高中化学实验操作要点
实验前准备
- 熟悉实验内容
在实验前,学生要仔细阅读实验教材,了解实验的目的、原理、步骤、注意事项以及预期的实验结果,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,理解每个步骤背后的化学计量原理,如根据溶质的物质的量和溶液体积来计算所需溶质的质量或量取液体的体积。
- 检查实验仪器和药品
检查仪器是否完好无损、干净整洁,对于玻璃仪器,如容量瓶、分液漏斗、滴定管等,要检查是否漏液,检查方法是:对于容量瓶,加入适量水,倒置看是否漏水;对于分液漏斗,关闭活塞,加水后倒置,观察是否漏水,再将活塞旋转180°后再次倒置检查;对于滴定管,先检查活塞是否灵活,然后装满水,看是否有水珠渗出,要核对药品的名称、纯度、数量是否符合实验要求,在酸碱中和滴定实验中,要保证标准液和待测液的浓度准确已知,且试剂没有过期变质。
- 个人防护准备
穿上实验服,避免化学物质与皮肤直接接触,实验服应合身,能覆盖身体大部分面积,戴上合适的护目镜,防止化学飞溅物进入眼睛,如果实验过程中可能产生有害气体,还需要戴上口罩或在通风橱内进行实验。
实验基本操作要点
- 固体药品的取用
- 块状固体:用镊子夹取,在取用金属钠时,要用镊子夹取钠块,并将钠放在玻璃片上进行切割等操作,操作时,镊子要夹紧固体,放入容器口后,慢慢将固体滑入容器底部,避免打破容器。
- 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,然后将药匙小心地提起,让粉末落入容器,使用纸槽时,将纸槽倾斜,使药品通过纸槽进入容器,在取用碳酸钠粉末时,可将药匙插入试剂瓶,装满药品后,轻轻抖动药匙,使药品落入试管等容器中。
- 液体药品的取用
- 细口瓶中的液体:打开瓶塞,瓶塞要倒放在桌面上,以防止污染瓶塞,标签要向着手心,防止残留液体腐蚀标签,取用时,试管倾斜,将试剂瓶口与试管口紧密接触,缓慢倒入液体,取用稀盐酸时,要按照上述操作将盐酸倒入试管中,如果是取少量液体,可用胶头滴管吸取,使用时,先挤压胶头,排出空气,然后将滴管伸入液体中,松开胶头,吸取液体,取出后,滴管要悬空在容器口上方,不能伸入容器内部,避免接触容器内壁,防止污染试剂。
- 滴瓶中的液体:滴瓶上的滴管是专用的,不能清洗,取用液体时,直接挤压滴管的胶头,将液体滴入容器,硝酸银溶液通常存放在滴瓶中,使用时直接用滴瓶上的滴管滴加。
- 仪器的洗涤
一般仪器(如试管、烧杯等)先用水洗,冲去可溶性杂质,如果有油污,可以加入少量洗涤剂,用试管刷或抹布擦洗,对于不易洗净的仪器,如做过银镜反应后的试管,可以用硝酸浸泡,然后用清水冲洗干净,洗涤干净的仪器应内外壁都形成均匀的水膜,无水滴附着。
- 加热操作
- 用酒精灯加热:酒精灯的火焰分为外焰、内焰和焰心,外焰温度最高,加热时,应用外焰加热,在加热试管中的液体时,试管内的液体不能超过试管容积的1/3,以免液体受热沸腾喷出,试管与桌面约成45°角,先预热试管,使试管受热均匀,然后将酒精灯的外焰固定在试管底部加热,加热过程中,不能将试管口对着自己或他人,防止液体喷出伤人。
- 用其他热源加热:如果是用水浴加热,要注意水温的控制,使水温保持在一定范围内,并且水面要高于被加热的仪器内的物质,在制备乙酸乙酯的实验中,用饱和碳酸钠溶液上面的水层来水浴加热,以控制反应温度在100 - 120℃左右。
常见实验类型操作要点
- 物质的分离和提纯实验
- 过滤操作:制作过滤器时,滤纸要折叠好,放入漏斗后,用蒸馏水润湿,使其紧贴漏斗内壁,中间不要有气泡,过滤时,玻璃棒要靠在三层滤纸一侧,防止戳破滤纸,在分离硫酸钡和硝酸钾的混合物时,先将混合物溶解在水中,然后进行过滤,硫酸钡留在滤纸上,硝酸钾溶液通过滤纸进入滤液。
- 蒸发结晶操作:在蒸发溶液时,要用玻璃棒不断搅拌,防止局部过热导致液体飞溅,当蒸发皿中出现较多固体时,停止加热,利用余热将剩余液体蒸干,在从氯化钠溶液中提取氯化钠晶体时,将氯化钠溶液倒入蒸发皿,加热并用玻璃棒搅拌,直到出现大量晶体时停止加热。
- 蒸馏操作:安装蒸馏装置时,冷凝管的进出水方向要正确,一般是下口进冷水,上口出热水,加热前,要先检查装置的气密性,蒸馏过程中,温度计的水银球要位于蒸馏烧瓶的支管口处,用于测量蒸气的温度,在分离乙醇和水的混合物时,通过蒸馏操作,根据乙醇和水的沸点不同(乙醇沸点78.5℃,水沸点100℃),将乙醇先蒸馏出来。
- 化学定量分析实验(以酸碱中和滴定为例)
- 滴定管的准备:酸式滴定管用于装酸性溶液或氧化性溶液,碱式滴定管用于装碱性溶液,滴定管在使用前要先检查是否漏液,然后洗涤,洗涤时,先用蒸馏水冲洗,再用待装液润洗2 - 3次,用盐酸标准液滴定氢氧化钠溶液时,酸式滴定管要用盐酸溶液润洗。
- 装液和排气泡:将标准液装入滴定管,使液面高于刻度线,排除滴定管尖嘴处的气泡,方法是将滴定管直立,迅速打开活塞或挤压橡胶管,使气泡排出。
- 滴定操作:把待测液放入锥形瓶中,加入适量的指示剂,滴定时,左手控制滴定管的活塞或橡胶管,右手摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化,滴定速度要适中,先快后慢,当接近终点时,要逐滴加入,用酚酞作指示剂滴定氢氧化钠溶液时,当溶液由红色变为无色,且半分钟内不恢复原色,即为滴定终点。
- 数据处理:记录滴定管的初读数和终读数,计算出消耗标准液的体积,为了减少误差,一般要进行多次滴定,求平均值。
实验后处理
- 仪器的整理和清洗
实验结束后,要将仪器从实验台上整理好,把用过的仪器清洗干净,放回原位,对于一些精密仪器,如滴定管、容量瓶等,要妥善保管,避免损坏。
- 废弃物的处理
化学实验产生的废弃物不能随意丢弃,对于一般的酸性或碱性废液,可以先进行中和处理,将酸性废液和碱性废液在适当的容器中混合,调节pH值至中性后再排放,对于含有重金属离子的废液,要进行专门的回收处理。