因此現行教科書上介紹用藍色的鈷玻璃濾去黃光觀察鉀離子的顏色。但是,在一般條件差的縣中學和區中學,藍色的鈷玻璃很難找到。即是找到,也是很小一塊,隻夠一個人觀察,做演示實驗讓全班學生觀察實在不行。
為此,四川城口中學杜傑老師找到了一種改進的方法,增強了實驗效果。
用一張20cm×20cm的透明軟膠片,在其固色麵上均勻地塗上市售12色彩色筆中的天藍色或用天藍色染料配成溶液浸泡。再把塗有蘭色的透明膠片用兩塊硬紙片剪成的正方形的紙框夾死,做成幻燈片一樣。
演示時,把它放在酒精燈的前麵,使全班學生都能夠透過這膠片觀察到鉀離子的淺紫色火焰,效果很好。
妙用火柴巧做鉀離子的焰色反應
在以往的演示實驗中,用鉑絲蘸取鉀鹽做鉀離子的焰色反應,操作困難,效果很不明顯,不是很難看到紫色,就是因鉑絲上沾的藥品太少,灼燒中很快變成無色,隔著藍色的鈷玻璃難以看清。
在用火柴點燃酒精燈時,無意中,我手拿藍色鈷玻璃繞過火柴的火焰,霎那間,奇妙的現象突然閃過我的眼前,出現美麗的紫色。其現象遠遠勝過鉑絲蘸取鉀鹽灼燒的現象,令人喜出望外。又重複做了多次,每次現象都十分清晰美觀。火柴杆燃燒的灰--草木灰,其主要成分是K2CO3,也不用再蘸取什麼鉀鹽了。
這一實驗不僅簡單易行,而且效果很好。
自製“鈷玻璃片”
材料:無色透明的平板玻璃兩片,其麵積以不小於20cm2為宜,可用破碎了的窗玻璃。深藍色墨水。
製作:將玻璃片洗淨涼幹,在其中一片的中央滴一滴深藍色墨水,將另一片蓋在上麵,用手捏住這兩片玻璃,使墨水擴展,透過無氣泡處的深藍色墨水,觀察鉀的紫色火焰,效果很好。可在課前做好,學生可人手一個。
焰色反應的一點改進
中學化學課中常用焰色反應的方法來定性鑒別K+、Na+、Ca++、Ba++、Li+、Sr++、Cu++等離子,但在實驗過程中現象往往不明顯。
西安市一中郭雲芳老師分析其原因有以下幾個方麵:
(1)酒精燈的火焰溫度較低(約500℃)使有些離子的焰色不明顯,如Ca++、Ba++等。
(2)酒精燈火焰呈黃色,幹擾了一些離子的焰色反應。
(3)學生實驗過程中不嚴格按操作規程做,易互相幹擾,鑒別困難。
除現象不明顯外,用價格昂貴的鉑絲不經濟,學生易損壞,造成很大浪費。根據上述情況,既要達到現象明顯又要經濟,在化學教學過程中西安一中郭雲芳老師對中學化學焰色反應實驗進行了一些改進。
實驗物品:
(1)普通酒精燈。
(2)酒精燈氣化罩。
(3)鐵絲玻棒。
(4)各種要檢驗的陽離子溶液(濃度不要求)。
實驗準備:
(1)酒精燈:
由於酒精燈的火焰為黃色,經實驗加上一個多孔的罩可使火焰成無色或淡藍色(白天看近乎無色)。故需自製一氣化罩。(如圖(1)所示)取一薄鐵皮(罐頭盒的鐵皮也可),按酒精燈頭下口的周長為長度(稍長一點以合縫),寬約8-10厘米,按間隔8-10毫米鈷孔,孔的直徑約1~2毫米左右。也可用鐵釘均勻衝孔(如圖(2)所示),然後把鈷過孔的薄鐵皮做成一個圓筒,使之恰好套在酒精燈頭上,下端要合嚴實,也可用石棉塞緊,防止漏氣。滅燈時用鐵片壓住筒口即可。
(2)鐵絲玻棒:
①材料:回形針或無鏽鐵絲。內徑為3毫米左右,長度為20-30厘米的玻璃管。
②製作:
先將回形針拉直,一端彎成一個小鉤,以存溶液,如圖(4)。將玻管一端在噴燈上加熱,快要封口時(約乘直徑為2毫米左右小孔時)立即將沒有小鉤的那端鐵絲在噴燈上加熱至紅透,待玻管剛封口,馬上將紅透鐵絲插入玻璃管內,注意鐵絲不要觸及管壁,否則冷卻後易破裂。冷卻待用。
實驗步驟:
(1)先將鐵絲玻棒放在無色燈焰部分灼燒到無色,蘸取待測鹽溶液少許,放在無色焰上,觀察焰色。
(2)每做完一種離子的檢驗應先用水洗淨鐵絲,再用濃鹽酸浸泡、涮洗、放在燈焰上灼燒到無色後再蘸取另一種待測離子溶液進行焰色檢定。
(3)K+的焰色反應應隔鈷玻璃觀看。
注意事項:
(1)酒精燈氣化罩的下方與燈具應配合緊密,防止空氣從下端進入,以免火焰呈黃色,溫度也下降,影響實驗效果。
(2)製作鐵絲玻棒時,玻管加熱應盡量與地麵垂直,這樣做出的鐵絲玻棒既美觀、又耐用。
不要直接用玻棒製作,這是因為玻棒與鐵絲的膨脹係數不同易造成斷裂。
(3)每檢驗完一種離子,鐵絲必須嚴格按步驟洗淨再做下麵的焰色反應。
(4)各種鹽溶液應用溶解性較好的鹽,如無可溶性的鹽也可用晶體直接灼燒,如:碳酸鋇(BaCO3),但晶體灼燒後鐵絲比較難洗淨。