化教实验二实验报告

实验二:中学化学基本实验技能训练 ---------常用仪器的操作练习 【实验教学研究目的】 1.熟练掌握几种常用简单仪器的规范操作技能,养成规范操作的习惯。 2.了解各种常用仪器的使用要求,做到准确、快速地操作各种仪器。 3.了解有刻度的测量仪器的刻度组成及其测量方法,能正确读数与数据表示。 4.进一步培养严肃认真一丝不苟的科学态度。 【实验教学研究内容】 1.试管的使用: A、在试管中进行氯化铝溶液与氢氧化钠溶液的反应; B、在试管中进行CuO与稀H2SO4的反应; C、在试管中制取无水CuSO4的反应。 2.对5.0g粗盐进行提纯(只求除去不容物) 3.配制100mL0.5mol/L的NaCl溶液 【实验教学研究】 (一)实验研究的设计 一.试管的使用 A、在试管中进行氯化铝溶液与氢氧化钠溶液的反应; 取取一支试管,往里面加入2mL的0.5mol/L AlCl3溶液,再逐滴加入0.5mol/L NaOH溶液,观察实验现象,同时观察二者反应的用量关系。 B、在试管中进行CuO与稀H2SO4的反应; 往试管中加入少量的固体CuO粉末,再加入适量2 mol/L H2SO4溶液,观察实验现象,必要时可以加热; C、在试管中制取无水CuSO4的反应。 往试管中加入少量胆矾固体,平铺到试管底部,并加热至白色固体,观察实验现象。 二.粗盐的提纯(对5.0g粗盐进行提纯): A、溶解 用托盘天平称取5.0g粗盐倒入烧杯里,加入适量的蒸馏水溶解,可用玻璃棒搅拌加速溶解,直加到粗盐全部溶解时为止。 B、过滤 将滤纸折叠后用水润湿使其紧贴漏斗内壁并使滤纸上沿低于漏斗口(最好能形成一段水柱),倾倒液体的烧杯口要紧靠玻璃棒,玻璃棒的末端紧靠有三层滤纸的一边,漏斗末端紧靠承接滤液的烧杯的内壁。慢慢倾倒液体,溶液液面低于滤纸上沿,同时 1 洗涤烧杯2-3次,再洗涤沉淀,待滤纸内无水时,仔细观察滤纸上的剩余物及滤液的颜色,滤液仍浑浊时,应该再过滤一次。 三.溶液的配制(配制100mL0.5mol/L的NaCl溶液): 先计算所需氯化钠的质量,n(NaCl)=0.1*0.5=0.05mol n(NaCl)=2.9g,所以用天平称取NaCl固体,倒入干净烧杯中,加少量水溶解,然后用玻璃棒插入容量瓶刻线以下,烧杯贴在玻璃棒上,利用玻璃棒,将溶液引流到100ml容量瓶中,再用蒸馏水洗涤玻璃棒和烧杯,洗涤液也需要倒入容量瓶中,反复多次,在快达到容量瓶体积四分之三时适当摇匀下容量瓶,再加蒸馏水到刻线一下1~2 cm处改用滴管滴加蒸馏水,到凹页面最低处于刻线重合,盖好瓶塞,食指按住塞子,将瓶子反复颠倒10次左右。 (二)思考与讨论 1、加热盛有液体的试管时应该注意什么?为什么要这样做? A、装溶液时不超过试管容量的1/2,加热时不超过试管的1/3; B、加热时使用试管夹,并且试管夹短柄的部分要朝上,试管口不能对着人。加热盛有固体 的试管时,管口向下倾斜,防止生成的冷凝水倒流炸裂试管;加热液体时试管与桌面倾斜约呈45°。加热时试管口要试管夹应夹在距瓶口1/3处; C、加热时先预热试管的中上部,再对准中下部集中加热,且受热要均匀,以免暴沸或试管 炸裂; D、加热后不能骤冷,防止试管破裂; E、加热应用外焰,外焰温度比较高; F、加热时要保持试管外壁没有水珠,防止受热不均匀而爆裂; G、加热后不能在试管未冷却至室温时就洗涤试管,以免使试管破裂; H、使用试管夹夹取试管时,将试管夹从试管的底部往上套,夹在试管中上部,若将试管长 度三等分时,则试管夹夹在靠试管口的那端的三分之一的部位以内为合理; I、如果试管已固定在铁架台上,则可用手持酒精灯在试管下移动,以保证试管受热均匀; J、在整个加热过程中,不要使试管跟灯芯接触,以免试管炸裂; K、烧得很热的试管不能马上放在桌子上或试管架上,否则会引起试管炸裂。 2、常用的胶头滴管每滴液体的体积大约为多少?如何估计出每支滴管滴液的体积?使用 胶头滴管取用少量液体时应该注意什么?为什么? 胶头滴管每滴液体大约是0.05mL。 估算方法:让液体从滴管中一滴一滴的滴到量筒中,当滴了二十滴后,读出量筒的读数,再用这个读数去除以二十,其结果就是估计一滴液体的体积。 使用时应注意: A、滴液体时,应竖直滴入试管中,且胶头滴管不能伸入试管口内,防止滴管与试管接触后会造成交叉污染,当滴管放回原试剂瓶时污染试剂; B、不能将胶头滴管倒放或平放,因为其液体有可能腐蚀胶头部分。 3、将少量粉末状药品或块状固体装入试管里时应该怎样操作? 对于粉末状固体有下面两种方法: A往试管里装入固体粉末时,为避免药品沾在管口和管壁上,试管应倾斜,把盛有药品的药匙小心地送入试管底部,然后使试管直立起来,让药品全部落在底部。 B将试管水平放置,把固体粉末放在折叠成槽状的纸条上,然后送入试管管底,取出纸条,将试管直立起来。 对于块状固体: 块状固体药品需先用镊子取出,把块状的药品或密度较大的金属颗粒放入试管中时,应该先把试管横放,把药品或金属颗粒放入试管,再把试管慢慢地竖立起来,使药品或金属颗粒缓缓地滑到容器的底部,以免打破试管。 4、如何将试管夹持在试管夹上或固定在铁架台上? 使用试管夹时:试管夹应夹在距瓶口1/3处,使用试管夹夹取试管时,将试管夹从试管的底部往上套,夹在试管中上部,若将试管长度三等分时,则试管夹夹在靠试管口的那端的三分之一的部位以内为合理。 固定在铁架台上时:同样将试管夹在距管口1/3处,如果是加热固体药品时要注意试管口略向下倾斜;如果是加热液体时,药注意试管与桌面呈45度。同时根据实验所需调节所固定的高度。 5、在使用托盘天平时,应该如何操作?为什么?如果砝码和被称量物质位置放反了结果会 怎样? 托盘天平构造:托盘、指针、刻度盘、标尺、游码、调平螺丝等构成。 操作如下: A、把天平放在桌面上,将托盘擦干净,按编号置于相应的托盘架上,称量前把游码拨到标尺的最左端零位,调节平衡螺丝,使指针在停止摆动时正好对准刻度盘的中央刻度线线。 B、天平调节好后,将待称量的物体放在左盘中,在右盘中用镊子加放砝码,注意加砝码的原则是:先大后小。当增减到最小质量砝码时仍不平衡时,可移动游码使之平衡,此时所称的物体的质量等于砝码的质量与游码刻度所指的质量之和。 C、称量完毕后,把砝码放回盒子,游码归零,长期不用要在盘架下面加上物体固定。 如果砝码和被称量物质位置放反了,若没有使用游码,则结果不影响;若使用游码,则所测结果与实际结果会有差异,此时所称物质的质量=砝码-游码。 6、用量筒量取液体时,量筒安放在何处?为什么?读数时如果俯视或仰视结果如何? 正确的量液方法是:量筒必须水平放置,如果所量的是透明的液体,则人的视线应对准刻度的一方并与量筒内液体凹液面的最底处保持水平;若所量的液体是颜色较深的,则人的视线应对准刻度的一方并与量筒内液体凸液面的保持水平。 仰视量液:由于视线向上倾斜,寻找切点的位置在刻度线一方凹液面的后侧,读数低于正确的刻度线位置,故所倒液体就偏多。即读数偏低,倒液偏多。 俯视量液:由于视线向下倾斜,寻找切点的位置在刻度线一方凹液面的前侧,读数高于正确的刻度线位置,故所倒液体就偏少。即读数偏高,倒液偏少。 7、一般过滤(常压过滤)主要包括那几个步骤?各步骤应如何操作? 常压过滤操作步骤可总结为“一角”、“二低”和“三靠”。 “一角”是滤纸的折叠,必须和漏斗的角度相符,使它紧贴漏斗壁,并用水湿润。“二低”是滤纸的边缘须低于漏斗口5毫米左右,漏斗内液面又要略低于滤纸边缘,以防固体混 入滤液。“三靠”是过滤时,盛待过滤液的烧杯嘴和玻璃棒相靠,液体沿玻棒流进过滤器;玻璃棒末端和滤纸三层部分相靠;漏斗下端的管口与用来装盛滤液的烧杯内壁相靠;使过滤后的清液成细流沿漏斗颈和烧杯内壁流入烧杯中。 各步骤操作: A、选择合适的滤纸,将滤纸沿圆心对折两次,但先不要折死。按三层一层比例将其撑开呈圆锥状放入漏斗中,如果上沿不十分密合,可改变滤纸的折叠角度,且要求滤纸边缘应低于漏斗沿0.5~1.0cm,直到与漏斗密合为止。这时可将滤纸的折边折死。撕去滤纸三层外面两层的一角,要横撕不要竖撕,撕角的目的是使滤纸能紧贴漏斗。将滤纸放入漏斗,加少量蒸馏水润湿滤纸,轻压滤纸赶走气泡。加水至滤纸边缘,使漏斗颈中充满水,形成水柱,以便过滤时该水柱重力可起到抽滤作用,加快过滤速度。如不能形成完整的水柱,可用手指堵住漏斗下口,继续向漏斗内加蒸馏水,赶尽滤纸与漏斗间的气泡,同时慢慢放开手指,即可形成水柱。若再不行,应考虑换颈细的漏斗。 B、过滤时,置漏斗于漏斗架上,漏斗颈与接收容器紧靠,用玻璃棒贴近三层滤纸一边,首先沿玻棒倾入沉淀上层清液,一次倾入的溶液一般最多只充满滤纸的2/3,以免少量沉淀因毛细作用越过滤纸上沿而损失。倾析完成后,在烧杯内将沉淀用少量洗涤液搅拌洗涤,静置沉淀,再如上法倾出上清液。如此3-4次。残留的少量沉淀可用如下方法全部转移干净。左手持烧杯倾斜着拿在漏斗上方,烧杯嘴向着漏斗。用食指将玻璃棒横架在烧杯口上,玻璃棒的下端向着滤纸的三层处,用洗瓶吹出洗液,冲洗烧杯内壁,沉淀连同溶液沿玻璃棒流入漏斗中。 C、沉淀全部转移到滤纸上以后,仍需在滤纸上洗涤沉淀,以除去沉淀表面吸附的杂质和残留的母液。其方法是从滤纸边沿稍下部位开始,用洗瓶吹出的水流,按螺旋形向下移动。并借此将沉淀集中到滤纸锥体的下部。洗涤时应注意,切勿使洗涤液突然冲在沉淀上,这样容易溅失。 8、使用容量瓶配制一定浓度的溶液时应注意什么问题?为什么? 使用容量瓶配制溶液的方法: A、使用前检查瓶塞处是否漏水。具体操作方法是:在容量瓶内装入半瓶水,塞紧瓶塞,用右手食指顶住瓶塞,另一只手五指托住容量瓶底,将其倒立(瓶口朝下),观察容量瓶是否漏水。若不漏水,将瓶正立且将瓶塞旋转180°后,再次倒立,检查是否漏水,若两次操作,容量瓶瓶塞周围皆无水漏出,即表明容量瓶不漏水,经检查不漏水的容量瓶才能使用。 B、溶解和转移:把准确称量好的固体溶质放在烧杯中,用少量溶剂溶解,然后把溶液转移到容量瓶里,为保证溶质能全部转移到容量瓶中,要用溶剂多次洗涤烧杯(洗涤原则:少量多次),并把洗涤溶液全部转移到容量瓶里。转移时要用玻璃棒引流,方法是将玻璃棒一端靠在容量瓶颈内壁上,注意不要让玻璃棒其它部位触及容量瓶口,防止液体流到容量瓶外壁上 C、当容量瓶中溶液转移到四分之三时要把容量瓶拿起来稍微摇匀下,当向容量瓶内加入的液体液面离标线1厘米左右时,应改用滴管小心滴加,最后使液体的弯月面与标线正好相切。若加水超过刻度线,则需重新配制。 D、盖紧瓶塞,用倒转约10次使瓶内的液体混合均匀,静置后如果发现液面低于刻度线,这是因为容量瓶内极少量溶液在瓶颈处润湿所损耗,所以并不影响所配制溶液的浓度,故不要在瓶内添水,否则,将使所配制的溶液浓度降低 使用容量瓶时应注意以下几点: A、容量瓶的使用前要注意检漏,同时它的温度是固定的,其容积是特定的,刻度不连续,所以一种型号的容量瓶只能配制同一体积的溶液。在配制溶液前,先要弄清楚需要配制的溶液的体积,然后再选用相同规格的容量瓶。 B、易溶解且不发热的物质可直接用漏斗到入容量瓶中溶解,其他物质基本不能在容量瓶里进行溶质的溶解,应将溶质在烧杯中溶解后转移到容量瓶里。 C、用于洗涤烧杯的溶剂总量不能超过容量瓶的标线(注意“少量多次”的原则)。 D、容量瓶不能进行加热。如果溶质在溶解过程中放热,要待溶液冷却后再进行转移,因为一般的容量瓶是在特定温度下标定的,若将温度较高或较低的溶液注入容量瓶,容量瓶则会热胀冷缩,所量体积就会不准确,导致所配制的溶液浓度不准确。 E、容量瓶只能用于配制溶液,不能储存溶液,因为溶液可能会对瓶体进行腐蚀,从而使容量瓶的精度受到影响,因此配制好溶液后要马上进行转移。 F、容量瓶用毕应及时洗涤干净,塞上瓶塞,并在塞子与瓶口之间夹一条纸条,防止瓶塞与瓶口粘连。 9、有刻度的测量仪器如何读数?数据如何表示? 读数:对于有刻度的测量仪器,首先要观察仪器的量程、最小分度值等,测量时视线应该与刻度线相切,然后进行读数; 数据表示:用有效数字表示,根据仪器精度的不同确定有效数字的位数。 (三)教学小片段 氯化铝溶液与氢氧化钠溶液的反应 【导入】上节课我们学习了氧化铝的性质,它既可以与酸反应又可以与碱反应生成盐与水,因此它是两性氧化物,氢氧化铝是否也像氧化铝那样,既能跟酸反应,又可以与碱 反应? 【演示】取一支试管,加入2mL的AlCl3溶液,再往试管中滴加NaOH溶液观察实验现象。【讲解】我们看到产生了白色絮状沉淀,应该是Al(OH)3。 【板】Al3++3OH-= Al(OH)3↓ 【演示】将白色沉淀一分为二到二支试管中,往其中一支试管中滴加盐酸溶液,观察实验现象,再往另一支试管中滴加氢氧化钠,观察实验现象。 【设问】滴加盐酸的试管与滴加氢氧化钠的两支试管沉淀都溶解,我们知道Al(OH)3可以与盐酸反应,那么通过实验我们也知道它也可以与氢氧化钠发生反应,为什么沉淀消失了,那这个反应生成了什么? 【讲解】通过上节课的学习我们知道了氧化铝可以与氢氧化钠发生反应生成NaAlO2,,所以这里Al(OH)3与氢氧化钠也可能是生成了NaAlO2,当然反应的确是生成NaAlO2,当然氢氧化铝不仅可以跟氢氧化钠反应,而且还可以跟其他强碱发生反应。 【板书】Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O 【讲解】从上面的实验我们知道Al(OH)3既能跟酸反应也能跟碱反应生成盐与水,我们把这类氢氧化物称为两性氢氧化物。 【设问】如果我们把滴加的顺序反过来,往氢氧化钠中滴加氯化铝,现象会一样么? 【讲解】反应前一段时间内都没有沉淀出现,当氯化铝滴加到一定量时才产生白色沉淀,这里的化学反应方程式不要求写,所以我们知道实验时滴加顺序不同,可能导致反应 和现象都不一样,要注意滴加的顺序。 【演示】取一支试管,加入2mL的AlCl3溶液,再往试管中滴加氨水溶液观察实验现象【讲解】我们看到产生了白色絮状沉淀,且沉淀不消失。 【板书】AlCl3+3NH3-H20= Al(OH)3↓+3NH4Cl 【讲解】通过上面的实验,我们知道氢氧化铝是不会与弱碱而可以与强碱发生反应,因此实验室制备氢氧化铝能不能用氯化铝跟强碱?显然是不能的,而应该用氯化铝跟弱碱来制取。 6