1、中学化学课外活动暨微型化学实验册端木守拙 搜集一.香波的制作1.原理肥皂有较强的碱性，且易与硬水中的钙、镁离子形成沉淀，而洗洁精的去油脂能力又太强。都不宜经常与皮肤接触。而香波是洗发护发的美发用品，它不仅能使头发蓬松、发亮，富有弹性，而且既不损害皮肤，又能去屑减脂，如加入适当的药物，还能促进头皮的新陈代谢，以及治疗头癣症等。2.配方（份）（1）乳液香波配方(2）液体香波配方（3）透明液体香波 3.操作（1）乳液香波先将水加热至沸，再逐一加入十二烷基硫酸钠、硬脂酸、硬脂酸镁、氯化铵，全部溶解后，边冷却边搅拌，在 40左右加入香料及少防腐剂。搅拌均匀，冷却到室温即可。（2）液体香波将椰子油脂肪酸和
2、油酸加入丙二醇中，搅拌、加热至 60。投入三乙醇胺，中和至 pH 值 78.5。上述香波原液用 60的水稀释，根据粘度的需要，香波原液：水为 1113。然后加入香精、颜料、防腐剂等。（3）透明液体香波与乳液香波操作相同。4.说明防腐剂可采用福尔马林（甲醛），加入后的含量控制在0.10.2% 二.洗洁精的制作1.原理肥皂因碱性较强，经常使用对皮肤有损害，另外也不宜在硬水中洗涤（肥皂会和硬水中的钙、镁离子生成沉淀），也不适合洗衣机使用。用肥皂还要耗用大量的动植物油脂。为此人们研究、合成了多种的洗涤剂，例如固体的合成洗衣粉、液态的洗洁精等。它们的主要活性成份为烷基磺苯酸钠、脂肪醇硫酸钠等。将他们以一
3、定比例配合，加上一些添加剂即会产生极好的洗涤效果，而且克服了上述肥皂所有的缺陷。下面仅介绍洗洁精制作的一个较为普通、简单的配方。2.配方3.操作将 1000 毫升水倾入一只大小相宜的锅里，逐一加入十二烷基苯磺酸钠、十二醇硫酸钠。加热、搅拌使固体物质全部溶解。再加入氯化钠，搅拌后保持 90左右温度约 1 小时。再让溶液自然冷却。冷却到 40时再注入乙醇及少量香精，搅拌均匀即可。4.说明十二烷基苯磺酸钠及十二醇硫酸钠由于产地、品级不同，其活性含量往往也不一样，再加上有时购得的原料并非固态（往往为浓度不一的粘稠液体），故上述配方比例可自行调节。其中氯化钠的作用为增加洗洁精的粘度。但氯化钠加得过多又会
4、提高洗洁精的冻结点。加入乙醇既可降低冻结点，又可防止洗洁精变质三.护肤霜的配制1.原理护肤霜是硬脂酸和硬脂酸化合物分散在水中的乳化体，颜色洁白，涂在皮肤上后有类似雪 花立即消失的现象，故又称为雪花膏（也称润肤膏）。护肤霜涂在皮肤上，水分蒸发后就留下一层硬脂酸、硬脂酸皂和保湿剂所组成的薄膜，使皮肤与干燥空气隔离，防止皮肤干燥、开裂。为增加皮肤的润滑性，增强皮肤的代谢性能和人体表皮的乳化薄膜，还常在润肤霜中添加某些营养物质，制成营养护肤霜。常用的营养性物质有：珍珠水解液、人参浸出液、蜂王浆、维生素 A、D、E，水解蛋白等。2.配方（份）3.操作先将硬脂酸熔化，边搅拌边加入甘油，同时徐徐升温至 80
5、左右。另将碱性试剂溶于水中，也加热至 80左右，两者温度尽可能一致。然后将两液混合，不停地单方向搅拌，一直搅拌到约 40，加入香精和少量防腐剂后，再搅拌到室温，装瓶封存即可。4.说明如需添加营养性物质，可按如下提供的部分配方自己调制。（1）人参浸出液。用量为润肤霜的 5%。它含有抑制黑色素的天然物质和多种人体需要的营养素。能增强细胞活力，延迟皮肤衰老。（2）蜂王浆用量为润肤霜的 0.40.6%，它含有多种维生素、微量酶和激素的复合体，能增加细胞活力。（3）维生素 A用量为 10005000 国际单位/克（润肤霜）。主要作用为防止细胞不正常的角化。（4）维生素 D用量为 100500 国际单位/
6、克（润肤霜）。其对皮肤的创伤有治疗作用。（5）维生素 E用量为润肤霜的 0.5%（润肤霜）。它有增强皮肤吸收油脂的功能，能避免皮肤干枯粗糙，防止头发失去光泽等四. 蛋壳刻画涂色1.原理蛋壳主要成分为碳酸钙，碳酸钙遇到酸就会反应而放出二氧化碳气体。所以鸡蛋壳浸在食醋中便会逐步地产生气泡而被腐蚀掉。而且蛋壳里层的颜色要比表层淡得多。而在壳上涂上白蜡的部分因阻止了与酸的接触从而仍保持原状。这样，用蜡在鸡蛋壳上绘的画就成为一幅生动的雕刻作品。2.用品鸡蛋壳、毛笔，烧杯，乙酸乙酯，白蜡，醋精，颜料，玻璃棒。3.操作取一只鸡蛋，洗去表面脏物再把水擦干。另取 12 克白蜡（可用平时照明用的蜡烛），压成碎屑放
7、入一小烧杯中，再慢慢滴加有机溶剂（如苯、乙酸乙酯、油漆稀释剂等都可以）边滴边搅拌，使白蜡碎屑溶于溶剂成为糊状。如无有机溶剂，也可将小烧杯置于石棉网上，用微火使蜡熔化。用一支小楷笔，蘸取上述白蜡液，在洗净的蛋壳上绘上自己所需的画（如想画得好一些，可用铅笔预先在蛋壳上打上草稿），然后将鸡蛋静置约 0.51 小时，使所绘的笔迹干燥至不再粘手为止。如为熔化蜡，只要待其冷却即可。（如图）取一只烧杯，注入约半杯食用醋精（只要够把鸡蛋浸没即可） ，如在实验室也可配制1020%的冰醋酸溶液代替。将绘上蜡画的鸡蛋投入，当蛋壳表面产生一个个气泡后，用棒拨动鸡蛋，使蛋的表面与溶液均匀接触。这样浸泡 10 分钟至数小
8、时。具体时间要看酸的浓度而定。较浓的冰醋酸溶液反应较快，食用醋的反应较慢，取出鸡蛋后如看到已有明显的腐蚀现象既可用水洗涤。再用小刀把蜡轻轻刮去即可。这时蛋壳表面已有明显的图案，如用刀刻出的画一般，很富有情趣。被腐蚀处很易上色。用各种颜色涂上，则更为漂亮。最后用铁钉将蛋的二端各打一个小孔，用嘴把蛋内的蛋白、蛋清吹在一个碗内即可五. 烟灰作催化剂1.原理的稀有元素。这些元素及化合物在蔗糖燃烧时可起催化作用，使蔗糖的燃烧继续下去而不熄灭。 2.用品酒精灯，镊子，方糖，香烟灰。3.操作用镊子夹住一小块方糖，放在火焰上，能见方糖表面熔融，部分熔融的糖还会发生碳化，但不会燃烧。将这表面已熔融的方糖沾一些香
9、烟灰再放在火焰上，只见方糖很快地着火燃烧起来。这时移开酒精灯，能见方糖继续燃烧，发出蓝色的火焰。4.说明糖是由碳、氢、氧三种元素组成的有机物。接触火不易烧燃，但加上催化剂后能促进化学变化。烟灰是一种特殊的催化剂。这块方糖燃烧完毕后，烟灰的组成和质量没有变化，可以继续使用六. 硫酸铜的制取（以孔雀石为原料）泡（用量视矿石含铜量而定），不断搅拌，反应完毕后，静止澄清，取出澄清液蒸发浓缩 至饱和，冷却结晶。如反应后溶液中含铜等杂质量较多，可加入铁屑，使铜以粉状析出，然后再洗涤、过滤。得到的铜粉在高温下在空气中灼烧，使铜粉转变为黑色的氧化铜。在氧化铜中加入适量的稀硫酸，使之全部转化为硫酸铜，将溶液再经
10、澄清、蒸发、浓缩、冷却、结晶等一系列方法获得所需产品。八. 铜镜实验设计一、实验装置实验装置见下图：1蘸乙醛的脱脂棉，2附着试管内壁的氧化铜，3石蕊试液二、实验步骤1在试管中加入少量研细的硝酸铜晶体，加热使之熔化，轻轻转动试管，使熔化的硝酸铜均匀附着试管内壁上，继续加热，使硝酸铜分解，在试管内壁上附着一层黑色氧化铜。2在另一支试管中装入一团浸有乙醛溶液的脱脂棉，并按图连接好实验装置。3先用酒精灯加热氧化铜 1 分钟，然后用另一酒精灯小火加热脱脂棉，使乙醛挥发，与氧化铜发生反应，取可得到光亮的铜镜。4尾气通入紫色石蕊试液中，试液变红色，说明有乙酸生成。三、反应原理2Cu(NO3)2 = 2CuO
11、 + 4NO2+ O2（加热）CH3CHO + CuO = Cu + CH3COOH（加热）四、说明该实验操作简便，现象直观有趣，可激发学生学习化学的兴趣，巩固硝酸盐分解、乙醛性质等知识，培养学生的观察能力和实验能力。因此，该实验可作为课堂补充实验或课外兴趣小组课外科技活动内容之一九. “吹气法”监测“酒后驾车”实验改进 利用“吹气法”检验司机是否“酒后驾车” ，利用的是 CrO3 与浓 H2SO4 的混合物与乙醇蒸气反应时颜色的变化：2CrO3（红色）+ 3H2SO4（浓）+ 3C2H5OH Cr2 (SO4)3（绿色）+ 3Ch3CHO + 6H2O因此有两点需要解决：一是选择性能优良的“
12、载体” ；二是确保气体的吹入，以保证监测结果的可信度。关于载体，必须满足以下要求：1颜色是白色的，以便观察药液颜色的变化；2化学性质稳定，不与 CrO3、浓 H2SO4 反应。3疏松多孔，以便浸润药液，吸咐“酒气” ；4寻觅容易、价格便宜、替换方便。笔者曾用棉花、石棉绒、泡沫塑料、硅胶、粉笔等大量物质作载体进行实验。了现“粉笔” （主要成份：石膏）最符合以上要求。为了确保“司机“真正将气” “吹入” ，笔者在检测装置上安了一个“小气笛” ，以显示气流的通过，整个实验快捷、可靠，充满趣味。其中：气笛可选用乐队“定调器”或其它小哨笛；粉笔为普通白色粉笔。所用药品为：浓 H2SO450mL，CrO3
13、 在 11H2SO4 中的饱和溶液 50mL，酒精 30mL十. “黑面包”实验的改进【改进原因】对高一化学第三章第四节硫酸、硫酸盐的教学，教参补充了蔗糖与浓硫酸的反应。该实验现象明显直观，历来为老师们采用。但此实验产物中的 SO2 很不利于师生的身体健康，也不符合化学教育中环境保护的初衷，并且本实验只让学生观察到产生的气体使炭化，并且膨松成“黑面包” ，而未让学生明白气体的成分。为了验证产物成分及处理有毒气体，现将该实验改进如下：【实验装置】a.分析纯硫酸 b.蔗糖 c. 品红溶液 d.高锰酸钾溶液（酸性） e.澄清石灰水 f.氢氧化钠溶液【实验步骤】将装置连接好，检查气密性。在锥形瓶中放入
14、已研细的蔗糖约 10g，滴入 12mL 水，然后将其余药品按上图装入瓶中。将分液漏斗中的浓硫酸逐滴加入锥形瓶中并轻轻摇动锥形瓶。【实验现象】可观察到锥形瓶中的蔗糖由白黄棕黄黑，最后炭化，并且膨松上胀成疏松多孔状黑色物质，象“黑面包”一样。同时可看到品红溶液逐渐变为无色，可证明有 SO2 生成。酸性高锰酸钾溶液颜色由深到浅但并未完全褪去，可证明已将剩余 SO2 除去。澄清石灰水变浑浊可证明有 CO2 生成。【实验特点】1现象明显，可见度大锥形瓶中可明显观察到蔗糖炭化的一系列过程。还可观察到品红溶液的褪色以及澄清石灰水变浑浊等现象。2实验连续，综合性强充分展示浓硫酸的吸水性、脱水性和强氧化性，以及
15、 SO2 的漂白性、还原性等。3节约用品，操作方便实验中将浓硫酸改用滴加方式既安全又能控制用量。4防止污染，保护环境本实验中的 SO2 被吸收处理，有利于环境保护，并能对学生进行环保教育。【说明】品红溶液浓度较稀为好，否则颜色不易褪去。酸性高锰酸钾溶液浓度大一点，有利于 SO2 的充分吸收。蔗糖膨松上胀需一定的温度，若现象不明显可滴加热水或稍微加热十一. 套取指纹实验原理：1. 手指上有少量的油脂，按在白纸上后，白纸上会有一些凸起的油脂，这便是看不见的指模。2. 碘加热后会升华成碘蒸气。3. 碘能溶于油脂中。4. 白纸上的油脂溶了碘。5. 油脂成了棕色的指模。6. 碘会挥发，于是指纹会消失。试
16、剂与仪器：固体碘；蒸发皿；红外灯装置；洁凈的白纸实验步骤：1. 用手指在白纸按一下2. 将固体碘放在蒸器皿上3. 用红外灯将固体碘加热4. 将按有手指模的那一面白纸放在蒸器皿上5. 棕色的指纹显现6. 指纹渐渐消失十二. 纸上火龙这是一个有趣的实验。当你用毛笔点上一些透明液体，然后在过滤纸上写上字后，在纸上一点起火，那你刚才写上字的地方，就会就一条小火龙般，燃起一条火路。现在我会将其原理及实验步骤列出来。实验原理：产生火路的原因，主要因为那些透明液体。透明液体其实是 KNO3，KNO 3本身会分解成为 KNO2及 O2：2KNO 3 (aq) 2KNO 2 (aq) + O2 (g)。因为 O
17、2能够助燃，所以遇到火时，有 KNO3写过的地方就会在 O2 帮助之下燃起一条小火路。药品及设备：KNO 3 (s)，过滤纸，毛笔，烧杯，玻璃棒，刮匙，拜神用的香，火柴实验步骤：1.首先将约 10的 KNO3(s)溶解于 100 ml 的水中，用玻璃棒搅拌直至 KNO3 (s)不再溶解（也就是制一杯 KNO3的饱和溶液）。2.用毛笔沾上这些溶液，然后在过滤纸上写上字。3.把过滤纸放在空气流通的地方，直至纸上的溶液干透为止（大约五至十分钟）。4.将一枝已燃起了的香，压穿已有干透字迹的过滤纸中。当点燃起字迹后，火头应很快沿字迹燃烧。 实验结果： 注意事项：1. 做此实验时，由于有大量的烟放出，所以必须保持空气流通。2. 用大张的过滤纸及用最小号的毛笔将会有较佳的效果。3. 在风干过滤纸时，可用吹风机代为吹干十三. 火山爆发实验原理在这个示范实验中，至少牵涉到三个反应，分别是：
