实验一 化学实验基本操作(一).

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实验一化学实验基本操作(一)

本实验是高中化学的第一个实验,在实验操作前,应进行实验安全教育。

本实验涉及多项大纲中教学要求规定为b和c的使用仪器技能和实验操作技能:药品的取用、称量、研磨、溶解、过滤、蒸发、连接仪器装置、检查装置的气密性、给物质加热、气体的制备和收集、洗涤仪器等,同时复习初中学过的有关催化剂的知识。因此,在进行实验以前,应认真复习初中的有关内容,能正确使用实验中的常见仪器,初步学会或学会有关的基本操作技能。

一、实验注意事项

1、给试管里的固体药品加热时,铁夹应夹持在离试管口大约1/3处,管口略向下倾斜,先进行预热,然后再把灯焰固定在放药品的部位加热。

2、用托盘天平有两种方式,一种是先放称量物,后加砝码,这适用于称取未知质量的物质;另一种是先放砝码,后加称量物,这适用于称取一定质量的物质。采用后一种方式,当固体称量物只缺很少时,应一只手持药匙,用另一只手轻拍持药匙手的手腕,小心振动药匙,加足药量。

3、实验中用硫酸铜晶体制取氧化铜时,使用研钵来研细硫酸铜晶体。

在实验中,有时取用的药品颗粒较大,不便于进行化学反应时,就需要使用研钵,用研磨的方法将大块的固体物质处理成为小块或细粉状物质。实验室中粉碎固体,大块坚硬的可以用铸铁臼和杵。一般物料和化学纯以上试剂只能使用瓷研钵(或玻璃研钵)和杵。在研磨时应注意以下几点:

(1)易燃易爆物不能研磨。研磨两种物质时,一般应分别研磨。

(2)应根据药品的多少选用大小不同的研钵。每次研磨时所装药品不能超过研钵容积的1/3(装多了不仅研磨时容易洒出来,而且降低研磨细度和速度)。药品放入研钵内,较大块的可以用杵压碎,尽量使它破碎成小颗粒之后再研磨。

(3)研磨时杵头要压在钵体上,沿钵靠下的部位作圆周运动。开始时要慢,随着药品的破碎程度增大可适当加快研磨速度,以药品不溅出为度。在研磨过程中,还要经常用药匙将研钵壁和杵头上沾着的药品刮到研钵中,使研磨均匀。

(4)研磨好的药品要及时转移到预先准备好的容器中。研钵和杵用毕要及时洗净、晾干。

4、实验中,氯酸钾与氧化铜反应若还能继续分解放出氧气,也可继续收集氧气,做一些有关氧气性质的实验。实验完毕应将试管中的残留物回收到指定的容器中,然后再做统一的处理。

5、本实验用CuO代替MnO2作为KClO3制取氧气的催化剂,目的是培养化学实验基本操作技能和探究精神。回忆初中学过的有关催化剂的知识,并经过亲自动手,探究使KClO3分解的新的催化剂(如氧化铁、氧化铜、红砖粉等),从而加深和拓展对催化剂概念的认识,加强对基本操作技能的训练,认识到化学实验基本操作在做好化学实验和学好化学知识等方面的重要性。

二、实验说明

本实验分为两部分,首先由硫酸铜晶体制取氧化铜,然后用氧化铜代替二氧化锰作为氯酸钾制取氧气的催化剂。

本实验关键的一步是Cu(OH)2的制取,在操作中应注意以下几点:

1、不宜使用浓度较小的NaOH溶液,可用NaOH饱和溶液。

2、在向CuSO4溶液中滴加NaOH溶液时,应避免NaOH溶液过量。这是因为Cu(OH)2略显两性,它既能溶于酸,也能溶于过量的浓碱,生成四羟铜酸钠。

Cu(OH)2+H2SO4=CuSO4+2H2O

Cu(OH)2+2NaOH=Na2[Cu(OH)4]

四羟铜酸钠不稳定,把溶液稀释,四羟铜酸钠就会分解而析出Cu(OH)2,这说明Cu(OH)2

的酸性是很弱的。如果NaOH溶液过稀或硫酸铜溶液过浓过多,则可能生成蓝绿色的碱式硫酸铜[Cu2(OH)2SO4或CuSO4·Cu(OH)2]沉淀。这种沉淀物不但颜色与Cu(OH)2不同,而且化学性质也不同。Cu(OH)2受热分解产生氧化铜,而碱式硫酸铜受热时不易分解。

根据溶度积原理,金属氢氧化物的沉淀和重新溶解需要一定的pH范围。实验时为避免NaOH 溶液过量,可用玻璃棒蘸取沉淀上层清液,用试纸检验溶液的酸碱性。若控制溶液的pH为6~7时,Cu(OH)2沉淀基本完全。

3、Cu(OH)2沉淀完全后,将溶液和沉淀转移到蒸发皿内,加热到接近沸腾时,Cu(OH)2分解出CuO:

Cu(OH)2 (s)CuO (s)+H2O,然后进行过滤等操作。

三、问题和讨论提示

1、过滤时应注意:滤纸的边缘应比漏斗稍低,并紧贴漏斗内壁,用蒸馏水润湿,中间不要有气泡;将过滤器放好并调整高度,使下端的管口靠紧烧杯内壁,使滤液沿烧杯壁流下;倾倒时,使液体沿着玻璃棒流下,液面要低于滤纸的边缘。如果滤液仍然浑浊,应该把滤液再过滤一次,直到滤液澄清。

2、蒸发时应注意:加入蒸发皿的液体不应超过蒸发皿容器的2/3;在加热过程中,用玻璃棒不断搅拌,防止由于局部温度过高,造成液滴飞溅;接近蒸干前(即蒸发皿中出现较多量的固体时)应停止加热,利用余热把溶剂蒸发完;取下未冷却的蒸发皿时应把它放在石棉网上,而不能直接放在实验台上。

实验二化学实验基本操作(二)

在本实验中,介绍了容量瓶的使用方法,容量瓶的使用是大纲中规定教学要求为a层次的实验基本操作技能。

容量瓶是学生第一次接触的用于配制一定体积准确浓度溶液的仪器。

一、容量瓶的使用方法和有关常识

1、首先引导学生观察容量瓶的构造,特别是上面的标记:温度、容积、环形标线,并明确三者之间的关系。选取容量瓶时,要指明容量瓶的规格。介绍容量瓶的规格时,建议说明配制溶液时对烧杯规格的选择,二者应匹配。

2、容量瓶不能加热,如配制溶液时需要加热,应事先在烧杯中加热,并且必须待溶液冷却后才能转移到容量瓶里。凡是溶解时或稀释时有显著热效应的(如固体NaOH的溶解、浓硫酸的稀释等),必须待溶液恢复至室温后再转移到容量瓶里。

3、容量瓶是一种量具,不宜久贮溶液,尤其是碱性溶液。因为碱性溶液会腐蚀玻璃,使瓶塞粘住,难以打开。所以配制好溶液后,应把溶液倒入洁净的试剂瓶中存放备用,并随即把容量瓶洗净,以便下次再用。保存时磨口瓶塞与瓶口之间要垫上纸条,以防长时间放置,塞子粘牢,不易开启。

4、注意事项

(1)将溶液从烧杯转移到容量瓶时,必须用玻璃棒引流,不得直接倒入。

(2)定容时,如果溶液超过标线,不允许用滴管将多余的溶液吸出,需重新配制溶液。

二、实验说明

滴定管与量筒相比,具有较高的精确度。当用容量瓶配制一定体积准确浓度的溶液时,需要精确地量取一定体积的溶液,尤其是当被量取的溶液浓度很大而体积较小时,这时用量筒就很粗糙,所以条件较好的学校可选用滴定管。

三、问题和讨论提示

l、因为玻璃的膨胀系数会随温度的改变而发生变化,容量瓶是玻璃制品,因此在容量瓶上一般标有使用温度。如果待配制溶液的温度过高或过低,都会影响所配制溶液的准确浓度。

2、容量瓶若用试剂润洗,会在容量瓶中存有少量试剂,使配制溶液的浓度变大。

基本仪器使用的对与错

1.试管的握持

出错点:用手一把抓或将无名指和小指伸展开;位置靠上或靠下。

正确方法:“三指握两指拳”。即大拇指、食指、中指握住试管,无名指和小指握成拳,和拿毛笔写字有点相似。手指握在试管中上部。

2.药品的取用

出错点:A.取粉末状药品,由于药匙大,加药品时不能伸入容器内致使洒落或粘附容器内壁,而不如用纸槽代替药匙送药品入容器内。B.倾倒液体药品时,试剂瓶口没紧挨接受器口致使液体外流,标签没向着手心,造成标签被腐蚀。

正确方法:A.取用粉末状或细粒状固体,通常用药匙或纸槽。操作时,试管略倾斜,用纸槽将药品平送入试管底部,试管竖直起来,使药品全部落入试管底部。B.取用块状或大颗粒状