實驗活動1 走進化學(xué)實驗室

李德前

走進化學(xué)實驗室要認(rèn)真閱讀實驗規(guī)則，認(rèn)識儀器并了解其用途和注意事項，學(xué)習(xí)藥品的取用、物質(zhì)的加熱、洗滌儀器等基本實驗操作。

一、常用儀器及分類

1.常用儀器

（1）試管——化學(xué)實驗中最常用的儀器，常用作反應(yīng)容器，加熱少量固體或液體，收集少量氣體等。

使用時要注意以下事項：盛取液體時體積不超過其容積的1/3；受熱時試管口不能對著任何人（也不能對著自己）；加熱盛有固體的試管時，管口稍向下傾斜；加熱時要預(yù)熱，加熱后不能驟冷等。

（2）燒杯——用來配制溶液和作為較大量試劑的反應(yīng)容器。

在加熱時要墊上石棉網(wǎng)，因為酒精燈火焰不能將其底部完全包住，不能使其均勻受熱。

（3）量筒——主要用于量取一定體積的液體。

使用時要注意以下事項：量取液體體積時，量筒必須放在平穩(wěn)的地方；讀數(shù)時視線要與量筒內(nèi)液體凹液面的最低處保持水平；若仰視，讀數(shù)比實際體積偏??；若俯視，讀數(shù)比實際體積偏大。

（4）集氣瓶——主要用于收集或儲存少量氣體，也用來做一些有氣體參與的化學(xué)反應(yīng)，但不能直接對其加熱。

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——實驗室最常用的加熱儀器。

要用外焰加熱物質(zhì)，因為外焰燃燒充分、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；酒精燈在燃燒時不慎翻倒，應(yīng)立即用濕抹布撲蓋。

使用時要注意“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燃另一盞酒精燈（一般用火柴點燃）；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。

使用膠頭滴管時要注意以下問題：拿——用中指和無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——用于固定和夾持各種儀器，鐵圈可代替漏斗架使用。常用于過濾、加熱等實驗操作，是物理、化學(xué)實驗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——在很多實驗中具有不同的作用

2.常用儀器的分類

（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）用于稱量和量取的：托盤天平、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（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)實驗基本操作

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.藥品的稱量

使用托盤天平稱量藥品時，除了遵守物理實驗中的一些基本要求外，還要注意：藥品不能直接放在托盤上稱量，一般放在稱量紙上稱量（兩個托盤中各放一張大小、質(zhì)量相同的稱量紙）；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)實驗，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，要先把玻璃管的插入端用水潤濕，然后稍稍用力插入；把導(dǎo)氣管插入橡皮塞時，先用水濕潤插入端，再稍稍用力轉(zhuǎn)動插入；在容器口塞入橡皮塞時，應(yīng)把橡皮塞慢慢轉(zhuǎn)動著塞入容器口，切不可把容器放在桌子上再使勁塞進塞子。

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)常見實驗裝置為例，說明裝置氣密性的檢查方法。

圖1（1）手捂法（見圖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（見圖2）。

先把彈簧夾夾到橡皮管上，再從長頸漏斗口向錐形瓶里加適量水，若停止加水后長頸漏斗管內(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（見圖3、圖4）。

在圖3中，先從長頸漏斗口向錐形瓶里注水使漏斗末端液封，再用長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，然后慢推注射器活塞鼓氣，若此時長頸漏斗管內(nèi)形成了一段穩(wěn)定的水柱，就說明裝置氣密性良好。在圖4中，用一根長約10cm的軟膠管，把導(dǎo)氣管口與注射器吸入口連接起來，慢推注射器活塞鼓氣，推動一小段距離后松開手，若此時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，若此時長頸漏斗末端冒氣泡，則說明氣密性良好。再以圖4為例，用一根長短合適的軟膠管把導(dǎo)氣管口與注射器吸入口連接起來，然后慢慢外拉注射器活塞抽氣，若此時軟膠管變癟，則說明裝置不漏氣。

（6）浸水法（見圖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，再把長頸漏斗的口豎直倒立水中，稍稍用力將長頸漏斗口浸入水下合適的深度，如果水很難進入漏斗內(nèi)，則裝置不漏氣（可事先在漏斗內(nèi)塞一小團干燥的紙巾，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，所以使用時要特別小心。

（1）如果不慎將較多的酸（或堿）液潑到實驗臺上，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驗臺上，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

（1）向量筒里注入液體時，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，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，再讀出刻度值，否則讀出的數(shù)值偏小。因為量筒屬于粗量器，所以讀數(shù)時無需估讀。

（3）量筒的刻度是20℃時的體積數(shù)。如果溫度升高，量筒發(fā)生熱膨脹，容積會增大。顯然，量筒是不能加熱的，也不能用于量取過熱的液體，更不能在量筒中進行化學(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，因為制造量筒時已經(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）廣口瓶的特點是瓶口相對較大；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。因為取用（或回收）固體藥品都要借助于鑷子、藥匙等工具，而固體藥品一般沒有揮發(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)格與實際容積不一致，在涉及集氣瓶內(nèi)氣體（或液體）體積時，必須知道不同規(guī)格的集氣瓶的實際容積（可以采用水量法測量實際容積），如規(guī)格125mL的實際容積約是150mL，規(guī)格250mL的實際容積約是320mL，規(guī)格500mL的實際容積約是620mL（生產(chǎn)廠家不同該數(shù)據(jù)也不太一樣）。

（3）細(xì)口瓶的特點是瓶口相對較小。因為取用（或回收）液體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）下列實驗操作符合安全要求的是（ ）

A.驗證氫氣的可燃性 B.聞氣體氣味

C.移走蒸發(fā)皿 D.稀釋濃硫酸

【解析】點燃?xì)錃馇氨仨汄灱?，否則極易發(fā)生爆炸；聞藥品的氣味時，應(yīng)“扇氣入鼻”，千萬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?。粷饬蛩崛苡谒畷懦龃罅康臒?，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、對點訓(xùn)練

1.下列儀器名稱，書寫正確的是（ ）

A.椎形瓶 B.膠頭滴管

C.鐵夾臺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