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化学实验报告【实用】
在不断进步的时代,报告的使用成为日常生活的常态,其在写作上具有一定的窍门。那么什么样的报告才是有效的呢?下面是小编整理的化学实验报告,希望对大家有所帮助。
化学实验报告1
1、绘制在p下环已烷—乙醇双液系的气————液平衡图,了解相图和相率的基本概念掌握测定双组分液系的沸点的方法掌握用折光率确定二元液体组成的`方法
2、在测定沸点时,溶液过热或出现分馏现象,将使绘出的相图图形发生什么变化?压力和温度的测量都有随机误差,试导出H的误差传递表达式。讨论本实验的主要误差来源。
3、绘制在p下环已烷—乙醇双液系的气————液平衡图,了解相图和相率的基本概念掌握测定双组分液系的沸点的方法掌握用折光率确定二元液体组成的方法
4、在测定沸点时,溶液过热或出现分馏现象,将使绘出的相图图形发生变化?讨论本实验的主要误差来源。目的要求用热分析法测绘铅—锡二元金属相图,了解固—液相图的基本特点学会热电偶的制作,标定和测温技术掌握自动平衡记录仪的使用方法仪器与试剂实验数据及其处理在测定沸点时,溶液过热或出现分馏现象,将使绘出的相图图形发生变化?讨论本实验的主要误差来源。
化学实验报告2
实验名称:硅片的清洗
实验目的:1.熟悉清洗设备
2.掌握清洗流程以及清洗前预准备
实验设备:1.半导体兆声清洗机(SFQ-1006T)
2.SC-1;SC-2
实验背景及原理:
清洗的目的在于清除表面污染杂质,包括有机物和无机物。这些杂质有的以原子状态或离子状态,有的以薄膜形式或颗粒形式存在于硅片表面。有机污染包括光刻胶、有机溶剂残留物、合成蜡和人接触器件、工具、器皿带来的油脂或纤维。无机污染包括重金属金、铜、铁、铬等,严重影响少数载流子寿命和表面电导;碱金属如钠等,引起严重漏电;颗粒污染包括硅渣、尘埃、细菌、微生物、有机胶体纤维等,会导致各种缺陷。清除污染的方法有物理清洗和化学清洗两种。
我们这里所用的的是化学清洗。清洗对于微米及深亚微米超大规模集成电路的良率有着极大的影响。SC-1及SC-2对于清除颗粒及金属颗粒有着显著的作用。
实验步骤:
1. 清洗前准备工作:
仪器准备:
①烧杯的清洗、干燥
②清洗机的预准备:开总闸门、开空气压缩机;开旋转总电源(清洗设备照明自动开启); 将急停按钮旋转拉出,按下旁边电源键;缓慢开启超纯水开关,角度小于45o;根据需要给1#、2#槽加热,正式试验前提前一小时加热,加热上限为200o。本次实验中选用了80℃为反应温度。
③SC-1及SC-2的'配置:
我们配制体积比例是1:2:5,所以选取溶液体积为160ml,对SC-1 NH4OH:H2O2:H2O=20:40:100ml,对SC-2 HCl:H2O2:H2O=20:40:100ml。
2. 清洗实际步骤:
① 1#号槽中放入装入1号液的烧杯,待温度与槽中一样后,放入硅片,加热10min,然后超纯水清洗。
② 2#号槽中放入装入2号液的烧杯,待温度与槽中一样后,放入硅片,加热10min,然后超纯水清洗。
③ 兆声清洗10分钟,去除颗粒
④ 利用相似相溶原理,使用乙醇去除有机物,然后超纯水清洗并吹干。
实验结果:
利用显微镜观察清洗前后硅片图像表面
清洗前硅片照片
清洗后的硅片照片
实验总结:
清洗过后明显地发现硅片表面不像原来那样油腻,小颗粒明显减少。说明我们此次使用实验方法是正确的,实验结果较为成功。
化学实验报告3
有机化学又被成为碳化合物的化学,它的学习难度会相对较高,因此,学生想要学好这一部分,首先就要对它有个充分的认知。有机化学是一门重要的化学分支,涉及分子结构、反应机理和化学物质的制备。下面将分享三个观点,介绍有机化学的学习方法和技巧。
一、系统学习基础知识。
有机化学的学习需要建立在对基础知识的充分掌握上。首先,学生需要了解有机化合物的分类、命名规则和结构特点。其次,也必须掌握元素周期表中的不同原子和它们与其他化合物之间的键的性质。因此,迅速梳理和消化列表总结等简单工具常常能够加深各元素间特征类型和配位数的记忆。学生还需要学习有机分子的化学反应,这包括酸碱反应、取代反应、消除反应、氧化还原反应等等。高度关注如何通过化学反应设计出最优化的有机化合物可突破地球环境影响,从而为环保社会培育领军人才提供协助。
有机物种类繁多,在学习的过程中依据每类有机物的结构,性质以及结构与性质间的关系,分类归纳每类有机物的通式和通性。如在《烃的衍生物》一章中,知识是以官能团为主线展开的,所以在学习衍生物时,要首先抓住官能团的结构特点去推断衍生物的特性,再由性质进一步验证其结构,充分认识结构决定性质的辨证关系。
为了更加形象地理解有机物分子中各原子在空间的排列情况。利用第二课堂时间到实验室自己动手组合ch4、ch2=ch2、ch3ch=ch2、ch3ch2oh等分子模型,以提高自己的空间想象能力,动手操作能力、创造能力等。
二、多实践,增强运用能力。
有机化学的学习需要多实践,以便学生能够掌握实验操作方法和学习内容的应用。例如,学生可以进行各种合成实验,并熟练掌握实验操作方法和技巧;还可以通过文献调研和阅读有机化学过程方面的论文提升自己,巩固和拓展认识。此外,在实践过程中与导师、助教、同学等交流沟通,充分利用他们的经验和建议来激励自己充满创造性并得到及时反馈,另外不失为多角度理解知识的有效途径。
许多学生在心底里对有机化学存在恐惧感,视有机化学为他们职业抱负的坟场。这个观念又被学生们之间口口相传的恐怖故事以及“为我的教授评分”的网址所强化,这正是很多出人意料的结果迁怒于社交媒体的原因。
有机化学确实很难。其难度源于以下几个原因:1。有机化学中的概念是全新的,同时这些概念又很抽象,对于那些只专注于有形物体的人而言,“所有的牛都是黑色的夜晚”并不是宽慰之言。2。有机化学内容很多,有大量的学习材料,最重要的是不能落后。3。课程进度很快而且是累积的:既不能忘记杂化和几何,还希望能理解后续的内容;既不能忘记立体化学,还希望能理解后续的内容。4。许多学生已忘记了普通化学中所学的大部分内容,像酸性、碱性、热力学概念、化学动力学等需要连续的强化。
我告诉我的学生们,他们将会发现以下的策略是非常有用的,对数学和物理也适用。1。首先,每天花一个小时学习有机化学。关闭你的智能手机,它会使你愚蠢。关闭电视或其它噪音源,它会分散你的注意力。找一个安静的场所,集中注意力。同时完成多个任务仅是个虚想。没有人能够同时专注做两件事,两者会互相减损。这将只能是浪费时间。2。阅读下次课所布置的课本内容。这样你将会为下次的授课做好准备,曾被视为很难理解的内容将变得易懂。3。演习章内习题。首先做示例习题,每个这样的例题,可以在下文马上找到正确答案,看你的理解是否正确。再做接下来的习题,答案在附录里。如果你答对了,非常好。如果答错了,确保找到错误的原因。4。完成上次课内容相关的所有章节的习题。不必做每个习题的所有部分,除非必须。做习题1的(a)部分,习题2的(a)部分,等等。这样你一次查看所有的习题。如果你不懂某一个问题,返回来,弄清楚为什么。5。无论你做什么,切记勿把上课变为单纯空洞的记忆练习,这样也不会持久。要学习基本概念。他们适用于科学上的任何事情。
像这样的诀窍无需按字面意思来理解,这类通用方法是有效的。保证。
三、掌握相关技能,深入研究前沿。
有机化学的第三步是掌握相关技能以及深入研究最新进展。这包括熟练掌握化学式运算,如分离某一特定分子;了解基本的仪器和测量技术,如红外光谱、质谱、核磁共振等;并且要时刻关注科学界的最新发展和最新研究前沿,例如关注有机化学的.高质量期刊(如nature和science),加强对前沿领域的关注学习,积极参与课题研究工作,更好地了解该学科的未来方向。
无论是学哪一门学科,哪一部分的内容,学生首先要做到课前预习,课后复习,课堂上认真听讲,积极参与。结合老师编写的学案,认真预习,把难理解、看不懂的知识记录下来,到课堂上仔细听老师分析、讲解。
学习有机化学的一般规律或者方法是:结构、性质(物理性质、化学性质)、用途、制法(工业制法、实验室制法)、一类物质,这也是学生应该构建的基本的有机知识框架。在这一基础上还需要探究无机物与有机物的根本区别,明白有机物的独特魅力,断键的含义。
有机物种类繁多,在学习的过程中依据每类有机物的结构,性质以及结构与性质间的关系,分类归纳每类有机物的通式和通性。
如在《烃的衍生物》一章中,知识是以官能团为主线展开的,所以在学习衍生物时,要首先抓住官能团的结构特点去推断衍生物的特性,再由性质进一步验证其结构,充分认识结构决定性质的辨证关系。
有机化学东西这么多,胡子眉毛一把抓的方法绝对不是值得提倡的。我们要学会按照一定标准分类,最普遍的一个分类就是按照官能团来区分。
简单来说,就是按照双键、叁键、羟基等等来分类,分类可以不用很详细,但是就是要把有相同点的东西放在一起。分类完之后,要做的事情就是逐个把每一类物质具有的的性质、会发生怎么样的反应了解清楚。
在有机化学的学习中,我们通过弄懂一个或几个化合物的性质,来推知其它同系物的性质,从而使庞大的有机物体系化和规律化,这是学习有机化学的基本方法,但是,不同间的事物在考察普遍联系性的同时,还要认识其发展性和特殊性。这就需要我们运用辩证唯物主义的世界观和方法论去更全面、深刻地认识有机化学知识。
先从烃开始,先把各官能团的性质记一下,化学反应就没问题了。然后把鉴别各物质的方法搞清,但别弄混。把几种反应类型弄明白。各种反应其实都是各官能团的反应,所以官能团的性质要了然于心才行。理解着记忆,关注物质的结构与性质、掌握反应机理,不要偷懒,早读也可以背一背。
总之,有机化学的学习需要系统学习基础知识、多实践并增强运用能力、掌握相关技能以及深入研究前沿。这些方法和技巧可以帮助学生更好地掌握有机化学的基本概念和实验技巧,并为未来的实际应用和进一步研究打下坚实基础。
化学实验报告4
实验名称:酸碱中和滴定
时间实验(分组)桌号合作者指导老师
一:实验目的:
用已知浓度溶液(标准溶液)【本实验盐酸为标准溶液】测定未知溶液(待测溶液)浓度【本实验氢氧化钠为待测溶液】
二:实验仪器:
酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、铁架台(含滴定管夹)。
实验药品:0、1000mol/L盐酸(标准溶液)、未知浓度的NaOH溶液(待测溶液)、酸碱指示剂:酚酞(变色范围8~10)或者甲基橙(3、1~4、4)
三:实验原理:
c(标)×V(标)=c(待)×V(待)【假设反应计量数之比为1:1】【本实验具体为:c(H+)×V(酸)=c(OH—)×V(碱)】
四:实验过程:
(一)滴定前的准备阶段
1、检漏:检查滴定管是否漏水(具体方法:酸式滴定管,将滴定管加水,关闭活塞。静止放置5min,看看是否有水漏出。有漏必须在活塞上涂抹凡士林,注意不要涂太多,以免堵住活塞口。碱式滴定管检漏方法是将滴定管加水,关闭活塞。静止放置5min,看看是否有水漏出。如果有漏,必须更换橡皮管。)
2、洗涤:先用蒸馏水洗涤滴定管,再用待装液润洗2~3次。锥形瓶用蒸馏水洗净即可,不得润洗,也不需烘干。
3、量取:用碱式滴定管量出一定体积(如20、00ml)的未知浓度的NaOH溶液(注意,调整起始刻度
在0或者0刻度以下)注入锥形瓶中。
用酸式滴定管量取标准液盐酸,赶尽气泡,调整液面,使液面恰好在0刻度或0刻度以下某准确刻度,记录读数
V1,读至小数点后第二位。
(二)滴定阶段
1、把锥形瓶放在酸式滴定管的`下面,向其中滴加1—2滴酚酞(如颜色不明显,可将锥形瓶放在白瓷板上或者白纸上)。将滴定管中溶液逐滴滴入锥形瓶中,滴定时,右手不断旋摇锥形瓶,左手控制滴定
管活塞,眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化,直到滴入一滴盐酸后溶液变为无色且半分钟内不恢复原色。此时,氢氧化钠恰好完全被盐酸中和,达到滴定终点。记录滴定后液面刻度V2。
2、把锥形瓶内的溶液倒入废液缸,用蒸馏水把锥形瓶洗干净,将上述操作重复2~3次。
(三)实验记录
(四)、实验数据纪录:
五、实验结果处理:
c(待)=c(标)×V(标)/V(待)注意取几次平均值。
六、实验评价与改进:
[根据:c(H+)×V(酸)=c(OH—)×V(碱)分析]
化学实验报告5
【实验准备】
1、提纯含有不溶性固体杂质的粗盐,必须经过的主要操作依次是。以上各步骤操作中均需用到玻璃棒,他们的作用依次是,2、在进行过滤操作时,要做到“一贴”“二低”
【实验目的】
1、练习溶解、过滤、蒸发等实验的操作技能.2、理解过滤法分离混合物的化学原理.
3、体会过滤的原理在生活生产等社会实际中的应用.
【实验原理】
粗盐中含有泥沙等不溶性杂质,以及可溶性杂质等.不溶性杂质可以用过滤的方法除去,然后蒸发水分得到较纯净的精盐.
【实验仪器和药品】
粗盐,水, 托盘天平,量筒,烧杯,玻璃棒,药匙,漏斗,铁架台(带铁圈),蒸发皿,酒精灯,坩埚钳,胶头滴管, 滤纸,剪刀,火柴,纸片
【实验小结】
1、怎样组装过滤器
首先,将选好的滤纸对折两次,第二次对折要与第一次对折的折缝不完全重合.当这样的滤纸放入漏斗中,其尖角与漏斗壁间有一定的间隙,但其上部却能完好贴在漏斗壁上.对折时,不要把滤纸顶角的.折缝压得过扁,以免削弱尖端的强度,便在湿润后,滤纸的上部能紧密地贴在漏斗壁上.
其次,将叠好的滤纸放入合适的漏斗中,用洗瓶的水湿润滤纸。
2、一贴二低三靠
①“一贴”:滤纸漏斗内壁
②“二低”:滤纸边缘低于漏斗边缘,溶液液面要低于滤纸边缘。 ③“三靠”:盛待过滤液体的烧杯的嘴要靠在玻璃棒中下部,
玻璃棒下端轻靠三层滤纸处;漏斗的颈部紧靠接收滤液的烧杯内壁
3、过滤后,滤液仍旧浑浊的原因可能有哪些?
化学实验报告6
实验目的:
通过本次实验,掌握醛、酮的检验方法和特性,并了解分子内亲电加成的机理。
实验仪器与试剂:
1. 乙醇
2. 硝酸银溶液
3. 甲醛、乙醛、丙酮、苯甲醛
4. 氢氧化钠溶液
实验原理:
本次实验主要通过梁式试验(银镜反应)和碱性费林试验对醛、酮进行检验,同时了解梁式试验的'反应机理。梁式试验是一种用于检测醛和还原性羰基化合物的方法,通过含有硝酸银等试剂的溶液与待检物质反应形成镜面沉淀。碱性费林试验则是一种用来区分醛和酮的试验,在碱性条件下,醛被氧化成酸,而酮不发生反应。
实验步骤:
1. 银镜反应:将0.5ml甲醛、乙醛、丙酮、苯甲醛分别加入试管中,然后每个试管中滴加等体积的硝酸银溶液,观察其反应结果。由于涉及易燃、易挥发物质,操作需在通风橱内进行。
2. 碱性费林试验:将少量氢氧化钠溶液滴加到甲醛和丙酮的溶液中,观察其变化。
实验结果与分析:
通过银镜反应,甲醛和苯甲醛表现出明显的银镜反应,产生银镜沉淀,而丙酮和乙醛没有明显的反应。经过碱性费林试验后,甲醛变为橙红色溶液,而丙酮无显色。这说明梁式试验和碱性费林试验都是有效的醛、酮检验方法。这与有机化学中对醛、酮结构特性的理论知识相符。
结论:
本次实验通过梁式试验和碱性费林试验成功地对醛、酮进行了检验,达到了预期的实验目的。实验结果说明了梁式试验和碱性费林试验是可靠的有机化学实验方法,为进一步深入学习有机化学提供了基础和参考。
通过本次实验,我们对有机化学中醛、酮的检验方法和特性有了更清晰的认识,也锻炼了实验操作能力和数据分析能力,为今后的学习和研究打下了坚实的基础。
化学实验报告7
1.常用仪器的名称、形状和主要用途。
2.化学实验的基本操作
(1)药品的取用和称量
(2)给物质加热
(3)溶解、过滤、蒸发等基本操作
(4)仪器连接及装置气密性检查
(5)仪器的洗涤
(6)配制一定质量分数的溶液
3.常见气体的实验室制备及收集
(1)三种气体(H2、O2、CO2)的制备
(2)三种气体的收集方法
4.物质的检验与鉴别
(1)常见气体的检验及鉴别
(2)(2)两酸、两碱及盐的鉴别
5.化学基本实验的综合
把握好以上这些知识点的关键是要做好以下几个方面:
(1)化学实验就要动手,要进入化学实验室,参与化学实践的一切活动。在实验室要观察各种各样各具用途的实验仪器、实验用品、实验药品试剂,各种各类药品,它们的状态、气味、颜色、名称、使用注意事项。还要观察各种各类成套的实验装置。在老师指导下,自己也应动手做所要求完成的各种实验,在实验过程中应有目的地去观察和记忆。 例如:
①各种仪器的名称、形状、特点,主要用途,如何正确使用,使用时应注意的事项。
②无论做什么内容的实验都离不开化学实验的基本操作,因此,要熟练掌握各项化学实验的基本操作,明确操作的方法、操作的注意事项,且能达到熟练操作的'程度。
③还应注意观察各种实验现象,这是培养观察能力、思考问题、分析问题最开始的一步。下面还要进一步详细说明。
④动手做记录,因为在实验活动中感性知识很多,如不做记录,可能被遗忘或遗漏。这都不利于对实验的分析和判断。
(2)如何做好观察
观察能力是同学们应具备的各种能力之一,观察是获得感性认识最直接的手段,学会观察事物,无论现在或将来都是受益匪浅的基本素质。特别是对于化学实验的现象更要求学会观察,要求:观察要全面、观察要准确,观察要有重点,观察时还要动脑思考。
化学实验报告8
一、实验目的
用已知浓度溶液标准溶液)【本实验盐酸为标准溶液】测定未知溶液(待测
溶液)浓度【本实验氢氧化钠为待测溶液】
二、实验原理
在酸碱中和反应中,使用一种的酸(或碱)溶液跟的碱(或酸)溶液完全中和,测出二者的,再根据化学方程式中酸和碱的物质的量的比值,就可以计算出碱(或酸)溶液的浓度。计算公式:c(NaOH)?
c(HCl)?V(HCl)c(NaOH)?V(NaOH)
或c(HCl)?。
V(NaOH)V(HCl)
三、实验用品
酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、铁架台、滴定管夹、0、1000mol/L盐酸(标准液)、未知浓度的NaOH溶液(待测液)、酚酞(变色范围8、2~10)
1、酸和碱反应的实质是。
2、酸碱中和滴定选用酚酞作指示剂,但其滴定终点的.变色点并不是pH=7,这样对中和滴定终点的判断有没有影响?
3、滴定管和量筒读数时有什么区别?
四、数据记录与处理
五、问题讨论
酸碱中和滴定的关键是什么?
化学实验报告9
实验名称:
丁香酚的提取和分离
一、实验目的:
1、明确蒸馏的原理,沸点和费点距的定义。
2、熟悉蒸馏的仪器装置及使用。
3、掌握常压下测定沸点的操作技术。
二、仪器
橡皮胶管、温度计、圆底烧瓶、蒸馏接头、直形冷凝管、接液弯管、长颈漏斗
三、药品
未知物1(30ML)
四、实验原理
把液体加热变成蒸汽,然后使蒸汽冷凝变成纯净液体的过程,叫做蒸馏。它是分离提纯有机物的常用的方法之一,通过蒸馏还可以测定化合物的沸点以及了解有机物的纯度。
液态物质的蒸汽压随着温度升高而加大,当蒸气压和大气压相等时,液体沸腾,此时的温度即为该液体的沸点。中山大学工学院20xx级生物医学工程专业
每一种纯液态有机化合物在一定压力下均具有固定的沸点,它的沸点距也是极小(1℃~2℃)。如果被测物不纯,则它的沸点不固定,沸点距也很长,在这种情况下实际上是无法确定它沸点的。
沸点是液态有机物一个重要的物理常数,通过沸点的测定可以定性了解物质的`纯度。但是有一定的沸点,而且沸点距也极小的物质不一定就是纯净物。因为有些物质可以和其他物质形成二元或三元共沸物,共沸物也有一定的沸点而且沸点距也很小。
根据样品的用量不同,测定沸点的方法可以分为常量法和微量法两种。常量法是利用常压蒸馏操作来进行测定的,在实验室中进行蒸馏操作,所用仪器主要包括下列三部分:
1、蒸馏瓶:液体在瓶内受气化,蒸气经蒸馏头支管外出。
2、冷凝管:蒸气在此处冷凝。沸点高于130℃的液体用空气冷凝管低于130℃者用冷水直形冷凝管。
3、接收器:收集冷凝后的液体。
五、实验步骤及数据记录
实验步骤
1、从上到下安装实验装置。加入未知液体和2-3块沸石。温度计的水银球的上限应与蒸馏头支管的下限相平。
2、打开冷凝水,再点燃酒精灯,开始蒸馏。
3、注意并观察温度的变化,当温度处于稳定后,记录下温度计的度数,即为该物质的沸点。而大部分液体馏出时比较恒定的温度与接收器接收到第一滴液体时的温度差则为费点距。实验现象现象分析
4、蒸馏完毕后,先停火,然后停止通入冷凝水。
六、注意事项:
七、实验结果讨论
八、思考题
化学实验报告10
一:目的要求
绘制在p下环已烷-乙醇双液系的气----液平衡图,了解相图和相率的基本概念 掌握测定双组分液系的沸点的方法 掌握用折光率确定二元液体组成的方法
二:仪器 试剂
实验讨论。
在测定沸点时,溶液过热或出现分馏现象,将使绘出的相图图形发生变化?
答:当溶液出现过热或出现分馏现象,会使测沸点偏高,所以绘出的相图图形向上偏移。
讨论本实验的主要误差来源。
答:本实验的主要来源是在于,给双液体系加热而产生的液相的组成并不固定,而是视加热的时间长短而定 因此而使测定的折光率产生误差。
三:被测体系的选择
本实验所选体系,沸点范围较为合适。由相图可知,该体系与乌拉尔定律比较存在严重偏差。作为有最小值得相图,该体系有一定的典型义意。但相图的液相较为平坦,再有限的学时内不可能将整个相图精确绘出。
四:沸点测定仪
仪器的设计必须方便与沸点和气液两相组成的测定。蒸汽冷凝部分的设计是关键之一。若收集冷凝液的凹形半球容积过大,在客观上即造成溶液得分馏;而过小则回因取太少而给测定带来一定困难。连接冷凝和圆底烧瓶之间的连接管过短或位置过低,沸腾的`液体就有可能溅入小球内;相反,则易导致沸点较高的组分先被冷凝下来,这样一来,气相样品组成将有偏差。在华工实验中,可用罗斯平衡釜测的平衡、测得温度及气液相组成数据,效果较好。
五:组成测定
可用相对密度或其他方法测定,但折光率的测定快速简单,特别是需要样品少,但为了减少误差,通常重复测定三次。当样品的折光率随组分变化率较小,此法测量误差较大。
六:为什么工业上常生产95%酒精?只用精馏含水酒精的方法是否可能获得无水酒精?
答:因为种种原因在此条件下,蒸馏所得产物只能得95%的酒精。不可能只用精馏含水酒精的方法获得无水酒精,95%酒精还含有5%的水,它是一个沸点为的共沸物,在沸点时蒸出的仍是同样比例的组分,所以利用分馏法不能除去5%的水。工业上无水乙醇的制法是先在此基础上加入一定量的苯,再进行蒸馏。
化学实验报告11
一、说教材
1、教材的地位和作用
钠的化合物属元素化合物知识,是本章的重点。通过对本节的学习,不仅可以加深和巩固上一节的知识,并为下一节碱金属的学习奠定基础,故本节教材有着承上启下的作用。
钠的化合物中,碳酸钠与碳酸氢钠又与日常生活息息相关,故学好本节内容还有着重要的实际指导应用意义。
根据教学大纲的要求、教材的具体内容和具体学情,本节课共分为两课时。
第一课时:过氧化钠的性质;
第二课时:碳酸钠和碳酸氢钠的性质及鉴别方法。
以下我所说的是第一课时的内容。
2、教学目标
(1)知识与技能
掌握过氧化钠的性质并能够熟练的运用。通过对过氧化钠用途的学习来培养学生理论联系实际的能力。
(2)过程与方法
Na2O2与H2O、CO2的反应作为引领学生探究未知领域的手段。
通过教学设计,授以学生科学的学习方法:对比法、实验探究法。
(3)情感态度价值观方面
在较自由的互动式、探究式的学习氛围中,通过亲身体验获得实验结果的过程培养学生形成勇于探究、善于质疑的精神以及科学求真的价值观。
3、教学重、难点
(1)教学重点:过氧化钠的性质
(2)教学难点:过氧化钠与水、二氧化碳反应。
二、说学情
1、知识储备:
在初中阶段,学生已学过燃烧的三要素,通过上节对金属钠的学习,学生也普遍具有了研究的热情。
2、学生特点:
高一学生的化学知识和实验技能均有限,虽对探究性实验感兴趣,但却不一定能够积极地主动地去观察、思考和探索本质。故:本节课中,我将多设疑、多激疑引导,让学生都能动起手来,把实验作为探究未知领域的手段。
三、说教法
我的理念:建构主义理论铺开课堂,由旧知引入新知,认知冲突或疑惑激发兴趣。
1、本节采用:“互动式”、“启发—探讨式”的实验引导分析的方法。
2、实验方面:演示实验改为学生演示、学生两人分组实验。
3、多媒体辅助教学、学案导学。
宗旨:将课堂还给学生。
四、说学法
1、引导学生学会:观察现象→提出猜想→分析本质→验证假设→得出结论。
2、引导学生掌握实验探究、对比讨论的方法。
3、引导学生学会由Na2O2的性质,分析用途。
五、说教学过程
一共分为四个阶段,引入探究阶段、总结归纳阶段、练习强化阶段及课后巩固阶段。
【引入阶段】
创设情境引入:首先展示古今取火之文明,引生入境。
依据情景设疑:“为什么能够着火?”唤醒学生旧知识中关于燃烧三要素的认识,并以此展开后续教学。
情景化设疑:如果我们有了燃烧三要素之一:可燃物棉花,又该怎样去生火呢?学生发展思维。从而引出吹气是否能够生火?
对比实验验证猜想:未经处理的棉花,怎么吹,都不着火,加点固体物质,再吹,通过现象“生火”,从而引出吹气能让棉花着火的神奇物质:过氧化钠及其物理性质。
【探究阶段】
新疑问:有了过氧化钠,吹气是否就能够生火呢?
引导分析:如何符合燃烧的三要素。
设计意图:通过对着火点的分析,引出必定为人呼出的气体与Na2O2作用生火。
新疑问:人呼出的气体有CO2、H2O、O2、N2,到底是谁的作用呢?
学生讨论引出:空气中也有大量的N2、O2,如果把包裹有Na2O2的棉花露置在空气中,不能生火,从而引出生火的.原因应是CO2、H2O与Na2O2作用生火。
过渡:但是,CO2、H2O不是常见的灭火材料吗?又如何去生火呢?
实验验证解决悬疑1:
探究CO2与Na2O2作用是否能够生火。
学生演示实验一:
向集满CO2的集气瓶中投入包裹有Na2O2的棉花。
结论:CO2与Na2O2作用能够生火,符合燃烧的三要素。
引导分析:如何符合燃烧的三要素。
设计意图:通过三要素O2的分析,推出Na2O2与CO2反应的产物有O2,继而分析得出产物Na2CO3;通过对着火点的分析,推出这个反应中能量的变化。
过渡:CO2能够生火,水不是能灭火吗?它在中间又起到怎样的作用呢?从而引入到对水的探讨。
实验验证解决悬疑2:
探究H2O与Na2O2作用是否能够生火。
学生演示实验二:
滴水生火
结论:H2O与Na2O2作用能够生火,符合燃烧的三要素。
引导分析:如何符合燃烧的三要素。
设计意图:通过对燃烧三要素O2的分析,推出Na2O2与H2O反应的可能产物有O2,继而分析得可能产物NaOH;通过对着火点的分析,推出这个反应中能量的变化。
过渡:是否真是这样呢?
学生分组实验:
探究Na2O2与H2O的反应
学生根据现有仪器设计实验方案,师生互动讨论出方案后,进行实验探究验证猜想。同时,以实验报告引导学生观察现象,并由观察到的现象去分析产生现象的原因。能够将实验与理论相结合。
本节课中,我是一步一个台阶的由旧知:燃烧的三要素、CO2、H2O能灭火引出新知Na2O2与H2O、CO2的反应,从而达到攻克难点。
【总结归纳】
学生自主总结完成对Na2O2知识的整理。
以一首小诗来完成对Na2O2知识的高度概括,并激发学生研究化学的兴趣。
小诗
过氧化钠色淡黄,与水反应可生氧;
强氧化性能漂白,酚酞先红后退场;
二氧化碳也反应,密封保存记心上;
防毒面具里供氧,航天潜水受赞扬!
【练习强化】
设置了不同难度的习题,以基础的实验现象,提升至双线桥法表示电子的转移。
1、向滴有酚酞的水中加入少量的过氧化钠粉末,振荡,可观察到的现象为()
A、溶液仍为无色
B、溶液最终为红色
C、有气泡产生,溶液最终为红色
D、有气泡产生,溶液先变红色最终为无色
2、用双线桥法表示Na2O2与CO2反应中电子的转移,求出被氧化和被还原的原子个数之比。
【课后巩固】
1、查阅资料完成科普小论文:我的Na2O2更精彩
2、设置课后习题巩固知识。
课本:P31页一、填空题:1二、选择题:1、2
设计意图:学生已经见证过神奇的吹气能让棉花着火,必然对Na2O2有着浓厚的兴趣,顺势指导学生查阅资料完成科普小论文,比拼“谁的Na2O2更精彩”。
在这里,将学习由课堂延伸到了课外,由学校延伸到生产与生活。
化学实验报告12
一、前言
现有制造电池、蓄电池的原理是电化学反应。电极是不同种元素、不同种化合物构成,产生电流不需要磁场的参与。
目前有磁性材料作电极的铁镍蓄电池(注1),但铁镍蓄电池放电时没有外加磁场的参与。
通过数次实验证明,在磁场中是可以发生电化学反应的。本实验报告是研究电化学反应发生在磁场中,电极是用同种元素、同种化合物。
《磁场中的电化学反应》不同于燃料电池、磁流体发电。
二、实验方法和观察结果
1、所用器材及材料
(1):长方形塑料容器一个。约长100毫米、宽40毫米、高50毫米。
(2):磁体一块,上面有一根棉线,棉线是作为挂在墙上的钉子上用。还有铁氧体磁体30*23毫米二块、稀土磁体12*5毫米二块、稀土磁体18*5毫米一块。
(3):塑料瓶一个,内装硫酸亚铁,分析纯。
(4):铁片两片。(对铁片要进行除锈处理,用砂纸除锈、或用刀片除锈、或用酸清洗。)用的罐头铁皮,长110毫米、宽20毫米。表面用砂纸处理。
2、电流表,0至200微安。
用微安表,由于要让指针能向左右移动,用表头上的调0螺丝将指针向右的方向调节一定位置。即通电前指针在50微安的位置作为0,或者不调节。
3、"磁场中的电化学反应"装置是直流电源,本实验由于要使用电流表,一般的电流表指针的偏转方向是按照电流流动方向来设计的,(也有随电流流动方向改变,电流表指针可以左右偏转的电流表。本实验报告示意图就是画的随电流流动方向改变,电流表指针可以向左或向右偏转的电流表)。因此本演示所讲的是电流流动方向,电流由"磁场中的电化学反应"装置的正极流向"磁场中的电化学反应"装置的负极,通过电流表指针的偏转方向,可以判断出"磁场中的电化学反应"装置的正极、负极。
4、手拿磁体,靠近塑料瓶,明显感到有吸引力,这是由于塑料瓶中装了硫酸亚铁,说明硫酸亚铁是铁磁性物质。
5、将塑料瓶中的硫酸亚铁倒一些在纸上,压碎硫酸亚铁晶体,用磁体靠近硫酸亚铁,这时有一部分硫酸亚铁被吸引在磁体上,进一步说明硫酸亚铁是铁磁性物质。
6、将磁体用棉线挂在墙上一个钉子上让磁体悬空垂直不动,用装有硫酸亚铁的塑料瓶靠近磁体,当还未接触到悬空磁体时,可以看到悬空磁体已开始运动,此事更进一步说明硫酸亚铁是铁磁性物质。(注:用另一个塑料瓶装入硫酸亚铁饱和溶液产生的现象同样)
7、通过步骤4、5、6我们得到这样的共识,硫酸亚铁是铁磁性物质。
8、将塑料瓶中的硫酸亚铁适量倒在烧杯中,加入蒸溜水溶解硫酸亚铁。可以用饱和的硫酸亚铁溶液,然后倒入一个长方形的塑料容器中。实验是用的饱和硫酸亚铁溶液。装入长方形容器中的液面高度为40毫米。
9、将铁片分别放在塑料容器中的硫酸亚铁溶液两端中,但要留大部分在溶液之上,以便用电流表测量电流。由于两个电极是用的同种金属铁,没有电流的产生。
10、然后,在塑料容器的外面,将铁氧体磁体放在某一片铁片的附近,让此铁片处在磁埸中。用电流表测量两片铁片之间的电流,可以看到有电流的产生。(如果用单方向移动的电流表,注意电流表的正极应接在放磁体的那一端),测量出电流强度为70微安。为什么同种金属作电极在酸、碱、盐溶液中有电流的产生?电位差是怎样形成的?我是这样看这个问题的:由于某一片铁片处在磁埸中,此铁片也就成为磁体,因此,在此铁片的表面吸引了大量的带正电荷的铁离子,而在另一片铁片的表面的带正电荷的铁离子的数量少于处在磁埸中的铁片的带正电荷的铁离子数量,这两片铁片之间有电位差的存在,当用导线接通时,电流由铁离子多的这一端流向铁离子少的那一端,(电子由铁离子少的那一端铁片即电源的负极流向铁离子多的那一端铁片即电源的正极)这样就有电流产生。可以用化学上氧化-还原反应定律来看这个问题。处在磁埸这一端的铁片的表面由于有大量带正电荷的铁离子聚集在表面,而没有处在磁埸的那一端的铁片的表面的带正电荷的铁离子数量没有处在磁埸中的一端多,当接通电路后,处在磁埸这一端的铁片表面上的铁离子得到电子(还原)变为铁原子沉淀在铁片表面,而没有处在磁埸那一端的铁片失去电子(氧化)变为铁离子进入硫酸亚铁溶液中。因为在外接的电流表显示,有电流的流动,可以证明有电子的转移,而电子流动方向是由电源的负极流向电源的正极,负极铁片上铁原子失去电子后,就变成了铁离子,进入了硫酸亚铁溶液中。下图所示。
11、确定"磁场中的电化学反应"的正、负极,确认正极是处在磁体的位置这一端。这是通过电流表指针移动方向来确定的。
12、改变电流表指针移动方向的实验,移动铁氧体磁体实验,将第10步骤中的磁体从某一片上移开(某一片铁片可以退磁处理,如放在交变磁埸中退磁,产生的电流要大一些)然后放到另一片铁片附近,同样有电流的产生,注意这时正极的位置发生了变化,电流表的指针移动方向产生了变化。
如果用稀土磁体,由于产生的电流强度较大,电流表就没有必要调整0为50毫安处。而用改变接线的方式来让电流表移动。
改变磁体位置:如果用磁体直接吸引铁片电极没有浸在液体中的部份的方式来改变磁体位置,铁片电极不退磁处理也行。
下图所示磁体位置改变,电流表指针偏转方向改变。证明电流流动方向改变,《磁场中电化学反应》成立。电流流动方向说明了磁体在电极的正极位置。
三、实验结果讨论
此演示实验产生的电流是微不足道的,我认为此演示的重点不在于产生电流的强度的大小,而重点是演示出产生电流流动的方向随磁体的位置变动而发生方向性的改变,这就是说此电源的正极是随磁体在电源的那一极而正极就在磁体的那一极。因此,可以证明,"磁场中的电化学反应"是成立的,此电化学反应是随磁体位置发生变化而产生的可逆的电化学反应。请特别注意"可逆"二字,这是本物理现象的重点所在。
通过磁场中的电化学反应证实:物理学上原电池的定律在恒定磁场中是不适用的(原电池两极是用不同种金属,而本实验两极是用相同的金属)。
通过磁场中的电化学反应证实:物理学上的洛仑兹力(洛伦兹力)定律应修正,洛仑兹力对磁性运动电荷是吸引力,而不是偏转力。并且洛仑兹力要做功。
通过实验证实,产生电流与磁场有关,电流流流动的方向与磁体的位置有关。电极的两极是用的同种金属,当负极消耗后又补充到正极,由于两极是同种金属,所以总体来说,电极没有发生消耗。这是与以往的电池的区别所在。而且,正极与负极可以随磁体位置的改变而改变,这也是与以往的电池区别所在。
《磁场中电化学反应》电源的.正极与负极可以循环使用。
产生的电能大小所用的计算公式应是法拉弟电解定律,法拉第电解第一定律指出,在电解过程中,电极上析出产物的质量,和电解中通入电流的量成正比,法拉第电解第二定律指出:各电极上析出产物的量,与各该物质的当量成正比。法拉第常数是1克当量的任何物质产生(或所需)的电量为96493库仑。而移动磁体或移动电极所消耗的功应等于移动磁体或移动电极所用的力乘以移动磁体或移动电极的距离。
四、进一步实验的方向
1、在多大的铁片面积下,产生多大的电流?具体数字还要进一步实验,从目前实验来看,铁片面积及磁场强度大的条件下,产生的电流强度大。如铁片浸入硫酸亚铁溶液20毫米时要比浸入10毫米时的电流强度大。
2、产生电流与磁场有关,还要作进一步的定量实验及进一步的理论分析。如用稀土磁体比铁氧体磁体的电流强度大,在实验中,最大电流强度为200微安。可以超过200微安,由于电流表有限,没有让实验电流超过200微安。
3、产生的电流值随时间变化的曲线图A-T(电流-时间),还要通过进一步实验画出。
4、电解液的浓度及用什么样电解液较好?还需进一步实验。
五、新学科
由于《磁场中的电化学反应》在书本及因特网上查不到现成的资料,可以说是一门新学科,因此,还需要进一步的实验验证。此文起抛砖引玉之用。我希望与有识之士共同进行进一步的实验。
我的观点是,一项新实验,需要不同的时间、不同的人、不同的地点重复实验成功才行。
参考文献
注1、《蓄电池的使用和维护》一书中讲到碱性铁镍蓄电池的内容。
1979年北京第2版,统一书号:15045总20xx-有514湖南省邮电管理局《蓄电池的使用和维护》编写组,人民邮电出版社
作者:重庆桐君阁股份有限公司办公室刘武青&
化学实验报告13
实验名称
组装实验室制取氧气的装置
实验目的
正确地组装一套实验室制取氧气的装置,并做好排水集气的准备
实验器材、药品
大试管(Ф32mm×200mm)、带导管的橡皮塞(与试管配套)、酒精灯、铁架台(带铁夹)、木质垫若干块、集气瓶(125mL)、毛玻璃片、水槽(装好水)、烧杯(100mL)。
实验步骤
1. 检查仪器、药品。
2. 组装气体发生装置。
3. 检查气体发生装置的`气密性。
4. 按照实验室制取氧气的要求装配好气体发生装置。
5. 在水槽中用烧杯向集气瓶中注满水,盖好毛玻璃片,将集气瓶倒置在水槽中。
6. 拆除装置,整理复位。
化学实验报告14
一、实验目的
1、观测CO2临界状态现象,增加对临界状态概念的感性认识;
2、加深对纯流体热力学状态:汽化、冷凝、饱和态和超临流体等基本概念的理解;测定CO2的PVT数据,在PV图上绘出CO2等温线
3、掌握低温恒温浴和活塞式压力计的使用方法。
二、实验原理
纯物质的临界点表示汽液二相平衡共存的最高温度(T C)和最高压力点(PC)。纯物质所处的温度高于TC,则不存在液相;压力高于PC,则不存在汽相;同时高于TC和PC,则为超临界区。本实验测量TTC三种温度条件下等温线。
三、实验装置流程和试剂
实验装置由试验台本体、压力台和恒温浴组成(图2—3—1)。试验台本体如图2—3—2所示。实验装置实物图见图2—3—3。实验中由压力台送来的压力油进入高压容器和玻璃杯上半部,迫使水银进入预先装有高纯度的CO2气体的承压玻璃管(毛细管),CO2被压缩,其压力和容积通过压力台上的活塞杆的进退来调节。温度由恒温水套的水温调节,水套的恒温水由恒温浴供给。
CO2的压力由压力台上的精密压力表读出(注意:绝对压力=表压+大气压),温度由水套内精密温度计读出。比容由CO2柱的高度除以质面比常数计算得到。试剂:高纯度二氧化碳。
图2—3—1 CO2 PVT关系实验装置图
2—3—2试验台本体
1高压容器
2—玻璃杯
3—压力油
4—水银
5—密封填料
6—填料压盖
7—恒温水套
8—承压玻璃管
9—CO210精密温度计
四、实验操作步骤
1、按图2—3—1装好试验设备。
2、接通恒温浴电源,调节恒温水到所要求的实验温度(以恒温水套内精密温度计为准)。
3、加压前的准备——抽油充油操作
(1)关闭压力表下部阀门和进入本体油路的阀门,开启压力台上油杯的进油阀。
(2)摇退压力台上的活塞螺杆,直至螺杆全部退出。此时压力台上油筒中抽满了油。
(3)先关闭油杯的进油阀,然后开启压力表下部阀门和进入本体油路的阀门。
(4)摇进活塞杆,使本体充油。直至压力表上有压力读数显示,毛细管下部出现水银为止。
(5)如活塞杆已摇进到头,压力表上还无压力读数显示,毛细管下部未出现水银,则重复(1)——(4)步骤。
(6)再次检查油杯的进油阀是否关闭,压力表及其进入本体油路的二个阀门是否开启。温度是否达到所要求的实验温度。如条件均已调定,则可进行实验测定。
4、测定低于临界温度下的等温线(T= 20℃或25℃)
(1)将恒温水套温度调至T= 23℃左右,并保持恒定。
(2)逐渐增加压力,压力为左右(毛细管下部出现水银面)开始读取相应水银柱上端液面刻度,记录第一个数据点。读取数据前,一定要有足够的平衡时间,保证温度、压力和水银柱高度恒定。
(3)提高压力约,达到平衡时,读取相应水银柱上端液面刻度,记录第二个数据点。注意加压时,应足够缓慢的摇进活塞杆,以保证定温条件,水银柱高度应稳定在一定数值,不发生波动时,再读数。
(4)按压力间隔左右,逐次提高压力,测量第三、第四……数据点,当出现第一小滴CO2液体时,则适当降低压力,平衡一段时间,使CO2温度和压力恒定,以准确读出恰出现第一小液滴CO2时的压力。
(5)注意此阶段,压力改变后CO2状态的变化,特别是测准出现第一小滴CO2液体时的压力和相应水银柱高度及最后一个CO2小汽泡刚消失时的压力和相应水银柱高度。此二点压力改变应很小,要交替进行升压和降压操作,压力应按出现第一小滴CO2液体和最后一个CO2小汽泡刚消失的具体条件进行调整。
(6)当CO2全部液化后,继续按压力间隔左右升压,直到压力达到为止(承压玻璃管最大压力应小于)。
5、测定临界等温线和临界参数,观察临界现象
(1)将恒温水套温度调至T= ℃左右,按上述4的方法和步骤测出临界等温线,注意在曲线的拐点(P=)附近,应缓慢调整压力(调压间隔可为),以较准确的.确定临界压力和临界比容,较准确的描绘出临界等温线上的拐点。
(2)观察临界现象
a、临界乳光现象保持临界温度不变,摇进活塞杆使压力升至Pc附近处,然后突然摇退活塞杆(注意勿使试验台本体晃动)降压,在此瞬间玻璃管内将出现圆锥型的乳白色的闪光现象,这就是临界乳光现象。这是由于CO2分子受重力场作用沿高度分布不均和光的散射所造成的。可以反复几次观察这个现象。
b、整体相变现象临界点附近时,汽化热接近于零,饱和蒸汽线与饱和液体线接近合于一点。此时汽液的相互转变不象临界温度以下时那样逐渐积累,需要一定的时间,表现为一个渐变过程;而是当压力稍有变化时,汽液是以突变的形式相互转化。
c、汽液二相模糊不清现象处于临界点附近的CO2具有共同的参数(P,V,T),不能区别此时CO2是汽态还是液态。如果说它是气体,那么,这气体是接近液态的气体;如果说它是液体,那么,这液体又是接近气态的液体。
下面用实验证明这结论。因为此时是处于临界温度附近,如果按等温过程,使CO2压缩或膨胀,则管内什么也看不到。现在,按绝热过程进行,先调节压力处于MPa(临界压力)附近,突然降压(由于压力很快下降,毛细管内的CO2未能与外界进行充分的热交换,其温度下降),CO2状态点不是沿等温线,而是沿绝热线降到二相区,管内CO2出现了明显的液面。这就是说,如果这时管内CO2是气体的话,那么,这种气体离液相区很近,是接近液态的气体;当膨胀之后,突然压缩CO2时,这液面又立即消失了。这就告诉我们,这时CO2液体离汽相区也很近,是接近气态的液体。这时CO2既接近气态,又接近液态,所以只能是处于临界点附近。临界状态流体是一种汽液不分的流体。这就是临界点附近汽液二相模糊不清现象。
6、测定高于临界温度的等温线(T = 40℃左右)将恒温水套温度调至T=℃,按上述5相同的方法和步骤进行。
五、实验数据处理
表原始数据表23℃压强(Mpa)
将数据绘图如下:
六、实验结果讨论
1、由于实验器材的老化,实验数据本身的准确度不高,所以根据实验数据画出来的曲线误差较大。
2、加压的时候要缓慢加,不能过快,实验操作的时候有一组加压不够缓慢出现了较小的气泡,使得实验数据不够准确。
七、注意事项
1、实验压力不能超过MPa,实验温度不高于41℃。
2、应缓慢摇进活塞螺杆,否则来不及平衡,难以保证恒温恒压条件。
3、一般,按压力间隔左右升压。但在将要出现液相,存在汽液二相和汽相将完全消失以及接近临界点的情况下,升压间隔要很小,升压速度要缓慢。严格讲,温度一定时,在汽液二相同时存在的情况下,压力应保持不变。
化学实验报告15
一、前言
现有制造电池、蓄电池的原理是电化学反应。电极是不同种元素、不同种化合物构成,产生电流不需要磁场的参与。
目前有磁性材料作电极的铁镍蓄电池(注1),但铁镍蓄电池放电时没有外加磁场的参与。
通过数次实验证明,在磁场中是可以发生电化学反应的。本实验报告是研究电化学反应发生在磁场中,电极是用同种元素、同种化合物。
《磁场中的电化学反应》不同于燃料电池、磁流体发电。
二、实验方法和观察结果
1、所用器材及材料
(1):长方形塑料容器一个。约长100毫米、宽40毫米、高50毫米。
(2):磁体一块,上面有一根棉线,棉线是作为挂在墙上的钉子上用。还有铁氧体磁体Phi;30*23毫米二块、稀土磁体Phi;12*5毫米二块、稀土磁体Phi;18*5毫米一块。
(3):塑料瓶一个,内装硫酸亚铁,分析纯。
(4):铁片两片。(对铁片要进行除锈处理,用砂纸除锈、或用刀片除锈、或用酸清洗。)用的罐头铁皮,长110毫米、宽20毫米。表面用砂纸处理。
2、 电流表,0至200微安。
用微安表,由于要让指针能向左右移动,用表头上的调0螺丝将指针向右的方向调节一定位置。即通电前指针在50微安的位置作为0,或者不调节。
3、 " 磁场中的电化学反应"装置是直流电源,本实验由于要使用电流表,一般的电流表指针的偏转方向是按照电流流动方向来设计的,(也有随电流流动方向改变,电流表指针可以左右偏转的电流表。本实验报告示意图就是画的随电流流动方向改变,电流表指针可以向左或向右偏转的电流表)。因此本演示所讲的是电流流动方向,电流由"磁场中的电化学反应"装置的正极流向"磁场中的电化学反应"装置的负极,通过电流表指针的偏转方向,可以判断出"磁场中的电化学反应"装置的正极、负极。
4、 手拿磁体,靠近塑料瓶,明显感到有吸引力,这是由于塑料瓶中装了硫酸亚铁,说明硫酸亚铁是铁磁性物质。
5、 将塑料瓶中的硫酸亚铁倒一些在纸上,压碎硫酸亚铁晶体,用磁体靠近硫酸亚铁,这时有一部分硫酸亚铁被吸引在磁体上,进一步说明硫酸亚铁是铁磁性物质。
6、 将磁体用棉线挂在墙上一个钉子上让磁体悬空垂直不动,用装有硫酸亚铁的塑料瓶靠近磁体,当还未接触到悬空磁体时,可以看到悬空磁体已开始运动,此事更进一步说明硫酸亚铁是铁磁性物质。(注:用另一个塑料瓶装入硫酸亚铁饱和溶液产生的现象同样)
7、 通过步骤4、5、6我们得到这样的共识,硫酸亚铁是铁磁性物质。
8、 将塑料瓶中的硫酸亚铁适量倒在烧杯中,加入蒸溜水溶解硫酸亚铁。可以用饱和的硫酸亚铁溶液,然后倒入一个长方形的塑料容器中。实验是用的饱和硫酸亚铁溶液。装入长方形容器中的液面高度为40毫米。
9、 将铁片分别放在塑料容器中的硫酸亚铁溶液两端中,但要留大部分在溶液之上,以便用电流表测量电流。由于两个电极是用的同种金属铁,没有电流的产生。
10、 然后,在塑料容器的外面,将铁氧体磁体放在某一片铁片的附近,让此铁片处在磁埸中。用电流表测量两片铁片之间的电流,可以看到有电流的产生。(如果用单方向移动的电流表,注意电流表的正极应接在放磁体的那一端),测量出电流强度为70微安。为什么同种金属作电极在酸、碱、盐溶液中有电流的产生?电位差是怎样形成的?我是这样看这个问题的:由于某一片铁片处在磁埸中,此铁片也就成为磁体,因此,在此铁片的表面吸引了大量的'带正电荷的铁离子,而在另一片铁片的表面的带正电荷的铁离子的数量少于处在磁埸中的铁片的带正电荷的铁离子数量,这两片铁片之间有电位差的存在,当用导线接通时,电流由铁离子多的这一端流向铁离子少的那一端,(电子由铁离子少的那一端铁片即电源的负极流向铁离子多的那一端铁片即电源的正极)这样就有电流产生。可以用化学上氧化-还原反应定律来看这个问题。处在磁埸这一端的铁片的表面由于有大量带正电荷的铁离子聚集在表面, 而没有处在磁埸的那一端的铁片的表面的带正电荷的铁离子数量没有处在磁埸中的一端多,当接通电路后,处在磁埸这一端的铁片表面上的铁离子得到电子(还原)变为铁原子沉淀在铁片表面,而没有处在磁埸那一端的铁片失去电子(氧化)变为铁离子进入硫酸亚铁溶液中。因为在外接的电流表显示,有电流的流动,可以证明有电子的转移,而电子流动方向是由电源的负极流向电源的正极,负极铁片上铁原子失去电子后,就变成了铁离子,进入了硫酸亚铁溶液中。下图所示。
11、 确定"磁场中的电化学反应"的正、负极,确认正极是处在磁体的位置这一端。这是通过电流表指针移动方向来确定的。
12、 改变电流表指针移动方向的实验,移动铁氧体磁体实验,将第10步骤中的磁体从某一片上移开(某一片铁片可以退磁处理,如放在交变磁埸中退磁,产生的电流要大一些)然后放到另一片铁片附近,同样有电流的产生,注意这时正极的位置发生了变化,电流表的指针移动方向产生了变化。
如果用稀土磁体,由于产生的电流强度较大,电流表就没有必要调整0为50毫安处。而用改变接线的方式来让电流表移动。
改变磁体位置:如果用磁体直接吸引铁片电极没有浸在液体中的部份的方式来改变磁体位置,铁片电极不退磁处理也行。
下图所示磁体位置改变,电流表指针偏转方向改变。证明电流流动方向改变,《磁场中电化学反应》成立。电流流动方向说明了磁体在电极的正极位置。
三、实验结果讨论
此演示实验产生的电流是微不足道的,我认为此演示的重点不在于产生电流的强度的大小,而重点是演示出产生电流流动的方向随磁体的位置变动而发生方向性的改变,这就是说此电源的正极是随磁体在电源的那一极而正极就在磁体的那一极。因此,可以证明,"磁场中的电化学反应"是成立的,此电化学反应是随磁体位置发生变化而产生的可逆的电化学反应。请特别注意"可逆"二字,这是本物理现象的重点所在。
通过磁场中的电化学反应证实:物理学上原电池的定律在恒定磁场中是不适用的(原电池两极是用不同种金属,而本实验两极是用相同的金属)。
通过磁场中的电化学反应证实:物理学上的洛仑兹力(洛伦兹力)定律应修正,洛仑兹力对磁性运动电荷是吸引力,而不是偏转力。并且洛仑兹力要做功。
通过实验证实,产生电流与磁场有关,电流流流动的方向与磁体的位置有关。电极的两极是用的同种金属,当负极消耗后又补充到正极,由于两极是同种金属,所以总体来说,电极没有发生消耗。这是与以往的电池的区别所在。而且,正极与负极可以随磁体位置的改变而改变,这也是与以往的电池区别所在。
《磁场中电化学反应》电源的正极与负极可以循环使用。
产生的电能大小所用的计算公式应是法拉弟电解定律,法拉第电解第一定律指出,在电解过程中,电极上析出产物的质量,和电解中通入电流的量成正比,法拉第电解第二定律指出:各电极上析出产物的量,与各该物质的当量成正比。法拉第常数是1克当量的任何物质产生(或所需) 的电量为96493库仑。而移动磁体或移动电极所消耗的功应等于移动磁体或移动电极所用的力乘以移动磁体或移动电极的距离。
四、进一步实验的方向
1、 在多大的铁片面积下,产生多大的电流?具体数字还要进一步实验,从目前实验来看,铁片面积及磁场强度大的条件下,产生的电流强度大。如铁片浸入硫酸亚铁溶液20毫米时要比浸入10毫米时的电流强度大。
2、 产生电流与磁场有关,还要作进一步的定量实验及进一步的理论分析。如用稀土磁体比铁氧体磁体的电流强度大,在实验中,最大电流强度为200微安。可以超过200微安,由于电流表有限,没有让实验电流超过200微安。
3、 产生的电流值随时间变化的曲线图A-T(电流-时间),还要通过进一步实验画出。
4、 电解液的浓度及用什么样电解液较好?还需进一步实验。
五、新学科
由于《磁场中的电化学反应》在书本及因特网上查不到现成的资料,可以说是一门新学科,因此,还需要进一步的实验验证。此文起抛砖引玉之用。我希望与有识之士共同进行进一步的实验。
我的观点是,一项新实验,需要不同的时间、不同的人、不同的地点重复实验成功才行。
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