胶体实验改进

胶体实验改进

  Fe(OH)3胶体的制备及胶体的丁达尔现象实验是中学化学教材中的一个经典实验。教材中的操作沿用了以往教材中的实验方法，既缺乏创新意识，又存在很多弊端，不适于“科学探究”。

一、教材中的常规实验方法

1. 教材中的实验方法（见人教版课标教材化学1之25页的“科学探究”栏目）。

2. 教材中常规实验方法的弊端

（1）耗时过长，不适于作为演示实验的方法。教材中“Fe(OH)3胶体的制备实验”方法是先用烧杯取20mL蒸馏水，再在酒精灯火焰上加热至沸腾（然后在沸水中滴加FeCl3饱和溶液）。上述加热时间一般是十几分钟，有时甚至是近二十分钟。分析该方法消耗时间较长的原因有三个：第一，给烧杯加热，需要加垫石棉网，石棉网的存在，使烧杯受热均匀，但也浪费了过多的热量，使烧杯内蒸馏水的温度升高特别慢；第二，需要加热的蒸馏水量较多；第三，烧杯口宽、浅且为敞口，故散热快。

（2）成功率低，影响了演示实验的示范效果。用教材中的实验操作方法制备Fe(OH)3胶体，有时在沸水中滴入FeCl3饱和溶液的同时，会迅速出现Fe(OH)3沉淀，或者在制备出Fe(OH)3胶体后，慢慢出现Fe(OH)3胶体凝聚现象，导致实验失败。

（3）操作繁琐，致使简单的实验过于复杂化。无论是Fe(OH)3胶体的制备，还是胶体丁达尔现象实验，用教材中的实验方法进行操作，都非常繁琐，使原本操作简单的实验过于复杂化。

二、改进后的实验方法

1. 实验用品：试管（18mm×180mm）、试管夹、酒精灯、火柴、滴管、激光笔或多媒体激光教杆；蒸馏水、FeCl3饱和溶液、CuSO4饱和溶液

2. 实验步骤及实验方法

（1）在试管中取2 mL～3mL蒸馏水，用试管夹夹持试管在酒精灯火焰上小心加热（勿使试管口朝向有人的地方，防止沸水溅出伤人）。

（2）待试管中的蒸馏水沸腾后，用滴管取FeCl3饱和溶液2滴－3滴滴加到沸水中（注意：蒸馏水沸腾后至滴加完FeCl3饱和溶液这段时间，加热着的试管不要离开酒精灯火焰，且需稍加振荡）。可以观察到试管内液体立刻变为颜色较饱和FeCl3溶液深的红褐色，且为透明状态（这就是Fe(OH)3胶体！）。

（3）取激光笔，使激光光束在水平方向上照射试管中的Fe(OH)3胶体。该操作若在讲台上进行，全班同学都可从试管侧面观察到试管内，Fe(OH)3胶体中有一条光亮的 “通路”。而另取一瓶CuSO4饱和溶液，重复上述操作，溶液中却没有光线“通路”。

3. 改进后的微型实验优点

（1）药品用量少，节约意识强。蒸馏水用量由教材中常规实验的20mL减少为改进后的2 mL～3mL，FeCl3饱和溶液由1 mL～2mL减至2滴～3滴。该实验改进后，药品用量为常规实验用量的十分之一到几十分之一（1 mL合25滴～30滴），使学生亲眼目睹了教师演示实验的节约，有利于学生节约意识和可持续发展意识的养成。

（2）耗用时间短，课堂效率高。改进后的Fe(OH)3胶体制备实验只需1分钟，加上丁达尔现象实验也不过3分钟。所以应用该方法制备Fe(OH)3胶体，课堂时间大为缩短，保证了该节教学任务的顺利完成，提高了课堂效率。

（3）操作方法简，现象很明显。Fe(OH)3胶体制备实验中，当把饱和FeCl3溶液滴加到沸水中时，可通过稍加振荡试管，使其中的FeCl3与水充分接触，防止局部沸水中的FeCl3过多而不能及时水解，甚至局部过多的FeCl3使已水解产生的Fe(OH)3胶体发生凝聚。而试管的这种振荡操作，在烧杯实验中是无法完成的，只能通过持续加热或用玻璃棒搅拌来完成，而“加热”或“玻璃棒搅拌”这些操作也可能会致使已制备的Fe(OH)3胶体凝聚。

（4）实验效果好，成功率极高。由于采取试管盛装蒸馏水进行加热操作，试管底部完全被火焰包围，所以试管内的蒸馏水升温快；试管结构较烧杯窄且深，散热慢，且其内气压高，所以沸腾后水温高且稳定，故实验成功率高（成功率几乎为100％）。作者 山东 娄善平 此文发表在素质教育报化学专刊教师版第5期总第5期

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