趣味化学实验(校本课程)
趣味化学实验
化学组编著
逍林中学校本课程教材编写委员会策划制作
《逍林中学校本课程系列教材》 ——《趣味化学实验》
本册主编：罗余凌
封面设计：罗余凌
◆内部交流使用◆
★逍林中学校本开发 ·趣味化学实验·
前 言
化学校本课程《趣味化学实验》，主要针对高中学生开设，共开设9+1个趣味实验，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。
本课程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。每一节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。
通过本课程的实施，能让每个学生根据不同发展需要，让学生经历探究过程，参与观察、思考、讨论，时刻让他们保留成功的欲望，享受成功的乐趣，以获得理解能力和深层次的情感体验，激发学生学习化学的浓厚兴趣，培养学生的创新精神和实践能力，帮助学生认识化学与人类生活的密切关系，关注人类面临的化学问题，培养学生的社会责任感和参与意识。
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目 录
化学实验发展史概述（配视频）„„„„„„„„„„„„„„„„ 1 趣味化学实验一 玻棒点灯、黑龙攀柱„„„„„„„„„„„„„9 趣味化学实验二 模拟酸雨腐蚀岩石的过程„„„„„„„„ „„ 12 趣味化学实验三 化学“冰箱”与冰袋„„„„„„„„„„„„„15 趣味化学实验四 水下公园„„„„„„„„„„„„„„„„„„17 趣味化学实验五 硫素三形„„„„„„„„„„„„„„„„„„19 趣味化学实验六 海带中碘的提取和检验„„„„„„„„„„„„21 趣味化学实验七 研究电池„„„„„„„„„„„„„„„„„„24 趣味化学实验八 制作水果电池„„„„„„„„„„„„„„„„27 趣味化学实验九 牙膏中某些成分的检验„„„„„„„„„„„„29 超级能源——奇妙的可燃冰„„„„„„„„„„„„„„„„„„32
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化学实验发展史概述
化学实验是化学科学赖以产生和发展的基础，从其发展过程来看，大致经过了早期化学实验、近代化学实验和现代化学实验等三个发展时期。
从远古时代开始到17世纪，化学实验在向科学道路迈进的过程中，经历了一段漫长的发展时期。
一 化学实验的萌芽
人类最初对火的利用距今大概已有100多万年了。火是人类最早使用的化学实验手段。人类最早从事的制陶、冶金、酿酒等化学工艺，都与火有直接或间接的联系。在熊熊烈火中，烧制成型的粘土可获得陶器；烧炼矿石可得到金属。陶器的发明使人类有了贮水器以及贮藏粮食和液体食物的器皿，从而为酿酒工艺的形成和发展创造了条件。
制陶、冶金和酿酒等化学工艺，已孕育了化学实验的萌芽。例如，在烧制灰、黑陶的化学工艺中，工匠们在焙烧后期便封闭窑顶和窑门，再从窑顶徐徐喷水，致使陶土中的铁质生成四氧化三铁，又使表面覆上一层炭黑，因此里外黑灰。这表明当时已初步懂得了焙烧气氛的控制和利用。
二 原始化学实验
古代的炼丹术，是早期化学实验的主要和典型的代表。炼丹的主要目的：一是希望得到能使人长生不死的“仙药”；二是想把一些廉价的金属借助于“仙药”的点化，转变为贵重的黄金和白银。由于炼丹活动符合帝王、贵族长生不死、永世霸业的愿望，因而受到他们的大力推崇，于是从古代到中古时代，这种活动很快地得到开展并兴盛起来。
焙烧是炼丹术士经常采用的一种基本的化学实验操作方法。例如在空气中焙烧方铅矿(即硫化铅) 等贱金属矿石，把铅放在灰皿或骨灰造的盘子中加热，铅烧掉之后，可以得到一点银；把黄铁矿(从外表看有点象黄金) 与铅共熔，铅用灰皿烧掉之后，可以获得微量的黄金。
除焙烧之外，炼丹术士还经常使用一些液体“试药”来对各种金属进行加工。液体试药通常是一些能在金属表面涂上颜色的物质。例如，硫黄水(多硫化合物的溶液) 能把金属黄化成黄金；汞能在其他金属表面留下银色。在制造液体试药的过程中，炼丹术士发明了蒸馏器、烧杯、冷凝器和过滤器等化学实验仪器，以及溶解、过滤、结晶、升华，特别是蒸馏等化学实验操作方法。蒸馏方法的广泛使用，促进了酒精、硝酸、硫酸和盐
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★逍林中学校本开发 ·趣味化学实验· 酸等溶剂和试剂的发现，从而扩大了化学实验的范围，为后来许多物质的制取创造了条件。
蒸馏是早期化学实验中最完整的一种重要实验操作方法。到了16世纪，出现了大批有关蒸馏方法方面的书籍。这些著作对蒸馏方法作了较详细的叙述。蒸馏在早期化学实验发展史上占有重要地位，它至今还在基础化学实验中被经常运用。
三 向化学科学实验的过渡
到了十五六世纪，炼丹术由于缺乏科学基础，屡遭失败而变得声名狼藉。化学实验则开始在医学和冶金等一些实用工艺中发挥作用，并不断得到发展。
在医药化学时期，最具代表性的人物是瑞士的医生、医药化学家帕拉塞斯(P.A.Paracelsus，1493-1541) 。他强调化学研究的目的不应在于点金，而应该把化学知识应用于医疗实践，制取药物。他和他的弟子们通过对矿物药剂的性质和疗效的研究，以及在制备新药剂的过程中，探讨了许多无机物的分离、提纯方法，进行了一些合成实验，并总结出这些物质的性质。因此，有人认为帕拉塞斯“从根本上改变了医疗和化学的发展道路”。
安德雷·李巴乌(Andreas Libavius，约1540-1616) 是德国的医生、医药化学家，他极力强调化学的实用意义，为推进化学成为一门独立科学做出了重要贡献。他编著的《工艺化学大全》(1611—1613年问世) ，总结了他多年的实验经验。这部著作的问世，使化学终于有了真正的教科书。
继帕拉塞斯、李巴乌之后，对后世影响较大、对化学实验的发展贡献卓著的医药化学家还有赫尔蒙特(J.B.van Helmont ，1597-1644) 。他工作的最大特点是对化学进行定量研究，广泛使用了天平，并萌生了初始的物质不灭的思想。他所做的“柳树实验”和“沙子实验”，是早期化学实验发展史上著名的两个定量实验。此外，他在无机物制备方面取得过空前的成果，曾对燃烧现象提出过颇有独到之处的见解。因此，他常被尊为从炼丹术到化学的过渡阶段的代表。
化学实验在冶金方面也曾发挥过重要作用。
四 早期化学实验的特点
早期的化学实验还只能算做是化学“试验”，具有很大的盲目性；还没有从生产、生活实践中分化出来，成为独立的科学实践。最早的制陶、冶金和酿酒等活动，是低级的、缺乏理论指导的、不自觉的实践活动；作为化学实验原始形式的炼丹术，其实验目的也只是追求长生不老药或点金之术，变贱金属为贵金属。
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尽管如此，还应该肯定从事早期化学实验的工匠和炼丹术士们是化学实验的先驱和开拓者。他们发明了焙烧、溶解、结晶、蒸馏、过滤和冷凝等化学实验操作方法；制造了风箱、坩埚、铁剪、烧杯、平底蒸发皿、沙浴、焙烧炉等化学实验仪器和装置；发现和制取了铜、金、银、汞、铅等金属，酒精、硝酸、硫酸、盐酸等化学溶剂和试剂，以及许多酸、碱、盐，甚至意识到了一些粗浅的化学反应规律。后人正是从他们的经验教训中，才找到了化学实验的真历史使命，建立了化学实验科学。
17—19世纪，是近代化学实验时期。在这一时期，随着欧洲资本主义生产方式的诞生和工业革命的进行，以及天文学、物理学等学科的重大突破，化学实验终于冲破了炼丹术的桎梏，走上了科学的康庄大道。为此做出巨大贡献的化学实验家当推波义耳(R.Boyle，1627—1691) 和拉瓦锡(A.L.Lavoisier，1743—1794) 。
一 化学科学实验的奠基人——波义耳
“波义耳把化学确立为科学”。作为近代化学科学的确立者，波义耳也是化学科学实验的重要奠基人。他认为，只有运用严密的和科学的实验方法才能够把化学确立为科学。他明确指出：“化学，为了完成其光荣而庄严的使命，就不能认为到目前为止的研究方法是正确的。而必须抛弃古代传统的思辩方法”。他的这些观点和主张，奠定了化学实验方法论的基础。
不仅如此，波义耳还是一位技术精湛的出色的化学实验家。他一生做过大量的化学实验，获得了许多重要的发现。他是第一个发明指示剂的化学家，他把各种天然植物的汁液或配成溶液，或做成试纸(“石蕊试纸”就是波义耳发明的) ，并根据指示剂颜色的变化来检验酸和碱；他还发现了铜盐和银盐、盐酸和硫酸的化学检验方法，并在1685年发表的“矿泉水的实验研究史的简单回顾”一文中，描述了一套鉴定物质的方法。因此，他还常被尊为定性分析化学的奠基者。
二 定量化学实验方法论的创立者——拉瓦锡
拉瓦锡是明确提出把量做为衡量尺度对化学现象进行实验证明的第一位化学家，他把近代化学实验推进到定量研究的水平。
拉瓦锡从一开始从事化学科学研究，就非常善于发挥天平在化学研究中的作用，重视对物质及其变化进行定量测定。他21岁时所做的第一个化学实验，就是定量地测定石膏在加热和冷却过程中水分的变化。他一生做过很多定量化学实验，并依据实验事实揭示了“水变成土”以及“火粒子”学说、“燃素说”的谬误。
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“水变成土”是赫尔蒙特根据他著名的“柳树实验”提出来的，后来又得到波义耳和牛顿(J.Newton，1642—1727) 的赞同。为了检验这一观点的科学性，拉瓦锡进行了如下实验：将收集到的被认为是最纯净的雨水连续蒸馏了8次；然后将这些水倒入一个特制的玻璃蒸馏器中，加热驱去其中的空气，并加以密封；用沙浴在60—70℃之间加热101天。结果发现其中确有悬浮的小片固体物出现。这似乎是水变成了土的证据。然而，拉瓦锡仔细称量了加热前后水的重量、容器的重量、以及水和容器的总重量，终于查明，水和容器的总重量在加热前后并没有变化，而且密封在瓶中的水的重量也没起变化，只是玻璃容器本身变轻了，而减轻的重量又恰好与固体悬浮物的重量相当。这样，拉瓦锡查明了那些悬浮物来自玻璃容器，从而以坚实的实验数据否定了“水变成土”的错误观点。
“火粒子”学说，是波义耳为解释金属煅烧后重量增加的原因而提出来的。为了检验这一假说，拉瓦锡重复了波义耳在密闭的烧瓶中煅烧金属锡的实验。他与波义耳不同之处在于，在打开烧瓶之前对整个密闭体系进行了称量，结果发现整个体系在加热前后重量没有变化。这就证明波义耳曾经设想的在加热过程中火的微粒透过玻璃壁进入烧瓶内与金属锡结合而增重的观点是错误的。
拉瓦锡还通过对硫和磷等一些物质燃烧现象的定量实验研究，否定了统治化学长达百年之久的“燃素说”，建立了氧化学说，并确立了“质量守恒定律”。
拉瓦锡的定量实验研究，极大地丰富和发展了化学实验方法论。对物质及其变化，不仅要用定性分析方法，而且还必须运用定量分析方法，只有二者的有机结合，才能正确认识物质及其变化在质和量两个方面的性质和规律；化学实验是建立化学理论的基础和检验化学理论的标准。他曾明确指出：“在任何情况下，都应该使我们的推理受到实验的检验，除了通过实验和观察的自然道路去寻求真理以外，别无它途。”
拉瓦锡的化学实验方法论思想，对化学实验从定性向定量的发展，产生了积极和深远的影响，成为近代化学实验发展史上的重要里程碑。正是在此基础上，近代化学实验才得以蓬勃发展，从而拓展了化学科学研究的领域，导致了许多重要化学理论的建立和发展。
三 化学实验是化学科学理论建立和发展的基础
道尔顿(J.Dalton，1766—1844) 原子论就是在化学科学实验的基础上建立起来的。他通过化学实验，研究了许多地区的空气组成，发现各地的空气都是由氧气、氮气、二氧化碳和水蒸气四种重要物质的无数个微小颗粒(道尔顿称之为“原子”) 混合起来的。
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★逍林中学校本开发 ·趣味化学实验· 他进一步分析一氧化碳和二氧化碳、沼气(CH 4) 和油气(C2H 4) 的组成，发现前两种气体中氧的重量比为1：2，后两种气体中与同量碳化合的氢的重量比为2：1。这使道尔顿发现了倍比定律。这个实验定律成为他确立化学原子论的重要基石。
1805年，法国化学家盖·吕萨克(J.L.Gay-Lussac，1778—1850) 在研究氢气和氧气的化合时发现，100个体积的氧气总是和200个体积的氢气相化合；在进一步研究氨与氯化氢、一氧化碳与氧气、氮气与氢气的化合时，居然发现都具有简单整数比的关系。于是，他于1808年发现了气体化合体积定律。为了对这个实验定律进行理论解释，意大利化学家阿佛加德罗(A.Avo-gadro，1776—1856) 引入了“分子”的概念，提出了著名的分子假说。
1824年，年仅24岁的德国化学家维勒(F.Wöhler，1800—1882) 做了一个在化学实验发展史上非常著名的实验，即用氯化铵(NH 4Cl ) 水溶液同氰酸银(AgCNO ) 作用来制取氰酸铵(NH 4CNO) 。然而，当他滤去氯化银(AgCl ) 沉淀，并对溶液进行蒸发时，并没有得到所期望的氰酸铵，而得到了一种白色结晶状的物质。为了确定这种白色结晶物，维勒又用了4年的时间，采用不同的无机物和不同的方法，对其进行了一系列的定性和定量实验研究，最后终于完全确认实验中所得到的这种白色结晶状物质，正是动物机体内的代谢产物尿素。1828年，他发表了“论尿素的人工合成”的论文，以雄辩的实验事实公布了这一重大成果。这一实验成果，意义重大，动摇了传统的“生命力论”的基础，开辟了用无机物合成有机化合物的新天地。
1845年，德国化学家柯尔柏(H.Kolbe，1818—1884) 用木炭、硫黄、氯水等无机物合成了酒精、蚁酸、葡萄酸、苹果酸、柠檬酸、琥珀酸等一系列有机酸，进而还合成了油脂类和糖类物质；到了19世纪后期，有机合成更加蓬勃发展，先后用人工方法合成了染料、香料、药物和炸药等。
1800年，历史上第一个电池——提供稳定、持续电流的电源装置，即伏打(A.Volta，1745—1827) 电堆诞生了。它是近代化学实验发展史上非常重要的实验手段之一。应用这种实验手段来引发化学反应，推动了电化学的诞生和发展。
此外，近代化学实验还开辟了化学热力学和化学动力学两大研究领域，推动了物理化学的完善和发展。
四 近代化学实验方法
近代化学实验的蓬勃发展与近代化学实验方法论的发展有着十分密切的关系。在这一时期，人们创立或发展了诸如系统定性分析法、重量分析法、滴定分析法、光谱分析
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★逍林中学校本开发 ·趣味化学实验· 法、电解法等很多经典的化学实验方法。
1．系统定性分析法
系统定性分析法是为了检验矿物质中的微量元素，克服传统的湿法定性检验法和吹管检验法的局限性而被创立的。
2．重量分析法重量分析法在19世纪得到了很大的完善和发展，主要表现在分离和测定方法以及操作技术方面。他们所运用的分离和测定方法以及操作技术，至今大都仍被采用。
运用这些分析方法，在19世纪人们发现了锆和钛、铍、铀和钍、硒和碲、钼、钨、铬、镉、锗、铌、钽、钒、钌、铑、钯、锇、铱等元素及一些稀土元素。
3．滴定分析法
滴定分析法是在18世纪中叶从法国诞生和发展起来的。它最初的含义只是一种对化工原料及产品的纯度进行简易、快速测定的方法。1729年，法国化学家日夫鲁瓦
(C.J.Geoffroy，1685—1752) 第一次利用滴定分析的原则，以碳酸钾为基准物，测定了醋酸的相对浓度。随着人工合成指示剂的出现，到了19世纪30—50年代，滴定分析法的发展达到极盛时期，其应用范围显著扩大，准确度大为提高，接近了重量分析法所能达到的程度。到了19世纪50年代，又出现了带有玻璃磨口塞和用剪式夹控制流速的滴定管，使这种方法更趋完善。
4．光谱分析法
光谱分析法是利用光谱线来分析某种元素存在与否的一种方法。它是由德国化学家本生(R.W.Bunsen，1811—1899) 和基尔霍夫(G.R.Krichhoff，1824—1887) 共同创立的。1855年，本生为克服当时的煤气灯的缺点，发明了著名的“本生灯”。金属及其盐在本生灯火焰中能产生特殊的带有颜色的火焰，据此可以鉴别这些金属。为了使产生的光谱具有更好的观察效果，他们两人合作研制成了分光镜，并用这种新的实验仪器发现了铯、铷等元素。随后人们又用这种方法发现了铊、铟、镓、钪、锗等。
五 近代化学实验的特点
随着欧洲资本主义生产方式的建立和发展，近代化学实验作为一种相对独立的科学实践活动，从生产实践中分化出来，历经两百多年，取得了突飞猛进的发展。
1．明确了化学科学实验的性质、目的和作用
化学实验不再是服务于炼丹术等封建迷信和宗教神学的婢女，不再是从属于观察的附带的东西，而是一种独立的化学科学实践、重要的化学科学认识方法。
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2．建立和发展了化学实验方法论
波义耳和拉瓦锡有关化学实验的思想和主张，对化学实验方法论的建立起到了重要的奠基作用。此后，许多化学家又创立了一系列化学实验方法，丰富和发展了化学实验方法论。正是这些先进的方法论思想，提供了近代化学科学发展的思想条件。 3．发明和研制了较先进的实验仪器和装置
如精密天平、伏打电堆、光谱分析仪、“弹式”量热计、磨口滴定管等等。这些先进的实验仪器和装置把化学科学研究带入了一个又一个崭新的领域，为近代化学科学的发展奠定了先决的物质基础。
19世纪末20世纪初，以震惊整个自然科学的电子、X 射线与放射性等三大发现为标志，化学实验进入了现代发展阶段。同近代化学实验相比，现代化学实验具有如下特点。
一 实验内容以结构测定和化学合成实验为主 1．结构测定实验
结构测定实验源于人们对阴极放电现象微观本质的探讨。
电子、放射性和元素蜕变理论奠定了化学结构测定实验的理论基础。 2．化学合成实验
化学合成实验是现代化学实验的一个非常活跃的领域。随着现代化学实验仪器、设备和方法的飞速发展，人们创造了很多过去根本无法创设的实验条件，合成了大量结构复杂的化学物质。
1965年，我国科学家第一次实现了具有生物活性的结晶牛胰岛素蛋白质的人工合成，这对揭示生命奥秘具有重要意义。1981年我国科学家又实现了具有生物活性的酵母丙氨酸tRNA 的首次全合成，取得了又一突破。
现代化学实验除上述两方面以外，还在溶液理论的发展和化学反应动力学的建立等方面发挥了重要作用。
二 化学实验手段的现代化
化学实验手段是制约化学科学研究的非常重要的方面。虽然在19世纪化学实验手段已经有了相当的水平，形成了一套相对比较完整的化学常规仪器(包括各种玻璃仪器在内) 和设备，但这些仪器和设备的质量还不高，种类还不够齐全，精度也不够灵敏和准确。为克服这些不足，人们在对原有的化学实验手段加以改进的同时，积极吸收现代
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各种科学技术的新成果，创造和发明了一大批现代化的实验仪器和设备。
在18—19世纪，天平曾是使化学实验定量化的重要实验手段，借助于天平，人们取得了一系列重要实验成果。但当时的天平还比较粗糙，灵敏度一般只能达到0.1克—0.01克左右。为了满足现代化学科学研究的需要，人们对天平进行了改进和完善，制造了一些灵敏度更高、操作更方便的天平。如现代的分析天平，从称量范围来看，有常量分析天平(范围：0.1毫克—100克) 、微量分析天平(范围：0.001毫克—20克) 和介于二者之间的半微量分析天平；从种类来看，有等臂式天平和悬臂式超微量天平(灵敏度可达0.01微克，最大载重为1毫克) 。这些天平具有灵敏、准确和操作方便(如应用光学、电学原理制造的电光天平) 等特点。
现代化学的许多重大突破都与化学实验手段的改进、发明和创造紧密相关。1919年J.J. 汤姆生的助手阿斯顿(F.W.Aston，1877—1945) 改进了磁分离器，制成了第一台质谱仪，从而把人类研究微观粒子的手段向前大大推进了一步。阿斯顿利用质谱仪发现了氖、氩、氪、氙、氯等元素都有同位素存在；在71种元素中，他发现了天然存在的287种核素中的212种。为表彰阿斯顿在研制质谱仪和发现众多核素方面的卓越贡献，他于1922年获得了诺贝尔化学奖。
现代化学实验使用了很多灵敏、精确和快速的实验手段，表现出仪器化的特点，红外光谱、核磁共振、顺磁共振和质谱等实验手段已被广泛使用。在微量分析和痕量杂质分析方面，出现了原子吸收光谱、库仑分析以及萃取、离子交换分离、色谱、电泳层析等新的分析、分离技术和手段；在化学元素或组分的分析测定、微观分子结构、晶体结构、表面化学结构等的分析测定方面，出现了X 射线、荧光光谱、光电子能谱、扫描电镜、电子探针、拉曼激光光谱、分子束、四圆衍射仪、低能电子衍射、中子衍射、皮秒激光光谱等现代化的实验技术和手段。运用这些实验手段，能够更精确地进行化学定量检测，达到微(10-6) 米、纳(10-9) 米、甚至皮(10-12) 米数量级，从而大大促进了化学实验手段的精密化。
近30年来，计算机在化学实验中得到了卓有成效的应用，正逐步成为重要的化学实验手段。目前出现的各种仪器的联机使用和自动化，不仅用于电分析化学、谱学、微观反应动力学、平衡常数的测定、分析仪器的控制、数据的存贮与处理、以及化学文献检索等，而且还能使经典化学操作达到控制的自动化。
随着现代化学科学研究领域的不断扩展和深入，以及现代科学技术和现代工业的迅速发展，化学实验方法日趋现代化。
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趣味化学实验一 玻棒点灯、黑龙攀柱
（1）高锰酸钾：化学式KMnO 4, 俗名灰锰氧，是一种紫黑色
背景资料 晶体，有金属光泽，味甜而涩，易溶于水，遇乙醇就分解。KMnO 4
在酸性介质中会缓慢分解成MnO 2和O 2，光对KMnO 4的这种分解
起催化作用；它具有极强的氧化性，在碱性溶液中其氧化性不如酸性条件下强。它加热高于240℃时，分解放出氧气2KMnO 4=K2MnO 4+ MnO2 + O2↑这是实验中制取少量氧气的方法。KMnO 4常用作氧化剂、消毒剂、漂白剂等。
（2）纯硫酸是无色、粘稠、油状的液体，不容易挥发。常用的浓硫酸中H 2SO 4的质量分数为98％，是一种高沸点强酸。
浓硫酸的化学性质为：①酸的通性；②难挥发性；③吸水性；④脱水性；⑤强氧化性，常温下，浓硫酸能使铁、铝发生钝化。
硫酸广泛应用于生产化肥、农药、火药、染料以及冶炼有色金属、精炼石油、金属去锈等方面。
（3）高锰酸钾与浓硫酸混合后，增强了氧化能力：
4 KMnO4 + 6H2SO 4 = 2K2SO 4 + 4MnSO4 + 6H2O + 5O2↑ 1. 玻棒点灯
这支玻璃棒真奇怪，它沾到哪儿，哪儿就会烧起来。不信，我用它捅一下酒精灯芯，看，这就点着了，比火柴还快！说奇怪，也不奇怪，让我把秘密来揭开：
实验原理：浓硫酸与高锰酸钾反应生成氧化性很强的七氧化二锰，它和易燃物如乙醇等剧烈反应放出大量热，可将乙醇等点燃。
实验用品：
酒精灯、玻璃棒（一端带有橡胶圈）、小烧杯、蒸发皿、药匙、滴管 98％浓硫酸、高锰酸钾（事先轻轻研细）
实验步骤：
（1）取少量研得很细的高锰酸钾细末放入蒸发皿中。
（2）用滴管吸取浓硫酸，滴于高锰酸钾粉末上，用玻璃棒无橡胶圈的一头迅速而又小心地搅和成稠糊状。
（3）摘下酒精灯帽，用蘸有以上糊状混合物的玻璃棒在灯芯上轻轻摩擦，直到酒精灯燃着。
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注意事项：
（1）浓硫酸及糊状物千万不能弄到手上、衣服上。 （2）酒精灯芯要剪平、拉松，酒精灯要在实验前进行点试，灯焰过小要进行调节，不易点燃时，要更换酒精，以确保实验灵敏、成功。
（3）高锰酸钾与浓硫酸要临时调混。用量要少些，用后残留物要及时清洗掉。最后刷洗时需先用沙土将糊状混合物吸掉、埋起，再用水洗，直接用水冲，有时会爆炸。
2. 黑龙攀柱
在小烧杯里放入几勺蔗糖，再注入一点儿水调制成浆。然后注入些浓的硫酸，看，一出好戏便就此开场：先是烧杯渐渐发烫，白色的蔗糖也随之变黄。说话间反应突然加快，一根黑炭柱扶摇直上。这表明浓硫酸可使物质脱水，它的脱水性简直近似疯狂。使用它可要格外小心，别让它溅到身上，脸上。
实验原理：
（1）浓硫酸有强烈的脱水性、氧化性，可使糖类碳化、氧化。 （2）脱水氧化反应过程中放出热量，使产生的气体膨胀，将碳糊胀大。 实验用品：
小烧杯，玻璃棒，药匙，滴管。蔗糖(绵白糖) 、98％的浓硫酸、蒸馏水。 实验步骤
（1）用药匙把绵白糖取到小烧杯中，直到占小烧杯容积的1/3时止。 （2）用滴管吸取蒸馏水将绵白糖湿润呈稠糊状。
（3）沿玻璃棒向小烧杯糖糊中缓慢加入98％浓硫酸，并迅速搅拌至开始发热变黄。 （4）待糖液明显变色后立即停止加酸和搅拌并将玻璃棒直立于烧杯正中，扶好并上下提动玻璃棒。
（5）糖糊很快变黑并沿玻璃棒“扶摇直上”，可达烧杯高度的1～2倍。
注意事项：
糖和烧杯中切勿混入氯酸钾等物质，以防事故。
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课堂评价
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趣味化学实验二 模拟酸雨腐蚀岩石的过程
未被污染的雨雪是中性的，
pH 近于7；当它为大气中二氧化碳
背景资料 饱和时，略呈酸性，pH 为5.65。pH 小于5.6的降水叫酸雨（包括
酸雪、酸雾、酸雹）。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。
酸雨的发现近代工业革命，从蒸气机开始，而后火力电厂星罗齐布, 燃煤数量日益猛增。遗憾地是，煤含杂质硫，约百分之一，在燃烧中将排放气体 SO 2；燃烧产生的高温尚能促使助燃的空气发生部分化学变化，氧气与氮气化合，也排放酸性气体NOx 。它们在高空中为雨雪冲刷，溶解，雨成为了酸雨。
1872年英国科学家史密斯分析了伦顿市雨水成份，发现它呈酸性，且农村雨水中含碳酸铵，酸性不大；郊区雨水含硫酸铵，略呈酸性；市区雨水含硫酸或酸性的硫酸盐, 呈酸性。于是史密斯首先在他的著作《空气和降雨：化学气候学的开端》中提出“酸雨”一专有名词。
实验药品：蒸馏水、98％的硫酸、大理石（主要成分CaCO 3）。
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）；
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（2）用量筒量取50mL 溶液于小烧杯中，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；
（3）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； （4）比较步骤2和3的现象异同 问题思考：
1. 步骤2的现象：
2. 步骤3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。
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伦敦烟雾事件这次事件发生
于1952年12月5日，持续了4天，于12月8日结束。在这4天中，英国几乎全境都为浓雾所覆盖，尘粒浓度最高处达到平时的10倍；二氧化硫浓度最高达到平时的6倍。烟雾中的三氧化二铁促使二氧化硫氧化，产生硫酸泡沫，并凝结在烟尘上形成了酸雾，使公害后果更加严重。
在伦敦烟雾事件发生的4天中，死亡人数较常年同期大约要多出4000人。在事件发生的一周中，因支气管炎、冠心病、肺结核和心脏衰弱死亡分别为事件前1周同类死亡人数的9.3倍、2.4倍、5.5倍和2.8倍。肺炎、肺癌、流感及其他呼吸道病患者的死亡率均较平时有成倍增加。
据统计，伦敦从1873年到1962年的90年间，发生过6次重大的大气污染公害事件，给人们带来了灾难，英国也造成了巨大的经济损失。
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趣味化学实验三 化学“冰箱”与冰袋
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，使无机盐的组成离子进入水溶液，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(NH 4N03)(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”
实验目的：掌握某些铵盐溶解于结晶水的吸热反应，制造冰袋。
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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)(NH 4N03或NH 4Cl ) 结晶碳酸纳(Na 2CO 3·10H 2O ) 聚乙烯薄膜小袋 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 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
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趣味化学实验四 水下公园
你看过介绍海底奇异景色的电视吗? 静静的海底，灰黑的岩石上生长着五颜六色的海底植物：长长的像飘带一样的海藻；奇形怪状的海草，还有那美丽的珊瑚时隐时现。许多鱼、虾、螃蟹和其它不知名的海生动物在其中游来游去；好像一座悠静、美丽的花园。你希望自已能拥有这么一座花园吗？你如果想要的话，使用化学这根“魔杖”，我们可以自己建造-座人工的：“水中花园”。
要造一座花园，首先要找一个建的地方。找一只大烧杯，或者一个玻璃瓶，当然如果你有一只长方形的玻璃水缸，那就更好了。在烧杯底上(或者玻璃缸底) 铺一屋洗净的砂子和白色的小石子，然后在烧杯中加满20％硅酸钠溶液。硅酸钠又叫水玻璃，它是一种非常普通的化工原料，可以作粘合剂，也可以作填充剂。
实验原理：
氯化亚钻、硫酸铜、硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸锌、硫酸镍等这些小晶体与硅酸钠发生化学反应，结果生成紫色的硅酸亚钻、蓝色的硅酸铜、红棕色的硅酸铁、淡绿色的硅酸亚铁、深绿色的硅酸镍、白色的硅酸锌。这些小晶体和硅酸钠的反应，是非常独特而有趣的化学反应。当把这些小晶体投入到玻璃缸里后，它们的表面立刻生成一层不溶解于水的硅酸盐薄膜，这层带色的薄膜覆盖在晶体的表面上。然而，这层薄膜有个非常奇特的脾气，它只允许水分子通过，而把其他物质的分子拒之门外，当水分子进入这种薄膜之后，小晶体即被水溶解而生成浓度很高的盐溶液于薄膜之中，由此而产生了很高的压力，使薄膜鼓起直至破裂。膜内带有颜色的盐溶液流了出来，又和硅酸钠反应，生成新的薄膜，水又向膜内渗透，薄膜又重新鼓起、破裂„„如此循环下去每循环一次，花的枝叶就新长出一段。这样，只需片刻，就形成了枝叶繁茂花盛开的水下花园了。
CuCl 2+Na2SiO 3=====CuSiO3+2NaCl MnCl 2+Na2SiO 3=====MnSiO3+2NaCl CoCl 2+ Na2SiO 3=====CoSiO3+2NaCl 2FeCl 3+3 Na2SiO 3=====Fe2(SiO3) 3+6NaCl NiSO 4+ Na2SiO 3=====NiSiO3+Na2SO4 ZnCl 2+ Na2SiO 3=====ZnSiO3+2NaCl CaCl2+ Na2SiO 3=====CaSiO3+2NaCl
实验用品：大烧杯 、 镊子、 硅酸钠溶液、 氯化亚钻、 硫酸铜、 硫酸铁、
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硫酸亚铁、硫酸锌、硫酸镍 的晶体 实验步骤：
1．先在烧杯中盛大半烧杯无色透明的硅酸钠水溶液（俗称水玻璃）。 2．然后投入氯化亚钻、硫酸铜、硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸锌、硫酸镍等几种能溶解于水的有色盐类晶体。 不一会儿，就会在烧杯中出现各种各样的枝条来，绿色的叶子越来越茂盛，鲜艳夺目的花儿也开放突起！一座根深叶茂、五光十色的水下花园，即刻展现
出来。你一定会被这美丽的“水中花园”吸引。只见烧杯里已经长满了各种颜色的“植物”：硅酸钴像蓝色的海草；硅酸铜像绿色的小树丛；有红棕色的灵芝(硅酸铁) ；甚至还有硅酸锌、硅酸锰、硅酸钙组成的白色、红色的钟乳石柱。颜色各异，形状逼真，让你仿佛置身于海底之中!
你想长期保存自己的劳动成果——这座美丽的“水中花园”吗？这也不难。你可以把玻璃滴管或吸虹管轻轻地插入硅酸钠溶液中，将烧杯中的硅酸钠溶液吸出。等硅酸钠溶液基本上吸完后，再慢慢地沿着烧杯的内壁把清水注入烧杯中。加水时一定要加倍小心，不要让水把这些“化学植物”的“枝干”折断了。这样，这座人工的“水中花园”，只要不去震动它，就可以长期保存，而里面的植物也不用担心秋冬的到来而枝叶枯萎了。
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趣味化学实验五 硫素三形
把硫磺放在坩埚内加热，
熔化之后再撤去火。待它冷却即开始结膜，戳破结膜、倒出坩埚。坩埚中的硫便形成晶体，象许多金针纵横交错。人们取名时爱以状名物，“针状硫”的名称就此获得。
背景资料
再将这硫加热熔融，细流注入冷水中浸没。捞出时能看到它的弹性，这就是“弹性硫”形成的小蛇。如果让硫蒸气突然遇冷，它会形成黄色的粉末。这硫华是硫的另一同素异形体，名字是由凝华形成而得。 【原理】
硫分子结构比较特殊，在不同温度下会呈现不同形状，从而带来上述各种变化。 实验用品：
坩埚、坩埚钳、三角架、泥三角、酒精灯、火柴、大试管、试管夹、大烧杯(500或1000毫升) 、表面皿、玻璃棒、药匙、能放入烧杯的漏斗、硫、二硫化碳。
实验步骤
1．单斜硫(又名针状硫) 的制作：
① 将硫砸成碎块，放人坩埚中(占容积2/3许) ，并将坩埚放在三脚架和泥三角上用酒精灯加热。
② 到硫已变成易流动的深黄色液体时，停止加热，仍放在泥三角上自然冷却。 ③ 到坩埚中硫已结成一层薄的硬壳时，用玻璃棒戳破此壳，倒出未凝硫液，将坩埚重新放回泥三角上继续冷却。
④ 过一会儿，剥去硬壳，可见坩埚内壁已结成针状晶体。 2．硫在加热中的一系列变化和弹性硫制作。
① 将硫装入大试管(勿超过容积的1/3)，用试管夹夹好，在酒精灯上加热。 ② 硫呈深黄色时，振动试管，可见硫已熔为易流动的液体，此时温度约为113℃。 ③ 继续加热，硫的颜色会进一步加深呈暗棕色。振荡试管，不再流动，此时可当众倒转试管，使其底朝天，硫也并不流出，此时温度约为200～250℃。
④ 继续加热，硫会再次变得易流动起来，此时温度约为300℃。
⑤ 再进一步加热，硫开始沸腾，冒出橙黄色蒸气，此时温度约为445℃。此时用盛了冷水的烧杯底部或瓷片遮住试管口(勿堵死) ，便可促使硫磺遇冷凝华成为硫华。
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⑥ 停止加热，趁热翻转试管，将硫液慢慢倒入冷水中，并使液丝盘绕在倒放在冷水中的漏斗上，然后再用坩埚钳夹其一端提出水面，可得一根面条形的弹性硫(几天后，此弹性硫将变为菱形硫) 。
1．菱形硫晶体之观察。
取纯度较高的硫华，溶于试管内的二硫化碳中，然后再将此溶液倒出一点在表面皿中，让二硫化碳自然挥发后便可得到菱形硫。用放大镜即可看到其八面体形状的晶体。
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趣味化学实验六 海带中碘的提取和检验
背景资料 性。易升华。加热时，碘升华为漂亮的紫色蒸气，这种蒸气有刺
激性气味。碘易溶解在氯仿、四氯化碳、二硫化碳等有机溶剂，
并形成美丽的紫色溶液，但微溶于水。碘单质遇到淀粉会显深蓝色，这是碘的特征之一。
碘的化合物在有机化学中十分重要，另外在医药和照相方面的用途也很广泛。碘是人体的必需微量元素之一，健康成人体内的碘的总量为30mg （20~50mg），其中70%~80%存在于甲状腺。缺乏碘会导致甲状腺肿大。值得注意的是, 人体摄入过多的碘也是有害的, 日常饮食碘过量同样会引起“甲亢”。是否需要在正常膳食之外特意“补碘”, 要经过正规体检, 听取医生的建议, 切不可盲目“补碘”。
碘是非金属元素。但是, 碘在海水中含量太低, 仅有60μg/L目前还不能直接从海水中提取碘。海洋植物, 如海带、马尾藻等有吸附碘离子的特殊能力, 它们能把海 水中的碘富集到是海水中的10万倍以上。所以通常从海带或马尾藻中提取碘。
实验仪器：
刷子、剪刀、坩埚、坩埚钳、铁架台、三角架、泥三角、火柴、酒精灯、烧杯、玻璃棒、试管、量筒、胶头滴管、漏斗、滤纸。
实验药品：
干海带、酒精、过氧化氢溶液（3%）、 稀硫酸溶液（3mol/L）、 淀粉溶液（1%）、CCl 4、 食用碘盐。
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实验步骤
1. 取8g 食用干海带，用刷子把干海带表面附着物刷净(注意：不要用水洗) 。将海带剪成丝状，用酒精润湿放入瓷坩埚中，把坩埚置于泥三角上。
2. 用酒精灯灼烧盛有海带的坩埚，至海带完全烧成炭黑色灰后，停止加热，自然冷却。
3. 将坩埚内海带灰放至小烧杯中，再加入10mL 蒸馏水，不断搅拌，煮沸3min ～5min ，使可溶物全部溶解，冷却后过滤。
4. 将滤液分成三份放入试管中，并标为1、2、3号。
在1号试管中滴入约5滴稀硫酸后，再加入约3mLH 2O 2溶液，观察现象。然后滴入1%淀粉液1~2滴，观察现象。
5. 在2号试管中加入2mL 新制的饱和氯水，振荡溶液，观察现象。2分钟后把加入氯水的溶液分成两份。其中甲中再滴入1%淀粉液1~2滴，观察现象。乙溶液中加入2mLCCl 4，振荡萃取，静置后观察现象。
6. 在3号试管中加入食用碘盐2g ，振荡使之充分溶解后滴入5滴稀硫酸。再滴入1%淀粉液1~2滴，观察现象。
实验现象和结论：
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问题思考：
1．通过三组实验的操作和观查到的现象，得出什么结论？
2．如何从海带中分离得到碘的有机溶液？简述其过程。
3．为你提供淀粉碘化钾试纸，使用家庭米醋，如何测定市售食盐中是否加碘。
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趣味化学实验七 研究电池
电池是日常生活中常见的东西，其应用范围越来越广泛，大至
背景资料 宇宙火箭、人造卫星、空间电视转播站、飞机、轮船，小至电脑、
收音机、照相机、电话、助听器、电子手表、心脏起博器等。使用
的数量也越来越来多，大量废旧电池被随意弃入环境，造成对环境的严重污染，成为巨大的隐形公害，电池的回收和再利用对人类很有意义。
本次活动主要任务是研究电池的构造、分类、用途和如何从废旧电池中回收一些有实用价值的原料，通过回收干电池，防止污染环境，变废为宝，增强环保意识。通过实践感悟求知过程，拓展知识，巩固实验操作技能，锻炼思维品质，培养创新能力。
根据电池中的电解质，电池可分为中性电池、酸性电池和减性电池；根据充电情况可分为干电池、可充电池；还分为铅蓄电池、镍镉电池、锂电池、太阳能电池、燃料电池等。我们常见的是碱性电池，比如干电池、纽扣电池。
干电池主要用于手电筒，价格比较便宜。铅蓄电池电压稳定，使用方便、安全、可靠，又可循环使用，主要用于汽车。镍镉可充电池广泛用于收音机、电话机等。锂电池是一种高能电池，它具有质量轻、电压高、工作效率高和储存寿命长的特点，主要用于电脑、照相机、电子手表、心脏起搏器、火箭、导弹。氢氧燃料电池不污染环境，能量转化率很高。
干电池由碳棒、（MnO 2+C+ZnCl2）、锌、铜组成。
基本构造：插在电池中央的石墨棒是正极，顶端有一铜帽；在它周围填满了二氧化锰和碳黑的混合物，并用离子可以通过的纤维纸做隔膜；隔膜外是调成糊状的氯化铵，作为电池质溶液；最外面是锌铜制成的干电池外壳，作为负极；电池顶部用火漆和蜡封口。
工作原理：
负极（锌）：Zn-2e -=Zn2+ （氧化反应） 正极（石墨）：2NH 4++2e-=2NH3+H2 （还原反应）
总反应：Zn+2NH4+=Zn2++2NH3+H2
二氧化锰作去氢剂，把新生成的“活性氢”氧化成水：
2[H]+MnO2+2H+=Mn2++2H2O
氨与Zn 2+结合成[Zn(NH3) 4]2+（四氨合锌离子）
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废旧干电池中物质的回收 实验仪器：
烧杯、铁架台、铁圈、酒精灯、玻璃棒、过滤器、表面皿、石蕊试纸、蒸发皿
1．锌皮和碳棒的回收
干电池以锌皮制成的圆筒形外壳作负极，顶端附有铜帽的石墨碳棒作正极。我们可以利用干电池的锌皮与盐酸反应制得氢气。碳
棒可用作电极，锌筒内填充氯化锌、氯化铵和淀粉糊的混合物，我们可以来提取氯化铵制氨气，在石墨附近裹着一层粉末状的二氧化锰可以制氯气或用作催化剂制氧气。
实验过程：
戴好胶手套，取出二号大电池，用钳子和剪刀剪开锌筒。用钳子和剪刀撬开电池的铜帽，看见电池内的黑色物质，将其移入小烧杯内，取出碳棒，并用毛刷刷洗干净。将其余杂物放入废物箱。
注意：操作过程中应注意保持卫生，拆电池时应注意安全。 2．氯化铵、氯化锌的提取和分离 实验过程： （1）溶解过滤
① 将一些水烧开，再向盛有黑色粉末的小烧杯中加入50mL 水，并用玻璃棒充分搅拌；
② 准备好过滤装置，用玻璃棒引流，趁热过滤； 现象：滤液呈无色 （2） 检验NH 4+
原理：NH 4++OH- = NH3↑+H2O
① 取50ml 滤液于小烧杯中，加入NaOH 溶液1mL ② 将湿润的石蕊试纸贴在表面皿底，并盖在小烧杯口，观察现象。若石蕊试纸变蓝，说明滤液中有NH 4+。
此装置优点 可形成封闭气室适用于产生气体量少的实验，操作简单现象明显
（3） 检验Zn 2+
原理：Zn 2++2OH- = Zn(OH)2↓ Zn(OH)2为两性氢氧化物且溶于氨水
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Zn(OH)2+2OH-=ZnO22-+2H2O Zn(OH)2+4NH3=[Zn(NH3) 4]2++2OH-
①取2mL 滤液于小试管中，加入NaOH 溶液4—6滴；现象生成白色沉淀 ②将沉淀分成两份，一份加NaOH 溶液至过量，另一份加入稀氨水至过量；若沉淀均溶解；说明有Zn 2+
将剩余滤液蒸发结晶：先将滤液倒入蒸发皿中，预热后集中加热并用玻璃棒搅拌，有大量固体时停止加热；得到白色固体。
3. 二氧化锰的提纯：
通过一系列的实验，我们得到了滤渣，其主要成分是二氧化锰，在滤渣中也有杂质，杂质主要有炭粉、有机物等，但是只要利用其可燃性，通过在空气中高温灼烧的方法，可以除去炭和有机杂质。
实验操作：
事先准备好的实验仪器（铁架台、铁坩埚、酒精灯、玻璃棒），将滤渣移入铁坩埚，用酒精灯加热，同时用玻璃棒不断搅拌，加热一段时间后，等其无烟、无火星时取下冷却，等铁坩埚中物体冷却后，可见黑色的呈粉末状的物质，那便是已经提纯的二氧化锰。
通过调查研究，了解更多知识，懂得更多与我们生活、社会、环境问题密切相关的知识与问题。废电池在生活中很常见，但不是所有人都知道它的构造、工作原理及它对人类的影响。在呼吁环保的大环境下，我们就从回收废电池做起，为保护我们的环境出一份力。
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趣味化学实验八 制作水果电池
水果电池就是说在水果里面插入化学活性不同的金属，这样
由于水果里面有酸性电解质，可以形成一个原电池。
水果电池的的发电原理是：两种金属片的电化学活性是不一
样的，其中更活泼的金属片能置换出水果中的酸性物质的氢离子。由于产生了正电荷，整个系统需要保持稳定（或者说是产生了电场），所以在组成原电池的情况下，由电子从回路中保持系统的稳定，这样的话理论上来说电流大小直接和果酸浓度相关。
在电池通常的使用过程中，重金属物质被封装在壳体内，不会对环境和人体造成危害。但当电池被废弃后，由于长期机械或腐蚀等作用，使得电池内重金属与酸碱等物质泄漏出来，引起严重的环境污染问题。随着废电池产生量的逐年增加, 废电池的环境污染问题日益突出。
如何才能够生产出一种既实用又环保的电池成为我们必须思考的问题。我们能不能制作一些既没有污染，又有些用途的绿色电池呢？水果电池就是一个不错的选择。
您知道吃的水果和蔬菜也可以发电吗？试试以下实验！ 实验用品：
1. 酸性多汁的水果，不用柑橘、柚、 柠檬等有间隔的水果。
2．铜片（正极）、锌片（负极）、电线、 用电器 、灵敏电流表 实验原理：
水果中的酸性液体相当于电解液，铜片是正极，锌片是负极，电子通过电线经过用电器驱动用电器工作后流到正极。在酸性电解质液体中，阴、阳离子定向移动，这样，水果电池就可以不断地为用电器提供电力了。
水果电池的反应式如下： 负极(阳极) ： Zn(s)→Zn2+(aq)+ 2e- 正极(阴极) ： 2H +(aq) + 2e- →H2(g)
值得一提的是，这种水果电池一节（一个水果）的电压只有1伏左右，要驱动用电器就要用很多个
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背景资料
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串联才能达合适的电压。同时，这种水果电池的电流也很小，只能驱动功率很小的用电器。
实验步骤：
（1）把一个铜片、一个锌片插入一个水果内，两片之间要近一点，但不能碰片，多个水果都这样插好；
（2）用电线把每个水果的正极（铜片）和负极（锌片）之间串联起来, 开头的一个的正极（铜片）接用电器电源正极，收尾的一个负极（锌片）用电线和用电器的负极联接起来，这样电流回路就形成了，其中就会有电流产生, 打开用电器，就可以使用了。 （3）分别测量这些水果串联后的电压及通过的电流。 问题思考：
有甲、乙两位同学，他们一起做了水果电池的实验，测得数据如下：
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趣味化学实验九 牙膏中某些成分的检验
牙膏是复杂的混合物。
它通常由摩擦剂（如碳酸钙、磷酸氢钙）保湿剂（如木糖醇、聚乙二醇）、表面活性剂（如十二醇硫酸钠、2-酰氧基磺酸钠）、增稠剂（如羧甲基纤维素、鹿角果胶）、甜味
剂（如甘油、环己胺磺酸钠）、防腐剂（如山梨酸钾盐和苯甲酸钠）、活性添加物（如叶绿素、氟化物），以及色素、香精等混合而成。目前我国使用的牙膏分为普通牙膏，氟化物牙膏和药物牙膏三大类。特种牙膏它是有特殊性质的牙膏。
牙膏中某些成份的检验
使用牙膏不仅能除去日常饮食带来的牙渍、恢复牙齿的健康洁白，还可以帮助防止牙渍再生，持久洁白牙齿。
洁齿品的使用可追溯到2000-2500年前，希腊人、罗马人、希伯莱人及佛教徒的早期著作中都有使用洁牙剂的记载，早期的洁齿品主要是白垩土、动物骨粉、
浮石甚至铜绿，直到十九世纪还在使用牛骨粉和乌贼骨粉制成牙粉。用食盐刷牙和盐水漱口至今也还存在。而我国唐朝时期即已有中草药健齿、洁齿的验方。十八世纪英国开始工业化生产牙粉，牙粉才作为一种商品。1840年法国人发明了金属软管，为一些日常用品提供了合适的包装，这导致了一些商品形态的改革。1893年维也纳人塞格发明了牙膏并将牙膏装入软管中，从此牙膏开始大量发展并逐渐取代牙粉。
那么，牙膏的成份是什么？为什么牙膏有这些作用呢？ 实验用品
试管、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、广范PH 试纸
0.5mol ·L －1CuSO 4溶液、1mol ·L －1NaOH 溶液、牙膏样品若干种、稀盐酸、
1．牙膏中摩擦剂的检验
摩擦剂是牙膏的主要成分，使牙菌斑、软垢和食物残渣比较容易被刷下来。麻擦剂要有一定的摩擦作用，便是不能损伤牙面及牙周组织。常用的有碳酸钙及二氧化硅，占牙膏含量的一半以上。如果牙膏中摩擦剂只有一种，如何检验你使用的牙膏中摩擦剂是什么？
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背景资料
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实验步骤：
取少量某品牌牙膏样品于烧杯中，并加入过量的稀盐酸，则实验中可能出现的现象与对应结论如下表：
2．检验牙膏中含有甘油
甘油是牙膏中最常用的润滑剂，它的作用是保持牙膏的湿润性，并能保护牙龈、牙体组织。
甘油中有三个羟基，多羟基化合物与新制的Cu(OH)2悬浊液反应产生绛蓝色的溶液。
实验步骤：
取少量牙膏样品于小烧杯中，加蒸馏水、搅拌，静置，取上层清液滴入新制的Cu(OH)2
悬浊液中，观察实验现象。若产生绛蓝色的溶液，则牙膏中含有甘油。
3．牙膏水溶液的酸碱性？
实验步骤：用玻璃棒醮牙膏溶于水的澄清液滴在PH 纸上，与比色卡对照。
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超级能源——奇妙的可燃冰
2007
年 6月6日，光明日报报道:我国海域天然气水合物资源
背景资料 调查获得重大突破，中国地质调查局在我国南海北部神狐海域成功
钻取获得了高纯度可燃冰实物样品。消息一传出，引起极大轰动。
1. 什么是可燃冰？
“可燃冰”是深藏于海底的含甲烷的冰。它是由于处于深海之高压低温条件下，水分子通过氢键紧密缔合成三维网状体，能将海底沉积的古生物遗体所分解的甲烷等气体分子纳入网体中形成水合甲烷。
二十世纪七十年代，美国地质工作者在海洋中钻探时，发现了一种看上去像普通干冰的
东西，当它从海底被捞上来后，那些“冰”很快就成为冒着气泡的泥水，而那些气泡却意外地被点着了，这些气泡就是甲烷。据研究测试，这些像干冰一样的灰白色物质，是由天然气与水在高压低温条件下结晶形成的固态混合物。目前的科研考察结果表明，它仅存在于海底或陆地冻土带内。纯净的天然气水合物外观呈白色，形似冰雪，可以像固体酒精一样直接点燃，因此，人们通俗、形象地称其为“可燃冰”。
但是要触到这束希望之光并不容易。有关研究成果表明，可燃冰形成的必要条件是低温和高压，因而它主要存在于冻土层和海底大陆坡中。这些赋存所需要的特殊温度和压力条件，使人们采集可燃冰的实物样品十分困难，不仅需要高投资，还需要游泳、航海、地质钻探、样品取存等方面的高技术和先进设备。冰中之火知易求难。
1. 可燃冰的组成和结构 可燃冰是一种晶体，其中平均每46个水分子构建成8个笼，每个笼中可容纳1个CH 4分子或1个游离H 2O 分子。若晶体中每8
个笼只有6个笼容纳了CH 4分子，另外2个笼被游离的H 2O 分子填充，则可燃冰的平
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均分子组成可表示为CH 4·8H 2O 。
3. 可燃冰的科学探索历程
对“可燃冰”的探究最早可追溯到1810年，英国科学家戴维在实验室中把氯气通入水中，在摄氏零度以上出现了“冰块”，首次认识到气水合物这种物质。之后科学家纷纷把各种各样的气体通入水中试一试，看是否能够形成“冰块”，例如甲烷、二氧化碳等。 1888年“可燃冰”被科学家维纳德在实验室合成。
1930年，美国为了输送天然气，开始铺设巨型天然气管道。由于管道经常发生堵塞，工程师将管道剖开，发现了这种奇怪的“冰块”，堵塞
住了天然气的输送，对这种物质进行研究后，才知道是天然气与水的结合物，有很强的燃烧能力。
1968年，苏联科学家才让“可燃冰”翻了身。此前在实验室合成和在输气管道里发现的“可燃冰”，都是人为环境中产生的。苏联科学家推测，在自然环境中，如果满足低温高压、有气有水的条件，也可能有天然的“可燃冰”存在。况且，这种条件在自然界还真有不少。果真，1968年，在西伯利亚北部的麦索雅哈天然气气田(现已关闭) 发现了这样一个天然气水合物气藏。
上世纪90年代科考发现，大规模钻探海底“可燃冰”很可能使海床不稳定，对海底管道和通讯电缆造成破坏。更严重的是，如果地震中海底地层断裂，游离的气体和水合甲烷分解产生的气体就会喷出海面，会形成许多高度集中的易燃气泡，这不仅会对过往行船造成危险，也会给低空飞行的飞机带来厄运。钻探可燃冰放慢了脚步。
有学者认为，在位于佛罗里达、百慕大群
岛和波多黎各之间的百慕大三角区海域，发生过的许多船只和飞机神秘失踪事件，即所谓“百慕大之谜”，有可能与“可燃冰”气藏有关。
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可燃冰是一种潜在的能源，储量很大。据国际地质勘探组织估算，地球深海中水合甲烷的蕴藏量足以超过2.84×1021 m 3，是常规气体能源储存量的1000倍。且在这些可燃冰层下面还可能蕴藏着1.135×1020 m 3的气体。有专家认为，水合甲烷一旦得到开采，将使人类的燃料使用史延长几个世纪。
4. 我国对可燃冰的探索情况
国土资源部从1999年开始，启动天然气水合物海上勘查，2007年4月21日，我国正式启动南海北部陆坡海域天然气水合物钻探工作。钻探由中国地质调查局统一组织部署, 分两个航次实施，由中国科学家主持科研和调度工作，同时有来自9个国家的外国科学家和工程技术人员参与工作。
5月1日凌晨，钻探船在南海北部神狐海域的一号钻探站位，钻探获取海底多段沉积物岩芯。科学家在现场对岩芯进行X-射线影像、红外扫描等数十项测试分析，确认多个层段含有分散浸染状和薄层状天然气水合
物。考察人员在现场迅速剖开岩芯，因释压
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夹杂着白色颗粒状“可燃冰”的海底沉积物
放入水中随即放出大量气泡
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和升温的影响，样品大部分迅速分解气化，但在样品新鲜切面仍清晰保留细小斑点状天然气水合物的白色晶体。
5月15日在第四个站位成功获得了天然气水合物实物样品，其测试结果更是振奋人心，各项分析数据证实，天然气水合物的沉积层厚度达34米，气体中甲烷的含量高达99.8%。无论是矿层厚度之大、水合物丰度之高，还是甲烷含量之纯，都远超出世界上其他地区类似分散浸染状的水合物。
这次获得了如此高纯度的可燃冰样品，证实了我国南海北部蕴藏有丰富的可燃冰资源，大大减轻了可燃冰资源利用研究的难度。可以断言，中国在南海海域的成功让世界增加了信心，这对天然气水合物的开发利用研
究将起到极大的推动作用。同时，作为首次获取高纯度天然气水合物实物样品的国家，我国的天然气水合物研究同样取得了历史性突破，向前跨越了一大步。也标志着我国可燃冰调查研究水平一举步入世界先进行列。
目前，第二航次调查已于2007年5月19日开始，在同一海域实施作业。
“可燃冰”释放的气体能在空气中燃烧
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