高中化学实验操作要点
实验前准备
- 预习实验内容
- 在实验前,学生需要认真预习实验教材,了解实验目的、原理、步骤、注意事项以及所需仪器设备和试剂等信息,在进行“配制一定物质的量浓度的溶液”实验前,要清楚该实验是通过计算、称量、溶解、转移、洗涤、定容等步骤来准确配制溶液的,并且理解每个步骤背后的原理,如为什么要用容量瓶以及如何根据公式计算所需溶质的质量。
- 对于一些复杂的实验,如“硫酸铜晶体的制备与生长”实验,预习时还需要了解实验涉及的化学反应方程式(如CuSO₄+5H₂O = CuSO₄·5H₂O),以及影响晶体生长的因素(如温度、浓度等)。
- 检查实验仪器和药品
- 仪器检查:检查实验所需的仪器是否完好无损,在使用试管时,要查看试管是否有裂缝,若试管有裂缝,在加热过程中可能会破裂,造成危险,对于量筒、容量瓶等具有刻度的仪器,要检查其量程是否符合实验要求,并且刻度是否清晰准确,如在配制一定浓度的溶液时,若需要配制500mL的溶液,就必须使用500mL的容量瓶。
- 药品检查:检查药品的标签是否清晰,确认药品的名称、浓度、纯度等信息,观察药品的状态,如固体药品是否结块、潮解,液体药品是否有沉淀、分层等现象,在取用氢氧化钠固体时,如果发现固体已经潮解,就需要进行适当的处理或者更换药品,因为潮解后的氢氧化钠可能会影响实验的准确性。
- 个人防护准备
进入实验室后,要穿上实验服,防止化学物质溅到衣服上,腐蚀衣物或者对皮肤造成伤害,在进行一些可能产生飞溅或者有腐蚀性的实验时,如浓硫酸的稀释实验,还要戴上护目镜,避免酸液飞溅到眼睛中。
实验操作过程
- 仪器的正确使用
- 量筒:量取液体时,量筒必须放置在水平的桌面上,读数时,视线要与量筒内液体的凹液面最低点保持水平,在量取8mL的稀盐酸时,不能俯视或者仰视量筒刻度,否则会导致量取的液体体积不准确,如果俯视,会使读数偏大,实际量取的液体体积少于8mL;仰视则会使读数偏小,实际量取的液体体积多于8mL。
- 容量瓶:使用前要检查容量瓶是否漏水,在配制溶液时,要将溶液冷却至室温后再转移到容量瓶中,转移过程中,要用玻璃棒引流,避免液体溅出,当接近容量瓶的刻度线时,要改用胶头滴管加水,以准确控制液面的到达刻度线,在配制0.1mol/L的氯化钠溶液时,在定容阶段,要逐滴加入蒸馏水,直到溶液的凹液面最低点正好与刻度线相切。
- 托盘天平:使用托盘天平时,首先要调节天平的零点,称量药品时,药品不能直接放在托盘上,一般需要在两个托盘上各放一张质量相同的纸,对于易潮解或者有腐蚀性的药品(如氢氧化钠),要放在玻璃器皿(如小烧杯或者表面皿)中称量,在称量一定质量的氯化钠固体时,要按照“左物右码”的原则放置药品和砝码,并且在称量过程中,通过增减药品或者移动游码来使天平达到平衡。
- 酒精灯:点燃酒精灯时,要用火柴点燃,不能用燃着的酒精灯去点燃另一个酒精灯,以免引起火灾,熄灭酒精灯时,要用灯帽盖灭,不能用嘴吹灭,在加热过程中,要用酒精灯的外焰加热,因为外焰温度最高,在加热试管中的液体时,要先预热试管,然后将试管集中在外焰部分加热,并且试管与桌面大约成45°角,这样可以使液体受热均匀,同时避免液体喷出。
- 试剂的取用
- 固体试剂:取用固体粉末时,一般用药匙,药匙的大小要根据所取药品的量来选择,取用少量的碳酸钠粉末时,可以用较小的药匙,取用块状固体时,一般用镊子,在将块状固体放入试管时,要先将试管横放,用镊子将固体放在试管口,然后慢慢将试管竖立起来,使固体缓缓滑到试管底部,避免打破试管底部,在向试管中加入石灰石时,就要按照这样的操作方法。
- 液体试剂:取用较多量的液体时,可以直接从细口瓶中倾倒,倾倒时,瓶塞要倒放在桌面上,标签要向着手心,防止残留的液体腐蚀标签,在取用稀盐酸时,要按照这些要求进行操作,取用少量液体时,一般用胶头滴管,使用胶头滴管时,要注意不能伸入容器内部,以免污染试剂,在向试管中滴加几滴酚酞试液时,要将胶头滴管垂直悬空在试管口上方,然后轻轻挤出试液。
- 加热操作
- 给固体加热:如果是用试管加热固体,试管口要略向下倾斜,这是为了防止冷凝水倒流,导致试管炸裂,在加热高锰酸钾制取氧气的实验中,试管口要稍微向下倾斜,在加热过程中,要先均匀预热试管,然后再集中对有药品的部位加热。
- 给液体加热:用试管加热液体时,液体的体积不能超过试管容积的1/3,以防止液体受热沸腾时喷出,在加热过程中,同样要先预热试管,并且要不断移动试管,使液体受热均匀,在加热试管中的水时,要不断地左右移动试管,避免局部温度过高导致水暴沸。
- 过滤操作
过滤操作要做到“一贴、二低、三靠”。“一贴”是指滤纸要紧贴漏斗内壁,这样可以加快过滤速度。“二低”是指滤纸边缘要低于漏斗边缘,防止液体从滤纸和漏斗之间的缝隙流下;漏斗内的液面要低于滤纸边缘,避免液体未经过滤就从漏斗下端流出。“三靠”是指倾倒液体的烧杯口要紧靠玻璃棒,玻璃棒下端要紧靠三层滤纸一侧,漏斗下端要紧靠烧杯内壁,在分离泥沙和水的混合物时,要按照这些要点进行过滤操作,才能得到清澈的滤液。
- 蒸发操作
在蒸发溶液时,要用蒸发皿进行加热,加热过程中,要用玻璃棒不断搅拌,防止局部温度过高,造成液体飞溅,当蒸发皿中出现较多固体时,就可以停止加热,利用余热将剩余的液体蒸干,在从食盐溶液中提取食盐的实验中,在看到蒸发皿中有大量食盐析出时,就要停止加热,让蒸发皿在余热的作用下使食盐完全干燥。
实验后处理
- 仪器的清洗
实验结束后,要及时清洗仪器,对于一般的玻璃仪器(如试管、烧杯等),用清水冲洗后,再注入适量的洗涤剂,用试管刷或者瓶刷轻轻刷洗,然后用清水冲洗干净,对于一些有油污或者难溶物的仪器,可以先用酸性或者碱性的清洗液浸泡一段时间,然后再进行清洗,盛放过油脂的试管,可以用热的碳酸钠溶液浸泡后再清洗,清洗后的仪器要放在指定的位置晾干或者用烘箱烘干。
- 药品的处理
对于实验剩余的药品,一般不能放回原试剂瓶(除非有特别说明,如钠等活泼金属剩余后可以放回原瓶),对于有价值的药品,可以回收利用;对于有毒或者有害的药品,要按照实验室的规定进行处理,防止污染环境,对于剩余的重金属离子废液,要经过特殊的处理后才能排放。
- 整理实验台
清理实验台上的杂物,将仪器和药品摆放整齐,关闭电源、水源等设备,确保实验室