銅片、鋅粒、木炭、硫粉、藍色石蕊試紙。
原理：純凈濃硫酸的溶解熱在20℃時為43.6千焦，所以與水混和時有大量的熱釋出，它的一系列水化物h2so4h2o、h2so42h2o和h2so44h2o都很穩定，是很好的吸水劑。濃硫酸還具有脫水性和氧化性。
準備和操作：
1.濃硫酸的密度展示一瓶純凈的濃硫酸，它是無色、粘稠的油狀液體。把一瓶濃硫酸放在托盤天平的一邊，把同樣大小的兩只瓶子盛水一瓶半放在另一邊，發現一瓶濃硫酸比一瓶半水還重。98％濃硫酸的密度為1.84克/毫升。2濃硫酸的溶解熱將一支長約80厘米、厚壁細孔玻璃管的一端封閉后，吹成薄壁圓柱形成玻璃球。球內充滿紅色酒精溶液作為驗溫器。在一只500毫升燒杯里盛水200毫升，放入驗溫器后，慢慢注入100毫升濃硫酸，邊加邊用驗溫器攪拌。可以看到驗溫器玻璃管里紅色的酒柱逐漸上升，表示濃硫酸溶于水有大量的熱放出。
在一支小試管里盛98％的濃硫酸3毫升。取黃豆大小的玻璃絨（或石棉絨）吸足水后投入試管中。濃硫酸跟水相遇即放出大量的熱使水沸騰而爆濺，并發出“嘶嘶”的聲音。此實驗說明稀釋濃硫酸必須把濃硫酸慢慢注入水中，并不斷攪拌。
3.濃硫酸的吸水性往盛有3毫升98％濃硫酸的試管里投入少量硫酸銅晶體小顆粒，靜置片刻。藍色的硫酸銅晶體即變成白色無水硫酸銅，表示它的5個結晶水已被濃硫酸所吸收。
4.濃硫酸的脫水性往一支盛有3毫升98％濃硫酸的試管里投入黃豆大小的脫脂棉花一小塊，用玻璃棒攪拌后微微加熱，棉花即炭化變成黑色的絮狀物。 5.濃硫酸跟金屬的反應在一支試管里加銅片兩小片，注入8∶3的濃硫酸2毫升，不發生反應。將試管微微加熱，銅片開始變成黑色，生成硫化亞銅，并有硫酸銅生成。繼續加熱到沸騰，黑色物消失，溶液變成藍綠色，這是因為硫化亞銅被繼續氧化成硫化銅，直至全部轉變成硫酸銅，同時放出二氧化硫。
2 濃硫酸跟活潑金屬反應也沒有氫氣產生。在另一支試管里加入鋅粒兩小顆，注入濃硫酸2毫升，并不發生反應。微微加熱試管，聞到有二氧化硫的氣味。繼續加熱，試管中液體變成渾濁。進一步加熱，聞到有硫化氫臭味。
zn+2h2so4（濃）
znso4+so2↑2h2o
3zn+4h2so4（濃）
3znso4+s↓+4h2o
4zn+5h2so4（濃）4znso4+h2s↑+4h2o 6.濃硫酸跟非金屬的反應在兩支試管里分別加入木炭一小塊和少量硫粉，各加入濃硫酸2毫升。振蕩，不見有反應發生。小心加熱到沸騰，這兩支試管里都有二氧化硫氣體產生。可用濕潤的藍色石蕊試紙放在管口檢驗。
c+2h2so4（濃）
co2↑+so2↑+2h2o
s+2h2so4（濃）
3so2↑+2h2o
（二）硫酸根離子的檢驗
目的：認識檢驗硫酸根離子的方法。
用品：試管、試管架、試管夾、滴管、量筒。稀硫酸、硫酸鈉、亞硫酸鈉、碳酸鈉、磷酸鈉、氯化鋇。
原理：鋇離子和硫酸根離子能生成硫酸鋇沉淀，它不溶于酸，而許多不溶于水的鋇鹽如碳酸鋇、亞硫酸鋇、磷酸鋇等能溶于鹽酸，所以用可溶性鋇鹽和鹽酸可以檢驗硫酸根離子的存在。
準備和操作：
1.鋇鹽的生成在五支試管里分別盛稀硫酸、硫酸鈉、亞硫酸鈉、碳酸鈉和磷酸鈉溶液各3毫升，分別滴入少量氯化鋇溶液。振蕩試管，都有白色沉淀生成，它們分別是硫酸鋇、亞硫酸鋇、碳酸鋇和磷酸鋇。
2.硫酸鋇的鑒別待這些試管中的沉淀沉降后，傾去上面的液體，各加入濃鹽酸2毫
升，振蕩。發現稀硫酸和硫酸鈉溶液中生成的白色沉淀不溶解，其它三支試管里的沉淀都溶解了。
3 注意事項
1.必須把沉淀上面的液體傾去，否則鹽酸被沖稀，沉淀的溶解現象就不明顯。 2.亞硫酸鹽如果保存不妥，會有部分被氧化成硫酸鹽，這樣生成的沉淀中含有硫酸鋇，就不會全部被溶解了。
3.也可以用稀硝酸來鑒別硫酸鋇①。
（三）氨的制取和性質
目的：認識實驗室內用強堿與銨鹽反應制取氨的方法；了解氨的主要性質。用品：圓底燒瓶（150ml）、單孔塞、玻璃導管、橡皮管、干燥塔、集氣瓶、玻璃棒、燒杯、膠頭滴管、表面皿、玻璃鐘罩、玻璃筒、石棉網、鉑絲、貯氣瓶。
氯化銨、消石灰、氫氧化鈉、生石灰、棉花、酚酞試劑、濃氨水、濃鹽酸。原理：以強堿作用于任何銨鹽的水溶液或固體，都能發生下列反應：
nh4++oh-nh3↑+h2o 將混和物加熱，氨即揮發出來。氨在水中的溶解度很大。氨不與空氣反應，但在純氧中能燃燒生成氮氣和水；在有催化劑存在的情況下，能跟氧氣反應生成一氧化氮。氨跟酸化合能生成鹽。
準備：
1.制備堿石灰先稱取新鮮的生石灰8克，放在研缽里研細。迅速稱取固體氫氧化鈉3克，稱好后立即埋入已研細的生石灰內，充分混和并研成粉末，即得堿石灰，制備好后要放入密閉的容器或干燥器內。
2.裝置氨發生器將氯化銨2克和消石灰5克混和均勻后平鋪在試管的底部，裝置如圖7-77。
4 操作：
1.氨的制取加熱氯化銨和消石灰的混和物，即有氨氣發生。因氨比空氣輕，用向下排空氣法收集。為了防止氨氣擴散到瓶外，在集氣瓶口塞一些疏松的棉花。用玻璃棒蘸一些液鹽酸放在瓶口處，如有白煙生成，表示氨氣已收集滿。
（四）銨鹽的化學性質
目的：認識銨鹽的一些化學性質。
用品：玻璃管、雙曲管、酒精排燈、酒精噴燈、酒精燈、玻璃棒、坩堝。氯化銨、ph試紙、硫酸銨、硝酸銨、氫氧化鈉、銅片。
原理：固態銨鹽加熱時極易分解成氨和酸。如果組成銨鹽的酸是揮發性的，氨與酸一齊揮發，如果酸是非揮發性的，則僅有氨逸出。如果組成銨鹽的酸有強氧化性的，則分解出來的氨有一部分被氧化為氮和氮的氧化物。銨鹽和堿作用，氨即揮發出來。
準備：
1.制備長試管取一支長約30厘米、內徑約2厘米的玻璃管，把它的一端在酒精噴燈上熔封起來，制成一支特長的試管備用。
2.彎制雙曲管取一支長約35厘米、內徑約1.5厘米的玻璃管，在酒精噴燈上先彎成夾角約120°、一臂長約12厘米、另一臂長約23厘米的曲管。再把12厘米長的一臂在6厘米處向相反方向彎成約120°角，即成。
操作：
1.銨鹽受熱分解在長試管里盛氯化銨2克，用酒精排燈在試管底部加熱。不久氯化銨即開始分解，一部分氨和氯化氫氣體從試管口逸出，另一部分在試管口附近內壁上又重新結合生成氯化銨固體。
5 為了觀察分解產物，這個實驗可以用曲管進行。在一支雙曲管中部盛氯化銨2克，兩端各放濕潤的ph試紙一條，然后用酒精排燈加熱氯化銨（圖7-88）。一分鐘后，上端的ph試紙變成黛綠色，ph約為8；下端的ph試紙變成桔紅色，ph約為6。這是因為氨的密度較小，擴散速度較快，先從向上的一端逸出。氯化銨的密度較大，容易從向下的一端逸出的緣故。這個實驗如果用石蕊試紙則不易鑒別。
加熱分解硫酸銨，在試管口用濕潤的ph試紙檢驗，顯現堿性反應。加熱分解硝酸銨時，用量要少，因為生成的硝酸對分解反應有催化作用。
5nh4no3=4n2+9h2o+2hno3
2.銨鹽跟堿的反應在一支試管里盛少量氯化銨固體，加氫氧化鈉溶液1毫升，在火焰上加熱，用手掌在管口扇動，可以聞到強烈的氨味。這是銨鹽的特殊反應。3.銨鹽跟金屬氧化物的反應在坩堝內盛氯化銨晶體一小堆。將光潔的銅片在火焰上灼燒到表面上產生黑色的氧化銅薄層后，立即插入氯化銨晶體里，即見有白煙發生，這是升華的氯化銨（氯化銨在520℃時升華）。拿出銅片，黑色的氧化銅已去除，仍變為紫紅色的銅。這是氯化銨受熱分解后生成的氨的還原反應。
2nh3+3cuo
3cu+n2↑+3h2o 這個實驗說明在金屬焊接上用氯化銨作焊藥以除去金屬表面上氧化物薄層的作用。
（五）銨根離子的檢驗
目的：掌握檢驗銨根離子的方法。
用品：燒杯、表面皿、量筒、天平、砝碼、玻璃棒、試劑瓶、滴管。碘化汞、碘化鉀、氫氧化鉀、氯化銨、硫酸銨、碳酸氫銨、消石灰。原理：以強堿作用于任何銨鹽的水溶液或固體，會發生下列反應：
nh4++oh-nh3↑+h2o 這是銨鹽和堿的特有反應，可檢驗銨根離子，當銨離子很少時就要用銨試劑檢驗，它是碘汞化鉀（k2hgi4）的堿溶液，跟銨離子反應會生成黃色沉淀，銨離子多時，生成紅棕色沉淀。
準備：把11.5克碘化汞和8克碘化鉀溶于水中，配成50毫升溶液。加5％氫氧化鉀50毫升，混和均勻，靜置過夜。待微紅色的沉淀下降后，傾出清液，就是銨試劑，貯于棕色瓶中備用。
6 操作：
1.用堿檢驗銨根離子在三支試管里分別盛氯化銨、硫酸銨和碳酸氫銨溶液各3毫升，各加入氫氧化鈉1毫升，振蕩后加熱，可以嗅到有強烈的氨味。用蘸有濃鹽酸的玻璃棒放在試管口檢驗，有白色的濃煙發生。用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗，紅色變成藍色。
取碳銨（碳酸氫銨）、硫銨（硫酸銨）或氯銨（氯化銨）少許放在手掌中，加少量消石灰，混和后搓幾下，可以聞到有強烈的氨味。這是檢驗銨態氮肥最簡易的方法。
2.用銨試劑檢驗銨根離子在試管里盛水2毫升，加氯化銨溶液1滴，搖勻。再滴加銨試劑1～2滴，振蕩，立即出現紅棕色沉淀。
(六)過氧化鈉的性質
目的：認識過氧化鈉的不穩定性和氧化性。
用品：玻璃棒、蒸發皿、滴管、球形干燥管。過氧化鈉、酚酞、硫粉、鹽酸、石灰石。
原理：過氧化鈉中含有過氧離子(o2-2)，它具有不穩定性和氧化性。這些性質可以通過它跟水、硫和二氧化碳等實驗表現出來。
操作：
1.過氧化鈉跟水的反應 在一支干燥的試管里放入一小匙過氧化鈉，向試管里滴入3毫升水，待有較多的氣體放出時用帶火星的木條伸向管口，木條復燃，證明是氧氣。反應完畢，滴入幾滴酚酞溶液，溶液變紅色，呈堿性。
2.過氧化鈉跟硫的反應往蒸發皿里加入1～2克過氧化鈉，再加入等體積的硫粉，用玻璃棒輕輕地混和均勻并堆成小丘狀。將蒸發皿置于固定在鐵架臺上的鐵圈內，用長滴管向混和物上滴1～2滴水后迅速離開。混和物猛烈燃燒，發出耀眼的火花和煙霧。
3.過氧化鈉跟二氧化碳的反應 在平底燒瓶里放幾塊小石灰石，干燥管底部墊上一薄層石棉絨，也可用玻璃絨，再加入1～2厘米厚過氧化鈉，要裝得疏松些。如圖8-8裝置。向燒瓶里注入2n鹽酸20毫升，迅速將放有過氧化鈉的干燥管連同單孔塞裝在燒瓶上。
手摸干燥管球部，待感覺到發熱時用帶火星的木條伸向管口，檢驗所放出的氣體。反應完畢后取出干燥管中的固體，加入盛有稀鹽酸的試管中，如有二氧化碳氣體放出，(按二氧化碳氣體檢驗方法進行)證明固體中另一生成物是碳酸鈉。
注意事項：
1.用保存完好的過氧化鈉(市售品是淡黃色小顆粒狀固體)，如發現已變質(呈白色)，則不能再用。
2.在混和過氧化鈉和硫粉時，動作要輕而迅速，以防或過氧化鈉吸濕引起燃燒。
3.在制取二氧化碳時，稀鹽酸的濃度以2n為宜。因二氧化碳的產氣速度與產氣量受鹽酸濃度控制。4.過氧化鈉不要事先裝好，以防變質。
其它實驗方法：
1.將鈉塊放入坩堝中加熱制取過氧化鈉，用剛制得的產物跟水反應，實驗效果更好。
2.過氧化鈉跟二氧化碳的反應，可用大試管代替燒瓶，用半截試管加上帶短玻璃管的單孔塞代替干燥管。
(七)碳酸鈉和碳酸氫鈉的熱穩定性
目的：比較碳酸鈉和碳酸氫鈉的熱穩定性，并學會鑒別它們的方法。用品：試管、小燒杯、酒精燈。無水碳酸鈉、碳酸氫鈉、澄清石灰水。原理：碳酸鈉很穩定，加熱到熔點(857℃)以上才緩慢地分解。碳酸氫鈉卻不很穩定，在150℃左右分解放出二氧化碳，溫度越高分解越快。
2nahco
3na2co3＋h2o＋co2↑
利用它們熱穩定性的差異，可以鑒別這兩種物質。
8 操作：在兩支干燥的試管里各放入約占試管容積1/6的無水碳酸鈉和碳酸氫鈉，按圖8-9裝置兩套儀器，并往燒杯里倒入半杯澄清的石灰水。同時開始加熱，不久盛碳酸氫鈉的試管口處有水珠出現，導管口有連續的氣泡冒出，澄清的石灰水變成渾濁。盛碳酸鈉的試管內，除剛加熱時因空氣受熱而從導管口逸出幾個氣泡外，沒有變化。實驗終止時先移去燒杯后再熄滅酒精燈。
(八)堿金屬化合物的焰色反應
目的：認識焰色反應并學會利用焰色反應檢驗堿金屬離子的方法。用品：酒精燈。鉑絲、碳酸鋰、碳酸鈉、碳酸鉀、藍色鈷玻璃。
原理：當金屬(或它的化合物)在火焰上灼燒時，原子中的電子就被激發，在從較高能級(激發態)跳回低能級時會放出能量，這些能量以一定波長的光的形式發射出來。原子的結構不同，發出光的波長就不同，焰色也各異。
操作：把鉑絲的一端熔入玻璃棒，另一端彎成環狀，平時保存在試管內(如圖8—10所示)。使用時先用濃鹽酸浸漬鉑絲，再用蒸餾水沖凈，在酒精燈無色火焰中灼燒，觀察火焰是否有顏色。如果火焰顯色，則應重復上述操作，直至火焰不再顯色為止，這表示鉑絲已潔凈。
用潔凈的鉑絲分別蘸取碳酸鋰、碳酸鈉、碳酸鉀溶液，放在無色火焰上灼燒，觀察火焰的顏色。
再用潔凈的鉑絲分別對蘸些水后粘上碳酸鋰、碳酸鈉、碳酸鉀粉末，放在無色火焰上灼燒，觀察火焰的顏色。
注意事項：
1.觀察鉀的焰色時，要隔著藍色鈷玻璃去觀察。因藍色鈷玻璃可以濾去燈焰本身和鈉雜質所產生的黃色光。
2.鈉的焰色反應靈敏度很高，因此鹽酸、蒸餾水以及其它試劑中的微量鈉都有反應，必須要求火焰的黃色顯著，才能確定鈉的存在。
3.應將沾有試劑的鉑絲放在煤氣燈氧化焰上灼燒。 其它實驗方法：
1.如果沒有鉑絲，可用廢燈泡中的電極絲或300瓦的電熱絲(鎳鉻絲)。 2.最好用煤氣燈，火焰近于無色。酒精噴燈、酒精燈也可以，但酒精要純。3.預先削好六支鉛筆，露出的鉛筆芯(石墨)頂端要削成平鏟狀。在酒精噴燈上灼燒，燒盡鉛筆芯表面的有機物。冷卻后分別蘸取鋰鹽、鈉鹽和鉀鹽的溶液或固體粉末，放在火焰上灼燒。
4.在燒杯中燃燒酒精，將堿金屬和堿土金屬化合物的粉末撒在火焰上。 5.在透明膠片上用水基彩色筆均勻地涂上天藍色，或用天藍色染料配成溶液泡膠片晾干，都可代替藍色鈷玻璃。
課題：人體吸入空氣和呼出氣體中二氧化碳含量探究實驗的改進
長沙縣干杉鄉干杉中學 盛晶呈
一、實驗在教材中所處的地位和作用
本實驗出現在九年級化學上冊第一單元《走進化學世界》的課題2：“化學是一門以實驗為基礎的科學”中，其目的在于激發學生對化學學習的興趣。在前一課對蠟燭燃燒簡單的實驗探究中，初步學會了對實驗現象進行觀察與描述之后，緊接著提出“人體吸入的空氣和呼出的氣體有什么不同”的探究問題，第一次去嘗試獲取知識的重要方式——進行科學探究。通過對比實驗，加強學生對現象的描述、、科學的表述探究所得結論的能力，從中體驗科學探究的過程和方法。學好本節內容，為以后學習空氣的相關知識打下基礎，也為學生今后樹立良好的學習方法開了個好頭。
二、實驗原型及其不足之處
教材中采用的方法是：使用排水集氣法來收集呼出氣體的樣品，然后使用澄清石灰水來檢驗樣品與空氣中二氧化碳含量的差異。
實驗原型的不足之處在于：
1、當氣體與水反應（廣義上也可以叫溶于水）時，如三氧化硫、二氧化硫、二氧化碳等氣體，用排水法將會是這些氣體部分溶解，尤其在我們的實驗目的是比較呼出氣體和空氣中二氧化碳的含量時，部分溶解的二氧化碳會導致實驗失去準確性。
2、在之后的第六單元《課題2：二氧化碳制取的研究》和《實驗活動2：二氧化碳的實驗室制取與性質》中，明確強調二氧化碳不可使用排水集氣法收集，中考中也將二氧化碳的收集作為考點。
為了保證學生對于知識點的準確掌握，需要對此實驗進行改進。
三、實驗創新與改進之處
1、去除“收集空氣樣品和呼出氣體樣品”這一步驟
2、用玻璃管和廣口瓶的組裝儀器，直接將空氣和呼出氣體利用氣壓通入澄清石灰水中，避免收集時產生的損耗，同時能使學生更為直觀地看到“氣體被通入澄清石灰水中”的現象，避免出現諸如“空氣到底有沒有和澄清石灰水發生反應”的疑問，同時現象對比更加明顯，有助于學生觀察和記錄實驗結果。
四、實驗器材和藥品
器材：廣口瓶x2，雙孔橡膠塞x2，玻璃管x4，y形管x1，橡膠管x2 藥品：澄清石灰水
五、實驗原理
利用簡單的氣體壓強原理，吸氣使空氣進入澄清石灰水中，呼氣直接吹入澄清石灰水。
六、實驗操作過程
1,、如圖裝配好實驗儀器，向兩個廣口瓶中均加入澄清石灰水沒過較長玻璃管下緣；
2、檢驗空氣中二氧化碳含量：捏住右邊橡膠管，松開左邊橡膠管，向y形管中吸氣，利用大氣壓將空氣壓入澄清石灰水中；
3、檢驗呼出氣體中二氧化碳含量：捏住左邊橡膠管，松開右邊橡膠管，向y形管中吹氣通入澄清石灰水中。
七、實驗效果
1、捏緊右邊橡膠管吸氣時，明顯可以觀察到澄清石灰水中出現氣泡，證明空氣直接進入了澄清石灰水中，靜候片刻，無其他明顯現象，說明空氣中二氧化碳含量較低；
2、捏緊左邊橡膠管呼氣時，澄清石灰水中同樣出現大量氣泡，證明呼出的氣體全部進入石灰水中；澄清石灰水很快變渾濁，說明呼出氣體中二氧化碳含量高。
八、自我評價
實驗器材方面：經過改進，實驗用具變得略為繁瑣，但是一套儀器組裝好之后可以重復利用，有效減小了實驗的局限性，同時操作變得更為簡單易行；
實驗操作方面：由于無需再收集氣體樣品，免去了傳統實驗前的大量準備工作，在實驗中也無需擔心空氣濕度二氧化碳溶解等不利條件的影響，使操作更加簡便安全；
實驗效果方面：兩個廣口瓶中的澄清石灰水變化差異非常明顯，有利于學生觀察。
綜上所述，我認為所做的實驗改進是有一定實際意義的、可操作的。
《化學趣味實驗》教案
【教學目標】
本節課是一節趣味實驗課，主要目的是引起學生對學習化學的興趣，知道化學與我們的生活息息相關，以及規范學生的一些實驗操作。
【教學設計】
1、燒不壞的手帕：
實驗用品：
棉手帕、70%的酒精、燒杯、酒精燈、坩堝鉗等。實驗步驟：
將棉手帕侵泡在70%的酒精中，用坩堝鉗夾起棉手帕放到酒精燈出點燃，邊燃燒變晃動，等火焰熄滅后，拿下手帕觀察手帕有什么變化？ 實驗原理：
因為棉手帕是用70%的酒精侵泡過的，酒精燃燒時，30%的水分蒸發需要吸熱，使溫度達不到棉手帕的著火點，所以火焰熄滅后，棉手帕還是完好無損。
2、魔棒點燈：
實驗用品：
玻璃棒、表面皿、酒精燈、高錳酸鉀、濃硫酸等。實驗步驟：
取少量高錳酸鉀晶體放在表面皿上，在高錳酸鉀上滴
2、3滴濃硫酸，用玻璃棒蘸取后，去接觸酒精燈的燈芯，觀察酒精燈能否被點燃？ 實驗原理：
高錳酸鉀與濃硫酸反應放出大量的熱，使酒精燈被點燃。
3、噴霧作畫：
實驗用品：
畫紙、畫筆、噴霧器、酚酞、醋酸等。實驗步驟：
先用畫筆蘸取酚酞溶液在畫紙上作畫或者寫字，等風干后觀察不到痕跡，再用裝有醋酸的噴霧器對著畫紙噴，觀察畫紙上有什么變化？ 實驗原理：
無色的酚酞遇酸變成紅色。
4、水火相容 ：
實驗用品：
玻璃杯、鑷子、玻璃棒、水、氯酸鉀、濃硫酸、白磷等。實驗步驟：
在一個玻璃杯中盛大半杯水，把十幾顆氯酸鉀晶體放到水底，再用鑷子夾取幾小粒白磷放到氯酸鉀晶體中。接著用玻璃移液管吸取濃硫酸少許，移注到氯酸鉀和黃磷的混合物中，這時水中就有火光發生。水中有火，豈不是“水火相容”嗎？ 實驗原理：
在水中放進氯酸鉀，氯酸鉀是含氧的化合物；再放進白磷，白磷是極易燃燒的東西，在水里因為與空氣中的氧隔絕了，所以沒有自燃。但是，加進了濃硫酸，濃硫酸與氯酸鉀起作用生成氯酸，氯酸不穩定，放出氧來。氧又與白磷起反應而燃燒，這種反應特別猛烈，因此在水里也能進行，使得水火同處在一個杯中。磷被氧化生成五氧化二磷，五氧化二磷與水起作用，生成磷酸。
5、制作“葉脈書簽”：
實驗步驟：
（1）選擇外形完整、大小合適、具有網狀葉脈的樹葉，這是成功的關鍵，葉脈不硬的就好象煮樹葉湯
（2）用水將樹葉刷洗干凈，放在約10％的氫氧化鈉溶液中煮沸。當葉肉呈現黃色后取出樹葉，用水將樹葉上的堿液洗凈；
（3）將葉子平鋪在瓷磚或玻璃板上，用試管刷或軟牙刷慢慢刷去葉肉。將剩下的葉脈放在水中輕輕清洗，稍稍晾干后，夾在書中壓平。
學生實驗！！
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