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学生实验实验一化学实验基本操作（一）化学实验基本操作在化学学习中具有重要作用。当我们通过认真训练，逐步掌握了化学实验基本操作后，就能更快、更好地学习化学。实验目的1．复习初中学过的部分仪器的使用方法。2．进一步练习初中学过的部分化学实验基本操作。3．通过实验学习科学研究的方法。实验用品试管、试管夹、烧杯、漏斗、蒸发皿、玻璃棒、量筒、酒精灯、集气瓶、单孔橡胶塞、胶皮管、玻璃导管、水槽、铁架台、玻璃片、药匙、滤纸、托盘天平、研钵。KClO3、CuSO4·5H2O、NaOH饱和溶液。火柴、木条、剪刀。实验步骤一．制取氧化铜1．称取5gCuSO4·5H2O，在研钵中研细后倒入烧杯中。向烧杯中加入30mL蒸馏水，搅拌，使固体完全溶解。观察溶液的颜色。2．向盛有CuSO4溶液的烧杯中滴加NaOH饱和溶液并搅拌，直到不再产生沉淀。写出反应的化学方程式。3．用滤纸和漏斗做一个过滤器，过滤并分离烧杯内的液体及沉淀（图1）。用少量蒸馏水洗涤沉淀2次～3次。观察滤液及沉淀的颜色。4．把滤纸上的沉淀转移到蒸发皿内。加热（图2），搅拌，直到全部变为黑色固体，停止加热。写出反应的化学方程式。5．把蒸发皿中的固体转移到研钵中，研细，留下备用。二．制取氧气1．如图3所示装配好实验装置。检查装置的气密性。2．称取l．2gKClO3，与前面制取的CuO粉末（这里作为通常使用的催化剂Mno2的代用品）混合均匀后装入大试管中，用带有导管的单孔橡胶塞塞紧管口。3．加热，用排水法收集一试管氧气。4．先撤出导气管，再停止加热（为什么？）。5．用带火星的木条伸入试管中检验收集的氧气。问题和讨论1．过滤和蒸发都是重要的基本操作，在操作时应注意哪些问题？2．通过探索CuO也能作为KClO3分解制取氧气反应的催化剂的实验，你能得到什么启迪？实验二化学实验基本操作（二）在化学发展成为一门重要学科的过程中，由定性到定量是一个质的飞跃。滴定管和容量瓶是实验室中常用的两种计量仪器。练习滴定管和容量瓶的使用，对定量研究化学有很大的好处。实验目的练习滴定管和容量瓶的使用方法。实验用品滴定管、容量瓶、烧杯、锥形瓶、胶头滴管、玻璃棒、铁架台、滴定管夹。实验步骤一．滴定管的使用滴定管是内径均匀、带有刻度的细长玻璃管，下部有用于控制液体流量的玻璃活塞（或由橡皮管、玻璃球组成的阀）。滴定管主要用于精确地放出一定体积的溶液。常用滴定管的规格有25mL和50mL的，可估读到0．01mL。滴定管分酸式滴定管（图4a）和碱式滴定管（图4b）两种。本实验主要练习酸式滴定管的使用方法。酸式滴定管用来盛装酸性溶液，不能盛装碱性溶液。滴定管在使用前，首先要检查活塞是否漏水。只有不漏水的滴定管才能使用。操作练习：1．取一支洁净的滴定管，将滴定管固定在滴定管夹上，观察滴定管的结构。用左手控制滴定管的活塞（图5），并轻轻地反复转动活塞。2．从滴定管夹上取下滴定管，从滴定管上口倒入少量所要盛装的溶液（这里可用水代替），并使滴定管缓慢倾斜转动，使水润湿全部滴定管内壁。用左手控制活塞，将水从滴定管下部放出。再用水润洗滴定管一次。3．向滴定管中注入水至“0”刻度以上2cm～3cm处，将滴定管垂直夹持在滴定管夹上。如果滴定管尖嘴部分有气泡，应快速放液，以赶走气泡。调整液面到“0”刻度或“0”刻度以下（为什么？）。4．读取滴定管内液体的体积数，并记录在实验册中。读取滴定管内液体的体积数的方法与读取量筒内液体体积数的方法相似（图6）。使眼睛与液面保持平行，读取与液面凹面相切处的数据。5．用滴定管向烧瓶中滴液，测出25滴水的体积，并将读数记录在实验册中。6．用滴定管准确量取10．00mL水。注意当放出的水的体积接近10．00mL时，应逐滴滴入，以防量取的水过量。二．容量瓶的使用容量瓶是细颈、梨形的平底玻璃瓶（图7），瓶口配有磨口玻璃塞或塑料塞。容量瓶常用于配制一定体积浓度准确的溶液。容量瓶上标有温度和容积，表示在所指温度下，液体的凹液面与容量瓶颈部的刻度相切时，溶液体积恰好与瓶上标注的体积相等。常用的容量瓶有100mL、250mL、1000mL等多种。容量瓶瓶塞须用结实的细绳系在瓶颈上，以防止损坏或丢失。容量瓶在使用前，首先要检查是否完好，瓶口处是否漏水。检查方法如下：往瓶内加入一定量水，塞好瓶塞。用食指摁住瓶塞，另一只手托住瓶底，把瓶倒立过来，观察瓶塞周围是否有水漏出（图8）。如果不漏水，将瓶正立并将瓶塞旋转180°后塞紧，仍把瓶倒立过来，再检查是否漏水。经检查不漏水的容量瓶才能使用。在使用容量瓶配制溶液时，如果是固体试剂，应将称好的试剂先放在烧杯里用适量的蒸馏水溶解后，再转移到容量瓶中。如果是液体试剂，应将所需体积的液体先移入烧杯中，加入适量蒸馏水稀释后，再转移到容量瓶里。应特别注意在溶解或稀释时有明显的热量变化，就必须待溶液的温度恢复到室温后才能向容量瓶中转移。容量瓶使用完毕，应洗净、晾干（玻璃磨砂瓶塞应在瓶塞与瓶口处垫张纸条，以免瓶塞与瓶口粘连）。操作练习：1．向烧杯中注入10mL溶液（这里可用水代替），然后将烧杯中的水转移到容量瓶中（图9）。用少量水洗涤烧杯2次～3次，把洗涤液也转移到容量瓶中。然后向容量瓶中缓慢地注入水到刻度线以下1cm～2cm处，改用滴管滴加水到刻度（小心操作，切勿超过刻度）。2．塞好瓶塞，用食指摁住瓶塞，用另一只手托住瓶底，把容量瓶反复倒转，使溶液混合均匀（图10）。问题和讨论1．在读取滴定管内液体的体积数时，俯视、仰视和平视得到的数据有什么差异？这种差异与读取量筒内液体体积数时的差异有什么差别？2．在使用容量瓶配制溶液时，为什么必须要等溶液的温度恢复到室温后再将溶液转移到容量瓶中？3．为什么滴定管要先用试剂润洗2遍，而容量瓶却不能先用试剂润洗？实验三碱金属及其化合物的性质碱金属及其化合物是一类重要的物质，在生产和生活中有广泛的应用。例如，氯化钠对人体是必不可少的，等等。可以利用焰色反应来测定碱金属和碱金属离子等的存在。碱金属的化学性质很活泼，如钠能与水起剧烈的反应等等。实验时应注意安全。实验目的1．通过钠及其化合物性质的实验，加深对碱金属及其化合物性质的认识。2．初步学会利用焰色反应检验钾离子和钠离子。实验用品烧杯、试管、试管夹、铁架台、酒精灯、粗玻璃管（10mm×100mm）、橡胶塞、玻璃导管、药匙、铂丝①、蓝色钴玻璃片、玻璃片、镊子、滤纸。钠、Na2CO3、NaHCO3、KCl、酚酞试液、澄清的石灰水。火柴、小刀。实验步骤一．钠的性质1．用镊子夹取一小块钠，用滤纸把表面的煤油吸干。将钠放在玻璃片上，用小刀切下绿豆大小的一块（图11）。注意钠的硬度，观察新切开的钠的光泽以及在空气中的变化。2．在250mL的烧杯中加入水（水面离杯口约1cm）。把一支装满水的小试管倒放入水中（图12），注意试管底部不能有气泡（可反复练习几次）。将小试管慢慢提起至试管口位于液面下0．5cm～1cm处（注意不要使试管口露出水面）。用镊子夹住一小块绿豆大的钠，迅速使钠进入到倒放在水里的试管中。观察现象。等试管中气体已收集满时，把试管倒着移近酒精灯点燃，有什么现象发生？说明反应中生成了什么气体。向烧杯中滴几滴酚酞试液。观察溶液颜色的变化。为什么？3．将黄豆大小的一块钠放入玻璃管中部用试管夹夹住，加热（图13）。当钠熔成小球并开始燃烧时，停止加热，将玻璃管稍稍倾斜。观察反应产物的颜色、状态，写出反应的化学方程式。（此实验也可在蒸发皿中进行。）将玻璃管里的物质转移到小试管中，滴入2滴水，并立即用带有余烬的火柴梗检验放出的气体，有什么现象发生？写出反应的化学方程式。二．NaHCO3受热分解在一干燥的试管里放入约占试管容积1／6的NaHCO3粉末。用带有导管的塞子塞紧试管口，并将试管固定在铁架台上，使试管口略向下倾斜。导管的另一端浸入盛有澄清的石灰水的试管里（图14）。给试管中的NaHCO3加热。观察发生的现象，写出有关反应的化学方程式。当从导管口逸出的气体减少时，先将导管从液体中移出，再熄灭酒精灯。三．Na2CO3和NaHCO3与酸的反应在两支试管中分别放入少量的Na2CO3和NaHCO3粉末。再向每支试管中各加入少量稀盐酸，将反应放出的气体分别通入澄清的石灰水中并观察现象。四．焰色反应1．把铂丝用盐酸洗涤后灼烧（图15），反复多次，直至火焰变为无色。然后用铂丝蘸一些KCl粉末，放到酒精灯火焰上灼烧，隔着蓝色钴玻璃观察火焰的颜色（图16）。2．用干净的铂丝分别蘸Na2CO3粉末以及Na2CO3与KCl混合物粉末，放在酒精灯火焰上灼烧。观察现象。在观察混合物的焰色反应时，先直接观察，再隔着蓝色钴玻璃观察（为什么？）。问题和讨论1．做钠与水反应的实验时，试管中为什么不能有气体？把试管往上提起时，如果试管口露出水面会有什么情况发生？2．在NaHCO3加热分解的实验完成时，为什么要先将导管口从试管中所盛的液体里移出，然后再熄灭酒精灯？3．做好焰色反应的关键是什么？①可以用镍、铬丝、光洁无锈的铁丝以及曲别针或大头针等代替铂丝。实验四配制一定物质的量浓度的溶液物质的量是化学上的重要物理量，是把宏观物质与微观粒子数联系起来的桥梁。很多化学反应是在溶液中进行的，要想定量地研究这些反应，就需要知道溶液中各种物质的物质的量。也就是说，需要准确地知道溶液中各种物质的物质的量浓度。因此，学习配制一定物质的量浓度的溶液，对于学习化学和今后的工作，都有着非常重要的意义。实验目的1．练习配制一定物质的量浓度的溶液。2．加深对物质的量浓度概念的理解。3．练习容量瓶、滴定管的使用方法。实验用品烧杯、酸式滴定管、容量瓶（100mL）、胶头滴管、玻璃棒、药匙、滤纸、托盘天平。NaCl、蒸馏水。实验步骤一．配制100mL2．0mol／LNaCl溶液1．计算溶质的质量计算配制100mL2．0mol／LNaCl溶液所需NaCl固体的质量。2．称量在托盘天平①上称量出所需质量的NaCl固体。3．配制溶液把称好的NaCl固体放入烧杯中，再向烧杯中加入40mL蒸馏水，用玻璃棒搅拌，使NaCl固体完全溶解。将烧杯中的溶液沿玻璃棒转移到容量瓶中，用少量蒸馏水洗涤烧杯2次～3次，并将洗涤液也全部转移到容量瓶中。轻轻摇动容量瓶，使溶液混合均匀。继续向容量瓶中加入蒸馏水，直到液面在刻度线以下1cm～2cm时，改用胶头滴管逐滴加水，使溶液凹面恰好与刻度相切。盖好容量瓶瓶塞（图17），反复颠倒、摇匀。4．将配制好的溶液倒入试剂瓶中，贴好标签。二．用2．0mol／LNaCl溶液配制100mL0．5mol／LNaCl溶液1．计算所需2．0mol／LNaCl溶液的体积计算配制100mL0．5mol／LNaCl溶液所需2．0mol／LNaCl溶液的体积。2．量取2．0mol／LNaCl溶液的体积按照实验二中酸式滴定管的使用方法，用酸式滴定管将所需体积的2．0mol／LNaCl溶液注入到烧杯中。3．配制溶液向盛有2．0mol／LNaCl溶液的烧杯中加入约20mL蒸馏水，用玻璃棒慢慢搅动，使其混合均匀。将烧杯中的溶液沿玻璃棒转移到容量瓶中。用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2次～3次，并将洗涤液也转移到容量瓶中，然后加水至刻度。盖好容量瓶瓶塞。反复颠倒、摇匀。4．将已配制好的100mL0．5mol／LNaCl溶液倒入指定的容器中。问题和讨论1．应该怎样称量NaOH固体？2．将烧杯里的溶液转移到容量瓶中以后，为什么要用蒸馏水洗涤烧杯2次～3次，并将洗涤液也全部转移到容量瓶中？3．在用容量瓶配制溶液时，如果加水超过了刻度线，倒出一些溶液，再重新加水到刻度线。这种做法对吗？如果不对，会引起什么误差？①称取固体，应使用分析天平（或电子天平）。从中学的实际情况考虑，本实验使用托盘天平称量。实验五氯、溴、碘的性质氯离子的检验1774年，瑞典化学家舍勒利用软锰矿和盐酸制得到了氯气，但他却认为是发现了“燃素”，因而“在真理碰到鼻尖上的时候还是没有得到真理”①。相反，同时代的法国化学家拉瓦锡，却不迷信权威和教条，强调一切都要从事实出发，亲自做了许多精密的定量实验，从而推翻了燃素学说，实现了化学发展过程中的一次深刻革命