今天这次课,是高中化学教材上的第一课,化学实验基本方法。
我们在初中已经接触了很多化学实验,也学到了一些化学实验仪器的识别、用途和使用方法,学到了化学实验的一些基本操作。
化学实验,在考试、考查中所占的比例是比较高的。初中阶段,例如在今年的各种考试——期末、月考、一模、二模、中考中,也见识了这些实验题的考试题型,中考及其模拟题的31-33题,就是专门关于化学实验的,占中考试题比例的30% 左右(25分/80分)。高中阶段,化学实验所占的分数比例略微下降,但是也在 20% 以上。
因此,化学实验需要学好。在上次课中,我们知道了中学化学的两条主线——“分类、实验”,已经得知实验的重要性。
今天这次“化学实验基本方法”的实验课,是开学正式学习化学的第一课,在复习初中知识的同时,加深对高中新课程的理解。
整个高中阶段的化学学习,都围绕着“分类”、“实验”两条主线在延伸,这是教材所限定的,也是老师要求我们学的,也是考试时候要考的。
一、实验室安全
实验室安全,还是在复习初中知识的基础上加深理解。实验室安全主要包括两部分内容:一是记住化学药品的“五不一问”,“不摸、不尝、不直接闻、不放回原处、不带出实验室”,有实验问题解决不了先“问老师”;二是理解危险化学品的一些安全标识。
1.1 危险化学品的十个标识
危险化学品的安全标识,初中学习了6个,估计忘得差不多了,现在,高中阶段要学习的危险化学品标识为10个。
图1、高中学到的10个危险化学品标识
这些标识,全名叫做“危险化学品标识”,每个标识上都有一个编号,从1、2、3、……直到10,这是危险化学品的级别,1级最高(最危险),2级次之,以此类推。
1.2 对危险化学品标识的认识
以上十种危险化学品,分为几个层面:
爆炸品最危险(为1级,橙色底、爆炸状标识)——橙色是国际通用的最危险标识
易燃气体为2级(红色底、燃烧状标识,3级同)——易燃气体的危险性仅次于爆炸品
易燃液体为3级,包括压缩易燃气体
易燃固体为4级,包括自燃物品、遇湿易燃物品(红白相间立体感的底、燃烧状标识)
氧化剂为5级(可以想到的是浓硫酸,危险性肯定强于常见的剧毒品——有机溶剂苯、己烷等)
剧毒品为6级(例如苯、己烷等,玻璃瓶上有个骷髅头标志)
(三级)放射性物品为7级(一定距离内才危险,排在7级)
腐蚀品为8级(接触到才危险,排在末位,第8级)
以上8级、10个标识,课堂上理解多少算多少。最后到高三临考之前再复习。
1.3 对高中化学实验的理解和认识
高中化学实验,依旧在复习初中知识的基础上,加深理解。
高中化学实验的基础知识包括:
固体药品的取用(试管要倾斜大约45度(为什么?):粉末状用药匙、纸条;块状用镊子)
少量液体药品的取用(瓶子的标签向上,瓶塞倒着放在实验台上,为什么?)
量筒的使用(目光与液面的底部在一个水平线上)
酒精灯的使用(点燃时:不得互相点;熄灭时:必须先用酒精灯盖了之后,抬起来看一下,确认灭了再盖)
天平和砝码的使用(初中没怎么讲,高中要强调:左物右码;加码先大后小)
二、化学实验基本操作
化学实验的基本操作,今天要学习的有四种,过滤、蒸发、蒸馏、萃取,在初中已经学习过,现在需要进一步加深理解,掌握操作的要领。
2.1 过滤
过滤是分离固体、液体混合物的操作。
过滤要点:
① 滤纸的折法(对折、再对折,滤纸形成了单层、三层两部分);
② 滤纸的放法(滤纸贴近漏斗内壁,滤纸边缘必须低于漏斗边缘,为什么?);
③ 玻璃棒顶在三层的位置(?);
④ 烧杯中物质沿玻璃棒慢慢倾倒,烧杯口在漏斗正上方(?);
⑤ 漏斗下口最长的一侧贴近烧杯内壁(?)。如图2-1。
图2-1、过滤操作示意图图2-2、蒸发操作示意图
2.2 蒸发(图2-2)
去除物质中易挥发物质的分离操作。
蒸发操作:使用蒸发皿、酒精灯、玻璃棒,将物质中易挥发物质除去。
操作要点:加热一段时间后小火,玻璃棒持续搅拌,以防飞溅;快要蒸干的时候关闭火源。
2.3 蒸馏(图3)
蒸馏是分离液体的操作,可以分离两种互不相溶的液体(沸点相差二三十度以上为宜),也可以去除液体中混入的少量其他杂质。
蒸馏装置:蒸馏瓶(蒸馏烧瓶)、冷凝管、接液管(牛角管)、锥形瓶、温度计、带孔瓶塞、导管、酒精灯、台架等等。
蒸馏操作:使某种物质受热、蒸发、冷凝,达到分离的效果。
图3-1、蒸馏装置图3-2、简易蒸馏装置
蒸馏要点:
① 蒸馏瓶液面不要太高(三分之一左右为宜);
② 蒸馏瓶内放几粒沸石(或者素瓷片,即没有上釉的碎瓷片);
③ 温度计测温球在蒸馏瓶支管中间处;
④冷凝管中的自来水方向为“下进上出”,接液管和锥形瓶之间不得密封(!);
⑤ 蒸馏瓶塞、蒸馏瓶支管瓶塞要密封好;
⑥ 实验开始时,先通自来水,后开酒精灯。
如果实验要求不严格,比如实验室制备蒸馏水,可以采用图3-2的简易蒸馏装置,省去温度计、冷凝管、接液管等仪器,用玻璃管代替,同样可以完成蒸馏操作。
2.4 萃取
萃取是分离互不相溶液体的操作,也可以将某种溶质从一种溶剂转移到另外一种溶剂中。例如,碘可以溶于水,也可以溶于苯,但是在苯中的溶解度更大,就可以将碘水中的碘萃取到苯中。
萃取主要使用分液漏斗(结构见图4-1)。
图4-1、分液漏斗图4-2、倒转操作图4-3、萃取操作图4-4、分液操作
分液漏斗包括上下两个漏斗塞。上漏斗塞侧面有凹槽,可以与漏斗口的孔开闭(图4-1),下漏斗塞中间有孔,可以与漏斗颈开闭。
分液漏斗使用之前,需要在两个玻璃塞上涂凡士林,以防液体渗漏。在涂抹凡士林的时候,注意不要将凹槽、塞子中的孔堵塞。
为了提高萃取、分离的效果,需要将漏斗倒转操作,双手要护紧漏斗塞,防止塞子滑动导致液体渗漏(图4-2)。倒转操作时,上下晃动两三次,停下来,慢慢滑开左手的漏斗塞,放出漏斗内的气体(?)。萃取两三次之后,再正转过来,放在漏斗架上静止,等待液体分层(图4-3);静止5-10分钟之后,放出下部液体;上部液体从漏斗上口放出(?),操作完毕。
三、化学实验基本操作的总结
化学实验,依旧是没有高深的理论,没有严密的推导,没有计算,没有需要背诵的内容,都是一些常识,生活常识的提炼。
当然,有一些学生和我学过:“赵老师,这化学啊,怎么说呢?就是‘事儿’了一点,甚至太‘事儿’了!是不是?”
我说:“如果你觉得化学比较‘事儿’的话,说明你已经学进去了。”
回想一下这一课的内容:
1、10个危险化学品的标识,从1级到8级,不用死记硬背,在理解中慢慢熟悉;
2、化学实验的基本知识:取药,试管、烧杯、漏斗、量筒、天平、镊子、玻璃棒等使用,加深常识的认识就行;
3、化学实验的四种基本操作:都是从实验基本要求入手,从实验安全入手,教材的要求基本都能够想得到。
这次课比较轻松。
下一次课,化学计量,阿伏加德罗常数,物质的量,就是比较晕菜的课了。
怎么说呢?
化学是一门实验的科学,也是想象的科学。只要想象力足够,开动大脑,在宏观世界和微观世界中来去自如,可能就不会晕菜了,甚至觉得在“物质”(宏观)——“粒子”(微观)之间换来换去,还比较好玩儿,比较轻松。
2010年7月27日·北京西三环
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