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实验二：中学化学基本实验技能训练
——常见仪器的规范操作练习
一、 实验计划（方案）：
Ⅰ、试管的使用：
a 使用注意事项：（1）盛取液体时容积不超过其容积的1/3；（2）用滴管往试管内滴加液体时不能伸入试管口；（3）取块状固体放入试管要用镊子，不能使直接固体坠入试管中，防止试管底破裂；（4）加热使用试管夹、试管口不能对着人。加热盛有固体的试管时，管口稍向下，加热液体时倾斜约45°；（5）受热要均匀，以免暴沸或试管炸裂；（6）加热后不能骤冷，防止破裂；（7）加热时要预热，防止试管骤热而爆裂；（8）加热时要保持试管外壁没有水珠，防止受热不均匀而爆裂；（9）加热后不能在试管未冷却至室温时就洗涤试管。
1、在试管中进行氯化铝溶液与氢氧化钠溶液的反应：
a 步骤：（1）取一支洁净的试管，向其中倒入约2 mL 0.5 mol/L AlCl3 溶液；（2）再向试管中逐滴滴加0.5 mol/L NaOH 溶液，并振荡试管，使之反应完全，观察并记录现象；（3）实验完毕后，清理仪器与实验台。
b 现象：开始时产生了白色沉淀，后继续滴加NaOH溶液，白色沉淀消失，溶液变为无色透明。
c 反应方程式（原理）：（1）AlCl3+ 3NaOH===Al(OH)3↓+3NaCl
(2) NaOH+Al(OH)3===NaAlO2+2H2O
2、在试管中进行氧化铜与稀硫酸的反应：
a 步骤：（1）用药匙取少量CuO黑色粉末与一支洁净的试管中；（2）用胶头滴管向试管中加入少量6 mol/L H2SO4 溶液，振荡试管，使之充分反应；（3）点燃酒精灯，用试管夹夹持住试管，在酒精灯上加热（试管与实验台倾斜约45°）；观察并记录现象；（4）实验完毕后，熄灭酒精灯，清理实验台。
b 现象：黑色粉末溶解，溶液变为蓝色透明。
c 反应方程式（原理）：CuO+ H2SO4===CuSO4+ H2O
3、在试管中制取无水硫酸铜的反应：
a 步骤：（1）用药匙取少量硫酸铜晶体与一支洁净的试管中；（2）用烧瓶夹将试管固定在铁架台上，试管口稍向下倾斜；（3）点燃酒精灯，先使试管均匀受热，然后再对着药品加热；（4）当药品由蓝色变为白色粉末后，停止加热，熄灭酒精灯；（5）将试管冷却至室温，再清洗试管，清理实验台。
b 现象：蓝色晶体变为白色固体粉末，试管口有水珠。
c 反应方程式（原理）：Cu SO4 •5 H2O=== Cu SO4+5 H2O
Ⅱ、对5.0g粗盐进行提纯（只要求除去不溶物）
1、步骤：a 粗盐的称量与溶解：在台秤上称取5.0g粗盐，放入100mL烧杯中，加入少量水，加热，搅拌使食盐溶解；
b 常压过滤：（1）滤纸的折叠：将一大小合适的圆形或方形滤纸对折两次成扇形（方形滤纸需成扇形），展开后成圆锥形如图1。它应能恰好紧贴在成60°角的漏斗内壁上。如果漏斗的角度大于或小于60°，应适当调整滤纸折叠的角度，使之与漏斗壁能密合。然后将三层滤纸一边的外两层撕下一小角，见图2。用拇指和食指夹持滤纸折叠处，将其放入漏斗内，用少量水润湿，使滤纸紧贴在漏斗壁上。如果滤纸与漏斗壁间有气泡，可用手指从下往上轻轻挤压将气泡赶出。滤纸边缘应低于漏斗边缘5mm。

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。
（2）过滤和转移：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。
（3）洗涤：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。（沉淀洗涤最后，用干净的试管接取几滴滤液，选择灵敏的定性反应来检验共存离子，判断洗涤是否完成。）
2、注意的事项：a 天平的使用：①在称量物体之前，要先调整台秤的零点。将游码拨到游码标尺的“0”位处，检查台秤的指针是否停在刻度盘地中间位置。如果不在中间位置，可调节台秤托盘下侧的平衡调节螺丝。当指针在刻度盘的中间左右摆动大致相等时，则台秤即处于平衡状态，此时指针即能停在刻度盘的中间位置，将此中间位置称为台秤的零点。
②称量时，左盘放称量物，右盘放砝码。砝码用镊子夹取，10g或5g质量一下的砝码，可移动游码标尺上的游码。当添加砝码到台秤的指针停在刻度盘的中间位置时，台秤处于平衡状态。此时指针所指的位置称为停点。零点与停点相符时（零点与停点之允许偏差一小格以内），砝码的质量就是称量物的质量。
称量时应注意一下几点：①不能称量热的物品；②化学药瓶不能直接放在托盘上，应根据情况决定称量物放在已称量的、结净地表面皿、烧杯或光洁的称量纸上；③称量完毕，应将砝码放回砝码盒中，将游码拨到“0”位处，并将托盘放在一侧，或用橡皮圈架起，以免台秤摆动；④保持台秤整洁。
如果砝码和被称量物位置放反了，则所得的结果会偏小，位置正确时：称量物质量=砝码质量+游码质量，放反后：称量物质量=砝码质量-游码质量。
b 量筒的使用与读数：（1）量筒易倾倒而损坏，用时应放在桌面当中，用后应放在平稳之处；（2）量液时，眼睛要与液面取平，即眼睛置于液面最凹处（弯月面底部）同一水平面上进行观察，读取弯月面底部的刻度，视线过高，读数会偏高，视线偏低，读数会偏低；（3）量筒不能放入高温液体，也不能用来稀释浓硫酸或溶解氢氧化钠（钾）；（4）用量筒取用不润湿的液体（如水银）应读取液面最高部位。
c 蒸发浓缩:将溶液转移至蒸发皿中，放于泥三角上用小火加热，蒸发浓缩到溶液呈稀糊状为止，切不可将溶液蒸干。
Ⅲ、配制100mL 0.5mol/L的氯化钠溶液：
1、步骤：a 计算：m=n×M=c×V×M
故：mNaCl=0.5mol/L×100mL×10-3×58.5g/mol=2.925g≈2.9g
b 称量、溶解：在台秤上用烧杯称取5.0g氯化钠，加入少量水，搅拌使之溶解；
c 容量瓶的使用：（1）转移：沿搅棒用转移沉淀的操作将溶液定量地移入洗净的容量瓶中，然后用洗瓶吹洗烧杯壁2～3次，按同法转入容量瓶中。当溶液加到瓶中2/3处以后，将容量瓶水平方向摇转几周（勿倒转），使溶液大体混匀。（2）定容：然后，把容量瓶平放在桌子上，慢慢加水到距标线2-3cm左右，等待1～2min，使粘附在瓶颈内壁的溶液流下，用胶头滴管伸入瓶颈接近液面处，眼睛平视标线，加水至溶液凹液面底部与标线相切。（3）摇匀：立即盖好瓶塞，用掌心顶住瓶塞，另一只手的手指托住瓶底，注意不要用手掌握住瓶身，以免体温使液体膨胀，影响容积的准确（对于容积小于100mL的容量瓶，不必托住瓶底）。随后将容量瓶倒转，使气泡上升到顶，此时可将瓶振荡数次。再倒转过来，仍使气泡上升到顶。如此反复10次以上，才能混合均匀。　
溶液注入容量瓶前需恢复到常温。因为溶质在烧杯中溶解时会吸热或放热，而容量瓶必须在常温下（20摄氏度时）使用。　
容量瓶不能久贮溶液，尤其是碱性溶液会侵蚀瓶壁，并使瓶塞粘住，无法打开。容量瓶不能加热。
二、 实验记录：
1、 实验方法及步骤：（详见实验计划）；
2、 实验操作条件：a 仪器：酒精灯、铁架台、试管夹、容量瓶（100mL）、台秤、试管（若干）、玻璃棒、胶头滴管、漏斗、药匙、烧杯（100mL）、滤纸等；b 试剂：0.5 mol/L AlCl3、0.5 mol/L NaOH、6 mol/L H2SO4、CuO黑色粉末、硫酸铜晶体、粗盐、氯化钠固体等；
3、 实验最大的收获：a要注重实验与初、高中课本知识的联系，不能脱离教材只教实验技能，应该将实验穿插于课堂的教学中，并有助于学生学习、理解知识的有效途径；b同时注意提高实验操作的规范性、严谨性；c注意实验过程中溶液的用量、滴加的顺序；d注重对学生在实验过程中实验的引导、观察、分析现象；
4、 教学片断：
【创设情境】目前，甲型H1N1流感席卷全球，来势汹汹。我们常州也已确诊多例。医院如果要确诊疑似患者是普通流感还是甲型H1N1流感必需给患者验血。我们平时体检也会验血。不知大家有没有留意过验血报告单。报告单上出现的这个单位mol/L在化学实验室我们也能经常看到。它是怎样的一个物理量的单位呢？（n/v）这个物理量就是我们今天要学习的“物质的量浓度”，用字母c来表示。（c =n/v）请类比摩尔质量的概念自己在心里给 “物质的量浓度”下个定义。
【板书】一、物质的量浓度
1、概念：
2、表达式：c =n/v
3、单位：mol·L-1
【去伪存真】请你判断这三句话谁对谁错？
1、1mol·L-1的NaCl溶液中含有1mol的NaCl。.
2、从1L 1 mol·L-1 NaCl 溶液中取出100mL溶液,其物质的量浓度仍为1mol·L-1。（注意：从某溶液中取出任意体积的溶液，其溶质的物质的量浓度不变，但所含溶质的物质的量不同。（溶液是均一稳定的。）
3、将106g Na2CO3固体溶于1L水中，所配得的溶液的物质的量浓度为1mol·L-1。（注意：溶液体积不等于溶剂体积。溶质溶于溶剂后，体积会发生变化。）这样做不对，那应该怎么配才对呢？
【思考】现在，正巧就有一个这样的问题摆在你面前。化学实验室急需100mL0.5mol/L浓度准确的NaCl溶液，实验员不在，向你求助。你打算如何配制呢？请设计简单的实验方案，写在学案上。
【交流与讨论】自己思考有了思路后，小组讨论交流，补充修正自己的方案。
【归纳与整理】二、配制一定物质的量浓度的溶液
1、计算；2、称量；3、溶解；4、转移；5、洗涤；6、定容；7、摇匀；8、装瓶贴标签
【教师演示】
【课堂小结】注意事项：
1、准确测定溶液体积。
2、尽可能将准确称量的溶质全部转移到容量瓶中；
【本课小结】我们今天学习的物质的量浓度与初中所学的溶液质量分数相比，使用起来更加方便。（溶液量体积比称质量方便，发生反应的物质之间的物质的量关系比质量关系简单许多。）前面我们学过物质组成的定性分析，而今天学习的一定物质的量浓度溶液的配制是化学研究中定量分析物质组成的前提。有关物质的量浓度的其它知识我们将在后面的课中继续学习探究。
三、 思考与讨论：
1、加热盛有液体的试管时应注意什么？为什么要这样做？
答：①给试管里的固体或者液体加热时，均应先对试管进行预热。待试管均匀受热后，再把灯焰（外焰部分）固定在盛有固体的部位加热。这样能够使固体药品充分受热，以利于反应的顺利进行。而对于液体，则要小心加热试管里液体的中下部 ，并不时地上下移动试管，以防止暴沸（也可加入沸石或碎瓷片 ）。②凡加热试管的实验，为避免试管里液体沸腾喷出伤人，试管口切不可朝向自己和他人。夹持试管时，试管夹应从试管底部套入并夹持在离管口约1/3 处（或中上部），这样在加热时可防止烧坏试管夹。手握试管夹长柄，短柄在上，大拇指不要捏短柄。防止不小心拇指按动短柄，打开试管夹，致使试管脱落而打破。在整个加热过程中，不要使试管跟灯芯接触，以免试管炸裂。实验结束后，仍要从试管底部取出试管夹。③加热盛有液体的试管时，试管应与实验桌面成 45° 角，以使试管受热面积增大。但加热的时候，需要注意的是：试管中液体的体积不得超过试管容积的 1/3 。
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注意什么？为什么？
答：胶头滴管每滴液体的体积大约为0.05mL,1mL=20滴；可将滴管吸取一滴管的液体逐滴的滴入量筒中，即可知道每支滴管滴液的体积；使用常用滴管吸取试液时，应先捏瘪橡胶帽，挤出其中的空气，再把滴管伸入试液中吸取。使用胖肚滴管吸取试液时，要先将滴管提出液面，挤出胶头中的空气，再把滴管伸入试液中吸取。滴加液体时，胶头滴管均应垂直悬空地放在试管口上方（如图），胶头滴管的管口绝对不能伸入试管内，防止滴管碰到试管内壁，沾上其他试剂而被污染。 常用滴管用后要及时用水洗净。滴瓶上的滴管与瓶配套使用，滴液后应立即插入原瓶内，不得弄脏，也不必用水冲洗。
3、将少量粉末状药品或块状固体装入试管里时应怎样操作？
答：向试管内加入固体时，可以用药匙或镊子。
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，应先使试管倾斜，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，让药品全部落到底部。或将试管水平放置，把固体粉末放在折叠成槽状的纸条上，然后送入试管管底，将试管直立起来后，取出纸条。
b. 往试管里装入块状固体药品（如大理石、锌粒等）时，需先用 镊子 取出。把这些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。然后，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。
强调：取用药品应严格按照实验说明规定的用量，如果实验里没有说明用量，就应该用最
少量：液体通常用 1—2 ml ，固体只要盖满试管底部 。
4、如何将试管夹持在试管夹上或固定在铁架台上？
答：用试管夹夹持试管时，试管夹应从试管底部套入并夹持在离管口约1/3处（或中上部），这样在加热时可防止烧坏试管夹。手握试管夹长柄，短柄在上，大拇指不要捏短柄。防止不
小心拇指按动短柄，打开试管夹，致使试管脱落而打破。
用铁架台时先将单爪夹固定在铁架台上，再将试管由底部套入并夹持在离管口约1/3处不能转动为宜，不能过紧过松，调整使仪器和铁架的重心应落在铁架台底盘中部。
5、在使用托盘天平时，应如何操作？为什么？如果砝码和被称量物质位置放反了结果会怎样？
答：详见：“粗盐提纯”的注意事项中：天平的使用。
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会如何？
答：详见：“粗盐提纯”的注意事项中：量筒的使用与读数。
7、一般过滤（常压过滤）主要包括哪几个步骤？各步骤应如何操作？
答：详见：“粗盐提纯”的步骤中：常压过滤。
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？
答：(1)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。 (2)用于洗涤烧杯的溶剂总量不能超过容量瓶的标线，一旦超过，必须重新进行配置。 (3)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，因为温度升高瓶体将膨胀，所量体积就会不准确。(4)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。(5)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。(6)容量瓶只能配制一定容量的溶液，但是一般保留4位有效数字（如：250.0mL），不能因为溶液超过或者没有达到刻度线而估算改变小数点后面的数字，只能重新配置，因此书写溶液体积的时候必须是XXX.0mL。
在使用容量瓶之前，要先进行以下两项检查： 1）容量瓶容积与所要求的是否一致。 2）为检查瓶塞是否严密，不漏水。在瓶中放水到标线附近，塞紧瓶塞，使其倒立2min，用干滤纸片沿瓶口缝处检查，看有无水珠渗出。如果不漏，再把塞子旋转180°，塞紧，倒置，试验这个方向有无渗漏。这样做两次检查是必要的，因为有时瓶塞与瓶口，不是在任何位置都是密合的。 合用的瓶塞必须妥为保护，最好用绳把它系在瓶颈上，以防跌碎或与其他容量瓶搞混。
9、有刻度的测量仪器如何读数？数据如何表示？
答：
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