级实验讲义.docx
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级实验讲义
实验一实验设备、药品的管理与实验安全
一、实验设备、药品的管理
1.实验设备
（1）玻璃仪器（防止滚动滑落）
磨口仪器：
常用圆底烧瓶﹑分液漏斗﹑滴液漏斗﹑集气瓶﹑广口瓶（装固体药品）﹑细口瓶（装液体药品）﹑容量瓶
特点磨口位置起到密封﹑密闭的作用
注意事项①保存：
将凡士林擦掉；洗净﹑擦干，垫纸条；塞（盖）。
②使用：
若已黏结，可试在酒精灯焰上烘烤（热胀冷缩原理）。
（2）金属仪器
常用：
铁架台、三脚架、燃烧匙、镊子、坩埚钳、打孔器
存放：
洗净、擦干、统一存放（防酸、碱性物质腐蚀；涂油漆、需润滑）。
（3）瓷器
常用：
蒸发皿、研钵、坩埚、比色板特点：
耐酸不耐碱。
（4）橡胶（塑料）制品
常用：
药匙、洗耳球、橡胶导管特点：
易老化黏结与干裂。
存放：
洗净、擦干、密封（撒滑石粉）。
（5）木制品
常用：
试管架、试管夹存放：
洗净、擦干。
2.化学试剂
常用的化学试剂主要是固体、液体两种状态，气体一般是临时制备。
（1）化学试剂的规格
纯度规格
标签颜色
及代号
特点
使用范围
一级
（优级纯试剂）
绿色G、R
有效成分高
（杂质含量低）
用作基准物质，主要用于精确科研和分析鉴定
二级
（分析纯试剂）
红色A、R
有效成分较高
（杂质含量较低）
主要用于一般科研和分析鉴定
三级
（化学纯试剂）
蓝色C、P
质量略低于二级
用于一般无机、有机实验，也能用于要求较低的分析化学实验
四级
（实验试剂）
黄色L、R
质量略低于三级
但高于工业品
用于一般中学化学实验
近年来试剂规格有的将各种颜色画成图框或图案表示。
中学化学实验一般用四级试剂。
（2）化学试剂的分类
分类一般原则：
①无机物、有机物；②强氧化剂、强还原剂；③危险品、非危险品。
分类方法：
〔无机物〕单质（金属、非金属）；氧化物；酸、碱、盐（按阴离子或阳离子分类）〔有机物〕
（3）一般药品的存放
①固体（粉状、粒状、块状）：
大口试剂瓶；液体：
细口试剂瓶（碱性溶液用胶塞）。
②标签：
写清药品名称、化学式、纯度（溶液要注明浓度和配制日期）；
标签外涂石蜡。
（4）易变质药品的存放
①易潮解ZnCl2CaCl2SnCl2FeCl2FeCl3NH4NO3Ca（NO3）2等
P2O5PCl5AlCl3等
（应及时盖盖、蜡封、放干燥剂）
②见光易分解：
AgNO3H2O2KClKBrHgI2亚硝酸盐等。
（盛放于棕色瓶，阴凉、避光处保存）
（5）易燃、易爆、强腐蚀性等危险药品
①易燃：
气体、液体（有机物）、固体（P、S、Mg与Al粉等；硝化棉等）；
Na、K等（煤油、石蜡中保存，避水与空气）
②易爆：
硝酸铵、硝化甘油、硝化纤维、三硝基甲苯等；
③强腐蚀性：
强酸、强碱、液溴、甲酸、甲醛、苯酚等；
④强氧化剂：
过氧化物、强氧化性含氧酸及其盐（硝酸盐、氯酸盐、高氯酸盐、重铬酸盐、高锰酸盐等）
⑤有毒药品：
气体（溴蒸汽、硫化氢、光气等）；液体（汞：
洒落时可用S或Zn粉或FeCl3溶液等反应、溴等）；固体（碘、黄磷、亚硝酸盐等）。
二、实验安全
1.防外伤
（1）割伤（划伤）
①切割玻璃管（棒）时：
用三角锉刀的棱在需截断处沿着一个方向挫出一道凹痕，凹痕应与玻璃管垂直；然后双手持玻璃管挫痕两侧，拇指放在划痕的背后向前推压，同时朝两边后拉，则可截断玻璃管。
若玻璃管的断面很锋利，断面需要烧融光滑。
②将玻璃管插入橡胶管或胶塞时：
先用水把玻璃管湿润，再用手握住玻璃管的前端，把玻璃管慢慢旋入塞孔内（可用布包住玻璃管）。
用力不要过猛或手离橡皮塞不要太远
③胶塞打孔时：
先要选择合适的钻孔器，钻孔时，先将塞子小的一端朝上，平放在桌面上的一块木板上。
在钻孔器前端涂点甘油或水，左手按住塞子，右手握住钻孔器的柄，在选定的位置上以顺时针的方向垂直旋转钻孔。
当钻到塞子高度一半时，以反时针方向旋转上拉拔出钻孔器。
然后将塞子大的一端朝上，按相同方法钻孔，直到两端的圆孔贯穿，拔出钻孔器并捅出钻孔器内的橡皮或软木
④清洗水槽（地面）时：
对于废物废液不能直接倒在水槽或地面上，若有化学物品洒在水槽和地面上，应及时处理干净
（2）灼伤（烫伤）
主要可能是强腐蚀性药品、高温物体或蒸汽引起。
①取用前注意检查：
药品的性质，根据性质用不同的方法取用。
②取用时保持卫生：
禁止用手直接取用任何化学药品。
③操作时注意安全：
尽量避免吸入任何药品和溶剂蒸汽，处理有刺激性气味、有毒的化学物品，必须在通风橱中进行。
④清洗仪器时：
防止乱倒和飞溅，特别是禁止倒入水槽后用猛水冲洗。
※尤其注意腐蚀性液体（碱液、酸液如氢氧化钠、氨水等）的使用安全。
2.防火
（1）自身易燃物：
酒精（灯）、煤油等。
①小心勿打翻；②尽量控制或远离火源。
（2）易与水、空气反应的物质：
钠（钾）等。
①取用时量的控制；
②取用、切割时防止与水接触，禁止受热；③取完尽快放回。
3.防其他以外
（1）防止仪器的跌落、散落或滑落：
①组装时一般是按先里后外，先下后上，先左后右，先加塞后接管的顺序，注意不要碰倒装置；
②摆放时先检查摆放的平稳性；使仪器“正看成一线，侧看成一面”，尽量远离桌沿；
③操作时先检查仪器的气密性，小心添加反应物，用铁架台和夹子固定好仪器，注意稳妥操作；连有导管和胶塞的装置，防止与导管两端连接的仪器因一端拆动而带动另一端的仪器
（2）防止密闭装置中气体压强过大：
气体制备实验时需注意。
制备气体实验时，①先检查气体装置的气密性；②要控制产生气体的速度，速度过快，温度过高，气流不畅通都会引起气压过大，应注意控制温度，保持气压平衡。
三、实验仪器装置的组装——氨气的实验室制备
四、实验课堂记录、补充案例及感想
1.课堂记录
中学化学实验：
安全性
规范性
示范性
探究性
（1）实验仪器的清点
（2）实验仪器的清洗
①磨口：
擦、洗、垫纸、塞紧
②铁架台：
洗、擦干
（3）实验仪器的组装
注意事项：
烧瓶夹位置活动部分应向上应合理使用60°或90°弯管
仪器最好在同一平行线上（美观性）
组装原则“侧看成一面，正看成一线”
加热
燃烧
防爆炸反应放热
生成气体
（4）制备原理
Ca（OH）2+NH4Cl＝CaCl2+NH3+H2O
收集气体方法：
向上排空气法
2.补充案例
⑴我们小组采用了以下装置制备氨气：
优点：
①整套装置的连接符合安全美观的原则；
②充分考虑了尾气吸收问题，减少尾气排放。
缺点：
①仪器组装比较复杂；
②实验目的不明显，这里只能是收集NH3，而没法对它进行集满的检验；
③使用了具支试管，收集的NH3体积偏大，而用于排空气的导管孔径太小，最终会导致试管内空气难以排尽，而收集到的NH3纯度较低。
感悟：
在组装一套实验仪器时，必须先有明确的实验目的，根据所要开展的实验去设计相应的实验装置，装置的组装要求安全（第一）、简便、美观，同时要充分考虑实验结束的废物废气处理问题。
⑵有小组采用以下装置进行实验：
优点：
装置比较简单，制备NH3的同时又能检验NH3的碱性（紫色石蕊试液变蓝）
缺点：
①试管夹位置在试管中部，太接近加热热源，应夹在离试管口1/3处；
②同样存在着排气口径太小，氨气纯度较低的问题。
感悟：
氨气的收集容器最好选用试管，一个可以避免体积太大造成浪费，另一个也有利于较快的排尽装置中的空气，最终收集的氨气纯度高。
3.实验拓展
氨气实验室制法的研究与改进
1、实验仪器和药品
仪器:
铁架台、铁夹、酒精灯、木砖、试管、试管塞、三通管、橡胶管、止水夹、橡皮筋、玻璃导管、集气瓶、双孔橡皮塞、药匙、火柴。
药品:
氯化铵、消石灰、红色石蕊试纸、蒸馏水。
2、实验装置图（如图1）
图1
A.用于加热反应物B.用于收集氨气C.用于检满
D.用于吸收多余的氨气E.用于防止倒吸
a.氯化铵和消石灰混合物b.润湿的红色石蕊试纸
①,②,③,④均为止水夹
3、实验操作步骤
（1）按图装好仪器，打开①、②、③、④，在D中装入水或稀硫酸，E中装入水。
（2）检查气密性:
用酒精灯稍微加热试管A，若D中有气泡产生，则已密封好。
（3）用橡皮筋装好润湿的红色石蕊试纸b。
（4）取下A装入氯化铵和消石灰盖上试管塞将药品混匀,按图连接好A。
（5）关闭①。
（6）预热试管A,加热试管底部。
（7）检满:
若试纸b变蓝,则B中已充满了氨气。
（8）依次打开①,关闭②、③、④。
（9）熄灭酒精灯。
（10）倒置试管B,取出双孔试管塞换上无孔试管塞。
即试管B中装满氨气。
4、注意事项
（1）一定要先检查气密性。
（2）一定要依次打开①,关闭②、③、④,才能保证不外泄氨气和试管B中充满氨气。
（3）试管B一定要干燥,且收集满后取下时,一定要先将试管B倒置,才能确保收集的氨气不外泄。
（4）氯化铵与消石灰的质量比稍小于5∶8较好,过量的消石灰,可起到除杂和干燥的作用,这样能得到较纯的氨气。
个人点评：
这套装置整体来说是比较复杂的，因此要求实验者具备较高的操作技能，但是这个装置综合考虑了验满，防倒吸，尾气吸收等问题，我觉得是对各个小组实验装置的一个整合，这也是启发我们在进行中学实验时应当学会对各种知识能力进行综合和优化。
实验二实验基本技能训练——加热操作与试管的使用
一、酒精灯的使用：
1．酒精灯的使用
1.1培养学生的技能目标：
酒精的添加及加热固体、液体的方法。
1.2构造及装置（结合装置示意图说明）：
1.3操作步骤
⑴检：
_________________________________________________________________
⑵加：
_________________________________________________________________
⑶点：
_________________________________________________________________
⑷灭：
_________________________________________________________________
1.4加热方法
加热时应先用酒精灯的外焰预热，再集中加热。
因为火焰的组成为、、三部分。
焰心含有；内焰，燃烧不完全；外焰与空气充分接触，氧化完全，所以外焰温度最高，内焰低，焰心更低。
1.5注意事项
酒精灯如长期不用，必须倒出灯内酒精，并在灯帽与灯颈之间夹上小纸条，以防粘连。
1.6改进
实验室里，由于通风的原因，火焰常不稳定，请问有什么办法使火焰不再摇晃不定？
办法一：
使用挡风板，但板相对较大，不利操作。
办法二：
利用用易拉罐作一挡风筒。
办法三：
请你自己思考一或几种：
小结：
关于酒精灯的使用，你是否还有其它建议？
二、试管的使用
1.实验目的：
熟悉试管的用途；熟练掌握试管操作
2.思考与练习：
⑴试管的用途：
盛放与加热固体、液体；收集气体；
⑵试管操作训练：
（结合图形写出注意事项）
试管的持拿（手持、试管夹）；取用固体、液体的操作；固体、液体的加热；气体的收集；
三、五水硫酸铜与无水硫酸铜的转换、氧化铜的制备
1.实验目的：
初中生：
认识结晶水合物，了解结晶水合物受热易失去结晶水，学会五水硫酸铜与无水硫酸铜、盐与碱、碱与碱性氧化物的相互转换关系。
高师生：
熟练掌握应用酒精灯加热试管内固体、液体的操作，动作不仅要规范，而且要娴熟。
学会边操作示范边向学生讲述，把讲述实验操作的要点与实验操作的演示有机的结合起来。
2.实验原理（用化学反应方程式表示）
⑴硫酸铜晶体（色状）无水硫酸铜（色状）：
⑵无水硫酸铜氧化铜（色状）：
3.相关知识与技能：
硫酸铜晶体、无水硫酸铜的性质，酒精灯的使用，固体药品的取用，试管夹的使用方法；滴管的使用方法，仪器的安装程序。
4.实验用品：
5.实验操作步骤
5.1向试管中加入适量的五水硫酸铜：
加入药品时应用送到试管底部，并轻轻振平药品。
5.2加热：
，
请问：
试管应如何倾斜，其原因
观察现象：
。
5.3取下试管，冷却后加入几滴水，观察现象：
。
5.4继续往此试管加入氢氧化钠溶液，观察现象：
______________________________
5.5加热此试管，又有何现象：
_______________________________________________
6.实验注意事项：
6.1试管安装时，试管口应略向下倾斜。
6.2加热要缓慢，均匀，温度不能过高，硫酸铜变白后即停止加热。
因为：
_________
___________________________________________________________________________
6.3如果五水硫酸铜晶体在试管底部铺得较长，则应如何加热？
四、硝酸钾与碳的反应
先查阅硝酸钾的熔点（）；画出实验装置图，并描述实验步骤和实验现象。
五、实验反思
实验三安全性实验及其教学研究
——氢气的制取与性质实验
一、氢气的制取
1.相关知识：
置换反应，氢气的物理性质与化学性质，气体的收集方法。
2.实验用品：
（请画实验装置图，并标明各药品和仪器名称）
3.实验步骤（用简洁明了的方法比如流程图表示）：
4.实验改进：
⑴在反应前加入少许硫酸铜的晶体或溶液可加快反应速率。
请问为什么？
⑵你还有其他的改进方法吗？
5.实验安全提示：
⑴稀硫酸如何配制（包括用量、浓度、温度的控制）？
⑵如何防止反应过程中锌粒掉入球形漏斗底部？
⑶该反应是吸热还是放热反应？
如何防止反应体系温度过高？
6.实验教学内容探幽：
⑴检查实验装置的气密性有哪些方法？
⑵生活中的哪些用品或废弃物品可以用来制取氢气？
⑶请设计一个可以控制反应速率的制备氢气的简易装置，画出装置图：
二、氢气的物理性质——氢气流吹肥皂泡（选做）
1.操作要求：
在导管口蘸洗涤液，控制氢气流速，当气泡足够大时，轻抖手腕，用火柴或松香点燃气泡。
2.实验探究：
寻找制取又大又轻氢气泡的最佳方法。
三、氢气与氧气的反应
㈠氢气的验纯和燃烧
1.培养技能：
启普发生器的使用技能；用试管收集氢气并验纯的方法；
学习通过演示实验进行元素化合物知识的教学技能（引导学生观察现象、思考并得出结论）
2.相关知识：
爆炸及燃烧的概念；氢气与氧气的反应
3.实验步骤：
⑴验纯操作及实验现象（结合图形）：
⑵点燃：
在尖嘴导气管口点燃，观察火焰颜色；再罩上一干净而且冷却的烧杯，观察现象。
现象：
4.实验安全提示：
当氢气不纯时需重新验纯，但如果用排空气法收集氢气，则在再次收集前必须先用手指堵住试管口一段时间。
其原因是
㈡氢氧爆鸣实验
1.相关知识：
爆炸极限的范围。
2.实验装置图（注意对教材中插图的修正）：
3.实验安全提示：
（实验本身并无危险，操作时要胆大心细、沉着稳定。
）
实验步骤：
4.实验改进：
例如，用矿泉水瓶做也可做此实验（剪掉瓶的下半部，用铁架台固定，把氢气从下部通入，一段时间后，打开瓶盖，在瓶口处点燃，可以听见爆破声）。
请问你的改进方法是？
四、氢气还原氧化铜
1.实验目的：
认识氢气的还原性；掌握置换反应的概念教学。
2.实验原理：
3.相关知识：
氢气的制备与干燥；氧化—还原反应；氢气的验纯；爆炸极限
4.实验技能：
⑴普发生器的安装、检漏及使用；固体药品的取用及加热；氢气的验纯；实验仪器的安装；
⑵此实验的操作程序与演示技能；并学会如何通过此实验进行适时的提问、启发、观察、思考等教与学的双边活动进行启发式教学的技能。
5.实验步骤：
（略）
6.实验安全提示：
⑴试管口要向倾斜，原因：
。
⑵通入氢气前要先，并且导管口要插入至试管底部，然后先后，反应后先再。
（口诀：
早出晚归）
7.实验装置图：
8.实验探究：
怎样又快又好地完成氢气还原氧化铜演示实验？
五、学习本次实验的体会
实验四综合性实验及其教学研究——喷泉生烟实验
一、实验目的：
培养师范生进行简单的综合性实验设计能力。
二、仪器和药品
仪器：
圆底烧瓶、止水夹、双孔橡皮塞、导管、橡胶管、铁架台（带铁夹）、
带支管的大试管、酒精灯
药品：
浓氨水、固体NaOH、浓盐酸、酚酞试液、石蕊试液、硫酸铜晶体、石蕊试纸
三、必备知识
1、实验室中常用来做喷泉实验的气体：
选用这些气体的原因是；
2、为快速、简便地收集一瓶氨气（或氯化氢），较好的方法是。
四、实验步骤
（一）.喷泉实验
（1）画出实验装置图：
（2）用干燥的圆底烧瓶收集满一瓶氨气。
（3）验满：
方法
现象
（4）实验过程：
（5）实验现象：
现象解释：
（6）若需设计成其他颜色的喷泉，可以分别选用的溶液有：
可用CuSO4溶液、
等溶液形成喷泉。
（二）生烟实验（雾里看花）
实验原理：
实验装置图：
实验过程：
（略写）
（1）
（2）
（3）
实验现象及其解释：
（三）喷泉生烟实验
实验原理：
实验装置图：
（略）
实验过程：
（略写）
（1）
（2）
（3）
（4）
实验现象及其解释：
（四）变色喷泉系列实验（选做）
1.实验内容
（1）混合指示剂的配制：
百里酚蓝0.1g，甲基红0.1g，溴百里酚蓝0.05g，酚酞0.1g，溶于200mL酒精中，加水后用0.1mol/L的NaOH溶液中和至黄绿色，加水稀释至400L；
（2）在干燥的烧瓶中集满氨气，在塑料瓶中加入0.1mol/L的醋酸溶液，滴入少量混合指示剂，是溶液呈红色；
（3）挤压塑料瓶，使少量溶液进入烧瓶中，形成喷泉；
（4）现象记录：
；
2.实验原理及解释：
五、实验反思与探究（可另附纸答题）
1、本次课还可以综合进来其他哪些实验的内容，进而设计成新的实验？
2、实验过程中，你的实验失败原因是什么？
你与其他同学的实验现象是否相同，若不同，其原因在哪里？
实验五实验改进与创新设计
实验目的：
学会发现现行中学化学实验中的需要改进的问题；
学会进行实验改进。
基本内容：
自行发现、选择需要改进的实验；
自行设计实验改进方案；
实验实施与实验问题发现及记录；
实验报告与分析
实验六新型实验技术的应用
基本内容
1.微型实验技术的应用
2.手持技术在化学实验中的应用；
实验七探究性实验设计
实验目的：
学会中学化学实验中探究性实验设计的一般过程与方法。
实验要求：
自行发现实验探究问题；自行设计探究性实验方案；
实验实施与实验问题发现及记录；实验报告与分析。
（选择某一中学化学实验问题或与化学有关的生活问题，进行查阅资料，设计实验，进而加以解决）
实验报告：
（可另附纸填写）
一、探究问题的提出
二、相关资料查阅综述
三、问题解决设想（思路）
四、实验设计方案
五、实验过程记录
六、相关问题探讨
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