初中化學實驗操作部分的講解

編輯: 逍遙路 關鍵詞: 初中化學 來源: 高中學習網(wǎng)

1檢查裝置的氣密性
可以在溫度不變的情況下,通過擠壓塑料多用滴管的膠頭檢查裝置的氣密性。如圖2所示,連接儀器裝置,在塑料多用滴管套上膠皮管,然后插入支管,用帶有導管的橡皮塞塞緊管口,將導管的一端插入盛有適量水的燒杯中。用手擠壓膠頭,觀察導管口是否有氣泡產(chǎn)生。如果裝置不漏氣,導管口有氣泡冒出;松開手,導管中會形成一小段水柱,過一段時間,液面不下降。
2連接組裝儀器
利用微型氣體實驗儀進行氣體實驗,裝置簡單,在組裝儀器時要進行3步操作:?在儀器的凹坑里放進少量固體藥品;?塑料多用滴管套上一段膠皮管,吸進所需液體試劑,插入支管中,使塑料多用滴管和支管之間密封連接;?用帶導管的橡皮塞塞緊管口,把這個裝置固定在操作臺上。
3氣體的制取
制取氣體時,擠壓塑料多用滴管的膠頭,逐滴滴入液體試劑,發(fā)生反應,產(chǎn)生氣體。通過控制滴加液體試劑的量和速度,就可以很好地控制產(chǎn)生氣體的多少和快慢,不會出現(xiàn)液體難以滴下的情況。
4氣體的干燥
在直管內(nèi)靠近凹坑的位置塞一團棉花,可以凈化氣體。若需干燥氣體,可在棉花團中鋪一層固體干燥劑(如堿石灰、氯化鈣等)。
5氣體的收集
在導氣管上連接一支微型集氣瓶,就可以直接用排空氣法收集氣體了。如圖3(1)所示,微型集氣瓶瓶口向上,就是向上排氣法收集氣體,反之,如圖3(2)所示,微型集氣瓶瓶口向下,就是向下排氣法收集氣體。
當用排水法收集氣體時,裝置如圖4所示。首先在微型氣體發(fā)生器中制取少量氣體,排除裝置內(nèi)的空氣。再把微型集氣瓶放進盛有適量水的水槽中,用膠皮管將微型氣體發(fā)生器和微型集氣瓶連接起來,繼續(xù)滴加液體試劑產(chǎn)生氣體。當微型集氣瓶內(nèi)充滿氣體時,用水止夾夾緊膠皮管,立即將膠皮管和微型氣體發(fā)生器分開,再把微型集氣瓶的瓶口對著倒放在水槽中的橡皮塞輕輕向下一壓,使橡皮塞塞緊瓶口,將微型集氣瓶從水槽中取出。
6試驗氣體的性質(zhì)
氣體的性質(zhì)實驗可以在微型氣體實驗器的直管內(nèi)完成,也可以在微型集氣瓶內(nèi)完成,主要包括以下幾個方面:
6.1氣—液反應
氣體和溶液表面接觸,被溶液吸收而發(fā)生反應,產(chǎn)生變色或者生成沉淀等實驗現(xiàn)象。在微型氣體實驗儀的裝置內(nèi)實現(xiàn)氣-液反應的方法有以下幾種:
方法1:用塑料多用滴管在微型氣體實驗器直管部分設置的小凹坑內(nèi)滴入1-2滴液體試劑,制得的氣體在直管內(nèi)直接和液體試劑反應;
方法2:在微型氣體實驗儀直管部分放進剪成細條狀的濾紙(或試紙),用塑料多用滴管在濾紙條上滴上液體試劑,制得的氣體在直管內(nèi)直接和液體試劑反應;之后,再繼續(xù)進行有關實驗,如:SO2使?jié)駶櫟钠芳t試紙褪色后,用酒精燈給直管內(nèi)的品紅試紙稍微加熱,品紅試紙又恢復紅色;Cl2使滴有NaBr溶液的濾紙條變色后,再給濾紙上滴上KI溶液,濾紙又變色;等等。
方法3:用向上排空氣法將氣體如Cl2、SO2等收集在微型集氣瓶中,在塑料多用滴管內(nèi)吸入少量液體試劑,用手捏住膠頭部分不松開,使細徑部分充滿液體試劑,將細徑伸入微型集氣瓶中,稍微松開手,使少量氣體被吸進細徑內(nèi)和液體試劑發(fā)生反應。然后將細徑內(nèi)的液體試劑擠出。
方法4:用手捏住塑料多用滴管的膠頭部分不松開(塑料多用滴管內(nèi)吸有少量液體試劑,不要將試劑擠出),將細徑伸入收集有氣體微型集氣瓶中,松開手,將氣體吸進塑料多用滴管的膠頭部分,氣體和液體試劑在膠頭內(nèi)充分反應。

6.2氣—固反應
(1)還原性氣體在加熱條件下還原金屬氧化物
將少量固體藥品放在微型氣體實驗器直管內(nèi)壁兩個小凹坑之間的位置上,制取氣體并檢驗純度后,用酒精燈火焰在有固體的部位加熱,觀察現(xiàn)象。如:用氫氣、一氧化碳、氨氣等還原氧化銅。
(2)金屬單質(zhì)、非金屬單質(zhì)的燃燒
方法1:將一小塊金屬鈉放在微型氣體實驗儀的直管部分(為了防止反應時炸裂,要把鈉放在玻璃纖維上),制取少量氯氣,給鈉加熱,觀察鈉在氯氣中燃燒的現(xiàn)象。
方法2:試驗銅絲在Cl2中的燃燒。在微型制氣裝置內(nèi)制取Cl2,用向上排氣法將Cl2收集在微型集氣瓶中,用酒精燈火焰將細銅絲燒熱,然后立即伸入充滿Cl2的微型集氣瓶內(nèi),觀察細銅絲在Cl2中燃燒的實驗現(xiàn)象。
6.3氣—氣反應
(1)可燃性氣體的燃燒
在導氣管口連上一支醫(yī)用針頭(為了安全將針頭磨平),利用微型制氣裝置制取氣體,檢驗氣體純度后點燃氣體,在火焰上罩一支小燒杯,檢驗燃燒產(chǎn)物。如:氫氣、硫化氫等氣體在空氣中的燃燒。
(2)兩種氣體之間的反應
在微型混合氣體發(fā)生器中可以制備兩種氣體。這兩種氣體可以直接在裝置內(nèi)反應,如硫化氫和二氧化硫的反應等;也可以是在一定的條件下發(fā)生反應,如氮氣和氫氣在加熱和有催化劑的條件下反應合成氨等等。
7氣體的吸收
試驗氣體的性質(zhì)時,如果裝置內(nèi)的氣體減少,會產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象,預防倒吸的裝置如圖5所示。
用常規(guī)儀器實驗時,雖然尾氣吸收裝置可以吸收排出裝置外的尾氣,但是無法吸收裝置內(nèi)的氣體,氣體利用率低且吸收很不徹底,不能完全消除尾氣污染。當用微型氣體實驗儀器進行實驗時,在實驗結(jié)束后,取下塑料多用滴管,用洗耳球?qū)χЧ芟蜓b置內(nèi)反復多次吹氣,使多余的氣體全部被吸收,可以完全有效地防止尾氣污染環(huán)境。
五、裝置改進的意義
微型實驗是實現(xiàn)化學實驗綠色化的重要途徑和手段,集中體現(xiàn)了綠色化學的思想和理念。利用該套裝置可以完成初高中化學中氧氣、氫氣、二氧化碳、一氧化碳、氯氣、氯化氫、硫化氫、二氧化硫、氮氣、氨氣、一氧化氮、二氧化氮、乙炔等十幾種氣體的制備和性質(zhì)實驗,能夠進行氣體的制備、收集、檢驗以及試驗氣體的性質(zhì)等實驗基本操作。該套微型氣體實驗儀還可以應用于其它與氣體有關的實驗,如濃硫酸跟蔗糖的脫水作用、銅和濃硫酸的反應以及產(chǎn)物的檢驗,等等,應用范圍十分廣泛。
微型氣體實驗儀器具有結(jié)構(gòu)簡單,儀器容量小,藥品用量少,操作簡便,實驗過程快,現(xiàn)象明顯,實驗成功率高,節(jié)省實驗時間,安全性高,學生動手操作機會多,氣體利用率高且無尾氣污染,適用范圍廣等特點。該套儀器的種類少,核心部件功能多,不僅減少了實驗操作步驟,而且降低了制造成本,實現(xiàn)了新課程標準對化學實驗教學的新要求,具有推廣應用價值。利用該套儀器進行實驗教學,不僅所有學生可以人手一套儀器進行實驗操作,可以培養(yǎng)學生的動手實驗能力和創(chuàng)新精神,而且沒有任何尾氣污染,安全環(huán)保,有利于增強師生環(huán)境保護意識。


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