中教法实验报告二《实验基本技能训练 加热操作与试管的使用》.docx
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中教法实验报告二《实验基本技能训练加热操作与试管的使用》
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:
检查灯芯,并修平整。
⑵加:
添加酒精,体积不超过酒精灯容积的2/3且不少于1/3,绝对禁止向燃着的酒精灯里添加酒精,以免失火。
⑶点:
点燃酒精灯时应用火柴,禁止用已燃的酒精灯去引燃另一盏酒精灯。
⑷灭:
用完后应该用灯帽将其盖灭,不能用嘴吹。
若为塑料灯帽则直接盖下去,若为玻璃灯帽,则盖下去之后需要再次拿起盖下去,盖灯帽时应斜着盖。
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。
因为火焰的组成为外焰、内焰、焰心
三部分。
焰心含有乙醇蒸汽;内焰与空气没有充分接触,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:
在火焰周围增加一个金属网罩,使火焰更为集中。
小结:
关于酒精灯的使用,你是否还有其它建议?
1、灯芯修剪到浸入酒精4~5 cm;通过调整露出陶瓷套管的灯芯长度,控制火焰的高度,但不宜超过3mm,否则会使火焰不稳定。
2、新的灯芯可能由于吸收酒精不够,难以点燃,故可以用灯芯头沾取少量酒精,便于点燃,但要注意不能有酒精滴出。
3、对于旧灯,尤其是长时间没有使用的酒精灯,应该取下灯帽并提起陶瓷套管,用洗耳球或嘴轻轻地向灯壶内吹气,以赶走其中聚集的酒精蒸气,接着再检查灯芯,如果灯芯不整齐或者烧焦的话,应用剪刀修剪整齐。
使用前还应该检查灯壶是否有破损。
3、点燃酒精灯前要调整灯芯,使得灯芯浸满酒精,否则容易将灯芯烧焦。
点燃酒精灯必须使用火柴,不能用已经点燃的酒精灯来引燃另一个酒精灯,否则容易使酒精撒漏引起火灾。
4、使用中的酒精灯,应放置在适当的高度,使用木块垫高,不能使用书本。
挡风可以使用专用挡板,也不能使用书本。
使用中不可以倾斜拿取和放置,以免酒精撒出,谨防碰倒酒精灯。
5、如果需要稳定火焰以及提高火焰温度,可以在火焰周围增加一个金属网罩。
6、若酒精灯不慎翻倒,造成小面积着火,可以使用湿抹布盖灭。
火熄灭后,不可立即移开抹布,否则可能引起复燃。
如果大面积着火,甚至发生火灾,应使用灭火器灭火,并且报告消防部门。
灭火后还应该打开门窗通风,使酒精蒸气排散。
如果发生烧伤,应该按烧伤处理方法及时处理。
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;用作少量试剂的反应容器。
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;
试管的持拿
手持试管
手抓于试管上半部
试管架夹持试管
试管夹:
从试管底部套入,夹在据试管口1/3处,加热时手持长柄。
取用固体操作
取用固体粉末或细小颗粒
先将试管放平,用洁净的药匙或V型纸槽送到试管底部,再将试管慢慢直立,使药品全部滑落到试管底。
取用固体颗粒
水平放置试管,用镊子夹取固体药品放在试管口,慢慢竖立起试管,使药品缓慢滑落至试管底部。
取用液体
用滴管取用少量液体(滴取法)
滴加液体时,用无名指和中指夹住滴管颈部,将滴管悬空在试管口上方,滴管不能伸入所用的容器中。
滴加液体不超过试管容量的1/2。
试剂瓶倾倒较多液体(倾倒法)
倾倒液体时,试剂瓶塞要倒放在桌面,标签纸朝向手心,手略斜持试管,将瓶口紧挨试管口,缓缓倒入。
加热
固体加热
先预热试管,在集中加热试管底部。
注意试管口应略向下倾斜。
液体加热
先预热试管,在集中加热试管底部。
注意试管口应向上倾
气体收集
向下排空气法
向上排空气法
补充注意事项:
1、使用试管夹夹取试管时,应该从试管底部套入,取出时也应由试管底部取出。
2、取用固体粉末时,应注意纸槽的长度和宽度。
宽度不能过大,否则塞不进试管,亦不能太窄,否则药品易洒出。
长度不能太短,否则伸不到底部,药品易粘在壁上,过长取用不方便。
3、用试管夹夹取试管加热时,注意短柄朝上,可以看得到防止不小心按到,试管滑落。
4、用试管加热固体药品前,可用手指轻轻弹开药品,是药品平铺均匀。
5、用排空气法收集气体时,试管应该尽可能竖直,利于空气充分排出。
6、用排水法收集气体时,使用的导管不需要太长,否则收集完取出时不方便,易有气体露出。
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(蓝色颗粒状)无水硫酸铜(白色粉末状):
CuSO4•5H2O==CuSO4+5H2O
⑵无水硫酸铜氧化铜(黑色块/粉末状):
CuSO4+2NaOH==Cu(OH)2↓+Na2SO4
Cu(OH)2==CuO+H2O
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:
药品:
五水硫酸铜晶体、蒸馏水、氢氧化钠溶液
仪器:
试管、试管夹、酒精灯
5.实验操作步骤
实验操作
示意图
实验现象
向试管中加入适量的五水硫酸铜:
加入药品时应用纸槽送到试管底部,并轻轻振平药品。
加热:
先预热试管,再集中加热试管底部,注意试管口应略向下倾斜
(试管应如何倾斜,其原因:
防止生成的水倒流于热的试管底部时而使试管破裂。
加热完毕后应保持试管口略朝下,防止冷凝水倒流。
)
蓝色颗粒状固体变成白色粉末状,壁管有大量水珠,管口有白雾生成。
取下试管,冷却后加入几滴水,观察现象
白色粉末变为蓝色,并且试管底部温度升高,继续加水粉末溶解,溶液呈蓝色。
继续往此试管加入氢氧化钠溶液,观察现象
生成了蓝色絮状沉淀
加热此试管,观察现象
蓝色浑浊液变澄清,生成了黑褐色沉淀,同时有黑色固体粘在管壁,溶液沸腾,反应剧烈。
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:
无水硫酸铜加热至高温可分解为黑色氧化铜,二氧化硫及氧气。
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?
从试管底部逐渐向试管口加热。
四、硝酸钾与碳的反应
先查阅硝酸钾的熔点(334.4℃);画出实验装置图,并描述实验步骤和实验现象。
实验步骤:
(1)取一药匙硝酸钾固体于试管中,直立试管,并用酒精灯加热至熔融状态。
(2)夹取一黄豆大小的木炭放进试管。
【在通风处进行】
实验现象:
硝酸钾融化,放进木炭后,继续加热一段时间,有气泡产生,木炭变红并且剧烈燃烧,不断跳动,发出红光,直到木炭完全燃尽,冒出大量的烟。
溶液由最初的无色变为浅黄绿色,冷却后析出白色固体。
实验分析:
硝酸钾受热融化分解为亚硝酸钾和氧气,加入木炭后,木炭受热与氧气发生反应,生成二氧化碳,气体推动木炭向上运动,又由于重力作用木炭下落,故木炭上下跳动。
反应方程式:
2KNO3+S+3C==K2S+N2+3CO2
五、硫酸铜与氢氧化钠反应的不同现象探究
实验步骤:
取4根试管,分别按下表比例滴加CuSO4、NaOH,观察现象。
A液CuSO4(0.1mol/L)B液NaOH(2mol/L)
编号
(A)
(B)
nA:
nB
现象
加热后现象
1
40滴
2滴
1:
1
浅蓝色絮状沉淀
蓝色沉淀变为黑褐色沉淀
2
20滴
2滴
1:
2
蓝色絮状沉淀
蓝色沉淀变黑褐色沉淀
3
20滴
4滴
1:
4
深蓝色絮状沉淀
蓝色沉淀变黑色沉淀
4
2滴
20滴
1:
200
蓝紫色溶液
溶液沸腾,起初无沉淀生成,静置后生成少量黑色沉淀。
实验现象讨论与分析:
编号一:
发生反应:
2NaOH+CuSO4==Na2SO4+Cu(OH)2↓,由于硫酸铜和氢氧化钠的比例是1:
1,硫酸铜是过量的,故反应后的沉淀除氢氧化铜外,还有应是CuSO4·3Cu(OH)2沉淀,加热后,氢氧化铜不稳定,发生分解生成氧化铜黑褐色沉淀。
编号二:
2NaOH+CuSO4==Na2SO4+Cu(OH)2↓,硫酸铜与氢氧化钠物质的量之比近似1:
2。
所得反应产物为蓝色絮状沉淀,久置后上层溶液无色,即生成氢氧化铜沉淀与水。
加热后氢氧化铜分解生成黑褐色的氧化铜。
编号三:
此时氢氧化钠有点过量,沉淀的颜色较深,这是因为除了有氢氧化铜沉淀外,有一部分氢氧化钠溶液与氢氧化铜络合,生成了四羟基合铜酸钠络合物,但只是少量。
加热后,由于氢氧化铜不稳定,受热分解产生黑褐色沉淀。
编号四:
氢氧化钠严重过量,往硫酸铜中加入氢氧化钠,可以看到,先生成蓝色絮状物,再逐渐溶解,最后变为蓝紫色溶液,加热后,没有黑褐色沉淀生成,或者可能要等较久,不能很快的出现黑褐色沉淀。
理论上不产生黑色沉淀,但实际上生成了少量黑色沉淀,分析可能的原因为,硫酸铜溶液浓度过高。
六、实验反思
本周开始,同学们开始上台讲课,在实际操作演示中,很多平时没有注意到的细节得到了提醒,例如,滴加溶液的时候手指不要挡到试管,可以让学生看得更加清楚。
这提醒我们应该从学生的角度出发,严格要求自己的操作,使学生更好地参与实验。
在硫酸铜与氢氧化钠反应的不同现象探究中,编号四试管出现了黑色沉淀,于理论现象有些许差别,在实际教学中我们也可能遇到于理论不同的实验结果,首先我们应该自己有过硬的知识,能够科学地解释现象偏差的原因,其次,我们可以不直接跟学生解释,而是引导学生一部部分析,于学生共同探索,培养学生的科学探究精神,增加学生对化学的兴趣。
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