高中化学实验中,掌握正确的实验操作要点至关重要,它不仅关乎实验的成败,更关系到实验者的安全,以下是一些常见的高中化学实验操作要点:
基本实验操作
- 仪器的认识与选择
- 熟悉常见化学实验仪器的名称、用途和使用方法,试管用于少量试剂的反应容器,加热时要用试管夹夹持,且试管内的液体不能超过其容积的三分之一,以防受热时液体喷出。
- 根据实验的具体需求选择合适的仪器,如进行定量分析时要选用精度合适的量筒或滴定管;制备气体时需根据反应物的状态和反应条件选择相应的气体发生装置,包括固固加热型、固液不加热型和固液加热型等。
- 仪器的洗涤
- 实验前,必须确保仪器的清洁,先用自来水冲洗仪器,以去除仪器内的杂质和灰尘,对于一些油腻或难以洗净的污渍,可使用毛刷蘸取洗衣粉或洗洁精等洗涤剂进行刷洗。
- 仪器洗涤干净的标志是:内壁附着的水既不聚成水滴,也不成股流下,洗净的仪器应放在指定的位置晾干或用烘箱烘干,备用。
- 药品的取用
- 固体药品的取用:块状固体用镊子夹取,操作时要先将容器横放,把药品放入容器口后,再慢慢将容器竖立起来,使药品缓缓滑到容器底部,以免打破容器,粉末状固体用药匙或纸槽取用,用药匙取用时,要将药匙伸入容器底部,然后将药匙慢慢竖起,使药品落入容器内。
- 液体药品的取用:取用较多液体时可直接从细口瓶中倾倒,倾倒时,瓶塞要倒放在桌面上,标签向着手心,以防止残留的液体腐蚀标签,取用一定量的液体时,可用量筒或量取液体体积,读数时视线要与量筒内液体的凹液面最低点保持水平,使用滴管取用少量液体时,滴管应垂直悬空在容器口上方,不能伸入容器内,以免污染滴管或试剂。
加热与冷却操作
- 加热方法
- 直接加热:对于耐高温的仪器,如试管、坩埚等,可以直接在酒精灯上加热,加热试管时,要先预热,使试管受热均匀,防止试管因受热不均而破裂,预热的方法是将试管在酒精灯上来回移动或均匀受热。
- 间接加热:当加热的物质需要均匀受热或防止温度过高时,可采用水浴加热、油浴加热或沙浴加热等间接加热方法,水浴加热常用于要求温度控制在100℃以下的反应,且能使被加热物质受热均匀,油浴和沙浴则可用于更高温度的加热,但要注意选择合适的油或沙,并控制好加热温度,防止发生危险。
- 冷却操作
实验结束后,有些反应需要在特定的温度下进行冷却,在制备某些晶体时,需要让热的溶液慢慢冷却,以获得较大的晶体颗粒,冷却时,可将装有溶液的容器放在通风良好的地方,让其自然冷却,也可根据实际情况采用适当的冷却措施,如用冷水浴等,但要注意冷却速度不能过快,以免影响实验结果。
气体的制备与收集
- 气体发生装置的选择与连接
根据反应物的状态和反应条件选择气体发生装置,如实验室制氢气,用的是锌粒和稀硫酸在常温下反应,属于固液不加热型,可选用启普发生器或简易装置(如用试管和长颈漏斗组装),连接气体发生装置时,要注意检查装置的气密性,方法是先将导管的一端浸入水中,用手紧握容器外壁,若导管口有气泡冒出,松开手后导管内形成一段水柱,则说明装置气密性良好。
- 气体的收集方法
- 排水法:适用于难溶于水的气体,如氢气、氧气等,收集时,要将集气瓶装满水,倒置在水槽中,待气体将集气瓶内的水排尽后,取出集气瓶并用玻璃片盖住瓶口,正放在桌面上。
- 向上排空气法:用于收集密度比空气大的气体,如二氧化碳、氧气等,收集时,要将集气瓶正放在桌面上,导管伸到集气瓶底部,以便排出空气,收集到较纯净的气体。
- 向下排空气法:适用于收集密度比空气小的气体,如氢气、氨气等,操作时,集气瓶要倒放在桌面上,导管伸到集气瓶底部。
过滤与蒸发操作
- 过滤操作
过滤是分离不溶性固体和液体混合物的一种方法,过滤时,要做到“一贴、二低、三靠”。“一贴”是指滤纸要紧贴漏斗内壁,中间不要有气泡,以免影响过滤速度;“二低”是指滤纸的边缘要低于漏斗的边缘,漏斗内的液面要低于滤纸的边缘,防止液体从滤纸和漏斗之间流下,使过滤不彻底;“三靠”是指烧杯嘴要靠在玻璃棒上,玻璃棒下端要靠在三层滤纸的一边,漏斗下端的管口要紧靠烧杯内壁,这样可以使液体沿玻璃棒流下,防止液体飞溅。
- 蒸发操作
蒸发是将溶液中的溶剂蒸发掉,从而得到溶质的一种方法,蒸发时,要用蒸发皿加热溶液,并用玻璃棒不断搅拌,以防止局部温度过高,造成液滴飞溅,当蒸发皿中出现较多固体时,即可停止加热,利用余热将剩余的液体蒸干,蒸发过程中,要注意观察蒸发皿内的情况,避免固体过热而分解或迸溅。
安全注意事项
- 遵守实验室规则
进入实验室后,要保持安静,听从教师的指导,严格按照实验操作规程进行实验,未经允许,不得随意触摸实验室的仪器设备和药品。
- 正确使用化学品
了解所用化学品的性质和危害,避免直接接触有毒、有害的化学品,使用危险化学品时,要在通风橱内进行操作,并佩戴好防护用品,如手套、护目镜等,实验结束后,要及时清理实验台上的化学品,将其放回原处或按照要求进行处理。
- 防止火灾和爆炸
在进行涉及易燃、易爆物质的实验时,要远离明火和高温物体,使用酒精灯等加热工具时,要注意熄灭方法,防止酒精洒出引起火灾,如果发生火灾,要保持冷静,立即采取相应的灭火措施,如用湿布盖灭、使用灭火器等。
- 注意个人防护
实验过程中,要穿戴好实验服和防护用品,避免化学物质接触到皮肤和眼睛,如果不慎将化学品沾到皮肤上,要立即用大量清水冲洗;