“铵盐与碱反应不一定是吸热反应”的实验探究与创新

一、问题的提出高中化学人教版化学必修二第六章第一节化学反应与能量中,探究化学反应与热能的实验6-2,教材是这样设计的实验:将20 g Ba(OH)_(2)·8H_(2)O晶体研细后与10 g NH_(4)Cl晶体一起放入烧杯中,并将烧杯放在滴有几滴水的木片上。

吸热反应演示实验的再改进

在已有实验改进成果的基础上,对吸热反应演示实验进行再改进,主要围绕反应装置、现象呈现、尾气处理3个方面重新设计装置。变色粉随温度降低呈孔雀绿和浸有酚酞的滤纸花遇氨气变红形成“绿树红花”的现象,分别从定性和定量的角度说明了反应吸热。对氨气进行尾气处理,减少污染。

吸热反应的一体化实验设计

利用可逆测温试纸、磁力搅拌器、集气瓶以及注射器等实验材料,设计并制作中学化学吸热反应实验装置.该装置既能充分搅拌固体反应物,同时也能消除生成物氨气对环境的污染,还能测出吸热反应过程中的温度变化,从而解决教材中吸热反应实验设计存在的问题,提高了教学效果.

吸热反应实验的再改进

利用可逆测温试纸、玻璃水槽、玻璃钟罩以及玻璃试管等实验材料,设计并制作中学化学吸热反应实验装置。该装置既能测出吸热反应过程中的温度变化,又能大幅降低有毒试剂的用量并消除生成物氨气对环境的污染,从而解决教材中吸热反应实验存在的问题,提高了化学教学效果。

槽式聚光光伏-光热化学互补系统中吸热反应管性能研究

本文以槽式聚光光伏-光热化学互补系统为对象,并以甲醇裂解反应为例,探究了该系统内的吸热反应管在入射光谱仅为透过的红外光谱波段时的性能。研究结果表明,当几何聚光比为21.4时,透射到吸热反应管的红外光谱能量转化为太阳能燃料化学能的效率可达54%~58%。此外,还研究了太阳直射辐射强度、甲醇进口流量、甲醇进口温度等关键运行参数对吸热反应管中反应管温度、甲醇转化率等的影响。本文的研究工作为探索聚光光伏-光热化学互补方法提供了一种可能。

乙醇辅助碳氢燃料催化吸热反应

先进飞行器对燃料的冷却能力提出了苛刻的要求,迫切需要开发高性能吸热燃料和反应技术。基于醇类可以促进重油裂解提高低碳烯烃选择性的特性,提出乙醇辅助碳氢燃料催化吸热反应的研究设想。采用浆液涂敷法在高温合金管上制备了多种涂层催化剂,在电加热单管反应装置上评价了乙醇辅助碳氢燃料催化吸热反应性能。研究发现,在400~600℃的中低温条件下,乙醇可以在镍修饰的ZSM-5分子筛涂层催化剂作用下脱水生成乙烯,510℃时热沉提高约20%;在更高温度时,乙醇脱除的水可以参与蒸汽重整反应促进燃料吸热;而均相添加剂可以进一步与涂层催化剂协同作用,抑制结焦生成,将体系工作温度提升至791℃,获得3.71 MJ·kg^-1的热沉。

一种有效的实验研究模式——利用传感技术对吸热反应热效应的实验研究

利用传感技术并结合理论计算探讨了“氢氧化钡晶体和氯化铵晶体反应”这一经典吸热反应中的能量变化，给出了各微观过程对反应热效应的贡献。研究过程中采用了“结合教学内容提出探究课题，充分利用现代实验仪器，将现象分析、过程假设和理论计算融为一体”的实验研究方法。

关于吸热反应的研究

对于铵盐冷却性能的实验研究结果表明，铵盐作为固／固式冷却剂时，其冷却效果与室温、溶剂盐和溶质盐的配比组成有关，八水氢氧化钡与氯化铵的冷却效果最好，但污染环境；十二水磷酸氢二钠与硝酸铵、十水碳酸钠与硝酸铵不仅有较佳的制冷效果，而且可再生重复利用，不会造成环境污染，不仅可望在社会生活中得到应用，而且可用作教科书“化学反应中的能量变化”内容学习中的“吸热反应实验”。

吸热反应实验创新设计

人教版化学必修2中的吸热反应实验,以Ba（OH）2·8H2O晶体与NH4Cl晶体为反应原料,药品用量多、价格高且有污染。改进实验从药品用量、仪器、产物处理等方面进行了探究,结果表明,在一定条件下,选择柠檬酸（H3C6H5O7·H2O）固体与Na2CO3·10H2O固体混合、柠檬酸饱和溶液与NaHCO3固体混合,都有吸热效应,适合学生进行小组或家庭实验,亲身体验常温下自发进行的吸热反应。

吸热反应演示实验的再改进

针对现行高中化学必修2教材中设置的吸热反应演示实验的药品消耗量较大、产生的氨气容易造成教室内的空气污染、实验成功率偏低等不足,本着简洁、实效、环保的理念,从反应容器、检测手段和尾气吸收三个方面进行改进,重新设计了吸热反应实验演示装置.实践表明,该实验装置简单、操作简便、现象明显、资源节约、环保等优点,达到了优化改进的目的.

吸热反应实验的再研究

针对高中化学教材中吸热反应实验存在的问题做了研究和改进。利用玻璃水槽、微型热敏温度计、备课仪和触控一体机等器材设计实验新装置,集搅拌、反应、检验、吸收及温度变化显示为一体,既能随时观察实验过程的温度变化,又可使温度变化的数字得以放大,增强了实验的可观察性。改进实验具有全封闭、试剂用量少、见效快、易观察等特点。

吸热反应演示实验的改进

1问题的提出 Ba（OH）2·8H2O与NH4Cl的反应及实验被新旧人教版、苏教版等多个版本高中教材选作吸热反应的研究对象，但是该实验采用小烧杯盛装药品而导致的污染问题尚未引起足够重视。该内容授课时正值夏秋之交，此时各地气温尚高，为使该反应吸热效应更明显，实践中老师们习惯于加大药品用量以达到实验目的，但由此导致氨气的污染问题十分突出。

氢氧化钡晶体与氯化铵晶体吸热反应的实验改进

人教版普通高中课程标准实验教科书化学必修2“化学能与热能的相互转化”一节中，通过“Ba（OH）2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应”这个典型实验，让学生认识和感受化学反应中的吸热现象。笔者在实际教学过程中发现：当环境温度略高时，烧杯和玻璃片往往无法粘在一起，且产生的氨气扩散到空气中，污染环境。基于以上考虑，笔者多次实验，创新设计了一套集科学性、趣味性、观赏性于一体的封闭式装置。

“放热反应和吸热反应”实验的改进

全日制普通高级中学化学教科书（必修）第一册（人民教育出版社，2007年1月第2版）中，第17页实验1—3，1-4是有关“放热反应和吸热反应”的内容，该演示实验对热量变化的感知方式是：用手触摸试管外壁、用温度计测量反应前后溶液温度的变化或观察水是否由于结冰而将玻璃与小烧杯黏在一起，但这些方法不能让所有的学生在第一时间观看到实验现象。因此，笔者对该实验进行了改进。

八水合氢氧化钡与氯化铵吸热反应实验改进

对Ba（OH）2·8H2O与NH4C1的吸热反应实验进行改进，使用简单的实验仪器，减少药品用量，使学生能亲身感受化学反应能量的变化。

吸热反应实验的环保改进

人教版普通高中课程标准实验教科书化学必修2第34页“化学能与热能的相互转化”一节中，需要通过演示“氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应”实验，让学生认识反应吸热的概念。

吸热反应实验装置的创新设计

现行高中化学教材中的吸热反应实验污染严重,实验结果受环境温度影响较大。利用红外测温仪、可乐瓶制作的钟罩、小烧杯、三角支架等器材,巧妙地设计出吸热反应实验装置,将反应、搅拌和氨气吸收一体化完成。同时,运用先进的测温手段能够实时监测反应过程的温度变化。实验过程绿色环保、反应迅速、现象直观、趣味性强。

利用仪器组合法进行吸热反应改进

在人教版高中化学教材中，吸热反应的演示实验是化学2第2章第1节《化学能与热能》里呈现的内容。通过演示实验可使化学反应中的热量变化显性化，学生能够亲身感受化学能与热能的相互转化，从而有助于学生建构有意义的知识体系，而吸热反应演示实验的高成功率、现象的明显可视化等都是达到以上目标的前提.