化学实验基本操作.docx

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化学实验基本操作

化学实验基本操作

　　是指在进行化学实验时必须掌握的基本技能。

例如，常用化学仪器的洗涤、安装和使用，化学试剂的取用、称量、加热、过滤、蒸发、集气和溶液配制等一系列操作方法，以及书写实验报告等。

　　一、玻璃仪器的洗涤

　　玻璃仪器内任何一点沾污，都可能影响到实验结果。

因此，玻璃仪器要始终保持干燥洁净，每次实验前要检查是否洁净，实验后要及时清洗、晾干。

　　对一般实验来说要求玻璃仪器洗涤后，其内壁附着的水很均匀，既不聚成水滴，也不成股流下，晾干后不留水痕即可。

　　在洗涤之前要先了解它是被什么污物所污染，再决定采用相应的洗涤方

　　法。

仪器用毕应立即清洗，一般可依照：

倾去废物——冷却——用水冲洗——刷洗——用水冲洗的顺序进行。

如果仪器内壁附着有不易涮掉的物质，要使用试管刷。

使用试管刷在盛水的试管里转动或上下移动时，不可用力过猛，以防戳破管底。

最好是选准手指捏持试管刷柄的部位，使试管刷的铁丝端碰不到管底为好。

　　若仪器内壁附着不溶于水的碱、碳酸盐、碱性氧化物等物质，可先用少量稀盐酸溶解，再反复用水冲洗。

若附着少量油污，就会挂附水珠，可用适合的刷子蘸少量洗衣粉刷洗，刷净后再反复用水冲洗。

　　洗净的仪器可倒置在不被碰撞的地方晾干备用。

　　【练一练】识别一些常用的玻璃仪器，了解它们的规格、用途。

把试管洗涤干净后，晾在试管架上。

　　二、试剂的取用

　　取用试剂的一般操作规则：

　　不能用手或不洁净的用具接触试剂。

　　瓶塞、药匙、滴管都不得相互串用。

　　每次取用试剂后都应立即盖好试剂瓶盖，并把瓶子放回原处，使瓶上标签朝外。

　　取用试剂应当是用多少取多少。

取出的多余试剂不得倒回原试剂瓶，以防污染整瓶试剂！

对确认可以再用的要另用清洁容器回收。

　　取用试剂时，转移的次数越少越好。

　　不准品尝试剂！

不要把鼻孔凑到容器口去闻试剂的气味，只能用手将试剂挥发物招至鼻处，嗅不到气味时可稍离近些再招。

防止受强烈刺激或中毒！

　　固体试剂的取用

　　取用小颗粒或粉末状试剂可使用药匙。

药匙的两端分别为大小两匙。

取少量试剂时可利用小匙。

往试管里装入粉末状固体时，应先将试管平斜，把盛有试剂的药匙小心地送入试管底部，然后翻转药匙并使试管直立，试剂即可全部落到底部。

药匙用毕要立即用洁净的纸擦拭干净。

　　往试管中装入粉末状试剂时，为了避免沾在管口和管壁上，可把粉末平铺在用小的纸条折叠成的纸槽中。

再把纸条平伸入试管中，直立后轻轻抖动，试剂将顺利地落到容器底部。

　　取用块状试剂可用洁净干燥的镊子夹取。

将块状试剂放入玻璃容器时，应先把容器平放，把块状试剂放入容器口后缓缓地竖立容器，使块状试剂沿器壁滑到容器底部，以免把玻璃容器底砸破。

　　液体试剂的取用

　　倾注液体试剂通常都盛在细口试剂瓶中。

取用时先打开瓶塞，随手将瓶塞倒放在台面上。

握住瓶子倾倒时，要注意使瓶上的标签正对掌心的方向，使倾倒过程中万一有液滴淌下时，不致污染或腐蚀标签。

　　当从试剂瓶直接往小口容器中倾注液体时，应使瓶口边缘与受器内口的边缘相抵，缓缓倾倒。

当往试管中注入液体时，应以拇指与食指、中指相对捏住试管上部近口处，以便于控制管口位置和观察液体的注入量。

倾注完毕时，试剂瓶口上剩下的最后一滴，不应让它淌在瓶子的外壁上，要随手用受器的内口边缘、玻璃棒或原瓶塞把液滴轻轻刮掉。

　　当往小口容器内转移液体时，也可以借助漏斗。

往烧杯中倾倒液体时，可用玻璃棒引流。

　　用滴管转移液体转移少量液体或逐滴滴加液体时，都可使用滴管。

滴管可以是自制的或滴瓶上所附专用的。

使用时，先用拇食指捏瘪橡胶乳头，赶出滴管中的空气，然后把滴管伸入液面以下，再轻轻放开手指，液体遂被吸入。

　　用滴管往容器中转移液体时，根据需要接受的容器可直立或稍微倾斜，但滴管必须垂立于容器口的上方，其尖嘴不得接触容器壁，然后轻捏胶头使液体缓缓地逐滴滴入。

如受器倾斜，液滴可沿器壁自然淌下而避免迸溅。

　　使用滴管时，未经洗净，不准连续吸取不同液体。

不许把滴管平放在台面上，以防沾污。

滴管用毕要及时洗净。

洗净的方法是挤净液体后，反复吸、射蒸馏水。

　　每次用滴管吸入的液体量以不超过管长的2/3为宜，吸液后的滴管不准平持，更不准将尖嘴向上倾斜。

滴管的胶头内如果吸入液体，必须摘下来反复冲洗晾干后，装上再用。

　　滴瓶上的滴管用毕应立即插回原瓶。

滴瓶上的滴管是原装磨口配套的，即使洗净后也不能串换。

　　在使用浓酸、浓碱等强腐蚀性试剂时，要特别小心，防止皮肤或衣物等被腐蚀。

　　氢氧化钠或氢氧化钾等浓碱液万一溅到皮肤上，应先用大量水冲洗，然后用2％～3％硼酸溶液冲洗。

浓碱液流到实验台上，立即用湿抹布擦净，再用水冲洗抹布。

沾在衣服上的浓碱液，也要立即用水冲洗。

　　硫酸、硝酸、盐酸等沾到皮肤上，应立即用大量水冲洗，然后用3％～5％碳酸氢钠水溶液冲洗。

如皮肤上沾到较大量的浓硫酸时，不宜先用水冲，可迅速用干布或脱脂棉拭去，再用大量水冲。

　　万一眼睛里溅进了酸或碱液，要立即用水冲洗，千万不要用手揉眼睛！

洗时要眨眼睛，并及时请医生治疗。

　　液体体积的定量量取

　　取用一定量的液体，一般可用量筒量出其体积，选用量筒的规格视所量液体体积大小而定。

量筒的标称容量越大其分度值越大，则精度越低；反之容量越小其分度值越小，则精度越高。

　　量液时，量筒应放平稳，观察和读取刻度时，视线要跟量筒内液体的凹液面的最低处保持水平。

如果仰视或俯视都会造成读数误差。

　　使用小量筒量取一定量液体时，当注入液体量接近所需容积刻度线时，应改用一洁净滴管将液体滴至所需刻度。

　　【练一练】

　　用药匙取小块锌粒放入试管中。

　　用药匙取少量粉末放入试管中。

观察如果将粉末放在试管近口部，粉末是否会沾在管壁上？

改用正确的方法效果如何？

用折好的纸条将粉末送入试管中效果又如何？

　　用10L小量筒先后量取1L、3L水，分别注入两支试管中，目测两试管中水的体积。

然后取盛水的试剂瓶往另一试管中估量地注入2L水，再将这试管中的水倒入小量筒中，检验自己的估量是否准确。

　　用滴管吸取少量水，然后逐滴滴入小量筒中，数出1L水的滴数。

再读出40滴水的体积。

换一支滴管再重复以上操作。

说出滴管尖嘴粗细与液滴大小的关系。

　　用滴管往试管中滴2L水，然后用小量筒检验，所取水的体积是否准确。

反复做几次有什么体会？

　　托盘天平的使用

　　托盘天平的结构、原理和使用方法在物理课上已经学习过。

因为它是实验中不可缺少的称量仪器，故仍应反复练习。

　　托盘天平的校准称量前要把天平摆平，把游码放在游码标尺的零位上。

天平空载时，观察指针是否停在分度盘中间的位置，如不平衡可以调整调节零点的平衡螺母。

当指针在分度盘左右两边摆动的格数接近相等时，即可开始称量。

　　称量将被称物体放在左盘，砝码放在右盘，10g以下可使用游码。

加减砝码和拨动游码要使用镊子，加砝码时，应由大到小依次增减，然后再拨动游码直到天平平衡点与零点重合。

这时砝码和游码所示质量之和，就是被称物体的质量。

　　使用托盘天平时应注意：

　　所有被称物质，特别是化学试剂，不能直接放在托盘上，一般可放在纸片上或表面皿里，潮湿的、易潮解的或腐蚀性强的试剂，应放在已知质量的玻璃容器里称量。

　　热的物体不仅可损坏天平盘，而且还能使托盘四周空气对流，影响正常操作，因此不能称量热的物体。

　　称量完毕，应把砝码依次放回砝码盒内，把游码拨回零位，把天平托盘用软毛刷清扫干净。

　　【练一练】

　　试称量一药匙精盐，记录其质量。

试观察估计1g食盐的体积。

　　试称取2.0g精盐。

　　三、物质的加热

　　酒精灯的构造、性能和使用方法

　　在化学实验中，酒精灯是最常用的加热工具。

它由灯体、陶瓷灯芯管和灯帽三部分组成。

酒精通过一束灯芯线靠毛细作用汲上，点燃后产生火焰，其最高温度可达800℃。

　　酒精为易燃液体，使用酒精灯时应注意：

　　使用前，先要检查一下灯芯，如果灯芯顶端不平或已烧焦，就要剪去少许。

然后用镊子调整灯芯。

灯芯露头多则火焰大，反之则火焰小，可根据实验需要加以调整。

还要检查灯里的酒精量。

　　向灯里添加酒精要使用漏斗。

酒精量不得超过灯身容积的2/3，以防受热时酒精膨胀外溢，但也不宜少于1/4，否则灯里容易充满酒精蒸气和空气的混合物，点燃酒精灯时可能引起爆炸。

绝对禁止往燃着的酒精灯里添加酒精。

　　点燃酒精灯只能用火柴或其他引燃物，绝对禁止用燃着的酒精灯对点，以免酒精流出而引起失火。

　　熄灭酒精灯不可用嘴吹，以免引起灯内酒精蒸气燃烧或爆炸，只能用灯帽盖灭。

　　酒精灯不用时，必须将灯帽盖好。

否则酒精蒸发，灯内酒精中所含水分相对增多，再使用时不易点燃，而且浪费酒精。

　　【练一练】

　　对照酒精灯实物并阅读以上说明后，点燃酒精灯，试观察并绘出灯焰的外形和层次。

　　用石棉网的铁纱部位自上而下地平放在酒精灯的灯焰中段，观察铁纱网有什么变化？

这一现象说明了什么？

　　将一支火柴迅速地插到酒精灯火焰的焰心部位，约2秒钟后取出，观察火柴头及杆各有什么变化？

这一现象说明了什么？

　　用镊子夹持一段短玻璃管，将玻璃管的一端插抵焰心，然后，用燃着的火柴在玻璃管的另一端点燃，观察所发生的现象。

说明为什么？

　　【想一想】综合以上的现象可以说明酒精灯的火焰共分为外焰、内焰和焰心三个层次，试推测这三层的温度高低各如何？

为什么？

今后用酒精灯加热物体时，要尽量选择灯焰的哪一部分？

　　给物质加热

　　给物质加热时，应根据物质的性质、实验的目的要求来选择容器。

　　用试管加热

　　用酒精灯火焰直接给盛有少量固体或液体试剂的试管加剂，是实验中最常用的基本操作。

加热时，应充分使用外焰；不要使受热的试管跟灯芯接触，以免因局部受冷而炸裂。

　　用试管加热时，必须使用试管夹。

夹持试管时，将张开的试管夹从试管底部往上套，以防试管夹上带有的污物落入试管中。

试管夹应夹在靠近试管口的中上部；手应握住试管夹的长柄，切忌把拇指按在短柄上，以防试管脱落。

　　给试管加热之初，试管应先在火焰上移动，待试管受热均匀后，才能将火焰固定在需要加热的部位。

　　用试管给液体加热时，还应注意液体体积不宜超过试管容积的1/3。

加热时试管宜倾斜，约与台面成45°角，先使试管均匀受热，然后可集中火力于液体的中部，并不停地上下移动试管，以防液体局部过热而暴沸！

为了避免管内液体沸腾迸溅而伤人，给液体加热时试管口切不可对着自己和临近的旁人。

　　【练一练】用一支试管取3L水，并试着将它煮沸。

　　用烧杯、烧瓶加热

　　为了加速物质的溶解、起反应或促进溶剂蒸发，实验室中加热较多量液体时常使用烧杯，蒸馏或加热液体以制取气体时常使用烧瓶。

一般给它们加热时，都要垫上石棉网，使之受热均匀。

石棉网放置在铁架台的铁圈上。

如使用烧瓶，还要用铁夹夹住瓶颈。

如果被加热的玻璃容器外壁附有水珠，则在加热前应拭干。

　　四、仪器的装配

　　化学实验中常需要把多件仪器，按一定的要求组装成套，组装的基本要求是：

科学、安全、方便、美观。

组装时既要遵循一定程序，又要灵活掌握。

　　仪器和零部件的连接

　　玻璃管跟胶皮管的连接首先，选用玻璃管的管口必须事先用火灼熔过，以去掉其锋利的断口。

选用内径稍小于玻璃管外径的胶皮管，在管端蘸点水作滑润剂，或用嘴吹一吹使胶皮管口内壁微潮并温软，两手分别捏住两管口的近端，将胶皮管从下缘开始套入，套入的长短以严密、牢固为度。

　　玻璃管插入带孔的橡皮塞首先选用与容器口配套的橡皮塞。

左手拿橡皮塞，右手拿玻璃管靠近要插入塞子的一端，先将管端蘸点水做滑润剂，靠拇、食指微微用力，将玻璃管慢慢转入塞孔。

注意，切不可使着力点离塞太远，也不要猛力直插，尤其是往弯管上装橡皮塞时，更要注意玻璃管上的着力点，只能落在靠近塞子的直管部位，千万不要只图拿着方便，以至扭断弯管造成割伤。

　　橡皮塞的安装先选好大小适宜的塞子，塞塞子时，以左手握稳容器的颈部，右手拿住橡皮塞，边塞边转动，直至严密为度。

　　仪器的安装与拆卸

　　铁架台的杆一般放在仪器的后边，有时为了操作方便，也可以放在仪器的左边或右边。

但无论如何都必须使所承受的仪器的重心落在铁架台座的中心部位。

固定仪器的铁夹有大有小，一般应选择与仪器大小相适应的。

夹子的松紧要适当，以刚好将仪器固定为度。

夹持的部位应靠近容器口。

夹持较大容器时，其底部应有支撑物，如台面、铁圈或三脚架上的石棉网等。

　　安装多件仪器的组合时，要了解实验的目的、方法、步骤，了解各种仪器的性能结构和各部件之间的相互关系。

组装时先按要求配好管、塞，然后由低到高，按反应流程从反应器到接受器依次连接。

在连接前和连接时应适当调整其高度。

检查仪器组装得是否牢稳、合理、美观。

只有在检查气密性之后，才允许往仪器中添加试剂。

　　拆卸仪器时，一般先拆开各仪器间的连接导管，然后由后往前、由高到低依次拆卸。

特殊情况可灵活处理。

总的原则是不能违反仪器自身的性能和使用规则。

　　装置的气密性检查

　　仪器装好后，在放入试剂前先要检查是否漏气，以免出现漏气现象，而导致实验失败，甚至还会发生危险。

　　当全套仪器只有一个导管出口时，可把导管口没入水中，然后用手包围仪器外部，若导管口有气泡冒出，且当仪器冷却时，水能自导管口上升一段，而水柱持续不落，表明装置不漏气。

　　如果查出装置漏气，一定要找出原因，乃至更换元部件，不可勉强敷衍。

　　【练一练】图19是实验室制取氧气并以排水法收集氧气的装置，按上述要求进行装配练习，并检查其气密性。

　　五、物质的分离

　　在化学实验中，经常要用到过滤、蒸发、结晶等基本操作。

　　过滤

　　过滤是分离固体与液体的一种方法。

通常用漏斗和滤纸进行过滤。

常用的玻璃漏斗其锥体为60°。

滤纸一般裁为圆形。

　　过滤时选择大小合适的圆形滤纸，沿直径对折，使其圆边重合，再把半圆折成90°角，，打开滤纸成圆锥形，尖端朝下放入漏斗中，使滤纸紧贴漏斗壁用左手食指按住滤纸并以蒸馏水润湿之。

再小心地用食指按压滤纸，赶走留在滤纸与漏斗壁之间的气泡。

在过滤时应注意以下各点：

漏斗放在铁架台的铁圈上，漏斗颈的下端要紧贴在接受容器的内壁上，使滤液沿器壁流下而不致飞溅。

　　往过滤漏斗中转移液体时要用玻璃棒接引，并把液流滴在三层滤纸处，以防液流把滤纸冲破。

倾液时烧杯尖嘴要紧贴玻璃棒，当每次倾液完了应将烧杯沿玻璃棒上提，并使烧杯壁与玻璃棒几乎平行后再离开，这样做可以防止液体流到烧杯外壁。

　　过滤时宜先以倾泻法转移上层清液，然后再转移沉淀，这样做可以减少沉淀堵塞滤纸孔隙的机会，缩短过滤时间。

倾入漏斗中的液体，其液面必须低于滤纸斗的上沿。

　　蒸发

　　浓缩或蒸干溶液均可使用蒸发的方法，蒸发可在烧杯或蒸发皿中进行。

　　给蒸发皿中的溶液加热，一般是将蒸发皿放在铁架台的铁圈上。

蒸发皿可用坩埚钳夹持，用直接火焰加热。

当蒸发皿中溶液浓缩后，要用玻璃棒不断搅拌，以防局部过热而发生迸溅。

当蒸发到出现固体或接近干涸时，可停止加热，利用余热使水分蒸干。

注意：

不要立即把热蒸发皿直接放到实验台上，以免烫坏台面。

如果需要放在实验台上，要垫上石棉网。

　　结晶

　　使晶体从溶液中析出的结晶方法。

常用来分离提纯固体物质。

　　蒸发溶剂把溶液放在敞口的容器里，让溶剂慢慢地蒸发。

由于溶剂减少，溶液渐变为饱和溶液。

当溶剂继续蒸发时，溶质就会以结晶形式从溶液中析出。

　　降低溶液温度先加热溶液使溶剂蒸发，成为热的饱和溶液，再缓缓冷却，溶质就会以结晶形式从溶液中析出。

　　析出晶体颗粒大小与外界条件有关。

溶液中溶质质量分数大，溶质溶解度小，降温快、扰动溶液都会使析出的晶体小。

静置、缓慢冷却或溶剂自然蒸发都有利于大晶体生成。

　　【想一想】利用结晶的方法，还可以分离几种可溶固态物质的混合物。

在蒸发溶剂和降低溶液温度两种方法中，何者适用于对溶解度受温度变化影响不大的固体物质？

何者适用于对溶解度受温度影响较大的固体物质？

　　【练一练】试过滤30L混有泥沙并滴有一滴红墨水的水。