李德前
走進(jìn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室要認(rèn)真閱讀實(shí)驗(yàn)規(guī)則,認(rèn)識(shí)儀器并了解其用途和注意事項(xiàng),學(xué)習(xí)藥品的取用、物質(zhì)的加熱、洗滌儀器等基本實(shí)驗(yàn)操作。
一、常用儀器及分類(lèi)
1.常用儀器
(1)試管——化學(xué)實(shí)驗(yàn)中最常用的儀器,常用作反應(yīng)容器,加熱少量固體或液體,收集少量氣體等。
使用時(shí)要注意以下事項(xiàng):盛取液體時(shí)體積不超過(guò)其容積的1/3;受熱時(shí)試管口不能對(duì)著任何人(也不能對(duì)著自己);加熱盛有固體的試管時(shí),管口稍向下傾斜;加熱時(shí)要預(yù)熱,加熱后不能驟冷等。
(2)燒杯——用來(lái)配制溶液和作為較大量試劑的反應(yīng)容器。
在加熱時(shí)要墊上石棉網(wǎng),因?yàn)榫凭珶艋鹧娌荒軐⑵涞撞客耆。荒苁蛊渚鶆蚴軣帷?/p>
(3)量筒——主要用于量取一定體積的液體。
使用時(shí)要注意以下事項(xiàng):量取液體體積時(shí),量筒必須放在平穩(wěn)的地方;讀數(shù)時(shí)視線要與量筒內(nèi)液體凹液面的最低處保持水平;若仰視,讀數(shù)比實(shí)際體積偏??;若俯視,讀數(shù)比實(shí)際體積偏大。
(4)集氣瓶——主要用于收集或儲(chǔ)存少量氣體,也用來(lái)做一些有氣體參與的化學(xué)反應(yīng),但不能直接對(duì)其加熱。
集氣瓶的外觀與廣口瓶極為相似,但它們磨砂部位不同,集氣瓶的磨砂部分位于瓶口表面(正好與玻璃片的磨砂面相吻合),廣口瓶的磨砂部分位于瓶頸內(nèi)壁(剛好與玻璃瓶塞表面的磨砂面完全吻合),用手觸摸瓶口或瓶頸即可分辨兩者。
(5)酒精燈——實(shí)驗(yàn)室最常用的加熱儀器。
要用外焰加熱物質(zhì),因?yàn)橥庋嫒紵浞?、溫度高;要提高火焰的溫度,可在酒精燈上加防風(fēng)罩,既防風(fēng)又具有“拔火”作用;酒精燈在燃燒時(shí)不慎翻倒,應(yīng)立即用濕抹布撲蓋。
使用時(shí)要注意“三不”:不可向燃著的酒精燈內(nèi)添加酒精;不可用燃著的酒精燈直接點(diǎn)燃另一盞酒精燈(一般用火柴點(diǎn)燃);不可用嘴吹滅酒精燈(應(yīng)用燈帽蓋滅)。
(6)膠頭滴管和滴瓶——膠頭滴管主要用于吸取和滴加少量液體,滴瓶用于盛放液體藥品。與滴瓶配套的膠頭滴管每次用后不要沖洗,直接放回原滴瓶即可。
使用膠頭滴管時(shí)要注意以下問(wèn)題:拿——用中指和無(wú)名指夾住滴管的頸部(即膠頭與玻璃管的連接處);捏——用食指和拇指輕捏膠頭,從而排出空氣或擠出液體;滴——將膠頭滴管移到容器口稍上方,然后輕捏膠頭使液體懸空滴入容器內(nèi);忌——將膠頭滴管的末端伸入容器內(nèi),在溶液中排出空氣。
(7)鐵架臺(tái)——用于固定和夾持各種儀器,鐵圈可代替漏斗架使用。常用于過(guò)濾、加熱等實(shí)驗(yàn)操作,是物理、化學(xué)實(shí)驗(yàn)中使用最廣泛的儀器之一。
(8)漏斗——用作加液器,將液體注入小口徑容器中;常與濾紙組合成過(guò)濾器,用于分離液體與固體的混合物。
(9)試管夾——用于夾持試管。
(10)玻璃棒——在很多實(shí)驗(yàn)中具有不同的作用
2.常用儀器的分類(lèi)
(1)能被直接加熱的:試管、蒸發(fā)皿、燃燒匙。
(2)不能被直接加熱的:燒杯、燒瓶、錐形瓶等(它們的底面積比較大,受熱時(shí)必須墊上石棉網(wǎng))。
(3)不能被加熱的:集氣瓶、水槽、漏斗、量筒等。
(4)用于稱(chēng)量和量取的:托盤(pán)天平、量筒和量杯等。
(5)用于取藥品的:膠頭滴管、藥匙和鑷子等。
(6)用于夾持或支撐的:鐵架臺(tái)(含有鐵圈或鐵夾)、試管夾、坩堝鉗等。
(7)能盛裝液體加熱的:試管、燒杯、燒瓶、蒸發(fā)皿等。
(8)能盛裝固體加熱的:試管、燃燒匙等。
(9)分離液體及加液的:普通漏斗(末端斜口)、長(zhǎng)頸漏斗(末端平口)、分液漏斗(末端斜口、帶有玻璃旋塞)。
(10)存放藥品的:廣口瓶存放固體藥品,細(xì)口瓶和滴瓶存放液體藥品,集氣瓶存放氣體,茶色的試劑瓶盛放見(jiàn)光易分解的藥品。
(11)加熱的:酒精燈(溫度能達(dá)到600℃)、酒精噴燈(溫度能達(dá)到1000℃)。
二、化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作
1.藥品的取用
(1)取用原則:不能用手接觸藥品;不能品嘗藥品味道;不能湊近容器口聞藥品氣味;嚴(yán)格按規(guī)定的量取藥,若無(wú)規(guī)定應(yīng)取最少量(液體1~2mL,固體蓋滿試管底部);用剩的藥品,不能放回原瓶,只能放入指定容器。
(2)取用方法:粉末狀固體用藥匙或小紙槽,按“一橫、二送、三直立”的操作要求將其送入試管底部;塊狀固體用鑷子夾取,按“一斜、二送、三慢豎”的操作要求使其滑入試管底部;少量的液體可用膠頭滴管直接取用(20滴約為1mL),較多的液體多用傾倒法(瓶塞倒放在桌面上,標(biāo)簽向著手心,瓶口緊靠容器口),一定量的液體使用量筒量取。
2.藥品的稱(chēng)量
使用托盤(pán)天平稱(chēng)量藥品時(shí),除了遵守物理實(shí)驗(yàn)中的一些基本要求外,還要注意:藥品不能直接放在托盤(pán)上稱(chēng)量,一般放在稱(chēng)量紙上稱(chēng)量(兩個(gè)托盤(pán)中各放一張大小、質(zhì)量相同的稱(chēng)量紙);易潮解或具有腐蝕性的藥品(如氫氧化鈉),放在小燒杯中稱(chēng)量。
3.物質(zhì)的加熱
常用酒精燈、酒精噴燈加熱物質(zhì)。加熱時(shí)要注意:要先給受熱容器預(yù)熱,然后再給藥品加熱;若容器外壁有水,加熱前須擦拭干凈;加熱后的玻璃儀器,不能立即用冷水沖洗。
4.連接儀器
一些復(fù)雜的化學(xué)實(shí)驗(yàn),需要將不同的儀器連接成一套完整的裝置。
(1)連接方向:從左至右,從下至上(拆開(kāi)裝置則從右至左、從上至下)。
(2)連接方法:把導(dǎo)氣管插入乳膠管時(shí),要先把玻璃管的插入端用水潤(rùn)濕,然后稍稍用力插入;把導(dǎo)氣管插入橡皮塞時(shí),先用水濕潤(rùn)插入端,再稍稍用力轉(zhuǎn)動(dòng)插入;在容器口塞入橡皮塞時(shí),應(yīng)把橡皮塞慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)著塞入容器口,切不可把容器放在桌子上再使勁塞進(jìn)塞子。
5.檢查裝置氣密性
首先要設(shè)法封閉排氣口使裝置密閉,再設(shè)法改變裝置內(nèi)部的氣壓(多采用加熱、注水、鼓氣或抽氣等措施),最后根據(jù)是否出現(xiàn)“壓強(qiáng)差”現(xiàn)象(如氣液交界處是否冒氣泡、玻璃管中是否產(chǎn)生水柱、容器內(nèi)液面是否下降、軟膠管是否變癟等),即可作出裝置是否漏氣的判斷。
下面以初中化學(xué)常見(jiàn)實(shí)驗(yàn)裝置為例,說(shuō)明裝置氣密性的檢查方法。
圖1(1)手捂法(見(jiàn)圖1)。
先將導(dǎo)管的一端浸入水中,用手緊貼容器外壁,稍停片刻,若導(dǎo)管口有氣泡冒出,就說(shuō)明裝置不漏氣。若是冬天檢查裝置氣密性,可以快速搓手,以提高手溫。
圖2(2)注水法(見(jiàn)圖2)。
先把彈簧夾夾到橡皮管上,再?gòu)拈L(zhǎng)頸漏斗口向錐形瓶里加適量水,若停止加水后長(zhǎng)頸漏斗管內(nèi)的水柱不下降,則裝置不漏氣。
(3)冷卻法。
首先將導(dǎo)氣管口浸入水中,然后用冰冷的毛巾捂住試管(或?qū)⒃嚬芙诶渌校?,若有水進(jìn)入導(dǎo)氣管里形成一段水柱,則裝置氣密性良好。
(4)鼓氣法(見(jiàn)圖3、圖4)。
在圖3中,先從長(zhǎng)頸漏斗口向錐形瓶里注水使漏斗末端液封,再用長(zhǎng)短合適的軟膠管把錐形瓶的導(dǎo)氣管口與注射器吸入口連接起來(lái),然后慢推注射器活塞鼓氣,若此時(shí)長(zhǎng)頸漏斗管內(nèi)形成了一段穩(wěn)定的水柱,就說(shuō)明裝置氣密性良好。在圖4中,用一根長(zhǎng)約10cm的軟膠管,把導(dǎo)氣管口與注射器吸入口連接起來(lái),慢推注射器活塞鼓氣,推動(dòng)一小段距離后松開(kāi)手,若此時(shí)活塞仍能返回原刻度處,則裝置不漏氣。
圖3 圖4(5)抽氣法。
抽氣法與鼓氣法有異曲同工之妙。先以圖3為例,慢慢外拉注射器活塞抽氣,若此時(shí)長(zhǎng)頸漏斗末端冒氣泡,則說(shuō)明氣密性良好。再以圖4為例,用一根長(zhǎng)短合適的軟膠管把導(dǎo)氣管口與注射器吸入口連接起來(lái),然后慢慢外拉注射器活塞抽氣,若此時(shí)軟膠管變癟,則說(shuō)明裝置不漏氣。
(6)浸水法(見(jiàn)圖5、圖6)。
在圖5中,先將彈簧夾夾在軟膠管上,稍稍用力將干燥管細(xì)管豎直浸入水下合適的深度,如果水很難進(jìn)入細(xì)管內(nèi),則裝置不漏氣。在圖6中,先將彈簧夾夾在軟膠管上,再把長(zhǎng)頸漏斗的口豎直倒立水中,稍稍用力將長(zhǎng)頸漏斗口浸入水下合適的深度,如果水很難進(jìn)入漏斗內(nèi),則裝置不漏氣(可事先在漏斗內(nèi)塞一小團(tuán)干燥的紙巾,漏斗從水中取出后紙巾仍然干燥)。
圖5 圖6 6.濃酸、濃堿的使用
濃酸、濃堿都具有腐蝕性,所以使用時(shí)要特別小心。
(1)如果不慎將較多的酸(或堿)液潑到實(shí)驗(yàn)臺(tái)上,應(yīng)立即用適量的碳酸氫鈉溶液(或稀醋酸)中和,然后用水沖洗,再用抹布擦干。如果只是少量的酸或堿溶液滴到實(shí)驗(yàn)臺(tái)上,應(yīng)用濕抹布擦凈,再用水沖洗抹布。
(2)如果少量的酸沾到皮膚或衣服上,要立即用較多的水沖洗(如果是濃硫酸,必須迅速用大量的水沖洗),再涂上3%~5%的碳酸氫鈉溶液;如果堿液濺到皮膚上,應(yīng)立即用較多的水沖洗,再涂上硼酸溶液。
7.洗滌儀器
(1)洗干凈的標(biāo)志:內(nèi)壁附著的水既不聚成水滴,也不成股流下。
(2)一般清洗:傾倒廢液→注水→水沖→口朝下放置晾干。
(3)難溶物洗滌:一般不易洗掉的物質(zhì)要用試管刷刷洗;如果是油脂附著在管壁上,可以先用熱的碳酸鈉溶液洗滌,再水洗;如果是氧化物、堿、鹽附著在管壁上,可以先使用稀鹽酸浸泡,再水洗。
三、疑難解答
1.使用量筒的注意事項(xiàng)
(1)向量筒里注入液體時(shí),應(yīng)用左手拿量筒,使量筒略傾斜,右手拿試劑瓶,使瓶口緊挨著量筒口,將液體緩緩倒入。待注入的量接近所需刻度時(shí),把量筒放平,改用膠頭滴管滴加到所需要的體積。
(2)注入液體后,稍等片刻,使附著在內(nèi)壁上的液體流下來(lái),再讀出刻度值,否則讀出的數(shù)值偏小。因?yàn)榱客矊儆诖至科鳎宰x數(shù)時(shí)無(wú)需估讀。
(3)量筒的刻度是20℃時(shí)的體積數(shù)。如果溫度升高,量筒發(fā)生熱膨脹,容積會(huì)增大。顯然,量筒是不能加熱的,也不能用于量取過(guò)熱的液體,更不能在量筒中進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)或配制溶液。
(4)從量筒中倒出液體后,不要用水沖洗量筒,因?yàn)橹圃炝客矔r(shí)已經(jīng)考慮到“液體壁掛”;相反,如果沖洗反而使所取液體體積偏大。當(dāng)然,如果要用該量筒再量取別的液體,就必須用水沖洗干凈。
(5)量筒沒(méi)有0刻度,其最小刻度在下面。最小刻度一般等于最大刻度的1/10(比如,10mL量筒的最小刻度是1mL,500mL量筒的最小刻度是50mL)。
2.廣口瓶、集氣瓶、細(xì)口瓶的區(qū)別
(1)廣口瓶的特點(diǎn)是瓶口相對(duì)較大;廣口瓶的磨砂部位在瓶頸的內(nèi)壁,這樣便于跟磨砂的瓶塞嚴(yán)密吻合,從而起到密封的作用。因?yàn)槿∮茫ɑ蚧厥眨┕腆w藥品都要借助于鑷子、藥匙等工具,而固體藥品一般沒(méi)有揮發(fā)性,所以為方便取用,固體藥品一般保存在廣口瓶里。同樣的道理,家中的米桶、鹽罐子、固體調(diào)料瓶等都是大口的容器。
(2)集氣瓶在外觀上與廣口瓶極為相似,但集氣瓶的磨砂部位在瓶口表面,這便于跟磨砂的玻璃片相互吻合,從而起到密封的作用。集氣瓶的規(guī)格與實(shí)際容積不一致,在涉及集氣瓶?jī)?nèi)氣體(或液體)體積時(shí),必須知道不同規(guī)格的集氣瓶的實(shí)際容積(可以采用水量法測(cè)量實(shí)際容積),如規(guī)格125mL的實(shí)際容積約是150mL,規(guī)格250mL的實(shí)際容積約是320mL,規(guī)格500mL的實(shí)際容積約是620mL(生產(chǎn)廠家不同該數(shù)據(jù)也不太一樣)。
(3)細(xì)口瓶的特點(diǎn)是瓶口相對(duì)較小。因?yàn)槿∮茫ɑ蚧厥眨┮后w藥品大多是直接傾倒,而液體藥品又極易揮發(fā),所以它一般保存在細(xì)口瓶里,這樣既防止揮發(fā),又便于取用。同樣的道理,家中的油瓶、醬油壺、酒瓶子、花露水瓶等也都是細(xì)口的容器。
四、例題導(dǎo)學(xué)
【例題】(2015·安徽)下列實(shí)驗(yàn)操作符合安全要求的是( )
A.驗(yàn)證氫氣的可燃性 B.聞氣體氣味
C.移走蒸發(fā)皿 D.稀釋濃硫酸
【解析】點(diǎn)燃?xì)錃馇氨仨汄?yàn)純,否則極易發(fā)生爆炸;聞藥品的氣味時(shí),應(yīng)“扇氣入鼻”,千萬(wàn)不能把鼻子湊到容器口直接去聞氣體,否則極易中毒;加熱的蒸發(fā)皿很燙,不能直接用手移走,應(yīng)該用坩堝鉗夾取;濃硫酸溶于水會(huì)放出大量的熱,而且水的密度比濃硫酸的密度小,若將水倒入濃硫酸中,水會(huì)浮在濃硫酸上面并沸騰,極易造成酸液飛濺,所以稀釋濃硫酸一定要將濃硫酸沿著容器壁慢慢倒入水中,并用玻璃棒不斷攪拌(以使熱量迅速散失)。
【答案】D
五、對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練
1.下列儀器名稱(chēng),書(shū)寫(xiě)正確的是( )
A.椎形瓶 B.膠頭滴管
C.鐵夾臺(tái)D.封液漏斗
2.下列儀器中,能直接使用酒精燈加熱的有( )
①試管 ②集氣瓶 ③瓷質(zhì)蒸發(fā)皿 ④量筒 ⑤燒杯 ⑥燃燒匙 ⑦石棉網(wǎng)
A.①③⑥⑦B.①②⑤⑦
C.①④⑤⑥D(zhuǎn).②③⑤⑥