无机化学实验教案(一)基本操作实验一仪器认领、洗涤和干燥一、主要教学目标熟悉无机化学实验室的规则要求。
领取无机化学实验常用仪器并熟悉其名称规格,了解使用注意事项,落实责任制,学习常用仪器的洗涤和干燥方法。
二、教学的方法及教学手段:讲解法,学生实验法,巡回指导法三、教学重点:仪器的认领四、教学难点:仪器的洗涤五、实验内容:1、认识无机化学常用仪器和使用方法(1)容器类:试管,烧杯……(2)量器类:用于度量液体体积:如量筒,移液管……(3)其它类:如打孔器,坩埚钳……2、仪器的洗涤,常用的洗涤方法(1)水洗:用毛刷轻轻洗刷,再用自来水荡洗几次,向学生演示洗涤的方法(2)用去污粉、合成洗涤剂洗:可以洗去油污和有机物。
先用水湿润仪器,用毛刷蘸取去污粉或洗涤剂,再用自来水冲洗,最后用蒸馏水荡洗。
(3)铬酸洗液洗仪器严重沾污或所用仪器内径很小,不宜用刷子刷洗时,用铬酸洗液(浓H2SO4+K2Cr2O7)饱和溶液,具有很强的氧化性,对有油污和有机物的去污能力很强,注意:①使用前,应先用刷洗仪器,并将器皿内的水尽可能倒净。
②仪器中加入1/5容量的洗液,将仪器倾斜并慢慢转动,使仪器内部全部为洗液湿润,再转动仪器,使洗液在仪器内部流动,转动几周后,将洗液倒回原瓶,再用水洗。
③洗液可重复使用,多次使用后若已成绿色,则已失效,不能再继续使用。
④铬酸洗液腐蚀性很强,不能用毛刷蘸取洗,Cr(VI)有毒,不能倒入下水道,加FeSO4使Cr(VI)还原为无毒的Cr(III)后再排放。
(4)特殊污物的洗涤依性质而言CaCO3及Fe(OH)3等用盐酸洗,MnO2可用浓盐酸或草酸溶液洗,硫磺可用煮沸的石灰水洗。
3、仪器干燥的方法:晾干:节约能源,耗时吹干:电吹风吹干气流烘干:气流烘干机烤干:仪器外壁擦干后,用小火烤干烘干:烘箱,干燥箱有机溶剂法:先用少量丙酮或酒精使内壁均匀湿润一遍倒出,再用少量乙醚使内壁均匀湿润一遍后晾干或吹干。
丙酮、酒精、乙醚要回收。
实验二酒精灯的使用、玻璃加工和塞子钻空一、主要教学目标:(一)解煤气灯酒精灯的构造和原理,掌握正确的使用方法(二)初步学习玻璃管的截断、弯曲、拉制、熔烧和塞子钻孔等操作。
二、教学的方法及教学手段:讲解法,学生实验法,巡回指导法三、教学重点:玻璃管的加工四、教学难点:玻璃管的弯曲五、实验设备:酒精喷灯、烘箱六、实验内容:1、塞子钻孔,步骤如下:(1)塞子大小的选择,选择与2.5×200的试管配套的塞子,塞应能塞进试管部分不能少于塞子本身高度的1/2,也不能多于2/3。
(2)钻孔器的选择,选择一个要比插入橡皮塞的玻璃管口径略粗的钻孔器。
(3)钻孔的方法:将塞子小的一端朝上,平放在桌面上的一块木块上,左手持塞,右手握住钻孔器的柄,并在钻孔器的前端涂点甘油或水;将钻孔器按在选定的位置上,以顺时针的方向,一面旋转一面用力向下压,向下钻动。
钻孔器要垂直于塞子的面上,不能左右摆动,更不能倾斜,以免把孔钻斜。
钻孔超过塞子高度2/3时,以反时针的方向一面旋转一面向上提,拔出钻孔器。
按同法以塞子大的一端钻孔,注意对准小的那端的孔位,直至两端圆孔贯穿为止。
拔出钻孔器捅出钻孔塞内嵌入的橡皮。
钻孔后,检查孔道是否重合。
若塞子孔稍小或不光滑时,可用圆锉修整。
(4)玻璃管插橡皮塞的方法:用水或甘油把琉璃管前端润湿后,先用布包住玻璃管,左手拿橡皮塞,右手握玻璃管的前半部,把玻璃管慢慢旋入塞孔内合适的位置。
注意:用力不能太猛;手离橡皮塞不能太远,否则玻璃管可能折断,刺伤手掌。
2、酒精灯的使用(1)构造:灯帽、灯芯、灯壶。
火焰温度通常在400°~500°C(2)使用方法①检查灯芯,并修整。
②添加酒精(加入酒精量为1/2~2/3灯壶,燃烧时不能加酒精)③点燃:用火柴。
④熄来:用灯帽(不能用嘴吹灭)盖灭。
⑤加热:用酒精灯外焰。
⑥给试管里液体加热的方法:液体不超过试管容积的1/3,试管与桌面成45o角3、酒精喷灯的使用(1)构造和类型:座式挂式灯管,空气调节器灯管,空气调节器预热盘,铜帽,酒精壶预热盘,酒精贮罐,盖子(2)使用①添加酒精,不超过酒精壶的2/3②预热:预热盘加少量酒精点燃③调节④熄灭,可盖灭。
注意:每个实验台上预备一块湿抹布4、玻璃管的加工(1)截断和熔光:第一步:锉痕第二步:截断第三步:熔光(2)弯曲玻璃管:第一步:烧管,第二步弯管(吹气法)或不吹气法(3)制备滴管:第一步烧管,第二步拉管,第三步扩口实验三溶液的配制一、主要教学目标(一)掌握一般溶液的配制方法和基本操作。
(二)学习吸管、容量瓶的使用方法。
(三)弄清楚质量分数和物质的量浓度的关系。
(四)并能由固体试剂或者较浓准确浓度溶液配制较稀准确浓度的溶液。
二、教学的方法及教学手段:讲解法,学生实验法,巡回指导法三、教学重点:物质的量浓度溶液的配制方法和操作步骤四、教学难点:定容时刻度线的观察五、基本操作:1、容量瓶的使用:A、洗涤B 、检查是否漏水C 、溶液滴到刻度线以下1cm 处,改用胶头滴管,逐滴加入2、移液管的使用:A 、洗涤:①水洗 ②转移液体洗B 、右手拿移液管,左手拿洗耳球,吸取试液C 、排放液体六、实验内容:1、配制0.1mol/L 的盐酸50ml2、配制0.1mol/L 的NaOH 溶液50ml 3.NaOH 溶液的标定准确称取H 2C 204·2H 20 1.3~1.6g 置于100mL 烧杯中,加30ml 蒸馏水,小心搅拌使之溶解,然后定量地转移入250mL 容量瓶中,定容,摇匀。
用移液管移取草酸溶液25.00mL 于250mL 锥形瓶中,加2~3滴酚酞指示剂,用0.1 mol·L -1NaOH 溶液滴定至溶液呈粉红色且30s 内不褪色为止。
记录NaOH 溶液的用量。
平行滴定3次。
按下式计算NaOH 标准溶液的浓度。
()()()())L mol (NaOH O 2H O C H O 2H O C H 2NaOH 1-2422r 2422⋅⋅⋅=V M m c4.HCl 溶液的标定(1)查:检查是否漏水和堵塞。
(2)洗:洗净后用指定的酸和碱液润洗。
(锥形瓶只用蒸馏水洗净即可) (3)盛、调:用烧杯沿漏斗注入滴定管中,放出液体,赶气泡、调起点。
(4)取:将一定体积未知浓度的酸溶液放入锥形瓶中,滴入几滴酚酞。
(5)滴定:操作要点及滴定终点的观察。
左手控制滴定管的活塞或挤压玻璃小球,右手摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化。
(指示剂变色,半分钟内不褪色) (6)记和算:数据的记录和处理求出酸的浓度。
计算时可用公式:c (H +)= c [(OH -)×V (碱)÷V (酸)求。
[原理:c (H +)×V (酸) = c [(OH -)×V (碱)] [实验纪录]七、注意事项1、标定溶液要注意精确, 观察要仔细,掌握半滴技术。
2、2、分析天平的使用,要注意保护刀口 八、习题1、用容量瓶配制溶液时,要不要把容量瓶干燥?要不要用被稀释的溶液洗三遍?为什么?2、怎样洗涤移液管?水洗后的移液管在使用前还要用吸取的溶液来洗涤?为什么?实验四 五水合硫酸铜结晶水的测定一、主要教学目标(一)了解结晶水合物中结晶水含量的测定原理和方法。
(二)熟悉分析天平的使用。
(三)学习研钵、干燥器的使用以及使用沙浴加热、恒重等基本操作。
二、教学的方法及教学手段:讲解法,学生实验法,巡回指导法 三、教学重点:测定硫酸铜晶体中结晶水含量的操作步骤四、教学难点:沙浴加热五、实验设备:干燥器、烘箱、沙浴锅、电子分析天平六、实验内容:1、恒重坩埚将一洗净的坩埚及坩埚盖置于泥三角上,小火烘干后,用氧化焰灼烧至红热,将坩埚冷却至略高于室温,再用干净的坩埚钳将其移入干燥器中,冷却至室温(热的坩埚放入干燥器后,一定要在短时间内将干燥器盖子打开1—2次,以免内部压力降低,难以打开)取出,用电子天平称量,重复加热至脱水温度以上,冷却,称重,直至恒重。
2、水合硫酸铜脱水(1)在已恒重的坩埚中加入1.0~1.2g研细的CuSO4·5H2O在电光分析天平(或电子天平上)准确称量坩埚及水合硫酸铜的总质量,减去已恒重的坩埚质量,即为水合硫酸铜的质量。
(2)将已称重的内装水合CuSO4·5H2O的坩埚置于沙浴盘中。
靠近坩埚的沙浴中插入一支温度计(300o C)其末端应与坩埚底部大致处于同一水平,加热沙浴至约210o C然后慢慢升温至280o C左右,用坩埚钳将坩埚移入干燥器内,冷至室温。
在电子天平上称量坩埚和脱水硫酸铜的总质量。
计算脱水硫酸铜的质量,重复沙浴加热,冷却、称量、直至恒重(两次称量之差<1mg)实验后将无水硫酸铜置于回收瓶中。
3、数据记录及处理CuSO4·5H2O的质量m1=CuSO4·5H2O的物质的量= m1/249.7g.mol-1无水CuSO4物质的量=m2CuSO4的物质的量=m2/159.6g.mol-1结晶水的质量m3每物质的量的CuSO4的结合水水合硫酸铜的化学式六、思考题1.在水合硫酸铜结晶水的测定中,为什么用沙浴加热并控制温度在280℃左右?2.加热后的坩埚能否未冷却至室温就去称量?加热后的热坩埚为什么要放在干燥器内冷却3.在高温灼烧过程中,为什么必须用煤气灯氧化焰而不能用还原焰加热坩埚?4.为什么要进行重复的灼烧操作?什么叫恒重?其作用是什么?(二)基本原理实验五化学反应速度与活化能一、主要教学目标:(一)了解浓度、温度和催化剂对化学反应速率的影响。
(二)测定过二硫酸铵与碘化钾反应的反应速率,并计算反应级数,反应速率常数和反应活化能。
二、教学的方法及教学手段:讲解法,学生实验法,巡回指导法三、教学重点:测定反应速率并计算反应级数四、教学难点:反应速率常数和反应活化能五、实验设备:秒表六、实验内容:1、浓度对化学反应速率的影响在室温条件下,进行表8—1中编号I的实验,用量筒分别量取20.0ml 0.20mol/LKI溶液,8.0ml 0.01mol.L-1的Na2SO3溶液和2.0ml0.4%淀粉溶液,全部加入烧杯中,混合均匀,然后用另一量筒量取20.0ml 0.2ml/LNa2S2O8溶液,迅速倒入上述混合液中,同时启动秒表,并不断振荡,仔细观察。
当溶液刚出现蓝色时,立即按停秒表,记录反应时间和室温,用同样的方法按照表8—1中的编号II、编号III、编号IV、编号V做实验(见教材P118页)。
2、温度对反应速率的影响按表8—1实验IV 中的药品用量,将装有KI 、Na 2S 2O 3、KNO 3和淀粉混合液的烧杯和装有过硫酸铵溶液的小烧杯,放入冰水浴中冷却,待它们的温度冷却至低于室温10℃时,将(NH 4)2S 2O 3溶液迅速加到KI 等混合溶液中,同时计时并不断搅动,当溶液刚出现蓝色时,记录反应时间,此实验编号记为VI 。