1.常用儀器的名稱、形狀和主要用途。 2.化學實驗的基本操作 (1)藥品的取用和稱量 (2)給物質加熱 (3)溶解、過濾、蒸發等基本操作 (4)儀器連接及裝置氣密性檢查 (5)儀器的洗滌 (6)配制壹定質量分數的溶液 3.常見氣體的實驗室制備及收集 (1)三種氣體(H2、O2、CO2)的制備 (2)三種氣體的收集方法 4.物質的檢驗與鑒別 (1)常見氣體的檢驗及鑒別 (2)兩酸、兩堿及鹽的鑒別 5.化學基本實驗的綜合 把握好以上這些知識點的關鍵是要做好以下幾個方面: (1)化學實驗就要動手,要進入化學實驗室,參與化學實踐的壹切活動。在實驗室要觀察各種各樣各具用途的實驗儀器、實驗用品、實驗藥品試劑,各種各類藥品,它們的狀態、氣味、顏色、名稱、使用註意事項。還要觀察各種各類成套的實驗裝置。在老師指導下,自己也應動手做所要求完成的各種實驗,在實驗過程中應有目的地去觀察和記憶。例如:①各種儀器的名稱、形狀、特點,主要用途,如何正確使用,使用時應註意的事項。②無論做什麽內容的實驗都離不開化學實驗的基本操作,因此,要熟練掌握各項化學實驗的基本操作,明確操作的方法、操作的註意事項,且能達到熟練操作的程度。③還應註意觀察各種實驗現象,這是培養觀察能力、思考問題、分析問題最開始的壹步。下面還要進壹步詳細說明。④動手做記錄,因為在實驗活動中感性知識很多,如不做記錄,可能被遺忘或遺漏。這都不利於對實驗的分析和判斷。 (2)如何做好觀察 觀察能力是同學們應具備的各種能力之壹,觀察是獲得感性認識最直接的手段,學會觀察事物,無論現在或將來都是受益匪淺的基本素質。特別是對於化學實驗的現象更要求學會觀察,要求:觀察要全面、觀察要準確,觀察要有重點,觀察時還要動腦思考。 ①觀察實驗現象要全面。壹般應包括,反應物的顏色、狀態,生成物的顏色、狀態,反應過程中產生的光、焰、聲、色、放熱、沈澱、氣味等變化、反應劇烈的程度等。 例如:將銅絲插在硝酸汞溶液中,觀察到的現象應包括兩個方面,壹個是銅絲表面由紅逐漸變為銀白色,另壹個是溶液由無色逐漸變為藍色。而不少同學只觀察到了銅絲變為銀白色而忽視了溶液顏色的變化,就屬於不全面。進而分析反應本質時,就不深刻,同時,也說明不了生成物中還有硝酸銅藍色溶液存在。 ②對於觀察到的現象描述要準確。註意“光”和“焰”的區別,“煙”和“霧”的區別。 壹般情況下,氣體物質燃燒有火焰,而固體物質燃燒沒有火焰而發光。如:氫氣、甲烷、壹氧化碳這些氣體燃燒,分別為淡藍色火焰及藍色火焰。硫雖然是固體,但它在燃燒時先熔化進而揮發成硫蒸氣,所以,它在空氣中燃燒火焰為微弱的淡藍色,在氧氣中為明亮藍紫色火焰。固體物質,如木炭、鐵絲、鎂帶等燃燒,分別為發白光,火星四射,耀眼強光。 “霧”是小液滴分散在空氣中形成的。如濃鹽酸揮發出的氯化氫氣體遇水蒸氣結合成鹽酸小液滴,在空氣中形成酸霧。“煙”是指固體小顆粒分散在空氣中形成的。如紅磷在空氣中燃燒形成大量的、濃厚的“白煙”,就是生成的五氧化二磷白色固體小顆粒聚集而成的。 ③對於實驗現象的觀察既要全面又要有重點。化學實驗現象五彩繽紛,多種多樣,有的現象十分突出而明顯,有些轉瞬即逝,而有些隱蔽不易察覺,觀察時註意抓住反應變化本質的現象。如何才能抓住反應本質的現象呢?為此,實驗前要仔細研究實驗目的、過程,確定觀察現象的重點。 例如,在實驗驗證化學變化和物理變化的本質區別時,重點觀察物質是否發生了改變,有否不同於原物質的新物質生成,才是觀察的重點。如將鎂條剪短,說明只是物理變化,沒有新物質生成,它仍保持了銀白色的金屬光澤和富於彈性。但是,把鎂條放在酒精燈火焰上點燃後,產生了耀眼的白光,冒煙,反應劇烈且放熱,熄滅後生成了白色粉末。這壹系列的實驗現象,重點即是生成了不同於原來鎂帶的白色固體物質,這是壹種新物質,這才是觀察的重點,白色固體物質無論從光澤、狀態及彈性等方面都不同於原來的鎂條,說明發生了化學變化,而發生反應時出現的白光、放熱,則是伴隨化學變化的現象,不是判斷物質變化的本質現象。 ④觀察現象要深化,要思考,力求從感性認識上升為理性認識。每次實驗後要將觀察到的現象給綜合加以分析,認真思考找到原因進行對比、推理、判斷,然後得出結論,以求對事物深入了解和認識,只有堅持不懈地努力才能對化學學習中出現的概念、原理、定律,以及元素化合物的知識,掌握的比較牢固。 ⑤正確地記錄和準確描述實驗現象。例如:鋅和稀硫酸反應,正確的實驗現象描述如下:試管內有大量氣泡產生,鋅粒逐漸變小,用手握試管感到有些發熱。錯誤的描述說成:“試管內有氫氣產生”。眼睛只能看到氣泡,至於氣泡是什麽氣體,眼睛是分辨不出的。又如:將紫色石蕊試液滴入鹽酸溶液,正確的描述應為“溶液變紅”或說“紫色石蕊試液變為紅色”,而不能說“鹽酸變紅”。
化學實驗考試應對策略
壹、實驗裝置方面的應對
對於實驗裝置壹般應從以下幾個方面審題和應答。
1、反應裝置部分:主要從選用的儀器是否符合試劑的狀態,是塊狀固體或是粉末狀固體;溶液試劑的濃度和試劑用量;是否恰當選用的儀器能否加熱;選用的儀器的裝配是否恰當等方面考慮。例如:在啟普發生器裏的固體物質應塊狀且難溶於水。燒瓶、錐形瓶等可以加熱但還應墊石棉網。試管內盛固體加熱時,應管口略低於底部。用MnO2作氧化劑制Cl2時應選濃鹽酸;除長頸漏鬥外,導氣管在反應儀器中應盡量短些等。
2、除雜部分,主要從選用試劑是否恰當;濃度是否恰當;連接的順序是否正確;進出導氣管的長短是否正確。例如:除去CO2中的HCl應選飽和NaHCO3而不宜選飽和Na2CO3;除去空氣中的CO2等酸性氣體應選濃NaOH溶液而不宜選澄清石灰水;除去CO2中的SO2應選溴水而不宜選品紅溶液;除去NH3中的水蒸氣應選堿石灰而不宜選用濃H2SO4;除去SO2中的SO3應選98.3%的濃H2SO4,而不宜選用H2O。除雜的進氣管壹定要伸入試液中才能除去雜質,若在試液上面,既難除去雜質,還會把試液從另壹導管壓出。連接幹燥管壹定要從大口端進從小口出,才能保證除H2O效率最高;在利用加熱裝置除雜時,通入的混合氣必須先幹燥,但壹般幹燥裝置都應連在除雜的末端。
3、收集裝置部分;應從收集的方式是否恰當,采用排液法收集氣體時所選液體和濃度是否恰當;選用收集的氣體是否符合實際要求;是否構成了壹個全封閉系統,有否產生爆炸的危險。例如,收集NH3應采用向下排氣法且不宜采用排水法收集;收集Cl2若采用排液法應選飽和食鹽水而不宜選其它飽和氯化物溶液;而收集NO應采用排水法而不能采用向上排空氣法;若收集的氣體又需作其它實驗所用時,可以采用壹種可壓縮容器收集,如軟質塑料瓶,橡皮氣球等。
4、尾氣處理部分,應從方法是否恰當;是否會產生倒吸。例如,處理Cl2應選濃NaOH溶液,處理HCl應連壹個倒放的漏鬥,處理NO2應選濃NaOH溶液,而處理CO壹般采用燃燒。
二、試劑保存方面的應對
1、外界條件方面的影響:應從陽光、O2、水蒸氣、CO2等多方面考慮。可以采取棕色的試劑瓶避光;可以采用密封或液封法(水封、油封、蠟封)保存;例如:氯水、AgNO3溶液、濃HNO3等應選擇棕色試劑瓶;Na等活潑金屬應采用礦物油封保存,而P4應用水封保存,而P2O5、無水AlCl3等應采用蠟封保存;無水Ca?Cl2、濃H2SO4、濃H3PO4應采用密封保存,且取用後立即加蓋。
2、選用試劑瓶的材質:應從玻璃質、塑料質、陶質、金屬質等方面。
例如:壹般試劑都可以選擇玻璃材質試劑瓶,但氫氟酸和NaF等氟的鹽溶液不能選用玻璃質試劑瓶,而應選擇特種塑料瓶;工業上常采用盛量大,且相對比玻璃不易破碎且成本低的陶質容器盛裝濃H2SO4和濃鹽酸等。工業上還采用鐵質容器盛裝不易反應的物質,如濃NaOH溶液、濃H2SO4、濃HNO3等。
3、選用試劑瓶蓋的要求:應從橡膠的成份和可能發生的反應;試液與玻璃微弱應的產物的作用方面。
例如:盛裝酸和鹵素單質不能采用橡膠塞,因橡膠能與這些物質發生加成和取代反應而變質和老化。盛裝強堿溶液或水解堿性較強的物質不能選用磨口玻璃塞,因玻璃中的SiO2會與堿反應產生礦物膠—Na2SiO3,會將瓶塞和瓶口粘住、不便開啟,如NaOH溶液、Na2CO3溶液、Na2SiO3溶液等。
4、其它特殊儀器的考慮:不能用容量瓶保存溶液。膠頭滴瓶保存試液時,不能保存,能與橡膠反應且易揮發的物質。例如:不能用膠頭滴瓶保存濃溴水、濃HNO3等。
5、試劑的危險性也應考慮:易燃易爆、劇毒等危險試劑應專人、專櫥保管。
三、物質的鑒別應對
嚴格地說應分為鑒別和區別兩類,不過中學階段壹般都是以區別為主,只有少數屬於鑒別。
這類題目審題時首先看清要求,是只允許使用壹種試劑還是可以任意選用;是不用其它試劑,還是可以用其它試劑;是用壹種條件,還是可以用多種條件。
例如:鑒別Na2S、Na2SO2、Na2SiO3只允許使用壹種試劑,這裏只是陰離子不同,當然壹般可從產生沈澱和放出氣體去考慮,若加入壹種常見沈澱劑AgNO3或BaCl2便難於區分,所以應加壹種提供較多H+的酸性溶液,但又不能加強氧化性的酸,因其中Na2S和Na2SO3又具有強還原性,所以,可以采用加稀鹽酸或稀H2SO4進行鑒別。
又如,區分四種固體粉末CaCO3、CaSO4、Na2CO3、Na2SO4沒有限制壹種試劑,因此可以先用H2O作試劑,利用溶解度的大小分成兩組。然後再用稀鹽酸可將溶解度小的CaCO3和CaSO4中的CaCO3區分出來,同時也可以將溶解度大的Na2CO3和Na2SO4中的Na2CO3區分出來。
又如,只選壹種試劑將NH4Cl、Na2SO4、(NH4)2SO4、NaCl四種溶液區分開來,本題四物質中有相互相同的陽離子或陰離子,所以,只考慮選用試劑中某壹種成分離子起作用是不行的,必須使選用試劑中的兩種成分離子分別起作用才有可能,同時不要忘記有些現象的發生,還需壹定的外界條件。本題從NH+4和SO2-4的特殊性出發,應選用Ba(OH)2作試劑並需采用加熱才可能區分出不同情況。
四、物質的分離應對
物質的分離是壹個十分廣闊的範圍,且根據要求含有不同等級。作為中學要求,只需考慮選擇恰當的方法和力爭達到純度較高就可以了。
可根據分離的是固液混合物,固固混合物還是液液混合物等,應采用的有過濾、滲析、蒸發、分液、分餾等不同方法。值得提醒同學們的是:過濾若需晶體壹定應用適量蒸餾水洗滌2—3次;若需濾液壹定要經過再過濾至濾液澄清。若采用加熱法分離固固混合物,要從需要和環境保護兩方面考慮,應加熱到質量不再減少。且必要時應回收分離物。用分液法分離液體時,有時與萃取是聯系在壹起的,因些要註意萃取劑的正確選用,分液時的正確操作。常被忽略的還有,有時應反復操作才能萃取徹底,必要時還應考慮萃取劑的回收再利用。
五、定量實驗的應對
定量實驗近年來考查比例有所增大,它既可以考查有關的化學知識和實驗技能,還可以考查學生的求實精神。在這方面同學們不僅應註意儀器的正確清洗、稱量試劑的正確操作,還應作好記錄,且應重復幾次求平均值。至於如何判定誤差的大小這並不是難事,只要註意誤差的產生是使有效成分增多或無效成分減少便是偏高,反之便是偏小。
例如:配制溶液時,若砝碼有汙染,溶解液未降至室溫時定容,定容時俯視讀數等都會使配制濃度高於應配濃度;若物品和砝碼盤顛倒了,溶解未升至室溫,未洗滌燒杯內壁,定容時采用仰視讀數等便會便配制濃度低於應配濃度。
六、實驗設計的應對
在實驗設計方面主要考查、實驗的可行性即反應原理是否正確,反應所需條件是否能夠達到;實驗的有效率,即原材料取得的難易,實驗中有效物質的分離難易和產率的高低。實驗副產物對環境的影響,即是否盡量少或不產生汙染源或采用了有效的方法處理了汙染物。
遇到這類題時,同學們壹定要註意題目的要求,看在原料上是否有限制,包括原料的選擇和轉換,還要看在方法上是否有限制。因此壹般要選擇易得價廉的原材料;條件盡可能低易達到;註意有效成份的凈化分離容易,盡可能做到原料的綜合利用;必須考慮有害成分的處理。
七、跨學科實驗應對
主要是壹些與物理知識有關的實驗,例如有關電解電鍍的實驗,有關控溫和冷凝方面的實驗;有關分子極性方面的實驗,有關膠體的特性的實驗等。
這些實驗,註意電極的連接和劃分,準確區分電子流動的方向就可以確定電極產物,當然必須同時結合化學知識才可能不出差錯。在化學中常常考慮的是電子流動的方向,而物理中卻壹般是考慮電流方向。控溫嚴格時可采用專門的物理儀器,而可在—定量範圍內變動的也可以采用化學中的水浴、油浴、砂浴進行控溫。若采用冷凝器降溫,壹定要使最後分離的被冷卻物接觸到降溫源的最低溫度部分。
以上這些只是壹部分,不可能面面俱到,也不可能講得十分詳細。只要我們記住化學是壹門實驗學科,認真對待,定能取得滿意的結果。