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序論:在您撰寫化學常見知識時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
一、化學試劑的存放方法
l.-般試劑的存放方法。
(1)根據藥品的狀態確定存放方法:固態藥品應盛放在廣口瓶中,液態試劑應盛放在細口瓶中,少量常用的液態試劑可存放在滴瓶中。
(2)根據藥品的感光性確定存放方法:見光易分解的藥品貯存在棕色試劑瓶中,見光不分解的藥品貯存在一般試劑瓶中。
(3)根據藥品的酸、堿性確定存放方法:堿性物質應盛放在帶有橡皮塞的試劑瓶中,強酸、強氧化性物質應盛放在帶有玻璃塞的試劑瓶中。
2.特殊試劑的存放方法。
(L)防氧化:①密封或用后立即蓋好,如Na2S溶液、KI溶液等。②加入還原劑,如FeSO4溶液中加入少量鐵屑。③隔絕空氣,如K、Na保存在煤油中,Li保存在石蠟中。
(2)防與CO2反應:密封保存,減少露置時間,如NaOH溶液、石灰水、Na2O2固體等。
(3)防揮發:①密封,置于陰涼處,如濃鹽酸、濃氨水等。②液封,如液溴用水封。
(4)防燃燒:置于冷暗處,不與氧化劑混合貯存,嚴禁火種,如汽油、酒精等。
(5)防分解:保存在棕色瓶中,置于冷暗處,如濃硝酸、AgNO3溶液、氯水等。
(6)防潮解(或與水反應):密閉保存,如濃硫酸、CaCl2固體等。
(7)防腐蝕:①能腐蝕橡膠的物質應盛放在配有玻璃塞或塑料蓋的試劑瓶中,如濃硝酸、KMnO4溶液、氯水、溴水等。②能腐蝕玻璃的物質用塑料容器盛裝,如氫氟酸保存在塑料瓶中。
(8)防黏結:堿性溶液應盛放在配有橡皮塞的試劑瓶中,如NaOH、Na2CO3、Na2SiO3溶液等。
(9)防變質:現用現配,如銀氨溶液。
例1 下列藥品不能用配有橡皮塞的玻璃試劑瓶存放的是()。
①濃硝酸 ②稀氫氧化鈉溶液 ③液溴 ④純堿溶液 ⑤水玻璃 ⑥氫氟酸
A.①③⑥
B.①④⑥
C.①⑤⑥
D.②③④⑤
解析 濃硝酸和液溴都具有強氧化性,能腐蝕橡膠,不能盛放在配有橡皮塞的玻璃試劑瓶中;氫氟酸會腐蝕玻璃,應保存在塑料瓶中;水玻璃是Na2SiO3的水溶液。本題選A。
二、常用儀器的分類、一些儀器的創新使用及防倒吸裝置
1.常用儀器的分類??芍苯蛹訜岬膬x器,有試管、蒸發皿、坩堝等;需墊石棉網加熱的儀器,有圓底燒瓶、蒸餾燒瓶、燒杯、錐形瓶等;常用計量儀器,有量筒、溫度計、托盤天平、容量瓶、滴定管等;其他儀器,有洗氣瓶、干燥管、普通漏斗、分液漏斗、冷凝管、玻璃棒等。
2.一些儀器的創新使用。圖1是由廣口瓶和橡皮塞及導管組成的裝置,有以下用途。
(1)作集氣瓶:若氣體的密度大于空氣的 密度,則氣體應“長進短出”,即向上排空氣法;若氣體的密度小于空氣的密度,則氣體應“短進長出”,即向下排空氣法;排液體收集氣體時,應“短進氣、長出液”。
(2)作洗氣瓶:用于氣體的除雜,如除去Cl2中少量的HCl氣體,氣體應“長進短出”,裝置如圖2a所示。
(3)作量氣瓶:應 “短進氣、長出液”,裝 置如圖2b所示。
(4)作安全瓶:
用于防倒吸裝置,裝置如圖2c所示。
3.常見的防倒吸裝置。在進行氣體的性質驗證實驗時,要防止因氣體的溶解或反應使裝置內形成壓強差而導致液體倒吸。常見的防倒吸裝置如圖3所示,其中b、d的防倒吸原理相同,即較大容積的漏斗、干燥管能容納較多的液體,從而防止了倒吸。e只起防倒吸作用,不能用來收集氣體。f除了具有防倒吸作用,還可用于收集氣體。
例2 廣口瓶被稱為氣體實驗的“萬能瓶”,是因為它可以配合導管和其他簡單儀器組成具有多種功能的裝置。圖4中能用作防倒吸安全瓶的是()。
解析 安全瓶的目的是防止內、外氣壓出現較高的壓強差,導致液體倒吸,這就需要平衡壓力,如B裝置,在發生倒吸時,液體被吸到廣口瓶中,而防止倒吸入反應容器中。A、C、D項中,各裝置的導管插在液面以下,不能起到防倒吸作用。本題選B。
三、化學實驗的基本操作
該知識點主要涉及藥品的取用,物質的溶解、加熱,儀器的連接與安裝,氣體的制取、凈化、收集,尾氣處理等。通??疾槲镔|的溶解或稀釋方法,防止倒吸的方法,裝置氣密性的檢查,制氣、洗氣、集氣、量氣裝置的連接方法,特殊試劑的使用注意事項等。
例3 圖5所示的操作方法正確的是()。
解析 稀釋濃硫酸時,應該“酸入水”,防止液體暴沸,A項錯誤;O2的密度比空氣大,進去的O2下沉,瓶內的空氣上浮,屬于向上排空氣法,B項正確;NaOH溶液能夠吸收CO2,但洗氣除雜時氣體應該“長進短出”,C項錯誤;NH4HCO3受熱分解產生NH3、CO2、H2O(g),水蒸氣在試管口遇冷變為液態水,冷凝水回流會導致試管底炸裂,易發生事故,應使試管口略低丁試管底,D項錯誤。本題選B。
四、化學實驗中玻璃棒的作用
1.攪拌。
(1)在結晶操作中的蒸發階段:用玻璃棒攪拌,以免液體局部過熱,致使液滴飛濺出來。
(2)在溶解固體的操作中:用玻璃棒攪拌,以加快固體的溶解,如粗鹽的溶解。
注意事項:攪拌時不要碰容器的壁和底,同時要向同一個方向攪拌(順時針、逆時針均可)。
2.引流。使液體沿玻璃棒流人容器中,如過濾操作、溶液的配制等。
3.測定性質。
(1)測定溶液的pH值:用玻璃棒蘸取液體,點在pH試紙上。
(2)檢驗氣體的性質:先用蒸餾水將試紙潤濕.粘在玻璃棒的一端,再將這一端伸到盛有待測氣體的試管口(注意不要接觸),觀察試紙的顏色變化。
4.對液體和固體物質進行轉移。
例4 下列有關實驗的敘述正確的是()。
A.可用堿式滴定管量取12.85mL KMnO4溶液
B.實驗室蒸餾石油可用圖6甲所示的實驗裝置
C.溶解固體時,應使用玻璃棒向同一個方向攪拌,以加快固體的溶解
D.配制500mL0.4 mol?L-1的NaCl溶液,必要的儀器如圖6乙所示
解析 A項,KMnO4溶液具有強氧化性,只能用酸式滴定管量??;B項,溫度汁的水銀球應位于蒸餾燒瓶的支管口處;D項,配制溶液時需要容量瓶。本題選C。
五、蒸發皿與表面皿、坩堝的區別
1.蒸發皿。材質為陶瓷,用于蒸發濃縮溶液或干燥固體,所盛液體的體積不超過其容積的2/3,裝置如圖7a所示。
2.表面皿。材質為玻璃。作蓋子,用于蓋在蒸發皿或燒杯上;作容器,可暫時盛放固體或液體試劑;作承載器,用來承載pH試紙。裝置如圖7b所示。
3.坩堝。材質為陶瓷,用于固體物質的高溫灼燒,裝置如圖7c所示。
例5 圖8所示的儀器中,在灼燒固體物質時必須用到的儀器是____。
解析 灼燒固體時應使用坩堝和泥三角,蒸發皿可用來干燥固體。
答案:坩堝、泥三角
六、裝置氣密性的檢查
1.檢查圖9所示裝置氣密性的操作。將導管一端浸入水中,用雙手焐熱(或用酒精燈微熱)試管外壁,使試管內空氣膨脹,空氣從導管口逸出形成氣泡;松開手(或撤去酒精燈)一段時間后,如果水會沿著導管上升,形成一段水柱,證明裝置的氣密性良好。否則,說明漏氣。試管換成燒瓶時操作一樣。
2.檢查圖10所示裝置氣密性的操作。由長頸漏斗向錐形瓶內加入一定量的水,用彈簧夾夾緊膠皮管,繼續加水,靜置片刻,長頸漏斗中的水柱不下降(液面差不變),說明裝置的氣密性良好。否則,說明漏氣。
例6 檢查裝置的氣密性是化學實驗中的重要操作之一。試按要求回答下列問題:
(1)下列儀器或裝置在使用前一定要檢查氣密性的是____(填序號,下同)。
A.容量瓶
B.洗氣瓶
C.分液漏斗
D.酸(堿)式滴定管
(2)下列關于不進行裝置氣密性的檢查可能導致的后果的敘述中,正確的是____。
A.收集不到純凈氣體
B.造成環境污染
C.觀察到的實驗現象有誤
D.引發安全事故
(3)為檢查圖11所示的簡易氣體發生裝置的氣密性,甲同學認為,只要往漏斗中加水,便可檢驗其氣密性是否良好,經檢驗他的方案可行。則甲同學的操作方案、現象和結論是____。
(1)裝置的氣密性往往與氣體的發
生、凈化、收集等操作有關,所以容量瓶、分液漏斗、滴定管均無需檢查氣密性,但應該檢查是否漏液。(2)如果不進行裝置的氣密性檢查,可能出現漏氣,產生A、B、C項的后果。如果可燃性氣體泄漏,則可能發生安全事故,即D項。(3)對于裝置氣密性的檢查,主要是看裝置能否形成壓強差。
答案:(1)B (2)ABCD (3)關閉試管夾,通過長頸漏斗向試管中加水至一定量后,發現長頸漏斗導管中的液面高于試管中的液面,停止加水,液面差保持不變,說明裝置的氣密性良好
七、化學實驗安全常識
1.常見危險化學藥品的標識,如圖12所示。
2.常見實驗事故的處理方法。
(1)少量濃硫酸濺到皮膚上:立即用大量水沖洗,再涂上3%~5%的NaHCO3溶液。
(2)少量濃NaOH溶液灑到皮膚上:立即用大量水沖洗,再涂2%的硼酸或醋酸溶液。
(3)酒精等有機物在實驗臺上著火:立即用濕抹布、石棉或沙子蓋滅,不能用水滅火。
(4)少量液溴、苯酚灑到皮膚上:立即用酒精擦洗。
(5)誤食重金屬鹽:立即口服大量豆漿、蛋清或牛奶解毒。
(6)水銀灑到桌面上:立即撒上硫粉進行處理(生成HgS)。
3.實驗安全操作的四防。
(1)防中毒:①做有毒氣體(如Cl2、CO、NO、NO2、H2S等)的相關實驗時,要在通風櫥內進行,以免中毒。②實驗室中,不能用手直接接觸藥品,更不能品嘗藥品的味道。
(2)防失火:①實驗室中的可燃性物質一定要遠離火源。②進行加熱、燃燒等實驗時,要嚴格遵守操作規程。③易揮發的可燃物應防止其蒸氣逸出。④鈉、鉀著火時,不能用泡沫滅火器或水撲滅,應使用干燥的沙土蓋滅。
(3)防爆炸:①點燃可燃性氣體(如H2、CO、CH4等)前,一定要檢驗氣體的純度;用H:、C()分別還原Fe2O3或CuO之前,一定先通一會兒氣體,再給反應管加熱,以防氣體不純遇明火而發生爆炸。②Na、K分別與水反應時,取用量一定要少。
(4)防炸裂:普通玻璃制品都有受熱不均勻易炸裂的特性,使用時應多加注意。①加熱試管時要先給試管預熱。②在集氣瓶中做固體物質在氣體中燃燒的實驗時,要在集氣瓶底部預留少量水或鋪一層細沙。③安裝防倒吸裝置。
例7 對于易燃、易爆、有毒、有腐蝕性的化學物質,往往其包裝上會貼有危險警告標簽。圖13所列物質與危險警告標簽對應錯誤的是()。
解析 白磷有劇毒,致死量為0.25 g;四氯化碳是有機物,是一種無色液體,不燃燒,常用作滅火劑。本題選C。感悟與提高
下列處理事故的方法正確的是()。
A.金屬鈉著火:可用水撲滅
B.誤食硫酸銅溶液:可服用雞蛋清解毒
C.濃硫酸濺到皮膚上:立即用稀N a2C()。溶液沖洗
關鍵詞: 初中化學知識 記憶方法 化學教學改革
記憶是以識記、保持、再現和回憶的方式對經驗的反映,一個人記憶的強弱固然與天賦有關,與生理上大腦的生化機制有關,但后天的訓練具有不可忽視的作用,為此,要掌握一些科學的記憶方法,以便記住更多東西。初中要記的化學知識繁多,就記憶而言,筆者在多年的教學實踐中,總結了如下幾種常見記憶方法。
一、理解記憶
這是指在理解的基礎上對所學的基礎知識進行記憶。記憶時,學生要理解知識的來龍去脈,要結合生活實踐和直觀形象理解知識的內涵,然后定向地加以復習記憶。這樣能夠大大提高記憶的效率,而且牢固,例如:溶液中溶質的質量分數公式的記憶。m表示什么?(溶質的質量)M表示什么?(溶液的質量即溶質的質量與溶劑的質量之和)W表示什么?(溶液中溶質的質量分數)
二、嘗試記憶
筆者認為這是一種積極的記憶方法,就是對要記憶的知識,在理解了但還沒有記住的情況下,就嘗試記憶和背誦,從而逼著自己開動腦筋記住該記憶的東西。這種記憶方法可分成這樣幾步完成,第一步,對剛學過的化學知識,主動在頭腦里像過電影一樣過一遍,使其再現;第二步,對再現過程“卡殼”的地方,再看看書,做溫習補課工作;第三步,全面嘗試背誦一遍,請同學們檢查或看書對照。例如筆者在上課中講到“物理性質”時,讓學生都自由地說一遍,看到不少學生用嘗試記憶法記住這一性質。坐在前面的一位同學離我很近,她將書合上將物理性質記為“顏、態、味、熔、沸點、延展性、導電、導熱性、溶解性、穩定性等,不通過化學變化就表現出來的性質”。緊接著翻書發現自己剛“過電影”時,“揮發性”記成了“穩定性”,這樣一對照更正,這個學生很快就牢固地記住了“物理性質”。
三、脈絡記憶
在記憶時,從整體入手,先抓主干骨架,再抓枝節和單葉,此種方法常用于復習課。在整個一塊知識學完后將學過的知識以這種脈絡的樣式展示和記憶,能夠增強記憶的廣度,能夠將知識系統化,也大大加強對知識的理解和銜接。例如在復習物質類別時,只要記住混合物、純凈物、單質等主干和骨架的概念,便可記住其他的枝節和單葉的概念。
四、口訣、順口溜、諧音記憶
化學內容繁多,將要記憶材料編成口訣或順口溜進行記憶。這種記憶方法符合學生心理特點、學生都喜歡用,還能引發學生的學習。所以筆者搜集不少化學這方面材料,在教學過程中巧妙運用,效果非常好。例如,在實驗室制取氣體時,筆者要求學生按照實驗步驟順序記憶,制取氧氣時,把制取的步驟總結為七個字:“查、裝、定、點、收、移、熄”,并且告訴學生記憶諧音“茶莊定點收利息”。這樣記憶學生感覺特別有意思,很容易就記住了。在記憶過濾操作中的注意事項時可用這幾字概括:一“貼”二“低”三“靠”。(一“貼”指濾紙要緊貼漏斗內壁;二“低”指濾紙要低于漏斗口,濾液要低于濾紙邊緣;三“靠”指漏斗下端要緊靠燒杯內壁,玻璃棒下端要緊靠三層濾紙邊緣,燒杯口要緊靠玻璃棒。)
五、聯想記憶
記憶新內容時,想到與之相關的舊內容,找出它們之間的相似點和不同點,然后在舊知識的基礎上記住新知識。這種記憶方法在化學學習中有很多地方可以用。例如,在記憶實驗室制取二氧化碳的制取過程,可提示學生聯想實驗室用過氧化氫制取氧氣的制取過程。學生不但很好地記住了新知識,而且很好地將舊知識復習了一遍。
六、字謎記憶
把要記住的化學術語編成字謎幫助學生記憶,這種方法學生特別感興趣,在記住知識的同時也提高了學生學習化學的興趣,讓學生更愛學化學,更愛記化學知識。例如,為了記住“分子”,就可以編成字謎:老兩口爭兒郎。為了記住“干冰”的特點,就可以編成字謎:似血沒有雪花,叫冰沒有冰碴,無冰可以制冷,細菌休想安家。
七、比較記憶
用確定思維對象之間的不同點和相同點,發現物質的本質屬性,然后記憶。在初中化學中,有很多的知識點都可以用這樣的方法記憶,如:分子和原子、物理性質和化學性質、物理變化和化學變化、混合物和純凈物等。例如,從記憶“含氧化合物”與“氧化物”這兩個概念的不同要素入手,使用“同異綜合比較”。
能夠比較的知識像這樣讓學生記憶效果好,學生理解較透徹,能夠熟練地運用知識點。
八、推理記憶
關鍵詞 物理化學 表面與界面 課堂教學
中圖分類號:O4文獻標識碼:A
日常生活中,我們對見到的一些現象可能已經習以為常,認為它們理應如此,但是為什么會這樣,就沒有過多地去想了。例如,下過雨后,我們見到樹葉上、草上的小水珠都接近于球形;如果不小心打碎了體溫計后,里面的水銀掉到桌上、地上也呈球形。毛巾下端浸水后,使得整條毛巾變濕。另外中學課堂經常表演一個小魔術:先準備一杯水,然后小心地把一枚針水平放置在水面上,結果發現針浮在水面上而不沉于杯底,并且在針下面的水面上形成一個凹面。所有這些現象其實都與表面張力有關。事實上,自然界中的許多現象都與表界面的特殊性質有關。本文將選取幾個日常生活中的常見現象,參考天津大學物理化學教研室編寫的《物理化學》教材,應用表界面物理化學的基本原理,對表面的特殊性質進行分析和討論。
實例一:吹脹的肥皂泡成球形,不再吹時會變??;自來水管口滴下的水滴、室外的露珠皆呈圓球形。
自然界中的物質一般以固、液、氣三種相態存在。不同相態相互接觸即產生界面,常見界面有氣―液、液―液、氣―固、固―液和固―固等。習慣常將氣―液、氣―固界面叫做液體表面和固體表面。
圖1 液體的表面層分子與內部分子受力情況示意圖
以氣-液體系為例,液體的表面層分子與內部分子所處的環境不同,如圖1所示。在液體內部的任一分子,均處于同類分子的包圍中,因此平均來看,體相內部的分子所受四周鄰近相同分子的作用力是對稱的,各個方向的力彼此抵銷。但是處于表面層的分子,由于氣相密度比體相低,液面上方蒸氣分子對表面層分子的吸引力遠遠小于液體內部分子對它的吸引力,使得表面層分子恒受到指向液體內部的拉力,因而液體表面就如同一層繃緊了的彈性膜。這種引起液體表面收縮的單位長度的力,我們稱為表面張力 ,單位N.m-1。它的方向和液面相切,并和兩部分的分界線垂直。如果是水平液面,表面張力就在這個平面上,如圖2所示。假設用細鋼絲制成一個框架,其一邊是可自由活動的金屬絲(無摩擦)。將此金屬絲固定后使框架蘸上一層肥皂泡。若放松金屬絲,由于表面張力的作用,肥皂膜會自動收縮以減小表面積。因此要使膜維持不變,就需要在金屬絲上施加一相反的力F = 2 l(注意膜有正、反兩面)。
圖2 表面張力和表面功示意圖(忽略摩擦力的影響)
我們也可以從另一個角度分析, 若要使圖2中的液膜增大面積dAs,則需抵抗表面張力,在力F的作用下使金屬絲緩慢向右移動dx距離,忽略摩擦力的影響,這一過程所做的可逆非體積功為 W'r = Fdx =dAs,得= 。正是由于表面張力的存在,液體表面總是趨于盡可能縮小,而相同體積下,球的面積最小,所以微小液滴往往呈球形。同理,吹脹的肥皂泡成球形,不再吹時即會變小。
實例二:毛巾下端浸水,水沿纖維上升,使整條毛巾變濕。
除了水平液面,還有彎曲液面,如液滴的表面為凸液面,水中的氣泡的表面則是凹液面。圖3分別給出了凸液面和凹液面的示意圖。水平液面下的液體所承受的壓力與外壓相等。但是對于彎曲液面,由于表面張力的存在,使彎曲液面產生一個附加壓力 p。假設圖3(a) 的凸液面上方為氣相,壓力為pg,凸液面下方為液相,其壓力為pl。對于底邊的圓周來說,表面張力作用在圓周線上,其方向垂直于圓周線且與液滴的表面平行,所以圓周線上的表面張力產生一個向下的附加壓力 p = pl-pg。 對于圖3(b)的凹液面,同理分析可得凹液面對里面氣體產生附加壓力 p = pg- pl。
圖3 凸液面(a)、凹液面(b)的附加壓力 p以及 p與液面曲率半徑的關系(c)
附加壓力 p與彎曲液面的曲率半徑相關。設有一凸液面AB(圖3(c))。由表面張力引起的垂直向下合力:
F = r?2 r1?cos= 。
該凸液面的底面積A =r12。所以,彎曲液面對于單位水平面的附加壓力為:
p ==(1)
(1)式稱為Laplace方程。Laplace方程表明彎曲液面的附加壓力與液體的表面張力成正比,與曲率半徑成反比。彎曲液面附加壓力的存在產生了各種特殊的表界面現象,如毛細管現象等。
當我們將一支半徑為r1的毛細管垂直地插入液體中時,如果液體能潤濕管壁,則液體將在管中呈凹液面,同時觀察到毛細管內液面上升。由于凹液面的附加壓力 p指向大氣,所以凹液面下的液體所承受的壓力小于管外水平液面下的壓力,因此,液體將被壓入管內,液面上升,如圖4(a)所示。達平衡時,管中液柱靜壓力等于凹液面的附加壓力,即 p ==gh。曲率半徑r與毛細管半徑r1之間滿足r =,可得液體在毛細管中上升的高度為:
h = (2)
式中 是液體的密度,g為重力加速度。毛細管半徑r1越小,液體上升的高度越高。水能潤濕毛巾纖維,因此毛巾下端的水將沿纖維上升,使整條毛巾變濕。
圖4 毛細管現象示意圖(a)和疊加在一起的兩塊潤濕玻璃間的附加壓力(b)
實例三:將兩塊干燥的平板玻璃疊放在一起很容易分開。若用水淋濕后再疊放在一起,使之分開卻很費勁。
我們知道水能潤濕玻璃,所以在兩塊玻璃之間水層的四周皆呈凹液面。凹液面處產生指向空氣的附加壓力 p。附加壓力的存在使兩塊玻璃的內外受壓不等,與水接觸的內側壓力較小,與空氣接觸的外側所受壓力較大,所以兩塊玻璃很難分開。
假設圖4(b)所示的兩塊干凈的平板玻璃間有一層水,我們可以估算兩塊玻璃之間的總吸力。設兩塊玻璃之間的水層厚度 = 0.010-3 m,玻璃的長寬均為a = 0.05 m,25℃時水的表面張力= 0.0728 N.m-1。水能在玻璃表面完全鋪展,即水膜側面可近似為一半圓凹柱面,凹面曲率半徑:r≈ /2。附加壓力 p = 即為液體內部壓力低于外壓的差值。計算得總吸力F = ?a2 = 36.4N。所以用水淋濕后再疊放在一起的兩塊玻璃很難分開。
總之,通過對具體實例的解釋,不僅可以加深學生對知識的理解,還可以讓學生們感覺到物理化學知識不再是書本上的純理論的東西,而是與我們的生活息息相關,這樣就可以有效激發學生對物理化學的學習興趣,增強學生利用所學知識分析問題和解決問題的能力。
參考文獻
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一、制備原理(即制取常見氣體藥品、狀態及反應條件)
1、O2: KClO3和MnO2共熱、KMnO4加熱(加熱固體)
H2O2和MnO2(固體和液體反應,不需加熱)
2、CO2:石灰石或大理石與鹽酸(固體和液體反應,不需加熱)
中考增加實驗: O2、Na2O2 和H2O(固體和液體反應,不需加熱)。
3、H2 : Zn與H2SO4或鹽酸(固體和液體反應,不需加熱)。
4、NH3:( Ca(OH)2 固體與NH4Cl固體共熱)。
二、氣體的發生裝置
(一)固+固(加熱)(圖1):適用于制備氣體O2 :(KClO3和MnO2共熱、) KMnO4加熱NH3:( Ca(OH)2 固體與NH4Cl固體共熱)
注意事項:
1:試管口應稍向下傾斜,以防止產生的水蒸氣在管口冷卻后倒流而引起試管破裂。
2:鐵夾應夾在距管口三分之一處(試管的中上部)。
3:膠塞上的導管伸入試管里不能過長,否則會妨礙氣體導出。
4:如用排氣法收集氣體,當停止制氣時,應先從水槽中把導管撤出,然后再撤走酒精燈。以防止水倒流使試管炸裂。
5:用KMnO4制取O2時,為了防止生成的細小顆粒堵塞導管,在大試管口放一松軟棉花。
(二)固+液體(不加熱)(圖2、圖3):適用于制CO2、H2、O2(用Na2O2 和H2O、H2O2和MnO2制取O2也用此裝置)。
1:圖2裝置注意事項:
①在最右邊的裝置中長頸漏斗的下口應深入液面以下,否則起不到液封的作用而無法使用。
②加人酸的量要適當。
2:圖3裝置注意事項:
⑴先放固體后加液體。⑵加入酸的量要適當。⑶生成氣體微溶或難溶于水。
三、氣體的收集裝置
根據氣體溶解性和密度(相對分子質量,與29比較)不同,把氣體的收集方法分為排液法(常為排水法)和排氣法(常為排空氣法)。裝置圖見:
(一)排水法:難溶或微溶于水且不與水發生化學反應的氣體。例如:H2、O2、CO等。排水法的典型儀器是a,注意導管只能伸入集氣瓶內少許,便于導管的取出。
(二)排氣法:不與空氣反應且密度與空氣相差較大的氣體,又可分為向上排空氣法和向下排空氣法。用排氣法收集氣體時,導氣管一定要伸入集氣瓶底部,把空氣盡量排出。為了減少空氣擴散,集氣瓶口可蓋上毛玻璃片(如圖b)。
⑴ 向上排空氣法:密度比空氣大,即相對分子質量大于29的氣體。如O2、CO2等,典型裝置是b。
⑵ 向下排空氣法:密度比空氣小的氣體,即相對分子質量小于29的氣體。如H2、CH4、NH3等,典型裝置是C。
四、常見凈化(包括干燥氣體)裝置
(一)常見凈化(包括干燥氣體)裝置
⑴ A為加熱固態試劑以除去氣體中雜質的裝置。如用灼熱的銅絲除氧氣。
⑵ B、C一般盛液體藥品,用于洗液。如用濃硫酸除水蒸氣,氫氧化鈉溶液除酸性氣體。氣體由a進b出。
⑶ D一般盛固體藥品,如用堿石灰吸收水或二氧化碳。
(二)常見干燥劑及氣體的干燥硫酸: 可干燥氣體: H2、O2、CO2、N2、CO
( 圖1 )不可干燥氣體: NH3
注意事項: a進b出(長進短出1)
無水氯化鈣: 可干燥氣體: H2、O2、CO2、N2、CO
( 圖2)不可干燥氣體: NH3
注意事項:( a進b出(大進小出 2)。
堿石灰(圖3):可干燥氣體: H2、O2、NH3、N2、CO
不可干燥氣體: HCl、CO2
注意事項:左進右出。
五、常見氣體的檢驗(或驗滿、驗純)
檢驗:【O2】用帶火星的木條,伸進集氣瓶,若木條復燃,是氧氣,否則不是氧氣 ?!綡2】點燃木條,伸入瓶內,木條上的火焰熄滅,瓶口火焰呈淡藍色,則該氣體是氫氣?!綜O2】通入澄清的石灰水,看是否變渾濁,若渾濁則是CO2。
驗滿:【O2】 用帶火星的木條,平放在集氣瓶口,若木條復燃,氧氣已滿,否則沒滿?!綜O2】用燃著的木條,平放在集氣瓶口,若火焰熄滅,則已滿;否則沒滿
關鍵詞:醫學檢驗技術 教學改革 職業教育 有機化學
中圖分類號:g423 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2014)02(b)-0171-02
1 專業培養目標是課程目標的必充條件
《有機化學》是醫學檢驗技術專業人才培養過程中的一門重要基礎課程,為專業培養的終極目標提供必要的學科知識和技能,《有機化學》的地位與作用服從于專業培養目標,專業培養目標是開設《有機化學》的必充條件。
高等職業技術學院醫學檢驗技術專業是熟練掌握醫學檢驗技術專業基本理論、基本知識、基本操作技能,能夠在各級各類醫療衛生單位和相關領域從事醫學檢驗技術等工作,具有職業生涯發展基礎的技能型、服務型的高素質專門人才。根據專業培養目標,正確理解《有機化學》教學的作用,予以恰當的課程定位,才能做到有目的教學和怎樣教學。
1.1 承前啟后的專業基礎課
醫學檢驗技術主要任務是檢測人體內基本(特定)組成的含量及其變化,而人體組成除體液外,主要組成為有機物,因此認識有機物,學習有機物的結構、清楚有機物的分類、學會有機物的命名,掌握有機物結構與性質的關系,具有較強的必要性和實用性,因為結構決定功能,功能反映性質。
1.2 服務于后續課程的重要基礎課
利用學生已經具備的化學知識,通過對《有機化學》的學習,為《生物化學檢驗技術》、《微生物檢驗技術》、《免疫學檢驗技術》、《血液學檢驗》、《臨床檢驗基礎》等課程提供必要與必須的知識基礎,本課程不僅為后續專業課提供知識基礎,有些知識也直接服務于生產的一種重要工具。
本課程是一門重要的專業基礎課,教學內容與醫學有密切關系,在教學過程中,遵循理論教學與實踐相結合,基礎知識與行業崗位實際應用相結合,知識傳授與素質教育相結合原則,調動學生學習積極性和意識,啟發學生思維活動,明確學習目標,達到培養實用型醫學技術人才的目標。
2 以服務、實用、學以致用的理念合理安排教學內容
依據我院指定的《醫學檢驗技術人才培養方案》和課程目標,打破學科界線,根據行業需求、崗位需要,本著《有機化學》的課程定位,服務于后續的生物化學檢驗技術,微生物檢驗技術,免疫學檢驗技術、血液學檢驗、臨床檢驗基礎等專業課,為其提供必要和必須的知識保障,如為《生物化學檢驗技術》教學中糖、脂、蛋白質等三大物質代謝的學習,提供糖、脂類、蛋白質的基本知識(分類、結構、命名、性質);為其他有機物代謝學習,提供所牽涉到的烴的含氧衍生物醇、酚、醚、醛、酮、羧酸、取代羧酸的基本知識。
2.1 橫向
后續課程直接需要的知識為重點教學任務,如:糖、脂類、蛋白質等,精學、精練,學以致用;后續課程和臨床實踐所牽涉到為一般教學任務,如:雜環、生物堿等達到熟悉知曉。
2.2 縱向
本著實用性、基礎性,基本分類、基本結構、基本性質、基本命名為重點任務,反應機理、影響因素為一般任務(表1)。
3 緊扣技能型、高素質人才培養的宗旨組織教學
3.1 根據專業的實際需求設置實驗
根據專業和課程目標,保留基本的、實用性的、知識學習必須的實驗,刪除了與本專業聯系不大、不需要或不實際的實驗,如:制備實驗、內容及熔沸點測定實驗等。
3.2 重視基本實驗技能培養
有機化學是醫學檢驗技術先期開設的一門專業基礎課,除了本學科的知識學習,還應承擔學生基本實驗實訓技能的培養與訓練,因此我們加強了對學生實驗室基本技能的培訓。如:(1)常用玻璃儀器的使用:試管、刻度吸管使用與讀數(基本操作)。(2)常用玻璃儀器的洗滌:正確洗滌的方法與要求。(3)水浴的操作與要求。(4)加熱的基本操作與要求。采取兩人一組,人人動手,人人操作,人人學會;相互配合,相互協作。
3.3 加強學生自學能力的培養
聯系生活、醫療實際,設置最適宜問題情境吸引學生注意力,提出問題,激發學習興趣,教師結合問題,引導學生剖析問題本質,尋找解決問題切入點,進而引入新知識,學生通過自己學習,解決問題。如對單糖的學習(表2)。
3.4 注重學生分析問題能力的培養
將一些有綜合性的、易混淆的并且學生有一定知識基礎的內容,以問題形式交給學生,組織討論,加深學生對知識的理解和辨析,培養學生探究能力,表達能力,教師最終引導學生煉討論課結果,將其整合到已有知識體系中,如脂類教學中,在學習油脂后,對類脂學習采用討論式教學,提出兩個問題交給學生:(1)脂肪肝是臨床上常見的一種肝病,引起脂肪肝的原因眾多,其中一個重要原因是缺乏卵磷脂和腦磷脂,二者都屬磷脂,那么二者又具有什么樣結構,性質及生理、生化意義?(2)隨人們生活水平改善,高血脂病人越來越多,甘油三脂和膽固醇是血脂的二項重要指標,特別是膽固醇增高,患動脈粥樣硬化危險性增大,膽固醇的結構,性質,檢驗方法及生理意義?
提出問題,組織討論,通過討論:(1)正確認識卵磷脂,腦磷脂結構,二者的結構、性質,生理意義異同點。(2)認識膽固醇結構、生理意義及檢驗方法,了解甾醇類其它衍生物,完成學習任務。
4 教學的內涵要融入新觀念、新問題、新要求,與時俱進
教師要關注經濟發展、社會發展、行業發展,教學也應與時俱進,教學的內涵應及時融入新觀念、新問題、新要求。
4.1 引入安全教育
在實驗過程中,始終將實驗安全貫穿于所有實驗操作過程中,提高學生自我保護能力,應對事故能力,加強環保教育。如:(1)防火、防電及著火事故應對與處理。(2)腐蝕試劑的使用及灼傷的應對與處理。(3)有毒試劑、刺激性試劑的取用及防護措施。(4)加熱的正確方式及燙傷的處理。
4.2 引入環保意識
在實驗教學過程中,通過對廢棄液的回收與正確處理;在學習到各類有機化合物性質時,聯系房屋裝修材料、化工類工廠廢氣、廢液排放對人體的危害、環境的污染,檢驗行業常用的一次性物品的收集,引入環保教育,培養環保意識。
4.3 引入食品安全教育
《有機化學》很多內容和知識是與人們生活密不可分,聯系現實生活實際,既可豐富學生知識的內容,又能與社會生活緊密相連,如:三聚氰胺、蘇丹紅、瘦肉精、食品染色劑、添加劑的成分、性質和危害,引入食品安全教育,激發學生的社會責任感。
4.4 引入責任感教育
醫學檢驗技術是一項技術性很強的專業,每一項檢測項目要求結果精準,所以對每一次實驗結束后,不僅要書寫實驗報告,特別強調對實驗結果的分析,一是培養學生實事求是的科學態度。二是培養學生追求結果精準的責任感和職業道德。
正確予以課程定位,清楚課程的任務,適宜取舍教學內容,緊扣職業教育特質,與時俱進、靈活多樣的組織教學,才能達到開設本課程的目的,取得良好的教學實效。
參考文獻
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[2] 蒲泉州,李曉陽,蒲泓江.對高職高專臨床醫學專業急診醫學基礎教育模式的思考[J].衛生職業教育,2009(1).
摘 要 常見氣體的制取是高中化學實驗重要組成部分?;瘜W實驗的知識點多而繁雜,如何掌握實驗知識、養成實驗技能,提高探究能力和創新能力,是需要迫切需要解決的問題。
關鍵詞 高中化學;常見氣體;實驗設備
中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B
文章編號:1671-489X(2016)11-0015-02
心理學家讓?皮亞杰認為,學習的目的不在于增加多少知識,而是發展認知結構,將內在潛藏的發明和創造的可能性激發出來。具體到化學這一以實驗為主的學科中來,學習的目的不在于重復前人所做的實驗,接受前人所得到的實驗結果,而是要學習實驗方法,培養質疑精神、想象力和洞察力,讓學生有著創造能力和發明興趣,勇于嘗試,提高整體素質??茖W的實驗方法、熟練的實驗技能則是培養和發展實踐能力和創新精神的重要途徑,起到其他學習手段不可取代的作用?;瘜W新課程理念也需要依賴化學實驗課的開展才能得到貫徹和落實,因此在學習中要重視化學實驗的重要性,積極改進和創新化學實驗,激發學習的興趣,體驗科學探究的過程,從而強化化學探究意識,更好地培養創新能力和創新意識。
1 設計思路
常見氣體的實驗室制法知識是高考考查的重點、難點,中學階段常見的氣體制備有實驗室制取氧氣、實驗室制取氫氣、實驗室制取二氧化碳、實驗室制取氯氣及實驗室制取氨氣。由于受學校辦學條件、課時及教學進度等因素的限制,目前常見的氣體實驗教學采取的是教師講、學生記的模式,很多學生缺乏實踐的機會,實踐能力幾乎為零,這就造成教育理念與教育實踐的矛盾。筆者就常見氣體制備這一實驗對縣級市某高中學生進行訪問和調查,結果顯示,62%的學生表示對該實驗有著濃厚的興趣,但親自動手做過該實驗的僅占8.9%,大部分學生表示只看過演示實驗。實驗次數很少,成為學生缺乏學習化學興趣的主要原因,這就需要化學教師進一步改進教學策略。
2 常見氣體的制備與實驗設計
常見氣體的制備實驗要遵循的程序為:確定化學實驗問題設計化學實驗方案實驗實施和條件控制化學實驗現象的觀察與記錄化學實驗結果的處理。
確定實驗目的 實驗室中常見的氣體有H2、O2、Cl2、HCl、H2S、CH4、C2H4、C2H2、NH3、SO2、NO、NO2、CO、CO2共14種,實驗的目的是掌握常見氣體的實驗室制法(包括試劑、儀器、原理、收集),能夠靈活運用氣體制備實驗的規律和方法解決新問題。
設計實驗方案 不同的物質進行化學反應會產生不同的反應物,如氧氣的產生可以氯酸鉀在二氧化錳催化作用下,加熱分解為氯化鉀和氧氣;還可以通過高錳酸鉀在加熱的條件下,分解為錳酸鉀、二氧化錳和氧氣;還可以利用二氧化錳將過氧化氫分解成水和氧氣。因此,在熟練掌握氣體生成化學方程式的基礎上,根據實驗條件,選擇適宜的反應物,設計科學合理的實驗方案。使用氯酸鉀和高猛酸鉀制備氧氣通常使用加熱法,而使用過氧化氫制備氧氣則使用分解法。
實驗實施和條件控制 根據反應物的狀態和反應條件等因素,選擇適宜的氣體發生裝置,根據氣體的密度、在水中的溶解性等性質,選擇適宜的集氣方法與裝置,通常的裝置連接順序為:發生裝置凈化裝置干燥裝置收集裝置吸收裝置。氧氣具有不溶于水的特性,一般采取排水法收集,使用加熱法制備氧氣所采用的實驗設備是試管、酒精燈、鐵架臺和水槽,以先下后上和先左后右的原則來安裝實驗設備,試管夾夾在試管的中上部,試管口稍向下傾斜,膠塞上的導管伸入試管里面不能太長,實驗開始時要先檢查裝置的密封性,在儀器連接完之后,添加藥品之前進行氣密性檢查。
氣密性檢查的方法雖多種多樣,但總的原則是堵死一頭,另一頭通過導管插入水中,再微熱(用掌心或酒精燈)容積較大的玻璃容器,若水中有氣泡逸出,停止加熱后導管中有一段水柱上升,則表示氣密性良好,否則須重新組裝與調試;如密封性好,可將藥品平鋪于試管底部,加熱時先預熱且用外焰加熱。
使用高猛酸鉀作為反應物時,為了防止高猛酸鉀粉末進入導管,要在試管口塞一團棉花。收集氧氣時,為了保證氧氣的純度,當導管口剛產生氣泡時,不宜立即收集,而應待導管口有連續均勻氣泡放出時再收集。
使用過氧化氫作為反應物時,所使用的化學儀器是長頸漏斗、錐形瓶、導管和水槽,化學藥品為濃度為10%的過氧化氫溶液,按照先上后下、先左后右的原則組裝儀器,組裝好后要檢查該裝置的密封性,將該裝置中的導氣管用彈簧夾夾住,往長頸漏斗中注入水至液面高出長頸漏斗的下端管口;若發現長頸漏斗的頸中形成一段水柱或液面不下降,則表示該裝置不漏氣,再將藥品放入錐形瓶中。為了防止氧氣泄露,應將長頸漏斗置于液面以下。
實驗現象的觀察與記錄 在實驗之前做好實驗預習工作是做好實驗的前提、保障。在預習實驗時,要找出實驗的關鍵環節,并將之熟記于心。實驗過程中學生要做好筆記,隨時記錄真實的實驗現象。實驗過程中要重點觀察是否有顏色變化,是否有氣體生成;實驗結束后要比較高猛酸鉀在燃燒后所產生的錳酸鉀和二氧化錳與高錳酸鉀有何本質的不同。當感覺氧氣已充滿集氣瓶時,可使用帶火星的木條進行驗證:將帶火星的木條放在集氣瓶口,若木條復燃,證明已收集滿。
實驗結束后,卸載裝置時一般要遵循從右到左、自上而下、先拆主體、后拆部件的原則;采用加熱法收集氧氣的設備要先將導管移離水面,后停止加熱,否則水將沿導管倒流回熱的試管底部,炸裂試管。
結果分析 實驗結束后,學生要對自己的實驗進行歸納總結,分析實驗結果是否與預期結果一致,當發現實驗結果與預期現象一致,就思考說明了什么問題?如果發現實驗結果與預期現象不一致,學生就可以分析原因,是實驗操作有問題?還是有什么沒有考慮到的因素?如在實驗中有哪些錯誤操作?這些錯誤操作導致了怎樣的后果?實驗中哪些預期現象沒有出現?遇到了哪些沒有預期的問題?原因是什么?是怎樣解決的?還可以怎樣更好地解決?
如比較兩種制備氧氣的方法可以發現,使用過氧化氫制備氧氣不需要加熱,更節能,操作簡單,無污染;但該裝置的缺點是不能控制反應隨時發生、隨時停止,造成藥品的浪費。為了有效地控制過氧化氫的分解速度,學生可思考如何改良實驗裝置,或者設計新的簡易實驗裝置,這樣通過不斷的思考來使學生分析問題和解決問題的能力得到鍛煉。
需要注意的是,要想較好地完成常見的氣體實驗室制備這一實驗,需要學生掌握明確的實驗目的,了解基本的實驗操作,知道儀器的使用方法,懂得實驗的流程。如果學生不了解這些基本知識,掌握不了這些基本的技能,就會導致學生對實驗的目的、步驟和細節都不了解,從而發生在實驗中不知道需要使用哪些儀器,或者某一個實驗步驟完成后不知道該如何完成下一步。在了解氣體制備的基本原理基礎之上,學生靈活運用,冷靜觀察與思考,正確地分析問題,那么對氣體制備及應用的綜合實驗題的解決就水到渠成了。
3 結語
創新能力與活動是社會發展的根本動力。隨著知識經濟時代與信息時代的來臨與發展,創新能力成為高素質人才必須具備的一項基本素質,并逐漸演化為一種生存能力。學生要認識到創新能力的重要性,認識到具備創新能力與素質是時代的要求,關注創新能力的培養,積極參與實驗,通過實際操作,不斷探究、尋求到答案,從而實現主動建構知識,提高發現問題、分析問題和解決問題的能力。
參考文獻
[1]王燕.對中學化學中常見氣體制備裝置的探究[J].理科考試研究,2012(22):85-86.
[2]楊長風.常見氣體的實驗室制備方法[J].中學生數理化:高二版,2012(12):40-42.
高中化學考試中,對化學常見儀器及實驗裝置相關知識的考試內容一般包括化學實驗儀器的規范使用,化學實驗儀器的正確選擇、實驗儀器的組合裝置等.
解析策略對于選用化學實驗儀器的問題,針對此題突破口在于儀器的精確度.用量筒取溶液的體積不可能精確到0.01 mL,只能用滴定管或移液管量取.又因為高錳酸鉀溶液能腐蝕橡膠,故不能用堿式滴定管.所以選C.案例中的知識考查比較常規,主要是考查學生對實驗儀器精準度的基本知識的掌握情況,為了更好地應對此類試題,在學習或者聯系的過程中,一定要夯實基礎,強化記憶.
解析策略對這個案例問題的解決,主要還是從托盤天平的使用規范性角度去考慮.因為托盤天平的游碼刻度為0.1 g,精確度為0.1 g.被稱量的藥品不能直接放在托盤天平上.腐蝕性藥品及易潮解藥品應放在小燒杯中稱量.即使沒有腐蝕性的藥品也不能直接放在托盤上,而應放在一張潔凈的紙上.故敘述不正確的有C、D.學生必須掌握托盤天平中的質量關系為:左盤質量=右盤質量+游碼質量.
解析策略解決此類考題,需要考生掌握最基本的最常用的實驗儀器,了解儀器的正確使用方法,并且要細心觀察儀器的相關性能.對于量筒來說,沒有“0”刻度,可以排除了.而托盤天平的“0”刻度在刻度尺的左端.所以答案顯而易見.