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化學實驗裝置設計的評價

發布時間:2022-07-06 07:58:09

Ⅰ 化學中的微型實驗裝置有何好處

減少開支,適合普及。

由於微型化學實驗是以盡量少的試樣或試劑獲取盡可能多的版化學信息,實驗權試劑用量較常規實驗試劑用量降低1~3個數量級,這就大大降低了實驗試劑用量,節約了經費。微型化學實驗由於葯品用量減少,反應時間相應縮短,再加上微型實驗儀器在設計時力求簡單,裝拆清洗比常規儀器省時,所以微型化學實驗耗時相對少。

(1)化學實驗裝置設計的評價擴展閱讀:

注意事項:

取用葯品遵守三不原則:不能用手接觸葯品,不能品嘗葯品的味道,不能把鼻子湊到容器口去聞葯品氣味。

葯品沒有具體說明取用量時,一般按最少量取用:液體取1mL~2mL,固體只需蓋滿試管底部。

用剩的葯品要做到三不一要:不放回原瓶,不隨便丟棄,不拿出實驗室,要放入指定容器。

固體葯品的取用:塊狀固體用鑷子夾,粉末狀或細晶體用葯匙取,必要時可用紙槽取。

Ⅱ 你知道怎麼做嗎一根據題目的設計多種方案二操作評價與改進三確定製作裝置的目

氣體實驗裝置,通常由氣體發生、氣體凈化、氣體收集、尾氣處理等裝置組成,對一些常見裝置進行改進和重新組合,往往能夠實現一些特殊的實驗目的。典型的氣體實驗裝置改進設計有:依據啟普發生器原理設計的反應器,尾氣吸收、防倒吸裝置的設計,液封裝置的設計,恆壓裝置的設計等。
解題策略
1.實驗設計的創新往往要體現七個「一」,即:一個實驗的多種現象,一種實驗現象的多種原因,一種裝置的多種用途,一種用途的多種裝置,一個儀器的多種用法,一種物質的多種製法,一組物質的多種鑒別方法。
2.選擇反應原理的原則是:反應條件溫和、轉化率高、實驗操作簡便安全、產物便於分離與收集。中學化學實驗中,常見的氣體制備實驗是其中的重要組成部分,學生應掌握的氣體制備實驗有:三種單質(H2、O2、Cl2)的制備;三種氫化物(HCl、H2S、NH3)的制備;五種氧化物(CO2、SO2、NO2、NO、CO)的制備;兩種有機物(C2H4、C2H2)的制備。復習時,除了掌握好教材中經典的制備方法外,還應對葯品選擇、反應原理進行拓展和創新。
典例導悟1 (2010·上海,26)CaCO3廣泛存在於自然界,是一種重要的化工原料。大理石主要成分為CaCO3,另外有少量的含硫化合物。實驗室用大理石和稀鹽酸反應制備CO2氣體。下列裝置可用於CO2氣體的提純和乾燥。

Ⅲ 在化學實驗創新競賽中,某教師設計了下面一個實驗:【實驗裝置】【實驗操作】①用一個小集氣瓶集滿一瓶氧

【實驗來操作】氧氣能使自帶火星的木條復燃,說明氧氣有助燃性或氧化性;
【實驗結論及應用】兩瓶氣體能混合說明了分子的不斷運動,可以從聞到氣味角度舉例說明分子運動;
【反思】氧氣達到一定濃度就能使帶火星木條復燃;
【評價】該實驗建立在原有知識的基礎上,學生易接受,且趣味性比較強,還比較環保;
故答案為:【實驗操作】木條復燃;支持燃燒;【實驗結論及應用】分子能不斷運動;打開汽油瓶蓋能聞到汽油的氣味等;【反思】不一定;【評價】充分利用學生已有的舊知識探究新知識;環保;操作簡單;趣味性;保護學生的健康;

Ⅳ 化學探究實驗教學設計主要有哪些具體方法

如何開展好初中化學實驗教學設計如何根據學生的學習興趣和特點,利用化學實驗教學的優勢和方法,進行有效的教學活動,是當前初中化學實驗教學的重要任務。我們可以建構實驗教學新模式,不斷誘導學生建立新的目標,引發學生的認知沖突,發揮教師主導作用,幫助學生建立新的認知結構,並採取一定的輔助教學途徑,實現初中化學實驗的有效教學。並讓學生通過化學實驗這一實踐活動來獲取化學知識培養學習學生能力是最佳選擇。一、讓化學實驗在化學教學過程中唱主角通過化學實驗可以使學生獲得的感性認識,避免了傳統教學中只重視理性認識而忽視感性認識的錯誤做法。在化學實驗中讓學生尋找操作錯誤的原因,探索最合理的操作程序,從真正意義上培養學生的動手能力,也讓學生明白了知識的結論重要,獲取知識的過程、手段更重要。通過化學實驗能提高學生的觀察判斷能力,分析現象的能力,讓學生透過簡單現象發現內在的本質。若以小組形式組織學生進行化學實驗還可以培養學生團隊的意識,協作的精神,這也是素質教育最新要求。通過化學實驗使學生能提高環保意識,節能降耗的意識。例如在實驗結束時,對實驗廢棄物(包括用剩的葯品,取葯品用的紙槽等)的處理,以及實驗室制氧氣後對催化劑的回收再利用,能讓學生懂得環保是每一個人的義務,節約是有理論依據的,通過實驗可培養學生的科學作風,科學習慣。利用好化學實驗可以全方位的提升學生的素質,要使之落在實處。二、讓化學實驗貼近現實生活現行課本中的演示實驗、學生實驗有典型性,實驗現象也很吸引人,確實能激發學生的學習興趣。但是由於課本中所列實驗用品很多在日常生活中找不到,沒法在生活中得以親身體驗。所以學生往往把教師的演示實驗看成一次精彩的魔術表演,而學生只不過是一名觀眾。為了避免化學實驗脫離實際,使學生不僅喜歡看演示實驗,更喜歡從日常生活中尋找合適的物品自己設計方案自己親手做實驗。例如在歸納物質的物理性質時,通過日常生活中人人離不開的食醋、食鹽、醬油的對比讓學生自己總結三者的區別後,再歸納物理性質包括的范圍;利用兩張廢紙,一張撕成碎片,另一張點燃,來推知物理變化和化學變化的區別;利用廢電池的金屬外殼,水垢來製取氫氣和二氧化碳;到學校附近的化工廠考察化學變化在工業上的應用;到大自然中採集土壤樣品;利用植物來製取酸鹼指示劑;通過調節水樣的酸鹼度現象觀察牽牛花顏色的變化。還可以組織學生進行實地滅火比賽,教師製造出不同位置不同燃料的火災,讓學生自己尋找滅火的材料,設計滅火的方案,通過親身的體驗讓學生明白滅火的原理。同時也增強消防意識,還可以讓學生從家中自製一些溶液互換後通過簡單的實驗推出溶液的名稱。指導學生利用物質的物理性質或化學性質進行科技小發明,利用木炭的吸附製作凈水裝置。總之教師在教學活動中多創立與實際生活相聯系的實驗情境,使學生有機會參與到化學實驗中,讓學生在實驗中收獲知識,得到樂趣。三、充分發揮教師的主導作用,建構新的認知結構學習的過程關鍵在於學習者認識到自己的認知結構存在不足或者錯誤,然後在外界和內部的推動下形成完善和優化認知結構的意識,形成預期的認知目標,才能實現認知結構的轉變。教師作為重要的外界因素,其引導作用不容忽視。因此就要求充分發揮教師的主導作用。教師應當在化學實驗課堂上進行有意識的引導和幫助。通過滲透到課堂的每一個環節中進行指引。首先,問題導入設置問題情境;其次,建構概念創設判斷條件;再次,問題解決形成最近發展區,獲得獨立概念和結果;最後,歸納總結,通過獲得的新概念和原有認知結構進行融合,形成新的知識體系。教師在教學過程中,可以通過許多實例進行有意識的應用和嘗試。例如在進行下面的實驗時,就可以進行嘗試。在燃燒和緩慢氧化的教學中,對白磷的燃燒演示實驗進行改進,用導管向燒杯的熱水中緩緩通入氧氣,可看到熱水中的白磷與氧氣接觸後,也開始燃燒,產生火光。演示結束後,引導學生思考3個問題:在介紹上面的問題後,繼續向同學演示紅磷燃燒的實驗。先將少量紅磷放在鐵紗網上,然後使用酒精燈進行加熱,要求學生注意觀察紅磷在空氣中燃燒的現象,思考現象背後原因和規律。藉助於這種方法可以極大的提高學生的學習興趣,引導學生進行主動思考。由於實驗現象饒有趣味,所提出的問題富有思考性,可以促進學生認知結構的變化,建立新的認知結構。四、讓化學實驗成為探究性課題利用學生學過的知識解決生活和學習中的實際問題,最能激發學生的求知慾,也是開發學生創造力的最好方法。選擇合適的實驗項目是關鍵,要求教師把握好尺度,所定實驗用品從生活中能找到、實驗操作簡易無危險、實驗目標比教材中要求略高、實驗方案要求多樣化、實驗內容融合相關學科,例如可以設置如下實驗項目:(1)證明自來水不是純凈物(2)驗證白酒中含有水(3)收集一瓶你卧室里的空氣樣品(4)收集一些利用水生植物製得的氧氣(5)測定蘋果、桔子的酸鹼度(7)證明紙中主要成分是碳元素、氫元素對教材中的實驗裝置進行改進,讓學生利用物理中學過的電學知識設計一套檢驗酸、鹼、鹽溶液導電性的裝置。讓學生利用實驗中破損儀器,日常生活中的廢舊物品如飲料瓶、葯瓶、輸液管、廢筆桿等製作簡單的儀器。例如可製作簡易的啟普發生器,洗氣瓶,沖洗瓶,集氣瓶等儀器。化學實驗是化學科學認識的源泉,是訓練科學方法的有效途徑,是養成科學態度的必由之路。在素質教育全面的今天,化學教師應充分利用化學實驗在化學教學中獨特的作用,在安全第一的前提下,構建以實驗為基礎的學習平台,讓學生充分發揮主動性,展示創造能力,讓學生在化學實驗中獲取真知,收獲樂趣。

Ⅳ 化學實驗室設計的國家標準是

一、化學實驗室設計規劃基本要求

化學實驗室設計應符合工作流程、設計規范及空間標準的要求,並與排毒櫃、實驗台及實驗儀器設備的布置、結構選型及管道空間布置緊密結合。各類化學實驗室設計基本要求如下:

1、對於面積較小的化學實驗室,採用邊台,設一個出入口,對於面積較大的化學實驗室,可以採用一個以上的中央台,設兩個以上的出入口;必須確保出入口通暢,不能出現通道死角。

2、對於局部抽風的實驗室,可採用萬向排煙罩;對於大量使用揮發性物質或郵件溶劑的實驗室,必須配備排毒櫃或桌面通風罩,排毒櫃設在遠離出入口且靠近管井的位置。

3、試劑櫃、器皿櫃等功能高櫃設在靠牆位置,器皿櫃應盡量靠近水槽,試劑櫃需要設抽風裝置。

4、實驗檯面要求耐強酸鹼腐蝕及耐高溫,建議採用環氧樹脂檯面及環氧樹脂水槽。

5、根據實驗性質的不同,可選配三口水龍頭、純水水龍頭、抽濾水龍頭、廢液收集桶、垃圾桶、洗瓶器、洗眼器、緊急淋浴器等配件或酸櫃、防爆櫃等安全儲存櫃。

6、試劑架可採用磨砂玻璃或玻璃實芯理化板等防腐蝕層的鋼制試劑架,高度可調節,也可在試劑架上配吊櫃。

7、烘箱太設置需要遠離使用或存儲有機溶劑的位置。

8、必須符合(實驗區域空間標准)的全部要求。

二、化學實驗室室內裝修基本要求

1、地面:實驗室的地面要求防滑、耐腐蝕、易清潔,可採用防滑陶瓷地磚、PVC地面或金剛實驗室專用地面。

2、隔斷:牆面可採用半玻璃牆或落地玻璃牆,半玻璃牆可採用玻璃與彩鋼板、玻璃與硅鈣板、玻璃與磚牆組合,硅鈣板或磚牆部分可噴乳膠漆或貼陶瓷磚,彩鋼板要採用玻鎂板。

3、天花:對於層高較低的實驗室,建議不做天花,對於3.5m以上的實驗室,可採用鋁扣板天花。對於用彩鋼板隔斷的實驗室,天花用彩鋼板。天花要求簡單而且容易清潔。

4、門:實驗室的門可採用鋼門、彩鋼板門、玻璃門等,用子母門形式,門上裝觀察窗,門向外開,門禁可設電子門禁系統及警告標識。

三、化學實驗室通風系統工程

1、實驗室需要良好的通風,用於實驗室的通風排毒裝置主要有排毒櫃、方向排氣罩和桌面通風罩,排毒櫃、萬向排煙罩和桌面通風罩的設計要合理,要考慮操作方便也要考慮節能,必要是應設空調。

2、對於排毒櫃不多的小型實驗室,排毒櫃的控制可採用單獨控制,即每台風機控制一台排毒櫃,在這種排風系統中,單股氣流不會和其它氣流相互影響,風機關閉也隻影響到一個排毒櫃

Ⅵ 有沒有關於中學生化學創新實驗的看法急用啊!!!!!!!

摘要 化學是實驗科學,實驗能力是學生科學素養的重要組成部分。為了加強實驗教學,提高學生的實驗創新能力,多年來廣大教育工作者付出了艱辛的努力。要加強實驗教學,教師的實驗素質是關鍵。本文從我縣舉行的教師創新實驗大賽中談了幾點自己的感悟,提出一些改進的嘗試,以期與同行商榷。

「化學實驗是化學科學賴以形成和發展的基礎,是檢驗化學科學知識真理性的標准;是化學教學中學生獲取化學經驗知識和檢驗化學知識的重要媒體和手段,是提高學生科學素質的重要內容和途徑。」以實驗為基礎展開化學教學已成為所有化學教學工作者的共識。那麼怎樣才能最大限度地發揮實驗在化學教學中的作用,使化學實驗教學更切合教學改革的潮流、適應素質教育和創新教育的需求呢?只有對化學實驗進行不斷改進和創新,化學實驗才會充滿生命和活力、保持其在化學教學中的獨特魅力。

化學實驗創新的方法很多,教師應該學會如何選擇創新點,即學會尋找從何處創新。筆者有幸親歷了縣第三屆中學化學創新實驗大賽,深有感觸,現從中摘取一二,以饗讀者。

一、化學創新實驗的特點

中學化學創新實驗的發展方向在哪裡?我認為關鍵要體現一個「新」字,與時俱進,不斷創新,才能高質量地發揮實驗功能。下面我就列舉在本次活動中的幾個精彩片段,希望能起到拋磚引玉的作用。

1、改造實驗儀器,使操作簡便易行

教學中我們已習慣使用傳統的實驗儀器,雖然會帶來較好的效果,卻往往忽視儀器的笨拙和使用時的千萬小心,這種視經典為權威的思想往往就是教師缺乏創新的症結所在。實際上,科學的實驗方法就是應該不斷的發現問題,傳統儀器的不當之處無疑給我們提供了實驗創新的課題。

例如,在「物質加熱」實驗中,人們已習慣於用鐵架台(帶鐵夾)夾持試管,考慮到鐵架台的笨重、使用不便,設計了如圖(一)所示裝置,改進後的儀器簡單且取材方便,也容易攜帶。另外,有人又根據酒精燈使用不太安全的因素,設計了簡易的「安全酒精燈」(見圖一)。

又如,學習「質量守恆定律」一節時,在使用托盤天平稱量氫氧化鈉與硫酸銅溶液反應前後的質量時,由於操作繁瑣且直觀性不強,可以利用浮力原理,設計了如圖(二)所示裝置,通過觀察比較反應前後試管浸在液面中的高度即可(試管作上標記)。經過改進後的實驗操作起來方便,同時也提高了學生的學習興趣,體現學科間的融合。
2、改造實驗裝置,體現化學反應的「綠色化」

對於一個傳統的實驗裝置,其可行性是不容置疑的,但或多或少也存在一些弊端:如連接儀器較多,操作起來不方便;反應時間長,不利於教學;產生有毒尾氣,危害人體健康;等等。要進行實驗的創新與改革,這些都應成為考慮的因素。

例如,在教學「燃燒的條件」時,若把紅磷、白磷直接放在空氣中燃燒,既污染環境又危害健康,如果能創造條件讓實驗在封閉的條件下完成,即可解決上述弊端。圖(三)就是該實驗的「綠色環保」設計,具體做法是:①擠壓氣泵通入空氣,無明顯現象(說明可燃物雖與氧氣接觸,但溫度達不到著火點也不會燃燒);②用酒精燈先給試管均勻預熱,後對准紅磷與白磷的中間部位集中加熱,同時擠壓氣泵(使空氣先通過紅磷再通過白磷),此時可觀察到白磷劇烈燃燒而紅磷無明顯變化,由此即可證明燃燒的條件。本實驗最大的優點是自始至終都在封閉的條件下完成,有利於環境保護,符號綠色化學的要求。

又如,測定「空氣中氧氣的體積分數」實驗,由於教材提供的實驗裝置密封性不易控制,加上導氣管內尚留有空氣導致誤差較大,基於此可進行如下改進:將足量白磷放在試管中並塞緊膠塞,用酒精燈加熱使白磷充分燃燒,待試管冷卻後浸入水中,在水面下拿掉膠塞,過一會再塞上膠塞拿出水面觀察(事先把試管五等份)。本實驗所用儀器少且效果十分好。
3、針對實驗中的安全隱患,設計解決方案

在一些實驗過程中,常常由於物質化學性質的特殊性,給實驗增加了難度甚至危險性,老師們大都避而不談或只給學生講原理。殊不知,在這些實驗中卻蘊藏著豐富的創新素材,可以很好地培養學生的創造性思維能力。

例如,上教版教材(九年級)關於麵粉爆炸實驗,做該實驗有一定的難度和危險性,若想辦法克服困難,讓學生在安全、好奇的狀態下完成實驗,不但能加深他們對實驗原理的理解,更為重要的是能消除對實驗的畏懼感,培養科學的「實驗」觀。圖(四)就是經過改進的實驗裝置:實驗時,先用洗耳球吸滿麵粉,點燃蠟燭後蓋上蓋(不宜太緊),然後用力擠壓洗耳球讓麵粉充滿整個容器,隨著「砰」的一聲響蓋子騰空而起,在一群歡呼聲中圓滿地完成教學任務。

4、根據物質的化學性質,設計趣味實驗

教學中,可以根據物質化學性質的特殊性,設計一些有趣的實驗,既能豐富課堂內容,鞏固所學知識,又能提高學習興趣,激發學生的求知慾。

例如,根據二氧化碳既不能燃燒又不能支持燃燒的性質,可以設計比較有趣的滅火實驗:先收集一瓶二氧化碳氣體,然後將蘸有酒精的棉條點燃後放進集氣瓶中(注意不要將棉條全放進瓶中),可觀察到浸入瓶中的那部分熄滅,若把棉條提出後又恢復燃燒。通過這一簡單的實驗設計,學生的思維火花也耀燃紙上。

二、對實驗教學的反思

盡管這次活動得到了與會領導和老師的一致好評,對化學實驗的改革與創新起到了很好的倒向作用,但實驗中也暴露了一些問題,如創新、探究的力度不夠,一些實驗仍偏向「高、大、長」發展的趨勢…

新課標實驗教學改革在化學課程改革中的地位舉足輕重,教師的觀念、態度和改革力度都將直接影響整個新教材的教學質量和育人效果。教師要認真對待每一個實驗,啟發引導學生關注實驗過程,突出學生在實驗教學中的主體地位,努力激發學生的學習興趣和探究熱情,加強實驗教學中學生學習效果的反饋與評價等。

Ⅶ 化學實驗報告的"問題與建議"怎麼寫

我記得我當年都是寫「謝謝老師指導」,一般都是高分(哈哈,後來我們班都這么寫)
說實話,如果你是做的比較簡單的實驗的話,基本是不好說什麼建議和意見的。因為那些實驗基本上已經被改了無數次了。反正比較常見的建議就是:
1. 換儀器,儀器刻度怎麼怎麼不準了,要維修
2. 操作的程序太復雜,改進方法
3. 用什麼儀器替代什麼儀器會更好
4. 希望增加一個附加實驗,讓實驗結論更加完整
5. 實驗在驗證中有什麼地方有點馬虎,需要改進
6. 實驗的等待時間太長,想方法縮短一下
7. 實驗用的葯品太浪費
8. 實驗成功率地,在哪裡改進一下

基本上完了

Ⅷ 高考化學實驗

實際上高考的實驗題一般會刻意避開現有教參上的題目,一般會有一些創新,但都不會很偏。書上的例題必須要看,因為實際上考試的題目一般都會以書上的實驗為基礎加以改動的,高考以課本為准嘛。至於習題,是作為輔助理解書本上知識用的,遇到一些實驗上的問題,多做題可以幫你更好地理解實驗過程以及目的和其原理。所以書上的例題應個個落實,習題當然是越多越好啦。

Ⅸ 化學實驗設計的設計原則

在規劃實驗設計時,必須遵循一些原則。具體有:
第一,科學性原則。這是實驗設計的首要原則。它指所設計實驗的原理、操作順序、操作方法等,必須與化學理論知識以及化學實驗方法理論相一致。例如,驗證氯酸鉀(KClO3)中的存在氯元素,不應該採用將其溶於水再加AgNO3溶液的方法,因為KClO3中不存在Cl-。而應該先讓固體與MnO2混合,充分反應後,冷卻,再將固體溶於水,取上面的清夜滴入少量的AgNO3,看到白色現象,再加入稀硝酸,振盪,沉澱不溶解溶解,這樣才能夠證明存在氯元素。
第二,可行性原則。可行性原則是指設計實驗時,所運用的實驗原理在實施時切實可行,而且所選用的化學葯品、儀器、設備、實驗方法等在現行的條件下能夠滿足。例如,鑒別NaCl和Na2SO4,選用硝酸銀溶液就不可行,因為盡管溶解性表標明AgCl難溶而Ag2SO4微溶,但事實上無法將它們區分。這是因為Ag2SO4容易分解為難溶的氧化銀。再如,除去CO氣體中的少量CO2氣體,有學生選擇將混合氣體通過熾熱的炭層的方法,目的是想利用炭的還原性將CO2還原為CO氣體。此方案原理上當然可以,但由於木炭還原CO2是吸熱反應,需要很高的溫度,中學實驗條件下不易實現。因此,嚴格地說該方案不可行。簡便易行、效果好的設計思路應該是:讓混合氣體通過澄清石灰水或NaOH溶液或鹼石灰。
第三,簡約性原則。是指化學實驗的設計要盡可能地採用簡單的裝置或方法,用較少的步驟及實驗葯品,在較短的時間內來完成實驗的原則。例如,除去銅表面的氧化銅雜質,初學者很容易想到用還原劑(H2、C或CO)還原的方法。這種方法由於需要加熱甚至高溫條件下才能進行反應,因而對裝置及操作的要求就比較高,在實驗設計中不宜採用。比較簡便、易行的方法是用稀硫酸或稀鹽酸作試劑,在常溫下清洗銅片。
第四,安全性原則。這是指實驗設計時應盡量避免使用有毒葯品或具有一定危險性的實驗操作。如上例中涉及到的CO有毒,不宜採用。再如,鑒別稀溴水和稀碘水(均呈淺黃色溶液)時,就不能採取加熱蒸發、通過觀察蒸氣顏色的方法來區分,因為溴、碘的蒸氣均有劇毒,這樣操作是很危險的,為不安全操作。而應採取加有機溶劑(如CCl4)萃取的方法。或者加入硝酸酸化的硝酸銀溶液的方法,很快便可區分清楚。由此看來,能構成環境污染的,能造成人身傷害的思路及操作均是不安全的,因而在實驗設計中是不可取的。
根據上述四個實驗設計原則和實驗操作實際,可以明確地知道,化學實驗設計方案的優選標准有以下幾個方面:(1)原理恰當;(2)效果明顯;(3)裝置簡單;(4)操作安全;(5)節約葯品;(6)實驗步驟簡單;(7)誤差較小,等等。換句話說,就是要符合「綠色化學」的要求(註:「綠色化學」研究的中心問題是使化學反應以及其產物具有以下特點——採用無毒、無害的原料;在無毒、無害的反應條件下進行;減量、循環、重復使用;具有「原子經濟性」,即反應具有高選擇性、極少副產物、甚至實現零排放;產品應是對環境友好的;滿足價廉物美的傳統標准)。以上幾個方面不僅在實驗設計過程中必須充分注意,同時這些標准也是實驗設計優劣評價的相關要素。

Ⅹ 初中化學實驗

一、儀器的排列組合

��根據實驗的原理選擇儀器和試劑,根據實驗的目的決定儀器的排列組裝順序,一般遵循氣體製取→除雜(若干裝置)→乾燥→主體實驗→實驗產品的保護與尾氣處理。其中除雜與乾燥的順序,若採用溶液除雜則為先凈化後乾燥。尾氣處理一般採用溶液吸收或將氣體點燃。若制備的物質易水解或易吸收水分及CO2氣體,如2000年高考題第24題就涉及主產品的保護,應在收集FeCl3的裝置後除去Cl2的裝置前連接一個裝有乾燥劑的裝置,以防止主產品FeCl3的水解。

��二、介面的連接

��一般應遵循裝置的排列順序。對於吸收裝置,若為洗氣瓶則應「長」進(利於雜質的充分吸收)「短」出(利於氣體導出),若為盛有鹼石灰的乾燥管吸收水分和CO2,則應「大」進(同樣利用CO2和水蒸氣的充分吸收)「小」出(利於余氣的導出),若為排水量氣時應「短」進「長」出,排出水的體積即為生成氣體的體積。

��三、氣密性檢查

��凡有制氣裝置都存在氣密性檢查問題。關鍵是何時進行氣密性檢查?如何進行氣密性檢查?顯然應在儀器連接完之後,添加葯品之前進行氣密性檢查。氣密性檢查的方法雖多種多樣,但總的原則是堵死一頭,另一頭通過導管插入水中,再微熱(用掌心或酒精燈)容積較大的玻璃容器,若水中有氣泡逸出,停止加熱後導管中有一段水柱上升則表示氣密性良好,否則須重新組裝與調試。

��例1.(1994年國家考試中心試測題)有下列實驗裝置,見圖1。

圖1�實驗裝置

��實驗前先檢查實驗裝置的氣密性,實驗開始時,先關閉a並取下燒瓶B,向A中加入一定量一定濃度的鹽酸,產生氫氣經必要的「操作」〔見問題(2)〕後,在導管的出口處點燃氫氣後如圖1所示套上燒瓶B,塞緊瓶塞。氫氣在瓶中繼續燃燒,用酒精燈繼續加熱反應管D中的還原鐵粉,待B中的火焰熄滅後,打開活塞a,氣體通過反應管D進入燒杯E中使酚酞試液呈紅色。請回答下列問題:

��(1)實驗前如何檢查裝置的氣密性?

��(2)點燃氫氣前必須進行_________操作,其方法是_________。

��(3)寫出B,D中分別發生的化學方程式:B中_________,D中_________。

��(4)C中所盛物質的名稱是_________,其作用是_________。

��分析:根據這套裝置的特點,氣密性檢查可以有多種方法。其一,關閉活塞a,向長頸漏斗中加水,若長頸漏斗與試管存在液面差,則說明不漏氣。其二,向長頸漏斗加水淹沒漏斗導管,打開活塞a,用手捂住燒瓶B,若長頸漏斗水面上升及E中導管有氣泡逸出,則氣密良好。(2)(3)(4)請自行完成。

��四、防倒吸
��用溶液吸收氣體或排水集氣的實驗中都要防倒吸。一般來說防倒吸可分為兩種方法:一是在裝置中防倒吸(如在裝置中加安全瓶或用倒扣的漏斗吸收氣體等),例如1993年高考題未冷凝的氣體用盛有NaOH溶液的倒扣的漏斗吸收,以防倒吸;1996年高考題用排水法收集H2的裝置前加裝一個安全瓶防倒吸;1992年高考題中用NaOH溶液吸收SO2,CO2前加裝一個安全瓶b防倒吸。一般來說在加熱制氣並用排水集氣或用溶液洗氣的實驗中,實驗結束時應先撤插在溶液中的導管後熄滅酒精燈以防倒吸。
��五、事故處理
��在化學實驗過程中由於操作不當或疏忽大意必然導致事故的發生。問題是遇到事故發生時要有正確的態度、冷靜的頭腦,做到一不驚慌失措,二要及時正確處理,三按要求規范操作,盡量避免事故發生。例如濃硫酸稀釋時,濃硫酸應沿著容器的內壁慢慢注入水中,邊加邊攪拌使熱量均勻擴散。在做有毒氣體的實驗中,應盡量在通風櫥中進行。不慎將苯酚沾到手上時,應立即用酒精擦洗,再用水沖洗等等。
��例2.(1997年高考題)進行化學實驗必須注意安全,下列說法正確的是(��)。
��A.不慎將酸濺到眼中應立即用水沖洗,邊洗邊眨眼
��B.不慎將濃鹼溶液沾到皮膚上要立即用大量水沖洗,然後塗上硼酸溶液
��C.如果苯酚濃溶液沾到皮膚上應立即用酒精洗
��D.配製硫酸溶液時,可先在量筒中加入一定體積的水在攪拌下慢慢加入濃硫酸
��分析:顯然A,B,C正確,D不正確。因量筒是用來量取一定體積溶液的量器而不是用來配製溶液的器具,由於它壁薄口經小不易攪拌且攪拌時易打碎,故D屬於錯誤的操作。
��六、實驗方案的評價
��對實驗方案的評價應遵循以下原則:①能否達到目的;②所用原料是否常見易得、廉價;③原料的利用率高低;④過程是否簡捷優化;⑤有無對環境污染;⑥實驗的誤差大小有無創意等等。能達到上述六點要求的實驗方案應該說不失為最優實驗方案。例如1994年高考題:甲乙兩學生制備Mg3N2的實驗就屬於一個簡單的實驗方案評價題。2000年高考題中FeCl3蒸氣有兩種收集裝置和尾氣處理裝置同樣也屬於實驗設計方案的評價。
��例3.已知實驗室製取乙炔時常混有H2S,PH3雜質氣體。圖2是兩學生設計的實驗裝置,用來測定CaC2試樣的純度,右邊的反應裝置相同而左邊的氣體發生裝置則不同,分別如Ⅰ和Ⅱ所示。

圖2�實驗裝置

��試回答:
��(1)乙炔氣體發生反應的方程式為__________。
��(2)A瓶中液體的作用是__________;發生反應的離子方程式分別為:__________,__________。
��(3)裝置Ⅰ的主要缺點是__________。
��(4)裝置Ⅱ的主要缺點是__________;若選用此裝置未完成實驗,則應採取的措施是__________。
��(5)若稱取agCaC2,反應完成後,B處溴水增重bg,則CaC2的純度為__________。
��解析:這是一個學生非常熟習但又有新意的實驗考題,瓶A中的液體顯然是用來除去混在乙炔氣中的H2S,PH3雜質。若為鹼溶液只能除去H2S,若為KMnO4酸性溶液則除去H2S,PH3的同時也把C2H2氧化。顯然只有用中等氧化能力的含Fe3+的溶液較為理想,其離子方程式分別為:
��H2S+2Fe3+=2H++S↓+2Fe2+�
��PH3+3Fe3+=P+3H++3Fe2+�
��裝置Ⅰ的主要缺點為部分乙炔氣體會從漏鬥口逸出造成實驗誤差。用長頸漏斗不易控制加水量。裝置Ⅱ的主要缺點為由於CaC2和水的劇烈反應產生的泡沫易堵塞導管,故採取的措施是在裝置Ⅱ的導管口加上一團疏鬆的棉花防堵塞導管。
��不難不計算CaC2的純度為(32b/13a)×100%。
��答案:略。
��七、實驗設計
��實驗設計屬於一種較高層次的能力考查,它分為實驗原理設計和實驗操作程序設計。最優方案的設計應遵循上述實驗方案評價的六原則。方案敲定後為確保實驗目的實現,必須具有簡捷而正確的操作程序。

圖3�實驗裝置

��例4.(1998年高考題)測量一定質量的鋁鋅合金與強酸溶液反應產生的氫氣的體積,可以求得合金中鋁和鋅的質量分數。現有下列實驗用品:中學化學常用儀器、800mL燒杯、100mL量筒、短頸玻璃漏斗、銅網、鋁鋅合金樣品、濃鹽酸(密度1.19g·cm-3)、水。按圖3裝置進行實驗,回答下列問題。(設合金樣品全部反應,產生的氣體不超過100mL。)
��(1)補充下列實驗步驟,直到反應開始進行(鐵架台和鐵夾的安裝可省略)_________。
��(2)合金樣品用銅網包裹的目的是_________。
��解析:這是一道典型的實驗操作程序設計題。為確保合金中各組分金屬質量分數的准確測定,必須設計出簡捷、嚴密、合理正確的操作程序。其步驟是:①將稱量後的合金樣品用銅網小心包裹好,放在800mL燒杯底部,把短頸漏鬥倒扣在樣品上面。②往燒杯中注入水,直至水面沒過漏斗頸。③在100mL量筒中注滿水,倒置在盛水的燒杯中(量筒中不應留有氣泡),使漏斗頸伸入量筒中。燒杯中水面到杯口至少保留約100mL空間。④將長頸漏斗(或玻棒)插入燒杯並接近燒杯底部,通過它慢慢加入濃鹽酸,至有氣體產生。另外合金樣品用銅網包裹的目的顯然是防止反應時樣品漂浮。
��八、實驗結果的分析
��實驗是手段,要達到目的還需對實驗現象、實驗數據進行科學的分析、處理,去偽存真,由表及裡,剝去假像方能識得廬山真面目。實驗是培養學生科學品質與各種能力的有效手段和途徑。一般從以下四方面考慮:①方案是否合理,這是決定實驗成敗的關鍵
;②操作不當引起的誤差;
③反應條件不足可導致反應不能發生或反應速率過慢引起實驗誤差;④所用試劑不純,雜質甚至參與反應均可導致實驗誤差等等。
��例5.某學生用物質的量濃度一定的碳酸鈉溶液測定未知濃度的鹽酸溶液。
��①配製碳酸鈉溶液250mL,固體碳酸鈉(不含結晶水)的質量用托盤天平稱量,右盤中砝碼為5g,2g,1g各一個,游碼位置如圖4所示。

圖4�實驗儀器

��②用滴定的方法來測定鹽酸的濃度,實驗數據如下所示:

實驗編號
待測HCl溶液的
體積/mL
滴入Na2CO3溶液的�
體積/mL

1
20.0
24.8

2
20.0
23.1

3
20.0
22.9

��(1)滴定中誤差較大的是_________次實驗,造成這種誤差的三個可能原因是_________。
��(2)計算未知鹽酸的濃度(數據精確到0.1)。
��解析:中和滴定是中學化學實驗中的重要實驗。中和滴定的操作與計算、誤差的分析與討論、指示劑的選擇與使用都是滴定實驗的重要問題。本題恰恰在這方面作了重點考查,顯然第一次實驗誤差較大。造成誤差偏大的原因較多,這給考生提供了一個展露個人才能的思維空間。可以圍繞從溶液配製到滴定終點的整個操作過程去分析討論:①碳酸鈉可能混有碳酸氫鈉雜質;②稱量時砝碼放在左盤,Na2CO3放在右盤;③鹼式滴定管未經潤洗;④滴定前,滴管尖嘴內氣泡未排除;⑤滴定前俯視讀數,滴定終了仰視讀數;⑥滴定時可能有漏液現象等等,不再一一贅述。
��c(HCl)=(0.40mol·L-1×0.023L×2)/(0.020L)
��≈0.90mol·L-1

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