袁揚(yáng)靜(廣東省城市建設(shè)高級(jí)技工學(xué)校,廣東 廣州 510000)
淺析高職學(xué)生分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)失敗原因
袁揚(yáng)靜(廣東省城市建設(shè)高級(jí)技工學(xué)校,廣東 廣州 510000)
本文針對(duì)高等職業(yè)學(xué)生對(duì)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)的失敗原因進(jìn)行詳細(xì)的分析,并提出了改進(jìn)意見(jiàn),希望引起相關(guān)讀者的重視。
高等職業(yè)學(xué)生;分析化學(xué)實(shí)驗(yàn);原因;改進(jìn)對(duì)策
實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教學(xué)中十分重要的組成部分,是不可替代的一項(xiàng)十分重要的工作。因此,要提高化學(xué)教學(xué)質(zhì)量,保質(zhì)保量做好實(shí)驗(yàn)是關(guān)鍵之一。盡管現(xiàn)行高職化學(xué)教學(xué)過(guò)程中的一些實(shí)驗(yàn)大部份是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),一般來(lái)說(shuō)這些實(shí)驗(yàn)的穩(wěn)定性較好,重復(fù)性較強(qiáng)。但其中也有一些實(shí)驗(yàn)往往由于受諸多因素的影響而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)時(shí)失敗。本文擬就高職分析化學(xué)中常見(jiàn)的失敗實(shí)驗(yàn)談?wù)勂湓蚣案倪M(jìn)意見(jiàn)。
譬如苯跟溴的取代反應(yīng),在這個(gè)反應(yīng)中,通常情況下,反應(yīng)速率極慢,加入鐵屑后,反應(yīng)速率加快。雖然使用鐵屑作催化劑,但實(shí)際上真正的催化劑是三溴化鐵,這個(gè)反應(yīng)的過(guò)程如下:
H++[FeBr4]ˉFeBr3+HBr
但如果所用鐵屑在空氣中放置過(guò)久,已被氧化,則就沒(méi)有上述反應(yīng)發(fā)生,實(shí)驗(yàn)就會(huì)失敗。因此,在做此實(shí)驗(yàn)時(shí),要用新采集的鐵屑,以增強(qiáng)催化性能。這樣,實(shí)驗(yàn)才易成功。由此可見(jiàn),在實(shí)驗(yàn)室里,對(duì)那些易氧化、變質(zhì)的藥品要密封貯藏,有些藥品要現(xiàn)用現(xiàn)買(mǎi)。這是確保實(shí)驗(yàn)成功的基礎(chǔ)之一。
譬如在做氫氧化鈉溶液與硫酸銅溶液反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí),假如氫氧化鈉溶液的物質(zhì)的量濃度配制得很小,而硫酸銅溶液的物質(zhì)的量溶液配制得較大,當(dāng)把氫氧化鈉溶液滴入硫酸銅溶液中時(shí)就看不到沉淀產(chǎn)生。因此,在做此實(shí)驗(yàn)時(shí),必須要提高氫氧化鈉溶液的物質(zhì)的量濃度,當(dāng)它們兩者的物質(zhì)的量濃度相當(dāng)或氫氧化鈉溶液的物質(zhì)的量濃度比較大時(shí),實(shí)驗(yàn)才易成功。做此實(shí)驗(yàn)時(shí),一般配制的氫氧化鈉溶液的物質(zhì)的量濃度為0.5mol/L或1 mol/L,硫酸銅溶液的物質(zhì)的量濃度則為0.5mol/L為宜。
再如,在極濃的強(qiáng)堿溶液中,當(dāng)?shù)稳霟o(wú)色酚酞試液時(shí),就看不到試液變紅色。原因是酚酞試液的變色范圍是pH8.0~10.0,酚酞是醌式或醌式酸鹽,在堿性介質(zhì)中是很不穩(wěn)定的,它會(huì)慢慢地轉(zhuǎn)化成無(wú)色的羧酸鹽,因此實(shí)驗(yàn)氫氧化鈉溶液與酚酞顯色時(shí),要用稀溶液,而不能用氫氧化鈉濃溶液。
由此可見(jiàn),物質(zhì)的量濃度或溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)配制得當(dāng),是實(shí)驗(yàn)成功的又一基礎(chǔ)。
譬如用氫氧化鈉溶液和硫酸銅溶液制取氫氧化銅。假如氫氧化鈉用量過(guò)多,則反而得不到沉淀物(氫氧化銅)。因?yàn)樯傻臍溲趸~沉淀會(huì)與過(guò)量的氫氧化鈉反應(yīng)生成可溶性的四羥基合銅酸鈉。
再如在做苯酚跟溴水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí),當(dāng)把溴水滴入苯酚溶液中時(shí)出現(xiàn)白色沉淀,但假如滴入的溴水量過(guò)多,則析出的白色沉淀會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)辄S色的難溶于水的2·4·4·6_四溴環(huán)已=烯酮:
這樣就會(huì)出現(xiàn)與所要求現(xiàn)察的現(xiàn)象不相符的事實(shí)。因此,做此實(shí)驗(yàn)時(shí),必須重視“逐滴加入”的操作步驟。
譬如在制備碘化銀膠體時(shí),應(yīng)先往試管中加入適量的碘化鉀溶液,然后再加入數(shù)滴硝酸銀稀溶液,并振蕩,則即可形成碘化銀膠體。反之,由于銀離子過(guò)量,碘化銀的濃度積很小,及易形成碘化銀沉淀而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。
再如在實(shí)驗(yàn)室中制備氫氧化鋁時(shí),因?yàn)闅溲趸X有兩性,所以必須要注意控制堿的用量和試劑滴加步驟,只有把堿液逐滴加入到鋁鹽溶液中才能制得氫氧化鋁,假如違背上述操作,則不容易制到氫氧化鋁。
譬如在做糖的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)中,用銀鏡反應(yīng)檢驗(yàn)糖的還原性,反應(yīng)時(shí)應(yīng)注意在60℃~80℃的熱水浴中進(jìn)行,加熱時(shí)間控制在幾分鐘內(nèi),則只有還原糖才發(fā)生銀鏡反應(yīng)。否則,非還原性糖如蔗糖等也會(huì)因溫度高(80℃以上),加熱時(shí)間長(zhǎng),產(chǎn)生水解生成還原性單糖而發(fā)生銀鏡反應(yīng)。
譬如在做銅與硫反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中,要求硫蒸氣的濃度要大。硫受熱到113℃時(shí)才開(kāi)始熔化,變成淡黃色易流動(dòng)的液體,當(dāng)上升到160℃以上時(shí)變成棕紅色,隨著溫度的持續(xù)上升,顏色變深,最后才變?yōu)樯钭丶t色。不透明的硫蒸氣,此時(shí)把銅絲迅速伸至硫蒸氣中,才能看到銅絲燃燒并放紅光。假如銅絲過(guò)早伸入,由于硫蒸氣濃度不夠大,實(shí)驗(yàn)就會(huì)失敗。
當(dāng)然,造成實(shí)驗(yàn)失敗的原因有許許多多,但只要我們熟練掌握實(shí)驗(yàn)技術(shù),把握好溫度、酸度等,不斷改進(jìn)實(shí)驗(yàn),就一定能夠把實(shí)驗(yàn)做成功。
以上總結(jié)高職學(xué)生在做分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,所暴露出來(lái)實(shí)驗(yàn)缺陷,并經(jīng)過(guò)對(duì)這些失敗因素的研究,提出了改進(jìn)學(xué)生做分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)的建議和措施,使學(xué)生的動(dòng)手能力不斷地提高,同時(shí),將學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)生的失誤降到最低,從而達(dá)到提高學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度的目的,從而達(dá)到提高分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。
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