Ⅰ 化学中的微型实验装置有何好处
减少开支,适合普及。
由于微型化学实验是以尽量少的试样或试剂获取尽可能多的版化学信息,实验权试剂用量较常规实验试剂用量降低1~3个数量级,这就大大降低了实验试剂用量,节约了经费。微型化学实验由于药品用量减少,反应时间相应缩短,再加上微型实验仪器在设计时力求简单,装拆清洗比常规仪器省时,所以微型化学实验耗时相对少。
(1)化学实验装置设计的评价扩展阅读:
注意事项:
取用药品遵守三不原则:不能用手接触药品,不能品尝药品的味道,不能把鼻子凑到容器口去闻药品气味。
药品没有具体说明取用量时,一般按最少量取用:液体取1mL~2mL,固体只需盖满试管底部。
用剩的药品要做到三不一要:不放回原瓶,不随便丢弃,不拿出实验室,要放入指定容器。
固体药品的取用:块状固体用镊子夹,粉末状或细晶体用药匙取,必要时可用纸槽取。
Ⅱ 你知道怎么做吗一根据题目的设计多种方案二操作评价与改进三确定制作装置的目
气体实验装置,通常由气体发生、气体净化、气体收集、尾气处理等装置组成,对一些常见装置进行改进和重新组合,往往能够实现一些特殊的实验目的。典型的气体实验装置改进设计有:依据启普发生器原理设计的反应器,尾气吸收、防倒吸装置的设计,液封装置的设计,恒压装置的设计等。
解题策略
1.实验设计的创新往往要体现七个“一”,即:一个实验的多种现象,一种实验现象的多种原因,一种装置的多种用途,一种用途的多种装置,一个仪器的多种用法,一种物质的多种制法,一组物质的多种鉴别方法。
2.选择反应原理的原则是:反应条件温和、转化率高、实验操作简便安全、产物便于分离与收集。中学化学实验中,常见的气体制备实验是其中的重要组成部分,学生应掌握的气体制备实验有:三种单质(H2、O2、Cl2)的制备;三种氢化物(HCl、H2S、NH3)的制备;五种氧化物(CO2、SO2、NO2、NO、CO)的制备;两种有机物(C2H4、C2H2)的制备。复习时,除了掌握好教材中经典的制备方法外,还应对药品选择、反应原理进行拓展和创新。
典例导悟1 (2010·上海,26)CaCO3广泛存在于自然界,是一种重要的化工原料。大理石主要成分为CaCO3,另外有少量的含硫化合物。实验室用大理石和稀盐酸反应制备CO2气体。下列装置可用于CO2气体的提纯和干燥。
Ⅲ 在化学实验创新竞赛中,某教师设计了下面一个实验:【实验装置】【实验操作】①用一个小集气瓶集满一瓶氧
【实验来操作】氧气能使自带火星的木条复燃,说明氧气有助燃性或氧化性;
【实验结论及应用】两瓶气体能混合说明了分子的不断运动,可以从闻到气味角度举例说明分子运动;
【反思】氧气达到一定浓度就能使带火星木条复燃;
【评价】该实验建立在原有知识的基础上,学生易接受,且趣味性比较强,还比较环保;
故答案为:【实验操作】木条复燃;支持燃烧;【实验结论及应用】分子能不断运动;打开汽油瓶盖能闻到汽油的气味等;【反思】不一定;【评价】充分利用学生已有的旧知识探究新知识;环保;操作简单;趣味性;保护学生的健康;
Ⅳ 化学探究实验教学设计主要有哪些具体方法
如何开展好初中化学实验教学设计如何根据学生的学习兴趣和特点,利用化学实验教学的优势和方法,进行有效的教学活动,是当前初中化学实验教学的重要任务。我们可以建构实验教学新模式,不断诱导学生建立新的目标,引发学生的认知冲突,发挥教师主导作用,帮助学生建立新的认知结构,并采取一定的辅助教学途径,实现初中化学实验的有效教学。并让学生通过化学实验这一实践活动来获取化学知识培养学习学生能力是最佳选择。一、让化学实验在化学教学过程中唱主角通过化学实验可以使学生获得的感性认识,避免了传统教学中只重视理性认识而忽视感性认识的错误做法。在化学实验中让学生寻找操作错误的原因,探索最合理的操作程序,从真正意义上培养学生的动手能力,也让学生明白了知识的结论重要,获取知识的过程、手段更重要。通过化学实验能提高学生的观察判断能力,分析现象的能力,让学生透过简单现象发现内在的本质。若以小组形式组织学生进行化学实验还可以培养学生团队的意识,协作的精神,这也是素质教育最新要求。通过化学实验使学生能提高环保意识,节能降耗的意识。例如在实验结束时,对实验废弃物(包括用剩的药品,取药品用的纸槽等)的处理,以及实验室制氧气后对催化剂的回收再利用,能让学生懂得环保是每一个人的义务,节约是有理论依据的,通过实验可培养学生的科学作风,科学习惯。利用好化学实验可以全方位的提升学生的素质,要使之落在实处。二、让化学实验贴近现实生活现行课本中的演示实验、学生实验有典型性,实验现象也很吸引人,确实能激发学生的学习兴趣。但是由于课本中所列实验用品很多在日常生活中找不到,没法在生活中得以亲身体验。所以学生往往把教师的演示实验看成一次精彩的魔术表演,而学生只不过是一名观众。为了避免化学实验脱离实际,使学生不仅喜欢看演示实验,更喜欢从日常生活中寻找合适的物品自己设计方案自己亲手做实验。例如在归纳物质的物理性质时,通过日常生活中人人离不开的食醋、食盐、酱油的对比让学生自己总结三者的区别后,再归纳物理性质包括的范围;利用两张废纸,一张撕成碎片,另一张点燃,来推知物理变化和化学变化的区别;利用废电池的金属外壳,水垢来制取氢气和二氧化碳;到学校附近的化工厂考察化学变化在工业上的应用;到大自然中采集土壤样品;利用植物来制取酸碱指示剂;通过调节水样的酸碱度现象观察牵牛花颜色的变化。还可以组织学生进行实地灭火比赛,教师制造出不同位置不同燃料的火灾,让学生自己寻找灭火的材料,设计灭火的方案,通过亲身的体验让学生明白灭火的原理。同时也增强消防意识,还可以让学生从家中自制一些溶液互换后通过简单的实验推出溶液的名称。指导学生利用物质的物理性质或化学性质进行科技小发明,利用木炭的吸附制作净水装置。总之教师在教学活动中多创立与实际生活相联系的实验情境,使学生有机会参与到化学实验中,让学生在实验中收获知识,得到乐趣。三、充分发挥教师的主导作用,建构新的认知结构学习的过程关键在于学习者认识到自己的认知结构存在不足或者错误,然后在外界和内部的推动下形成完善和优化认知结构的意识,形成预期的认知目标,才能实现认知结构的转变。教师作为重要的外界因素,其引导作用不容忽视。因此就要求充分发挥教师的主导作用。教师应当在化学实验课堂上进行有意识的引导和帮助。通过渗透到课堂的每一个环节中进行指引。首先,问题导入设置问题情境;其次,建构概念创设判断条件;再次,问题解决形成最近发展区,获得独立概念和结果;最后,归纳总结,通过获得的新概念和原有认知结构进行融合,形成新的知识体系。教师在教学过程中,可以通过许多实例进行有意识的应用和尝试。例如在进行下面的实验时,就可以进行尝试。在燃烧和缓慢氧化的教学中,对白磷的燃烧演示实验进行改进,用导管向烧杯的热水中缓缓通入氧气,可看到热水中的白磷与氧气接触后,也开始燃烧,产生火光。演示结束后,引导学生思考3个问题:在介绍上面的问题后,继续向同学演示红磷燃烧的实验。先将少量红磷放在铁纱网上,然后使用酒精灯进行加热,要求学生注意观察红磷在空气中燃烧的现象,思考现象背后原因和规律。借助于这种方法可以极大的提高学生的学习兴趣,引导学生进行主动思考。由于实验现象饶有趣味,所提出的问题富有思考性,可以促进学生认知结构的变化,建立新的认知结构。四、让化学实验成为探究性课题利用学生学过的知识解决生活和学习中的实际问题,最能激发学生的求知欲,也是开发学生创造力的最好方法。选择合适的实验项目是关键,要求教师把握好尺度,所定实验用品从生活中能找到、实验操作简易无危险、实验目标比教材中要求略高、实验方案要求多样化、实验内容融合相关学科,例如可以设置如下实验项目:(1)证明自来水不是纯净物(2)验证白酒中含有水(3)收集一瓶你卧室里的空气样品(4)收集一些利用水生植物制得的氧气(5)测定苹果、桔子的酸碱度(7)证明纸中主要成分是碳元素、氢元素对教材中的实验装置进行改进,让学生利用物理中学过的电学知识设计一套检验酸、碱、盐溶液导电性的装置。让学生利用实验中破损仪器,日常生活中的废旧物品如饮料瓶、药瓶、输液管、废笔杆等制作简单的仪器。例如可制作简易的启普发生器,洗气瓶,冲洗瓶,集气瓶等仪器。化学实验是化学科学认识的源泉,是训练科学方法的有效途径,是养成科学态度的必由之路。在素质教育全面的今天,化学教师应充分利用化学实验在化学教学中独特的作用,在安全第一的前提下,构建以实验为基础的学习平台,让学生充分发挥主动性,展示创造能力,让学生在化学实验中获取真知,收获乐趣。
Ⅳ 化学实验室设计的国家标准是
一、化学实验室设计规划基本要求
化学实验室设计应符合工作流程、设计规范及空间标准的要求,并与排毒柜、实验台及实验仪器设备的布置、结构选型及管道空间布置紧密结合。各类化学实验室设计基本要求如下:
1、对于面积较小的化学实验室,采用边台,设一个出入口,对于面积较大的化学实验室,可以采用一个以上的中央台,设两个以上的出入口;必须确保出入口通畅,不能出现通道死角。
2、对于局部抽风的实验室,可采用万向排烟罩;对于大量使用挥发性物质或邮件溶剂的实验室,必须配备排毒柜或桌面通风罩,排毒柜设在远离出入口且靠近管井的位置。
3、试剂柜、器皿柜等功能高柜设在靠墙位置,器皿柜应尽量靠近水槽,试剂柜需要设抽风装置。
4、实验台面要求耐强酸碱腐蚀及耐高温,建议采用环氧树脂台面及环氧树脂水槽。
5、根据实验性质的不同,可选配三口水龙头、纯水水龙头、抽滤水龙头、废液收集桶、垃圾桶、洗瓶器、洗眼器、紧急淋浴器等配件或酸柜、防爆柜等安全储存柜。
6、试剂架可采用磨砂玻璃或玻璃实芯理化板等防腐蚀层的钢制试剂架,高度可调节,也可在试剂架上配吊柜。
7、烘箱太设置需要远离使用或存储有机溶剂的位置。
8、必须符合(实验区域空间标准)的全部要求。
二、化学实验室室内装修基本要求
1、地面:实验室的地面要求防滑、耐腐蚀、易清洁,可采用防滑陶瓷地砖、PVC地面或金刚实验室专用地面。
2、隔断:墙面可采用半玻璃墙或落地玻璃墙,半玻璃墙可采用玻璃与彩钢板、玻璃与硅钙板、玻璃与砖墙组合,硅钙板或砖墙部分可喷乳胶漆或贴陶瓷砖,彩钢板要采用玻镁板。
3、天花:对于层高较低的实验室,建议不做天花,对于3.5m以上的实验室,可采用铝扣板天花。对于用彩钢板隔断的实验室,天花用彩钢板。天花要求简单而且容易清洁。
4、门:实验室的门可采用钢门、彩钢板门、玻璃门等,用子母门形式,门上装观察窗,门向外开,门禁可设电子门禁系统及警告标识。
三、化学实验室通风系统工程
1、实验室需要良好的通风,用于实验室的通风排毒装置主要有排毒柜、方向排气罩和桌面通风罩,排毒柜、万向排烟罩和桌面通风罩的设计要合理,要考虑操作方便也要考虑节能,必要是应设空调。
2、对于排毒柜不多的小型实验室,排毒柜的控制可采用单独控制,即每台风机控制一台排毒柜,在这种排风系统中,单股气流不会和其它气流相互影响,风机关闭也只影响到一个排毒柜
Ⅵ 有没有关于中学生化学创新实验的看法急用啊!!!!!!!
摘要 化学是实验科学,实验能力是学生科学素养的重要组成部分。为了加强实验教学,提高学生的实验创新能力,多年来广大教育工作者付出了艰辛的努力。要加强实验教学,教师的实验素质是关键。本文从我县举行的教师创新实验大赛中谈了几点自己的感悟,提出一些改进的尝试,以期与同行商榷。
“化学实验是化学科学赖以形成和发展的基础,是检验化学科学知识真理性的标准;是化学教学中学生获取化学经验知识和检验化学知识的重要媒体和手段,是提高学生科学素质的重要内容和途径。”以实验为基础展开化学教学已成为所有化学教学工作者的共识。那么怎样才能最大限度地发挥实验在化学教学中的作用,使化学实验教学更切合教学改革的潮流、适应素质教育和创新教育的需求呢?只有对化学实验进行不断改进和创新,化学实验才会充满生命和活力、保持其在化学教学中的独特魅力。
化学实验创新的方法很多,教师应该学会如何选择创新点,即学会寻找从何处创新。笔者有幸亲历了县第三届中学化学创新实验大赛,深有感触,现从中摘取一二,以飨读者。
一、化学创新实验的特点
中学化学创新实验的发展方向在哪里?我认为关键要体现一个“新”字,与时俱进,不断创新,才能高质量地发挥实验功能。下面我就列举在本次活动中的几个精彩片段,希望能起到抛砖引玉的作用。
1、改造实验仪器,使操作简便易行
教学中我们已习惯使用传统的实验仪器,虽然会带来较好的效果,却往往忽视仪器的笨拙和使用时的千万小心,这种视经典为权威的思想往往就是教师缺乏创新的症结所在。实际上,科学的实验方法就是应该不断的发现问题,传统仪器的不当之处无疑给我们提供了实验创新的课题。
例如,在“物质加热”实验中,人们已习惯于用铁架台(带铁夹)夹持试管,考虑到铁架台的笨重、使用不便,设计了如图(一)所示装置,改进后的仪器简单且取材方便,也容易携带。另外,有人又根据酒精灯使用不太安全的因素,设计了简易的“安全酒精灯”(见图一)。
又如,学习“质量守恒定律”一节时,在使用托盘天平称量氢氧化钠与硫酸铜溶液反应前后的质量时,由于操作繁琐且直观性不强,可以利用浮力原理,设计了如图(二)所示装置,通过观察比较反应前后试管浸在液面中的高度即可(试管作上标记)。经过改进后的实验操作起来方便,同时也提高了学生的学习兴趣,体现学科间的融合。
2、改造实验装置,体现化学反应的“绿色化”
对于一个传统的实验装置,其可行性是不容置疑的,但或多或少也存在一些弊端:如连接仪器较多,操作起来不方便;反应时间长,不利于教学;产生有毒尾气,危害人体健康;等等。要进行实验的创新与改革,这些都应成为考虑的因素。
例如,在教学“燃烧的条件”时,若把红磷、白磷直接放在空气中燃烧,既污染环境又危害健康,如果能创造条件让实验在封闭的条件下完成,即可解决上述弊端。图(三)就是该实验的“绿色环保”设计,具体做法是:①挤压气泵通入空气,无明显现象(说明可燃物虽与氧气接触,但温度达不到着火点也不会燃烧);②用酒精灯先给试管均匀预热,后对准红磷与白磷的中间部位集中加热,同时挤压气泵(使空气先通过红磷再通过白磷),此时可观察到白磷剧烈燃烧而红磷无明显变化,由此即可证明燃烧的条件。本实验最大的优点是自始至终都在封闭的条件下完成,有利于环境保护,符号绿色化学的要求。
又如,测定“空气中氧气的体积分数”实验,由于教材提供的实验装置密封性不易控制,加上导气管内尚留有空气导致误差较大,基于此可进行如下改进:将足量白磷放在试管中并塞紧胶塞,用酒精灯加热使白磷充分燃烧,待试管冷却后浸入水中,在水面下拿掉胶塞,过一会再塞上胶塞拿出水面观察(事先把试管五等份)。本实验所用仪器少且效果十分好。
3、针对实验中的安全隐患,设计解决方案
在一些实验过程中,常常由于物质化学性质的特殊性,给实验增加了难度甚至危险性,老师们大都避而不谈或只给学生讲原理。殊不知,在这些实验中却蕴藏着丰富的创新素材,可以很好地培养学生的创造性思维能力。
例如,上教版教材(九年级)关于面粉爆炸实验,做该实验有一定的难度和危险性,若想办法克服困难,让学生在安全、好奇的状态下完成实验,不但能加深他们对实验原理的理解,更为重要的是能消除对实验的畏惧感,培养科学的“实验”观。图(四)就是经过改进的实验装置:实验时,先用洗耳球吸满面粉,点燃蜡烛后盖上盖(不宜太紧),然后用力挤压洗耳球让面粉充满整个容器,随着“砰”的一声响盖子腾空而起,在一群欢呼声中圆满地完成教学任务。
4、根据物质的化学性质,设计趣味实验
教学中,可以根据物质化学性质的特殊性,设计一些有趣的实验,既能丰富课堂内容,巩固所学知识,又能提高学习兴趣,激发学生的求知欲。
例如,根据二氧化碳既不能燃烧又不能支持燃烧的性质,可以设计比较有趣的灭火实验:先收集一瓶二氧化碳气体,然后将蘸有酒精的棉条点燃后放进集气瓶中(注意不要将棉条全放进瓶中),可观察到浸入瓶中的那部分熄灭,若把棉条提出后又恢复燃烧。通过这一简单的实验设计,学生的思维火花也耀燃纸上。
二、对实验教学的反思
尽管这次活动得到了与会领导和老师的一致好评,对化学实验的改革与创新起到了很好的倒向作用,但实验中也暴露了一些问题,如创新、探究的力度不够,一些实验仍偏向“高、大、长”发展的趋势…
新课标实验教学改革在化学课程改革中的地位举足轻重,教师的观念、态度和改革力度都将直接影响整个新教材的教学质量和育人效果。教师要认真对待每一个实验,启发引导学生关注实验过程,突出学生在实验教学中的主体地位,努力激发学生的学习兴趣和探究热情,加强实验教学中学生学习效果的反馈与评价等。
Ⅶ 化学实验报告的"问题与建议"怎么写
我记得我当年都是写“谢谢老师指导”,一般都是高分(哈哈,后来我们班都这么写)
说实话,如果你是做的比较简单的实验的话,基本是不好说什么建议和意见的。因为那些实验基本上已经被改了无数次了。反正比较常见的建议就是:
1. 换仪器,仪器刻度怎么怎么不准了,要维修
2. 操作的程序太复杂,改进方法
3. 用什么仪器替代什么仪器会更好
4. 希望增加一个附加实验,让实验结论更加完整
5. 实验在验证中有什么地方有点马虎,需要改进
6. 实验的等待时间太长,想方法缩短一下
7. 实验用的药品太浪费
8. 实验成功率地,在哪里改进一下
基本上完了
Ⅷ 高考化学实验
实际上高考的实验题一般会刻意避开现有教参上的题目,一般会有一些创新,但都不会很偏。书上的例题必须要看,因为实际上考试的题目一般都会以书上的实验为基础加以改动的,高考以课本为准嘛。至于习题,是作为辅助理解书本上知识用的,遇到一些实验上的问题,多做题可以帮你更好地理解实验过程以及目的和其原理。所以书上的例题应个个落实,习题当然是越多越好啦。
Ⅸ 化学实验设计的设计原则
在规划实验设计时,必须遵循一些原则。具体有:
第一,科学性原则。这是实验设计的首要原则。它指所设计实验的原理、操作顺序、操作方法等,必须与化学理论知识以及化学实验方法理论相一致。例如,验证氯酸钾(KClO3)中的存在氯元素,不应该采用将其溶于水再加AgNO3溶液的方法,因为KClO3中不存在Cl-。而应该先让固体与MnO2混合,充分反应后,冷却,再将固体溶于水,取上面的清夜滴入少量的AgNO3,看到白色现象,再加入稀硝酸,振荡,沉淀不溶解溶解,这样才能够证明存在氯元素。
第二,可行性原则。可行性原则是指设计实验时,所运用的实验原理在实施时切实可行,而且所选用的化学药品、仪器、设备、实验方法等在现行的条件下能够满足。例如,鉴别NaCl和Na2SO4,选用硝酸银溶液就不可行,因为尽管溶解性表标明AgCl难溶而Ag2SO4微溶,但事实上无法将它们区分。这是因为Ag2SO4容易分解为难溶的氧化银。再如,除去CO气体中的少量CO2气体,有学生选择将混合气体通过炽热的炭层的方法,目的是想利用炭的还原性将CO2还原为CO气体。此方案原理上当然可以,但由于木炭还原CO2是吸热反应,需要很高的温度,中学实验条件下不易实现。因此,严格地说该方案不可行。简便易行、效果好的设计思路应该是:让混合气体通过澄清石灰水或NaOH溶液或碱石灰。
第三,简约性原则。是指化学实验的设计要尽可能地采用简单的装置或方法,用较少的步骤及实验药品,在较短的时间内来完成实验的原则。例如,除去铜表面的氧化铜杂质,初学者很容易想到用还原剂(H2、C或CO)还原的方法。这种方法由于需要加热甚至高温条件下才能进行反应,因而对装置及操作的要求就比较高,在实验设计中不宜采用。比较简便、易行的方法是用稀硫酸或稀盐酸作试剂,在常温下清洗铜片。
第四,安全性原则。这是指实验设计时应尽量避免使用有毒药品或具有一定危险性的实验操作。如上例中涉及到的CO有毒,不宜采用。再如,鉴别稀溴水和稀碘水(均呈浅黄色溶液)时,就不能采取加热蒸发、通过观察蒸气颜色的方法来区分,因为溴、碘的蒸气均有剧毒,这样操作是很危险的,为不安全操作。而应采取加有机溶剂(如CCl4)萃取的方法。或者加入硝酸酸化的硝酸银溶液的方法,很快便可区分清楚。由此看来,能构成环境污染的,能造成人身伤害的思路及操作均是不安全的,因而在实验设计中是不可取的。
根据上述四个实验设计原则和实验操作实际,可以明确地知道,化学实验设计方案的优选标准有以下几个方面:(1)原理恰当;(2)效果明显;(3)装置简单;(4)操作安全;(5)节约药品;(6)实验步骤简单;(7)误差较小,等等。换句话说,就是要符合“绿色化学”的要求(注:“绿色化学”研究的中心问题是使化学反应以及其产物具有以下特点——采用无毒、无害的原料;在无毒、无害的反应条件下进行;减量、循环、重复使用;具有“原子经济性”,即反应具有高选择性、极少副产物、甚至实现零排放;产品应是对环境友好的;满足价廉物美的传统标准)。以上几个方面不仅在实验设计过程中必须充分注意,同时这些标准也是实验设计优劣评价的相关要素。
Ⅹ 初中化学实验
一、仪器的排列组合
��根据实验的原理选择仪器和试剂,根据实验的目的决定仪器的排列组装顺序,一般遵循气体制取→除杂(若干装置)→干燥→主体实验→实验产品的保护与尾气处理。其中除杂与干燥的顺序,若采用溶液除杂则为先净化后干燥。尾气处理一般采用溶液吸收或将气体点燃。若制备的物质易水解或易吸收水分及CO2气体,如2000年高考题第24题就涉及主产品的保护,应在收集FeCl3的装置后除去Cl2的装置前连接一个装有干燥剂的装置,以防止主产品FeCl3的水解。
��二、接口的连接
��一般应遵循装置的排列顺序。对于吸收装置,若为洗气瓶则应“长”进(利于杂质的充分吸收)“短”出(利于气体导出),若为盛有碱石灰的干燥管吸收水分和CO2,则应“大”进(同样利用CO2和水蒸气的充分吸收)“小”出(利于余气的导出),若为排水量气时应“短”进“长”出,排出水的体积即为生成气体的体积。
��三、气密性检查
��凡有制气装置都存在气密性检查问题。关键是何时进行气密性检查?如何进行气密性检查?显然应在仪器连接完之后,添加药品之前进行气密性检查。气密性检查的方法虽多种多样,但总的原则是堵死一头,另一头通过导管插入水中,再微热(用掌心或酒精灯)容积较大的玻璃容器,若水中有气泡逸出,停止加热后导管中有一段水柱上升则表示气密性良好,否则须重新组装与调试。
��例1.(1994年国家考试中心试测题)有下列实验装置,见图1。
图1�实验装置
��实验前先检查实验装置的气密性,实验开始时,先关闭a并取下烧瓶B,向A中加入一定量一定浓度的盐酸,产生氢气经必要的“操作”〔见问题(2)〕后,在导管的出口处点燃氢气后如图1所示套上烧瓶B,塞紧瓶塞。氢气在瓶中继续燃烧,用酒精灯继续加热反应管D中的还原铁粉,待B中的火焰熄灭后,打开活塞a,气体通过反应管D进入烧杯E中使酚酞试液呈红色。请回答下列问题:
��(1)实验前如何检查装置的气密性?
��(2)点燃氢气前必须进行_________操作,其方法是_________。
��(3)写出B,D中分别发生的化学方程式:B中_________,D中_________。
��(4)C中所盛物质的名称是_________,其作用是_________。
��分析:根据这套装置的特点,气密性检查可以有多种方法。其一,关闭活塞a,向长颈漏斗中加水,若长颈漏斗与试管存在液面差,则说明不漏气。其二,向长颈漏斗加水淹没漏斗导管,打开活塞a,用手捂住烧瓶B,若长颈漏斗水面上升及E中导管有气泡逸出,则气密良好。(2)(3)(4)请自行完成。
��四、防倒吸
��用溶液吸收气体或排水集气的实验中都要防倒吸。一般来说防倒吸可分为两种方法:一是在装置中防倒吸(如在装置中加安全瓶或用倒扣的漏斗吸收气体等),例如1993年高考题未冷凝的气体用盛有NaOH溶液的倒扣的漏斗吸收,以防倒吸;1996年高考题用排水法收集H2的装置前加装一个安全瓶防倒吸;1992年高考题中用NaOH溶液吸收SO2,CO2前加装一个安全瓶b防倒吸。一般来说在加热制气并用排水集气或用溶液洗气的实验中,实验结束时应先撤插在溶液中的导管后熄灭酒精灯以防倒吸。
��五、事故处理
��在化学实验过程中由于操作不当或疏忽大意必然导致事故的发生。问题是遇到事故发生时要有正确的态度、冷静的头脑,做到一不惊慌失措,二要及时正确处理,三按要求规范操作,尽量避免事故发生。例如浓硫酸稀释时,浓硫酸应沿着容器的内壁慢慢注入水中,边加边搅拌使热量均匀扩散。在做有毒气体的实验中,应尽量在通风橱中进行。不慎将苯酚沾到手上时,应立即用酒精擦洗,再用水冲洗等等。
��例2.(1997年高考题)进行化学实验必须注意安全,下列说法正确的是(��)。
��A.不慎将酸溅到眼中应立即用水冲洗,边洗边眨眼
��B.不慎将浓碱溶液沾到皮肤上要立即用大量水冲洗,然后涂上硼酸溶液
��C.如果苯酚浓溶液沾到皮肤上应立即用酒精洗
��D.配制硫酸溶液时,可先在量筒中加入一定体积的水在搅拌下慢慢加入浓硫酸
��分析:显然A,B,C正确,D不正确。因量筒是用来量取一定体积溶液的量器而不是用来配制溶液的器具,由于它壁薄口经小不易搅拌且搅拌时易打碎,故D属于错误的操作。
��六、实验方案的评价
��对实验方案的评价应遵循以下原则:①能否达到目的;②所用原料是否常见易得、廉价;③原料的利用率高低;④过程是否简捷优化;⑤有无对环境污染;⑥实验的误差大小有无创意等等。能达到上述六点要求的实验方案应该说不失为最优实验方案。例如1994年高考题:甲乙两学生制备Mg3N2的实验就属于一个简单的实验方案评价题。2000年高考题中FeCl3蒸气有两种收集装置和尾气处理装置同样也属于实验设计方案的评价。
��例3.已知实验室制取乙炔时常混有H2S,PH3杂质气体。图2是两学生设计的实验装置,用来测定CaC2试样的纯度,右边的反应装置相同而左边的气体发生装置则不同,分别如Ⅰ和Ⅱ所示。
图2�实验装置
��试回答:
��(1)乙炔气体发生反应的方程式为__________。
��(2)A瓶中液体的作用是__________;发生反应的离子方程式分别为:__________,__________。
��(3)装置Ⅰ的主要缺点是__________。
��(4)装置Ⅱ的主要缺点是__________;若选用此装置未完成实验,则应采取的措施是__________。
��(5)若称取agCaC2,反应完成后,B处溴水增重bg,则CaC2的纯度为__________。
��解析:这是一个学生非常熟习但又有新意的实验考题,瓶A中的液体显然是用来除去混在乙炔气中的H2S,PH3杂质。若为碱溶液只能除去H2S,若为KMnO4酸性溶液则除去H2S,PH3的同时也把C2H2氧化。显然只有用中等氧化能力的含Fe3+的溶液较为理想,其离子方程式分别为:
��H2S+2Fe3+=2H++S↓+2Fe2+�
��PH3+3Fe3+=P+3H++3Fe2+�
��装置Ⅰ的主要缺点为部分乙炔气体会从漏斗口逸出造成实验误差。用长颈漏斗不易控制加水量。装置Ⅱ的主要缺点为由于CaC2和水的剧烈反应产生的泡沫易堵塞导管,故采取的措施是在装置Ⅱ的导管口加上一团疏松的棉花防堵塞导管。
��不难不计算CaC2的纯度为(32b/13a)×100%。
��答案:略。
��七、实验设计
��实验设计属于一种较高层次的能力考查,它分为实验原理设计和实验操作程序设计。最优方案的设计应遵循上述实验方案评价的六原则。方案敲定后为确保实验目的实现,必须具有简捷而正确的操作程序。
图3�实验装置
��例4.(1998年高考题)测量一定质量的铝锌合金与强酸溶液反应产生的氢气的体积,可以求得合金中铝和锌的质量分数。现有下列实验用品:中学化学常用仪器、800mL烧杯、100mL量筒、短颈玻璃漏斗、铜网、铝锌合金样品、浓盐酸(密度1.19g·cm-3)、水。按图3装置进行实验,回答下列问题。(设合金样品全部反应,产生的气体不超过100mL。)
��(1)补充下列实验步骤,直到反应开始进行(铁架台和铁夹的安装可省略)_________。
��(2)合金样品用铜网包裹的目的是_________。
��解析:这是一道典型的实验操作程序设计题。为确保合金中各组分金属质量分数的准确测定,必须设计出简捷、严密、合理正确的操作程序。其步骤是:①将称量后的合金样品用铜网小心包裹好,放在800mL烧杯底部,把短颈漏斗倒扣在样品上面。②往烧杯中注入水,直至水面没过漏斗颈。③在100mL量筒中注满水,倒置在盛水的烧杯中(量筒中不应留有气泡),使漏斗颈伸入量筒中。烧杯中水面到杯口至少保留约100mL空间。④将长颈漏斗(或玻棒)插入烧杯并接近烧杯底部,通过它慢慢加入浓盐酸,至有气体产生。另外合金样品用铜网包裹的目的显然是防止反应时样品漂浮。
��八、实验结果的分析
��实验是手段,要达到目的还需对实验现象、实验数据进行科学的分析、处理,去伪存真,由表及里,剥去假像方能识得庐山真面目。实验是培养学生科学品质与各种能力的有效手段和途径。一般从以下四方面考虑:①方案是否合理,这是决定实验成败的关键
;②操作不当引起的误差;
③反应条件不足可导致反应不能发生或反应速率过慢引起实验误差;④所用试剂不纯,杂质甚至参与反应均可导致实验误差等等。
��例5.某学生用物质的量浓度一定的碳酸钠溶液测定未知浓度的盐酸溶液。
��①配制碳酸钠溶液250mL,固体碳酸钠(不含结晶水)的质量用托盘天平称量,右盘中砝码为5g,2g,1g各一个,游码位置如图4所示。
图4�实验仪器
��②用滴定的方法来测定盐酸的浓度,实验数据如下所示:
实验编号
待测HCl溶液的
体积/mL
滴入Na2CO3溶液的�
体积/mL
1
20.0
24.8
2
20.0
23.1
3
20.0
22.9
��(1)滴定中误差较大的是_________次实验,造成这种误差的三个可能原因是_________。
��(2)计算未知盐酸的浓度(数据精确到0.1)。
��解析:中和滴定是中学化学实验中的重要实验。中和滴定的操作与计算、误差的分析与讨论、指示剂的选择与使用都是滴定实验的重要问题。本题恰恰在这方面作了重点考查,显然第一次实验误差较大。造成误差偏大的原因较多,这给考生提供了一个展露个人才能的思维空间。可以围绕从溶液配制到滴定终点的整个操作过程去分析讨论:①碳酸钠可能混有碳酸氢钠杂质;②称量时砝码放在左盘,Na2CO3放在右盘;③碱式滴定管未经润洗;④滴定前,滴管尖嘴内气泡未排除;⑤滴定前俯视读数,滴定终了仰视读数;⑥滴定时可能有漏液现象等等,不再一一赘述。
��c(HCl)=(0.40mol·L-1×0.023L×2)/(0.020L)
��≈0.90mol·L-1