高中化学实验操作要点
高中化学实验是化学学习的重要组成部分,通过实验可以直观地观察化学反应现象,验证化学原理,培养动手能力和科学探究精神,以下是一些常见高中化学实验的操作要点:
化学实验基本操作
- 固体药品的取用
- 块状固体:用镊子夹取,操作时,先将容器横放,把药品放在容器口,再将容器慢慢竖立起来,使药品缓缓滑到容器底部,以免打破容器,取用石灰石、金属锌粒等块状固体时,就需使用镊子按照上述方法操作。
- 粉末状固体:用药匙或纸槽取用,往试管里装入固体粉末时,为避免药品沾在试管内壁上,应先将试管倾斜,把盛有药品的药匙或纸槽小心地送入试管底部,然后慢慢直立试管,让药品落入试管底部,比如取用碳酸钠粉末等药品时,要使用药匙并按此操作进行。
- 液体药品的取用
- 较多量液体:用倾倒法,取用细口瓶里的药液时,先拿下瓶塞,倒放在桌上,然后拿起瓶子,标签朝向手心,瓶口要紧挨着试管口,使液体缓缓倒入试管,倒完液体后,立即盖紧瓶塞,把瓶子放回原处,从细口瓶中取用稀盐酸等液体时,要严格按照这一方法操作,防止药液流出腐蚀标签以及避免液体洒出。
- 少量液体:用胶头滴管吸取,使用时,先将胶头滴管赶出空气,再伸入试剂瓶中吸取液体,取出后,悬空放在试管口上方,不要让滴管口接触试管内壁,以免污染滴管,在向试管中滴加少量指示剂(如酚酞试液)时,就要使用胶头滴管并遵循这些操作规范。
- 仪器的洗涤
- 一般方法:先倒净仪器内的废液,再注入半仪器容积的水,振荡后把水倒掉,如此反复多次,若内壁附有不易洗掉的物质,可先用试管刷蘸洗涤剂清洗,再用水冲洗,洗完后,如果仪器内壁附着的水既不聚成水滴,也不成股流下,则表示仪器已洗净,比如清洗做完化学反应后的试管,就需要按照这样的步骤进行,确保试管干净无杂质残留。
- 特殊污渍处理:对于一些难溶的氧化物或氢氧化物污渍(如二氧化锰、氢氧化铜等),可用稀盐酸溶解后再清洗;油污可用热的纯碱溶液或洗衣粉清洗。
常见气体制备实验
- 氧气的制取(以氯酸钾和二氧化锰共热为例)
- 实验装置:采用固体加热型发生装置,即大试管、铁架台、酒精灯、带导管的单孔橡皮塞等组成,收集氧气可根据需要选择排水法或向上排空气法,若用排水法收集,需先将集气瓶装满水,倒放在水槽中;若用向上排空气法收集,则要将导管伸到集气瓶底部,以便更好地排出空气。
- 操作步骤:首先检查装置的气密性,方法是将导管一端浸入水中,用手紧握试管外壁,若导管口有气泡冒出,松开手后导管内形成一段水柱,则证明气密性良好,然后装入药品,将氯酸钾和二氧化锰的混合物送入试管底部,固定好装置,接着点燃酒精灯给试管加热,先预热试管,再集中对准药品部位加热,待导管口连续均匀放出气泡时才开始收集氧气,这是因为刚开始排出的气体主要是空气,若过早收集会使收集的氧气不纯,收集完毕后,先将导管移出水面(或熄灭酒精灯),再熄灭酒精灯,以防止水倒流入试管,使试管炸裂。
- 二氧化碳的制取(以石灰石和稀盐酸反应为例)
- 实验装置:属于固液常温型发生装置,一般由锥形瓶(或广口瓶)、长颈漏斗、带导管的双孔橡皮塞等组成,收集二氧化碳通常用向上排空气法,因为二氧化碳密度比空气大且能溶于水。
- 操作步骤:同样要先检查装置的气密性,可将止水夹夹在橡胶管上,从长颈漏斗向锥形瓶中加水至形成一段水柱,静置一段时间,若水柱不下降,则气密性良好,然后装入药品,先放入石灰石,再加入适量稀盐酸,在实验过程中,要注意控制反应的速率,可通过调节长颈漏斗的活塞来控制稀盐酸的滴加速度,收集二氧化碳时,要将燃着的小木条放在集气瓶口,若木条熄灭,则说明二氧化碳已收集满。
物质性质实验
- 金属钠与水的反应
- 实验操作:取一块金属钠,用滤纸吸干表面的煤油,然后用小刀切下一小块钠(黄豆粒大小),放入盛有水的烧杯中。
- 观察要点:观察到钠浮在水面上(说明钠的密度比水小),熔成一个闪亮的小球(表明钠与水反应放热,钠的熔点低),在水面上四处游动(反应产生气体推动钠移动),并发出“嘶嘶”的响声(氢气逸出的声音),同时溶液由无色变为红色(生成了氢氧化钠,使酚酞试液变红)。
- 注意事项:切割钠时不能用力过猛,以免钠飞溅伤人;剩余的钠要放回原试剂瓶中,不能随意丢弃,因为钠性质活泼,易与空气中的氧气和水蒸气反应,且遇水会剧烈反应产生危险。
- 铁离子的检验
- 实验操作:取一支试管,向其中加入少量含有铁离子的溶液(如硫酸铁溶液),然后滴加几滴硫氰化钾溶液。
- 观察要点:若溶液变为血红色,则证明溶液中含有铁离子,这是因为铁离子与硫氰根离子结合生成了血红色的络合物。
- 注意事项:硫氰化钾溶液不能过量添加,否则可能会影响颜色的判断;该实验最好使用一次性试管,避免不同试剂之间的相互干扰。
化学实验安全注意事项
- 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,未经允许不得擅自动手操作实验仪器和药品,严格按照实验规定的步骤和用量进行操作,不得随意更改。
- 正确使用化学试剂:许多化学试剂具有毒性、腐蚀性或易燃易爆性,在使用前要仔细阅读药品说明书,了解其性质和使用方法,浓硫酸具有强腐蚀性,稀释时要将浓硫酸沿容器壁慢慢注入水中,并不断搅拌;氢氧化钠等强碱也会对皮肤和衣物造成腐蚀,使用时要小心谨慎。
- 注意实验过程中的安全:在加热液体时,要避免液体沸腾溅出伤人,试管口不能对着自己或他人;点燃可燃性气体(如氢气)前,一定要先检验气体的纯度,防止爆炸;使用玻璃仪器时要轻拿轻放,防止仪器破裂造成伤害。
- 实验结束后的处理:实验完毕后,要及时清洗仪器,整理实验台,将剩余的化学试剂放回原试剂瓶或指定的位置,不能随意倾倒,对于有毒有害的废弃物,要按照学校的规定进行妥善处理,防止污染环境。
高中化学实验操作要点涵盖了多个方面,包括基本操作、气体制备、物质性质实验以及安全注意事项等,只有熟练掌握这些操作要点,严格遵守实验规范和安全要求,才能顺利完成化学实验,达到预期的实验目的,同时保障自身和