中教法实验报告二《实验基本技能训练-加热操作与试管的使用》

实验二实验基本技能训练——加热操作与试管的使用一、酒精灯的使用：1．酒精灯的使用1.1培养学生的技能目标：酒精的添加及加热固体、液体的方法。1.2构造及装置(结合装置示意图说明)：1.3操作步骤⑴检：检查灯芯，并修平整。⑵加：添加酒精，体积不超过酒精灯容积的2/3且不少于1/3，绝对禁止向燃着的酒精灯里添加酒精，以免失火。⑶点：点燃酒精灯时应用火柴，禁止用已燃的酒精灯去引燃另一盏酒精灯。⑷灭：用完后应该用灯帽将其盖灭，不能用嘴吹。若为塑料灯帽则直接盖下去，若为玻璃灯帽，则盖下去之后需要再次拿起盖下去，盖灯帽时应斜着盖。1.4加热方法加热时应先用酒精灯的外焰预热，再集中加热。因为火焰的组成为外焰、内焰、焰心三日期2015年4月2日；五周周四，下午；姓名学号成绩部分。焰心含有乙醇蒸汽；内焰与空气没有充分接触，燃烧不完全；外焰与空气充分接触，氧化完全，所以外焰温度最高，内焰低，焰心更低。1.5注意事项酒精灯如长期不用，必须倒出灯内酒精，并在灯帽与灯颈之间夹上小纸条，以防粘连。1.6改进实验室里，由于通风的原因，火焰常不稳定，请问有什么办法使火焰不再摇晃不定？办法一：使用挡风板，但板相对较大，不利操作。办法二：利用用易拉罐作一挡风筒。办法三：请你自己思考一或几种：在火焰周围增加一个金属网罩，使火焰更为集中。小结：关于酒精灯的使用，你是否还有其它建议？1、灯芯修剪到浸入酒精4~5cm；通过调整露出陶瓷套管的灯芯长度，控制火焰的高度，但不宜超过3mm，否则会使火焰不稳定。2、新的灯芯可能由于吸收酒精不够，难以点燃，故可以用灯芯头沾取少量酒精，便于点燃，但要注意不能有酒精滴出。3、对于旧灯，尤其是长时间没有使用的酒精灯，应该取下灯帽并提起陶瓷套管，用洗耳球或嘴轻轻地向灯壶内吹气，以赶走其中聚集的酒精蒸气，接着再检查灯芯，如果灯芯不整齐或者烧焦的话，应用剪刀修剪整齐。使用前还应该检查灯壶是否有破损。3、点燃酒精灯前要调整灯芯，使得灯芯浸满酒精，否则容易将灯芯烧焦。点燃酒精灯必须使用火柴，不能用已经点燃的酒精灯来引燃另一个酒精灯，否则容易使酒精撒漏引起火灾。4、使用中的酒精灯，应放置在适当的高度，使用木块垫高，不能使用书本。挡风可以使用专用挡板，也不能使用书本。使用中不可以倾斜拿取和放置，以免酒精撒出，谨防碰倒酒精灯。5、如果需要稳定火焰以及提高火焰温度，可以在火焰周围增加一个金属网罩。6、若酒精灯不慎翻倒，造成小面积着火，可以使用湿抹布盖灭。火熄灭后，不可立即移开抹布，否则可能引起复燃。如果大面积着火，甚至发生火灾，应使用灭火器灭火，并且报告消防部门。灭火后还应该打开门窗通风，使酒精蒸气排散。如果发生烧伤，应该按烧伤处理方法及时处理。二、试管的使用1.实验目的：熟悉试管的用途；熟练掌握试管操作2.思考与练习：⑴试管的用途：盛放与加热固体、液体；收集气体；用作少量试剂的反应容器。⑵试管操作训练：（结合图形写出注意事项）试管的持拿（手持、试管夹）；取用固体、液体的操作；固体、液体的加热；气体的收集；试管的持拿手持试管手抓于试管上半部试管架夹持试管试管夹：从试管底部套入，夹在据试管口1/3处，加热时手持长柄。取用固体操作取用固体粉末或细小颗粒先将试管放平，用洁净的药匙或V型纸槽送到试管底部，再将试管慢慢直立，使药品全部滑落到试管底。取用固体颗粒水平放置试管，用镊子夹取固体药品放在试管口，慢慢竖立起试管，使药品缓慢滑落至试管底部。取用液体用滴管取用少量液体（滴取法）滴加液体时，用无名指和中指夹住滴管颈部，将滴管悬空在试管口上方，滴管不能伸入所用的容器中。滴加液体不超过试管容试剂瓶倾倒较多液体(倾倒法)倾倒液体时，试剂瓶塞要倒放在桌面，标签纸朝向手心，手略斜持试管，将瓶口紧挨试管口，缓缓倒入。量的1/2。加热固体加热先预热试管，在集中加热试管底部。注意试管口应略向下倾斜。液体加热先预热试管，在集中加热试管底部。注意试管口应向上倾气体收集向下排空气法向上排空气法补充注意事项：1、使用试管夹夹取试管时，应该从试管底部套入，取出时也应由试管底部取出。2、取用固体粉末时，应注意纸槽的长度和宽度。宽度不能过大，否则塞不进试管，亦不能太窄，否则药品易洒出。长度不能太短，否则伸不到底部，药品易粘在壁上，过长取用不方便。3、用试管夹夹取试管加热时，注意短柄朝上，可以看得到防止不小心按到，试管滑落。4、用试管加热固体药品前，可用手指轻轻弹开药品，是药品平铺均匀。5、用排空气法收集气体时，试管应该尽可能竖直，利于空气充分排出。6、用排水法收集气体时，使用的导管不需要太长，否则收集完取出时不方便，易有气体露出。三、五水硫酸铜与无水硫酸铜的转换、氧化铜的制备1.实验目的：初中生：认识结晶水合物，了解结晶水合物受热易失去结晶水，学会五水硫酸铜与无水硫酸铜、盐与碱、碱与碱性氧化物的相互转换关系。高师生：熟练掌握应用酒精灯加热试管内固体、液体的操作，动作不仅要规范，而且要娴熟。学会边操作示范边向学生讲述，把讲述实验操作的要点与实验操作的演示有机的结合起来。2.实验原理（用化学反应方程式表示）⑴硫酸铜晶体（蓝色颗粒状）无水硫酸铜（白色粉末状）：CuSO4•5H2O==CuSO4+5H2O⑵无水硫酸铜氧化铜（黑色块/粉末状）：CuSO4+2NaOH==Cu(OH)2↓+Na2SO4Cu(OH)2==CuO+H2O3.相关知识与技能：硫酸铜晶体，无水硫酸铜的性质，酒精灯的使用，固体药品的取用，试管夹的使用方法；滴管的使用方法，仪器的安装程序。4.实验用品：药品：五水硫酸铜晶体、蒸馏水、氢氧化钠溶液仪器：试管、试管夹、酒精灯5.实验操作步骤实验操作示意图实验现象向试管中加入适量的五水硫酸铜：加入药品时应用纸槽送到试管底部，并轻轻振平药品。加热：先预热试管，再集中加热试管底部，注意试管口应略向下倾斜（试管应如何倾斜，其原因：防止生成的水倒流于热的试管底部时而使试管破裂。加热完毕后应保持试管口略朝下，防止冷凝水倒流。）蓝色颗粒状固体变成白色粉末状，壁管有大量水珠，管口有白雾生成。取下试管，冷却后加入几滴水，观察现象白色粉末变为蓝色，并且试管底部温度升高，继续加水粉末溶解，溶液呈蓝色。继续往此试管加入氢氧化钠溶液，观察现象生成了蓝色絮状沉淀加热此试管，观察现象蓝色浑浊液变澄清，生成了黑褐色沉淀，同时有黑色固体粘在管壁，溶液沸腾，反应剧烈。6.实验注意事项：6.1试管安装时，试管口应略向下倾斜。6.2加热要缓慢，均匀，温度不能过高，硫酸铜变白后即停止加热。因为：无水硫酸铜加热至高温可分解为黑色氧化铜，二氧化硫及氧气。6.3如果五水硫酸铜晶体在试管底部铺得较长，则应如何加热？从试管底部逐渐向试管口加热。四、硝酸钾与碳的反应先查阅硝酸钾的熔点（334.4℃）；画出实验装置图，并描述实验步骤和实验现象。实验步骤：（1）取一药匙硝酸钾固体于试管中，直立试管，并用酒精灯加热至熔融状态。（2）夹取一黄豆大小的木炭放进试管。【在通风处进行】实验现象：硝酸钾融化，放进木炭后，继续加热一段时间，有气泡产生，木炭变红并且剧烈燃烧，不断跳动，发出红光，直到木炭完全燃尽，冒出大量的烟。溶液由最初的无色变为浅黄绿色，冷却后析出白色固体。实验分析：硝酸钾受热融化分解为亚硝酸钾和氧气，加入木炭后，木炭受热与氧气发生反应，生成二氧化碳，气体推动木炭向上运动，又由于重力作用木炭下落，故木炭上下跳动。反应方程式：2KNO3+S+3C==K2S+N2+3CO2五、硫酸铜与氢氧化钠反应的不同现象探究实验步骤：取4根试管，分别按下表比例滴加CuSO4、NaOH，观察现象。A液CuSO4（0.1mol/L）B液NaOH(2mol/L)编号（A）（B）nA：nB现象加热后现象140滴2滴1:1浅蓝色絮状沉淀蓝色沉淀变为黑褐色沉淀220滴2滴1:2蓝色絮状沉淀蓝色沉淀变黑褐色沉淀320滴4滴1:4深蓝色絮状沉淀蓝色沉淀变黑色沉淀42滴20滴1:200蓝紫色溶液溶液沸腾，起初无沉淀生成，静置后生成少量黑色沉淀。实验现象讨论与分析：编号一：发生反应：2NaOH+CuSO4==Na2SO4+Cu(OH)2↓，由于硫酸铜和氢氧化钠的比例是1:1，硫酸铜是过量的，故反应后的沉淀除氢氧化铜外，还有应是CuSO4·3Cu(OH)2沉淀，加热后，氢氧化铜不稳定，发生分解生成氧化铜黑褐色沉淀。编号二：2NaOH+CuSO4==Na2SO4+Cu(OH)2↓，硫酸铜与氢氧化钠物质的量之比近似1：2。所得反应产物为蓝色絮状沉淀，久置后上层溶液无色，即生成氢氧化铜沉淀与水。加热后氢氧化铜分解生成黑褐色的氧化铜。编号三：此时氢氧化钠有点过量，沉淀的颜色较深，这是因为除了有氢氧化铜沉淀外，有一部分氢氧化钠溶液与氢氧化铜络合，生成了四羟基合铜酸钠络合物，但只是少量。加热后，由于氢氧化铜不稳定，受热分解产生黑褐色沉淀。编号四：氢氧化钠严重过量，往硫酸铜中加入氢氧化钠，可以看到，先生成蓝色絮状物，再逐渐溶解，最后变为蓝紫色溶液，加热后，没有黑褐色沉淀生成，或者可能要等较久，不能很快的出现黑褐色沉淀。理论上不产生黑色沉淀，但实际上生成了少量黑色沉淀，分析可能的原因为，硫酸铜溶液浓度过高。六、实验反思本周开始，同学们开始上台讲课，在实际操作演示中，很多平时没有注意到的细节得到了提醒，例如，滴加溶液的时候手指不要挡到试管，可以让学生看得更加清楚。这提醒我们应该从学生的角度出发，严格要求自己的操作，使学生更好地参与实验。在硫酸铜与氢氧化钠反应的不同现象探究中，编号四试管出现了黑色沉淀，于理论现象有些许差别，在实际教学中我们也可能遇到于理论不同的实验结果，首先我们应该自己有过硬的知识，能够科学地解释现象偏差的原因，其次，我们可以不直接跟学生解释，而是引导学生一部部分析，于学生共同探索，培养学生的科学探究精神，增加学生对化学的兴趣。