化学实验仪器

2024-11-02

化学实验仪器(通用8篇)

1.化学实验仪器 篇一

一、分层次实验教学模式的建立和内容

我国古代教育家、思想家孔子在几千年前就有“因材施教”的教育思想, 并一直在教学实践中身体力行。西方教育家也提出了“教育应具有针对性”的理论。上述这些思想都是分层次教育的理论基础。所谓高等教育阶段的分层次教育, 有两方面的含义: (1) 同一门课, 不同的专业使用不同的教材; (2) 同一门课, 同一专业的不同学生, 可选择不同的授课层次和授课内容[1]。分层次实验教学改革的关键, 是要打破所有学生同一培养模式的僵局, 利用鲜活的、为不同学生量身打造的不同的教学内容, 调动起每个学生参与实验的积极性。在新的实验教学环境下, 学生自我追求的目标越来越高, 所选择的实验课层次逐渐提高;学生创新能力、动手能力、实际应用能力也随之不断提高[2]。

二、物理化学实验分层次教学模式的实施

广西大学化学化工学院物理化学课程组承担着全校理、工、生、农等专业物理化学课程的理论教学和实验指导工作, 根据专业教学大纲的不同, 化学和应用化学这两门理科专业的物理化学实验独立设课, 计108学时;而工、生、农专业的物理化学实验与基础理论课相结合, 实验部分计33学时。课程组根据教学班级编制实验班并开展工作:实验教学分层次培养, 分为基础层次、提高性层次和科研性层次三类, 它是在提高实验课教学效率的同时, 把大纲要求的教学与开放性实验教学结合起来, 在规定的实验时间内, 既完成教学大纲要求, 又能使能力强、兴趣浓的学生在创新精神、动手能力方面得到进一步加强[3]。从表1中可以看出, 实验教学改革不仅注重纵向分层次, 使实验教学循序渐进, 在夯实基础的同时构筑高地;也注重了横向的分层次, 将实验等级不断提高, 依据学生的专业及他们的意愿和能力, 选择不同层次的实验, 给予学生更大的积极性和创造性的发展空间。

(一) 基础层次

基础层次主要包括工、生、农等相关专业的学生, 占开展物理化学实验学生的80%以上, 该层次强调实验与理论教学统筹协调, 旨在让学生更深入地理解和掌握物理化学的一些基本原理、基础技术与实验方法。目前开设实验8个, 涵盖了化学热力学、相平衡、化学动力学、电化学和表面化学的内容。其中电化学部分开设实验1个:波根多夫对消法测定原电池电动势。该实验为验证性实验, 可使学生对铜、锌等电极有初步的感性认识, 学习电极制备与处理的基本技能以及电化学测量体系的组建、电解池与电解质溶液的选择等基本操作;通过原电池电动势的测定实验, 训练基本物理量电势的测定以及电位差计的测量原理和正确使用方法。在教学上, 由教师严格把关, 把实验要求、原理、步骤等较完整地提供给学生, 使学生通过实验, 达到感性认识的训练目的。

(二) 提高层次

提高层次实验开放的对象为本学院化学和应用化学这两门理科专业的学生, 每年向约80名学生开放。旨在使学生在教师的启发和指导下, 通过认真思考和研究完成实验, 达到更高层次上对电化学的全面掌握, 除了基础层次的实验内容, 引入一些实验技能要求较高, 知识点覆盖更广泛的实验, 同时开设设计性实验。该层次开放必修实验13个, 此外还有3~5个设计性实验。目前的电化学设计性实验《金属-空气电极的制备及性能检测》是物理化学教学改革过程中将原有实验《铅蓄电池及其充放电曲线的测定》改进后开设的, 克服了原有使用成品密封铅蓄电池, 学生无法观察电池的正负极、电解液和隔膜等结构, 只能简单操作测试仪器, 实验内容单一的缺点。并且金属-空气电池是目前化学电源的研究热点之一, 改进后的实验内容不仅涵盖了原实验内容的设计要点, 更是结合了实验设备等硬件设施建设情况, 贴近社会需求和科学技术发展水平。在教学上, 结合理科专业的培养目标, 要求提高层次的学生能在预习过程中就能够结合所学的物理化学知识基本掌握实验内容。实验过程中是由学生进行实验目的、原理和实验步骤的讲解, 实验指导教师做补充并指出实验要点和注意事项, 同时引入讨论课或小论文等环节。提高层次学生的教学目标是:掌握实验原理, 实验操作规范, 实验报告正确, 实验讨论合理。上述措施旨在端正理科专业学生的科研态度和提高学以致用的能力, 为将来的科研实践工作打基础。

(三) 科研层次

科研层次的教学是结合我校“大学生实验技能和科技创新能力训练基金项目”进行的, 该项目于2012年7月开始启动, 旨在鼓励和支持本科生早进课题、早进实验室、早进团队, 在导师指导下强化实验技能, 参与科学研究或工程设计, 增强本科生创新、实践、创业、就业等四种能力, 提高人才培养质量。因此, 参与项目的本科生需要开展的是某一科研课题的研究, 以有关物理化学实验技能为基础, 充分利用物理化学基础实验室的现有条件, 在教师的指导下开展科研活动。项目开展两年多来, 第一批项目已经结题, 学生均反映基础层次和提高层次学到的一些实验技能, 如电池测试、粘度测定, 比表面测定等测试技术都能用在科研实践中, 相关理论知识也得到了进一步巩固。

三、分层次实验教学模式对实验室建设的作用

实现分层次实验教学后, 实验室的建设也可以分层次进行。2014年, 课程组出版了新的《物理化学实验》教材, 使大学物理化学实验适应新的发展形势:针对更新后的设备, 对基础层次的实验内容进行了调整, 如《乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定》。同时, 结合本次课程组教师的科研成果增加了一些提高层次的综合性、设计性实验, 如《药物有效期的测定》、《Ti O2纳米材料的制备与表征》等。对科研层次主要是引进先进的精密仪器, 提高测定准确率, 目前物理化学基础实验室已更换了比表面测试仪, 不仅能在实验教学中起作用, 更能为学生开展科研项目提供分析测试平台, 利用测试数据发表的科研成果也能够激励教师和学生及时地改进实验方法, 不断更新实验题目, 充分锻炼教师和学生的实践能力和创新精神, 促进实验室的建设。

四、结束语

实行物理化学实验的分层次教学, 既优化了实验技术手段, 又提高了实验教学设备的利用率, 促进了实验内容的改进和更新, 并循序渐进地培养了学生的思维和创造能力, 缩短了教与学、教学与科研、教科书和现代科学技术的距离, 学生独立开展研究的能力得到很大锻炼和提高[4]。同时考虑到开设物理化学实验课程的学生来自于不同的专业的特点, 分层次教学不仅使学生具有获取知识的能力, 而且具有综合应用知识的能力, 为本科高年级的科研实践打下坚实的基础, 这也是我们所作的分层次所希望达到的目的。

摘要:为了提高物理化学实验课程的教学质量, 针对不同专业和类型的学生, 开展分层次物理化学实验教学实践, 既优化了实验技术手段, 又提高了实验教学设备的利用率, 促进了实验内容的改进和更新, 循序渐进地培养了学生的思维和创造能力, 为科研实践打下坚实的基础。

关键词:物理化学,实验,分层次教学,电化学

参考文献

[1]李士, 徐治立, 李成智, 等.创新理论导论[M].北京:中国科学技术大学出版社, 2009.

[2]王守信, 郭萍.高等学校实验教学分层次培养模式探讨[J].实验技术与管理, 2012, (1) :23-25.

[3]姚利民.当代中国大学生学习状况的调查[J].清华大学教育研究, 2002, (2) :104-108.

2.化学实验仪器 篇二

关键词:中等职业卫生学校 化学实验教学 探究性化学实验

中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)02(b)-0081-01

探究性实验是指将实验探究引入实验教学中,在未知实验结果情况下,通过教师引导,让学生围绕科学问题,提出假设;设计实验验证假设的一种实验教学方法。

探究性实验教学,应有以下五个基本特征[1]:围绕科学性问题进行学习;学习者关注科学性解释的证据;形成科学的解释;科学地评价解释;交流和讨论。

1 卫校探究性化学实验的设置

卫校现行的化学实验均为验证性的化学实验,探究性化学实验较少。在化学实验教学中将验证性化学实验在两方面加以改变,就可以转变成探究性化学实验:改变实验活动在整个教学中的次序,不要将化学实验安排在教学的最后。验证性实验主要用来验证课本上的化学知识,只重视实验结果,应改变成比较重视实验的探究过程的实验让学生加以探究。

2 卫校探究性化学实验的开展

2.1 通过探究性化学实验提高学生的实验探究能力

探究性化学实验强调通过悉心安排的学习活动,帮助学生在掌握化学知识、技能和培养客观的科学态度等各方面得到均衡发展。让学生能有效地掌握一些科学探究技能。这些技能主要括[2]:提出假设的能力;观察的能力;分析和解决问题的能力;准确量度的能力;正确、安全地操作仪器的能力;根据观实验结果和实验数据进行推论的能力。

2.2 通过探究性化学实验培养学生解决问题的能力

解决问题的能力就是学生面对问题的习惯和处理问题的能力,问题解决的能力也不是单独存在的,实际上关系到个人的推理、沟通、人际关系等能力。要培养学生问题解决的能力最有效的办法就是:让学生自主去解决问题[3]。

2.3 通过探究性化学实验培养学生的合作与交流的能力

在卫校探究性化学实验中,主要采取小组合作学习的方式来培养学生的交流与合作的能力。在教学实践中尝试采用以下一些方法[4]:引导学生在探究性实验的过程中,学习倾听同伴之间的想法;鼓励引导学生充分表达自己的想法和建议,增强学生的自信心;引导学生学会在相互讨论中,相互质疑;激发学生新的灵感,提出新的假设。

2.4 案例分析

案例:乙醇的分子结构[5]:

(1)实验目的与意图,对于医学生而言,乙醇是医学临床上常用的皮肤外用消毒剂—酒精的主要化学成分,因此,掌握乙醇的分子结构简式對医学院校学生意义深远。

(2)实验拟达到的目标。

①认知目标:掌握乙醇分子结构简式。

②能力目标:通过小组活动培养出细心观察实验的态度;培养学生细心观察实验和纪录的能力;学生练习如何观察归纳、讨论与发表结果。通过实验探究的活动,由实验结果,获得分析的论点。掌握科学探究的方法,并通过实做过程获得科学知识和技能。

(3)实验设计过程。

①探究的主题:乙醇的分子结构。

②提出假设。

经实验测出:乙醇分子由C,H,O三种元素组成,原子个数比为C∶H∶O=2∶6∶1,其元素化合价为:C为+4价;H为+1价;O为-2价。根据乙醇的分子式和C、H、O的化合价,可以写出乙醇可能的结构简式有两种:(Ⅰ)CH2—CH2—OH;(Ⅱ)CH3—O—CH3。请设计实验验证乙醇的分子结构简式为那一种。

③与探究主题相关的化学理论知识要点

醇是羟基(—OH)直接连在脂肪烃基、脂环烃基或芳香烃基侧链上的有机化合物。醇羟基的结构与水(H2O)相似,羟基中的氢原子不能解离,但易被碱金属钠、钾等取代。

④学生自主搜集资料设计化学实验

通过学生自主进行资料搜集与重组,各学习小组提出了自己的实验方案,教师在教室中与学生进行实验方案的交流和讨论发现:学生提出乙醇的结构简式应为(Ⅰ)型,因为这样乙醇才会与金属钠发生反应放出氢气;如果为(Ⅱ)型则不会与金属钠反应。

⑤实验药品与仪器。

实验药品:无水乙醇(分析纯);金属钠。实验仪器与用品:试管;烧杯。

(4)学生实验探究过程。

①探究乙醇是否与金属钠反应,并放出氢气。

在一只大试管中加入2 ml无水乙醇,再放入1g新切下的用滤纸揩干煤油的金属钠,迅速用一配有导管的单孔塞塞住试管口,用排水法收集产生的气体,并做爆鸣气实验,证明产生的气体是氢气。②对实验现象的解释和结论。

通过观察实验现象,学生发现乙醇能够与金属钠发生反应,并产生氢气。CH2—CH2—OH+Na→CH2—CH2—ONa+H2说明乙醇的结构应为(Ⅰ)型。

3 对卫校开展探究性化学实验的思考

在卫校化学实验教学中开展探究性化学实验的重点主要在以下几个方面[6]:

(1)探究性化学实验的主题应“具体化”。

科学问题主要有两种:一种是物质现象的根源(原因)问题;另一种是“因果问题”,包括变因关系的探讨,研究的是现象产生的机制[7]。在中专教育的环境下,受限于学生认知发展的成熟度以及科学概念的准备度,所提出的“为什么”的问题往往不易学生理解,但这些问题却可以转化或演进成“是什么”的问题。使探究对象变的更为具体明确,有助于学生的执行。

(2)学生应根据真实的实验事实和数据来解释科学问题。

在课室进行的探究活动中,学生运用证据对科学现象进行解释,只有对化学实验现象正确的描述,才是化学实验事实。化学实验数据也应当是学生在化学实验过程中,记录的真实实验数据,只有根据真实的化学实验事实才能科学的解释实验现象,得出实验结论。

(3)学生通过与其它小组的讨论与交流,来重新评价自己的解释与结论。在课室中,学生可以公开发表本小组的实验结论,并接受其他同学提出疑问、指出结论中可能存在的错误,或者就相同的实验现象提出不同的解释[8]。

(4)探究性实验教学实现了从“教”为中心转到“学”为中心。

在探究性实验教学的课堂上,学生真正成为学习的主人。他们在课堂上通过小组内讨论和交流等,共同完成实验设计,共同进行实验操作,并与其他学习小组的同学进行交流和讨论。在这一过程中,每一位学生都能得到教师和全班同学的肯定,从而激发他们学习的兴趣,调动了其学习积极性。

参考文献

[1]彭蜀晋.探究教学论析[J].化学教育,2002(4):43.

[2]彭蜀晋,陈耀亭,刘英.现代理科教育的进展与课题[M].重庆:重庆出版社,1990:202-213.

[3]徐骏.谈如何提高“合作学习”的有效性[J].中国教师,2007(44):33.

[4]郑长龙.化学实验教学的新视野[M].北京:高等教育出版社,2003:126-127.

[5]熊言林.化学教学论实验[M].合肥:安徽大学出版社,2004:25.

[6]周继敏.中学化学探索性实验的设计研究[J].中学化学教学参考,2002:46.

[7]陈家麟.当代心理学[M].南京:江苏人民出版社,2003:56-57.

3.化学教学化学实验论文 篇三

初中化学实验教学中需要高度重视预习的重要性,通过预习化学实验有效保证学生顺利完成化学实验。

教师设计化学实验时,必须合理安排化学实验教学时间及操作时间,同时根据学生实际学习情况和实验掌握程度,布置一些符合学生特点的实验预习任务。

强化实验预习时,教师应该尤其注意以下几点:首先,确保学生有充足的时间完成实验预习,唯有如此才确保学生完成实验预习,充分掌握实验中的重要原理及方法,并对实验方法与目的有明确的认知;其次,充分开放化学实验室,

这样做的主要目的是加强学生对于化学实验中常用仪器和试剂的认知,同时使他们掌握化学设备与药品的合理用法,并进一步明确实验过程中的注意事项。

如此一来,便能有效调动学生参与化学实验教学的主动性,使他们积极参与到整个实验过程中,从而从根本上改变被动接受知识的情况,有效克服过去化学实验教学过程中盲目依靠化学实验报告带来的诸多问题,营造出相对活跃的化学教学气氛。

二、进一步强化师生间的交流与配合

强化师生间的交流与配合是深入开展化学自主实验教学的基本要求。

首先,师生间合作的化学实验教学应该切实发挥教师的主导地位,在学生自主完成实验时积极引导他们对存在的问题进行探索。

必要时还可以协助学生理清思路,锻炼他们敢于提出疑问的精神。

其次,营造开放的实验交流气氛。

开展化学实验教学时,教师与学生除了分析、讨论实验之外,还应该强化学生之间的交流与讨论,从而体现化学实验过程中学生的主体地位。

最后,总结化学实验时,应该先对学生的实验过程进行鼓励,然后认真总结他们在这一过程中遇到的问题和难点,接着教师在学生自我总结的基础上予以补充,顺利完成化学实验教学任务。

三、结语

总而言之,初中化学教学过程中化学实验不可或缺,对学生化学兴趣激发及自主实验能力培养至关重要。

基于此,初中化学教师在实际教学中运用实验手段,一定要时刻把握学生在课堂教学中的主体地位,积极引导学生进行自主化学实验,不断培养他们的实际动手能力及创新能力,并将其作为化学教学重要目标。

4.初高中化学实验仪器及药品 篇四

非金属:胆矾、蜡烛、红磷、白磷、硫、木炭、木炭粉末、氯气 指示剂:品红、酚酞溶液、紫色石蕊

氧化物:生石灰、氧化铁、过氧化钠、过氧化氢溶液、二氧化锰、氧化铜粉末、酸:硝酸、稀盐酸、稀硫酸、醋酸、浓盐酸、浓硫酸

碱:氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化钡、氢氧化铝、澄清石灰水、浓氨水、碱石灰 盐:高锰酸钾、氯化钠、硝酸铵、硝酸钾、草木灰、粗盐、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸氢铵、氯化铵、硫酸铵、磷矿粉、过磷酸钙、硫酸钾、氯化钾、氯化钡、硝酸银、氯化铁、氯化亚铁、NaBr、KI、硫酸钠、碳酸钾、硫酸铝、KSCN、硅酸钠、石灰石(或大理石)、硫酸铜溶液、氯酸钾、硝酸银溶液、硫酸铝溶液、氯化钙

5.创新化学学科教学加强化学实验 篇五

化学实验对于激发学生的兴趣, 培养学生的观察能力和科学思维能力, 培养学生实事求是和严肃认真的学习态度具有重要的意义。

通过化学实验, 让学生亲自动手操作, 用各种不同的方法完成同一实验内容, 激发学生的学习兴趣, 且要求学生认真分析实验象现, 正确处理实验结果。对实验效果不好, 甚至于失败的实验, 指导学生进行认真分析, 应用所学的知识或学生易接爱的其他知识引导学生改进实验, 找出实验成败的原因, 再实验。让学生在失败中体会成功的喜悦, 激励学生改进实验, 培养学生勤动手、动脑的好习惯, 善于探索创新的好品质。如乙醇与浓硫酸反应制乙烯时, 当温度加热至170℃左右时燃烧火焰的黄色非常明亮, 当继续加热至180℃以上时火焰就变成了淡蓝色。通过对此实验的指导分析既能树立学生的辩证唯物主义观念, 又能激发学生进一步学习的兴趣和探究精神, 还培养了学生的观察能力和分析能力, 在实验中还让学生体会到了一种创新的意识。

2 创新化学教育, 必须加强化学实验室建设

2.1 要有学生操作的场地、仪器、试剂

按现行化学实验的配备, 仅能满足学生完成所编教科书中的学生实验及演示实验内容, 且教材中有许多演示实验, 可以改进为学生的探究性实验, 有许多的演示实验也有可改进的成份。学生实验也存在很多的憋病, 几乎是照方抓药。要改变化学教学现状, 推进创新教学, 就要求学生主动的学习, 充分发挥学生的各种能力, 用学生已有的知识去建构新知识, 这对化学实验室提出了更高的要求。学生对一个实验的实施可能有许多种方案, 需要各种不同的仪器、试剂, 如果实验不能满足学生的最低要求, 一些基本的试剂, 仪器都没有, 学生的方案就得不到实施, 设想、猜想都变成了空想, 化学教育就得不到拓展和提高, 学生能力的培养也受到很大的限制。如甲烷的制取性质实验效果一直较差, 有关资料提供了其他的实验方法, 实验室由于缺乏相应的设施而无法进行。因此, 化学实验室不应按某教材配置, 应以某教材为主线, 考虑学生的知识基础 (文化层次) , 生活环境, 适当的拓宽仪器、试剂的配置。使学生能想到的大部分实验都能实施, 让实验室成为培养学生能力的主战场。

2.2 学生的学, 需要教师的导, 应加强实验教师队伍

现在许多学校的化学实验员只是文化水平相当低的工人, 有的学校甚至没有专门实验员, 化学教师的教学重点也仅仅是传授知识, 化学实验仅是化学教学的调味品。比如说, 有这样一个学校, 由于许多人认为化学试剂管理危险大、毒害大、仪器管理又繁琐, 没有任何人愿意去化学实验室工作, 结果学校领导指定了一个仅小学文化层度, 对化学一无所知的工人为化学实验员, 仪器的名称都说不上, 更谈不上能科学管理, 他又怎能承担学生的实验指导呢?这类学校的化学实验就可想而知。而现代化学教学, 既要学生敢想, 更要求学生敢做, 化学实验室应定期为学生开放。由于化学实验也有很多的危险因素, 试剂、仪器也要求生学能合理使用, 这不仅要求学生能有时间实施自己的实验方案, 能对自己的猜想进行实验。由于学生的知识层次较低, 也要求教师做重点的指导, 以避免试剂不必要的浪费, 仪器不必要的损坏, 甚至于造成不必要的危险。对学生的实验进行正确辅导, 协助学生顺利完成实验。让学生做到有目的实验, 避免学生盲目实验。在实验中, 培养学生的进取心, 创新精神和成就感, 这就要求化学实验员不仅能熟悉教材、熟悉仪器, 做到周密、细致、耐心的管理实验试剂、仪器, 能按教材准备实验, 还应该有较深的学科知识, 及较高的理论水平和较强的实验能力, 能独立指导实验, 把精力投入到实验研究上, 攻克难点实验, 填补空白实验。这就要求增加化学实验员, 提高化学实验员的素质, 有关部门应加强实验员队伍的培训。

2.3 化学实验室不仅应配备较宽领域的仪器, 试剂, 还应配备有关专业资料

学生的知识层次比较低, 思维面比较窄, 考虑的问题比较单纯, 设计的实验比较片面, 且实验操作也比较差, 仪器、试剂的性能、性质掌握得也不全, 实验方案的可操作性往往比较弱。这就要求教师对学生进行正确指导, 为学生提供借鉴的资料, 让学生能通过实验、查阅资料、教师用资料中的依据指导学生等手段, 使学生不断完善自己的设计方案。在此过程中, 让学生体会到有据可依, 有据可查, 还有许多东西需要学, 以此激励学生的探究精神, 激发学生的学习积极性。

化学实验专业资料对于绝大部分地方来说很难买到, 而人们在接受高等教育时, 这方面知识虽然接触不少, 了解也很多, 但作为实验的专业人员, 知识掌握的系统性还是欠缺, 理论也了解不是很透彻。要专门从事此项工作, 并适应现代的化学教育, 就必须进行系统的, 整体的自学, 这就需要书籍、资料, 有关部门不仅要重视仪器、试剂、设备的配置, 也应加强有关书籍资料的配置。

参考文献

[1]彭钢, 张晓东.课程理念的更新[M].首都师范大学出版社, 2001.

[2]潘鸿章, 姜淦萍, 孔令鹏, 等.化学研究性学习[M].华东理工大学出版社, 2002.

6.微型实验与《实验化学》创新教学 篇六

《实验化学》是新中国成立以来首次将化学实验设置成独立的选修模块。该课程作为浙江省高考必考模块在全省开设的过程中遇到了课时不足、仪器短缺、药品消耗量大、环境污染严重等困难。教学过程多沿用标准化的仪器组合,程式化的操作规程,侧重于操作模仿层面,缺乏对创新精神的养育。

近年来,微型实验的仪器材质、功能、安全性及操作简化程度进步明显。[1]其简约、绿色、易操作、适合单人实验的优势能克服《实验化学》教学过程中遇到的部分困难,实现实验的创新教学。

一、微型实验优化教学模式

化学实验教学模式通常为演示讲授式和学生分组实验。这两种模式都不能让学生独自完成全部实验内容,无需主动提出和发现问题,无法对解决问题的思路和方法进行尝试探究。以探究实验为主体的单人随堂实验虽然给予学生发现问题、科学尝试、解决问题的机会。然而常规实验仪器价格高、装置复杂、药品用量大、污染严重,不宜带入教室等因素,制约了单人随堂实验的开设。

使用微型实验技术可以解决以上问题。例如“Cl2的生产原理和性质”这一节中,既有工业上电解法制Cl2的模拟实验,又介绍实验室制Cl2的方法,还要完成Cl2性质实验。教学量大,教学节奏快,空气污染严重。我们布置了相关研究课题,让学生通过书本、网络寻找实验方案,选用微型实验完成教学任务。图1是电解法制Cl2的微型装置,充满H2、Cl2混合气的肥皂泡能被点燃;图2是用废CD盒改制的实验室制Cl2和性质检验装置。微型实验的Cl2产量少,便于尾气处理,可在教室内进行。再如“火柴头中硫元素、氯元素检验”的常规实验需点燃十余根火柴,分步检验两种元素,室内污染严重且成功率低。运用图3所示微型实验装置只需1根火柴就能观察到SO2使酸性KMnO4褪色现象,侧转试管使AgNO3浸没火柴头又现白色AgCl沉淀。操作简单、污染少、成功率高。

实验后三天和两周,对“氯气”实验教学效果进行跟踪测试,结果如下表。

跟踪测试表明使用微型实验,让学生亲手实践,得到的感性材料更易接受,不易遗忘。

二、从思维创新的角度来审视微型化学

创新思维是指有创建的思维,即通过思维不仅揭露客观事物的本质及内在联系,而且能指引人们去获得新知识或以前未曾发现的问题解释。在教学中表现为对知识的牢固掌握和实验探究能力的增强。

1. 微型化学实验有助于掌握知识

化学实验知识包括实验事实、实验仪器和药品安全知识。获取实验事实的途径是提供直观材料,让学生亲手实践。微型实验让学生亲自动手,近距离观察,获得的感性材料比较完整、清晰、正确。微型化的实验装置是常规实验装置的变形,让学生明白常规实验装置的原理以后再用微型实验装置进行分析、探究,正是创新精神的体现。

我们对使用相同教材的两个平行班作对照实验:08届A班级作为实验班,用微型实验代替部分常规实验,08届B班级作为对照班,沿用常规实验,教学成绩变化如下表:

结果显示,实验班的教学效果好。访谈发现,微型实验给学生一个探索问题,获取知识的机会。他们在获取知识后有一种强烈的愉悦感,这种愉悦感将实验提供的感知兴趣演变为探究兴趣,成为大幅提高学习成绩的动力。这种愉悦感在所谓的“差生”中表现明显,因而转化效果也更显著。

2. 微型实验提升实验探究能力

实验探究能力是在教学中运用实验来探究化学物质及其变化本质和规律的能力。[2]提升实验探究能力包含以下两个途径。

(1)增加主体活动量

一般而言,主体活动量越大,越能发现和解决问题。微型实验赋予学生大量单人作业的机会,教学活动量大增,为学生提出问题提供可能。

例如课题实验“亚硝酸钠和食盐的鉴别”,方案很多,现象复杂,若仅用单一的性质实验让学生体会两者化学性质之差异稍显苍白。运用微型实验:在塑料投影胶片上,将亚硝酸钠溶液排成3行3列之矩阵。分别加入 ①Na2S和稀H2SO4、②铜屑和稀HCl、③酸性KMnO4、④酸化的K2Cr2O7、⑤溴水、⑥先加AgNO3,后加稀HNO3、⑦苹果、⑧酚酞、⑨KI和稀H2SO4,观察现象,推断NaNO2化学性质。在研究NaNO2溶液显碱性时,多数学生发现NaNO2饱和溶液能使酚酞变红,稀溶液不使酚酞变红。另有部分学生发现稀H2SO4会使KI变黄,认为这一NaNO2的检验方案值得商榷;还有同学用水果作尝试,发现越“酸”的水果被氧化而褐变的速度越快。实践证明,开展微型实验有助于发现问题和提出问题。

(2)激发主体求知欲

求知欲是人追求某种现象或某个问题的内部动因。微型实验让学生人人动手,不仅发现了许多问题,也激起了学生的好奇心和求知欲,形成自觉型实验态度。在进行电解饱和食盐水实验后,有同学提出电解食盐稀溶液现象如何?我们设计了微型探究实验,几乎所有学生都发现有氧气生成。还有同学在课余用铜电极电解饱和食盐水,并对电解取得的橙色沉淀做深入分析。新现象的发现,新假设的提出,是顺利解决问题的关键,这些书本中未出现的现象激励着学生去学习更多知识。

三、微型实验与高中化学教法整合的新进展

1. 微型“分钟实验”营造教学情境

“分钟实验”是简单、快速、不用特殊实验仪器的小实验,[3]具有快速高效的特点。在赋予学生亲自操作机会的同时营造了教学情境。例如“用纸层析法分析Fe3+和Cu2+”新授课引课时,先给学生一支粉笔,分别用红色水笔和蓝色水笔在接近粉笔底部的同一地方画圈,再放于水中进行层析分离,如图4。通过实验,学生不仅获得了层析的初步印象和操作步骤,更激发其系统、深入学习层析技术的欲望,达到营造教学情景的目的。

2. 微型“发现实验”激发思维动机

“发现实验”是指在每节课的开头,用简单的实验提出问题,引导学生进入本节课的学习;也可在前一节课尾声用实验引出值得思考的问题,留待下次上课解决。例如在上“水果中维生素C含量的测定”前,我们给学生一片维生素C药片,半滴管白醋,数滴淀粉溶液,一小撮碘盐,引导学生在六孔井穴板(或小量杯)中检验食盐中的碘元素。结果四分之一的学生发现淀粉变蓝,证明有I2生成,现象如图5。其余学生却未见淀粉变蓝。造成这种现象的原因是什么?学生通过后续学习懂得了维生素C能把IO3-还原成I2,进而继续还原成I-的事实,明白了药品用量对实验结果的巨大影响。

3. 整合手持技术开发微型定量实验

我国部分地区的中学实验室已经开始配备传感器、数据采集器,为利用传感器进行微型实验提供了物质基础。我们使用Vernier LabPro数据采集器和电流传感器,Logger Pro数据处理软件在六孔井穴板中利用电解法测定阿伏加德罗常数。电解时间从1小时缩短到20分钟;采用电脑自动积分获得电量,避免电流突变引起的误差。实验过程无需守候观察电流变化,赢得了宝贵的教学时间。随着化学实验探头配备的不断完善,微型实验与手持数据采集器的整合成为研究的又一方向。

正如戴安邦先生写给微型实验的题词:“大力推行微型实验……学生在实验室的作业中,不仅学到第一手的知识技能,更能受到科学思维与方法的训练。”实验教学改革是在实验设计和仪器发展的基础上,兼容并包地创新运用多种先进教学方法,优化教学质量。期待微型实验使每位学生萌发的创新之花都结出丰硕的果实。

参考文献:

[1] 宋心琦.关于发展和推广微型化学实验的一点看法[J].发明与创新(微型实验专辑),2007(7):1-2.

[2] 王祖浩,王磊.化学课程标准(实验)解读[M].湖北:湖北教育出版社,2004:212.

7.实验教学化学实验论文 篇七

实验在化学教学中的作用非常显著,不仅可以直观地提供给学生理性的知识,还有利于激发学生学习化学的动力和兴趣,使学生掌握化学知识和实验技能,

培养学生解决化学问题的能力和科学态度,因此提高实验教学的有效性和趣味性就成为提高化学课堂教学有效性的基础,但是化学教材中的实验多为验证性实验,一般由教师演示实验,学生观察现象,

归纳得到物质的性质,或者再由学生做类似的实验检验,学生被动接受知识,只是验证了原先从课本中得到的结论,学习过程缺乏探索的乐趣。

新课程的化学实验教学,淡化了这种知识体系,而更注重与学生是否会用化学知识解决问题,教师应该发挥自主的教学能动性,将验证性实验改为探究性实验教学,可以采用小组合作探究的方式进行,也更有利于培养学生的合作性。

探究性实验教学模式可以按照“设疑激发兴趣———设计实验———实验探究———归纳总结———运用创新”逐步实现,在设疑激发兴趣部分教师可以采用多种方式,

可以播放一段与课题相关的有趣的视频、猜谜语或者直接为学生演示一个“出乎意料”的实验,也可以结合身边的化学来激发学生的探究兴趣,那么怎样实施探究性实验以使实验教学适应新课程的要求呢?下面举几个例子简单说明。

1.探究食用加碘盐中碘元素的存在形式

碘元素的相关性质在必修1海水中的元素一节学习,食用加碘盐中碘元素的存在形式到底是IO3-还是I-还是I2呢?这就可以采用小组合作实验探究的方式来完成,首先各小组分别讨论出实验原理,

并根据原理设计出各组的实验方案,根据实验方案进行实验探究,学生设计出了三个实验探究方案:①如果是以碘单质的形式存在,加入淀粉会变蓝;②如果是以碘离子的形式存在,根据2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O,I2遇淀粉变蓝进行探究;③如果是以IO3-的形式存在,

根据IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O,I2遇淀粉变蓝的原理设计方案进行探究。

以上的实验探究都是通过学生的主动合作而形成,即达到了开拓思维交流合作的目的,又使学生的知识和能力在实验中得到加强、训练,充分体现了科学探究的乐趣,领悟了科学的思想和精神。

上述探究完成后,可以运用创新,让学生探究海带中碘元素的存在形式?还可以提出问题:如果在家庭中,如何设计实验在家完成食用含碘盐中碘元素存在形式的探究?完成从理论到实际生活中化学知识的应用,让学生深刻体会到化学与生活是息息相关的`。

2.探究铁及其化合物的性质

教材中给出了探究铁的化合物的性质所需要的试剂以及仪器等,但是如果直接让学生根据课本知识完成实验学生可能兴趣不大,可以从引入上做些文章来激发学生的兴趣,比如可以拿一瓶补血剂药片,问学生“补血剂里面有铁,

那么铁的存在形式是什么呢?”结合身边常见的补血剂,学生兴趣会被调动起来,更愿意去探究补血剂中铁的存在形式,实质上就是探究铁的化合物的相关性质。

3.原电池的实验探究

常规来说,大多数教师可能会演示教材中的铜锌原电池的实验,实验现象明显,但是感觉比较枯燥,学生的兴趣会不够高,而实验的目的不仅是让学生获取知识,更重要的是在获取知识的过程中体现知识的形成和发展过程,

在实验教学中,要多设计有益于学生探究的环节,所以在原电池的实验探究中,我增加了利用水果电池使没装电池的电子表工作的实验、利用学过的原电池知识让学生设计实验让没装电池的贺卡发出音乐,学生的探究热情大增,

还利用身边的易拉罐、木炭、食盐溶液做出了其它的原电池,学生的探索能力和设计能力远远超过教师的想象,学生不仅很好地掌握了原电池的基础知识,并且对原电池在生活中的应用有了更直接的体验。

二、结语

8.化学实验仪器 篇八

分析化学实验安全知识

1.1 实验室规则

(1)课前应认真预习,明确实验目的和要求,了解实验的内容、方法和基本原理。

(2)实验时应遵守操作规则。注意安全,爱护仪器,节约试剂。

(3)遵守纪律,不迟到,不早退,保持室内安静,不要大声谈笑。

(4)实验中要认真操作,仔细观察各种现象,将实验中的现象和数据及时并如实地记在报告本上。根据原始记录,认真地分析问题、处理数据,写出实验报告。

(5)实验过程中,随时注意保持工作地段的整洁。火柴、纸张和废品只能丢入废物缸内,不能丢入水槽,以免水槽堵塞。

(6)实验完毕后,将玻璃容器洗净,公用设备放回原处,把实验台和药品架整理干净,清扫实验室。最后检查门、窗、水、电、煤气是否关好。

1.2 化学实验室的安全知识

实验室安全包括人身安全及实验室、仪器、设备的安全。分析化学实验室在安全方面主要应预防化学药品中毒、操作过程中的烫伤、割伤、腐蚀等人身安全和燃气、高压气体、高压电源、易燃易爆化学品等可能产生的火灾、爆炸事故以及自来水泄漏等事故。

在分析化学实验中,经常使用水、电、煤气和易损的玻璃仪器,并常碰到一些有毒的、有腐蚀性的或者易燃、易爆的物质。由于不正确或不经心的操作,以及忽视操作中必须注意的事项往往都有可能够造成着火,爆炸和其他不幸的事故发生。因此重视安全操作,熟悉一般的安全知识是非常必要的。而且注意安全是每个人的责任,发生事故不仅损害个人健康,还会危害到他人,使国家财产受到损失,影响工作的正常进行。所以我们必须从思想上重视安全,决不要麻痹大意,但也不能盲目害怕而缩手缩脚不敢做实验。

安全措施是为了保护实验的顺利进行,而决不是实验的障碍。为此必须熟悉和注意以下几点:

(1)必须熟悉实验室及其周围环境和水闸、电闸、灭火器的位置。

(2)使用电器时,要谨防触电,不要用湿的手、物去接触电插销。实验完毕后及时拔下插销,切断电源。

(3)易挥发的有毒或强腐蚀性的液体和有恶臭的气体,要在通风柜中操作(尤其是用它们热分解试样时),绝不允许在实验室加热。

(4)为了防止试剂腐蚀皮肤或进入体内,不能用手直接拿取试剂,要用药勺或指定的容器取用。使用浓酸、浓碱及其他具有强烈腐蚀性的试剂时,操作要小心,防止腐蚀皮肤和衣物等。浓酸、浓碱如果溅到身上应立即用水冲洗,洒到实验台上或地面上时要立即用水冲稀而后擦掉。取用一些强腐蚀性的试剂如氢氟酸、溴水等,必须戴上橡皮手套。

(5)不允许将各种化学药品任意混合,以免引起意外事故,自行设计的实验必须和教师讨论,征得同意后方可进行。

(6)对易燃物(如酒精、丙酮、乙醚等)、易爆物(如氯酸钾),使用时要远离火源,敞口操作如有挥发时应在通风柜中进行。试剂用后要随手盖紧瓶塞,置阴凉处存放。低沸点、低闪点的有机溶剂不得在明火或电炉上直接加热,而应在水浴、油浴或可调电压的电热套中加热,用完后应及时加盖存放在阴凉通风处。

(7)热、浓的高氯酸遇有机物常易发生爆炸,如果试样为有机物时,应先用浓硝酸加热,之与有机物发生反应,有机物被破坏后,再加入高氯酸。蒸发高氯酸所产生的烟雾易在通风橱中凝聚,经常使用高氯酸的通风橱应定期用水冲洗,以免高氯酸的凝聚物与尘埃、有机物作用,引起燃烧或爆炸,造成事故。

(8)汞盐、砷化物、氰化物等剧毒物品,使用时应特别小心。氰化物不能接触酸,因作用时产生氰化氢(剧毒!)。氰化物废液应倒入碱性亚铁盐溶液中,使其转化为亚铁氰化铁盐类,然后作废液处理。严禁直接倒入下水道或废液缸中。用过的废物不可乱扔、乱倒,应回收或进行特殊处理。不可将化学试剂带出实验室。

(9)酸、碱是实验室常用试剂,浓酸碱具有强烈腐蚀性,应小心使用,不要把它洒在衣服或皮肤上。所用玻璃器皿不要甩干。在倾注或加热时,不要俯视容器,以防溅在脸上或皮肤上。实验用过的废酸应倒入指定的废酸缸中。

(10)实验室内严禁饮食、吸烟,一切化学药品严禁人口。切勿以实验用容器代替水杯、餐具使用。决不允许用舌头尝试药品的味道。实验完毕后需将手洗净,严禁将食品及餐具等带入实验室中。

(11)要特别注意煤气或天然气的正确使用,严防泄漏!在用煤气或天然气灯加热过程中,火源要与其他物品保持适当距离,人不得较长时间离开,以免熄火漏气。用完煤气或天然气灯要切实关闭燃气管道上的小阀门,离开实验室前还要再查看一遍,以确保安全。用完煤气后,或遇临时煤气中断供应时,应把煤气龙头关好,如遇漏气时,应停止实验,进行检查。

(12)使用高压气体钢瓶时,要严格按操作规程进行操作。例如在原子吸收光谱实验室中所用的各种火焰,其点燃与熄灭的原则是:前者先开助燃气,再开燃气;后者先关燃气,再关助燃气(即燃气按“迟到早退”的原则开启和关闭)。乙炔钢瓶应存放在远离明火,通风良好,温度低于35℃的地方。钢瓶在更换前仍应保持一部分压力。

(13)实验过程中万—着火,不要惊慌,应尽快切断电源或燃气源,用石棉布或湿抹布熄灭(盖住)火焰。密度小于水的非水溶性有机溶剂着火时,不可用水浇,以防止火势蔓延。电器着火时,不可用水冲,以防触电,应使用干冰或干粉灭火器。着火范围较大时,应尽快用灭火器扑灭,并根据火情决定是否进行报警。

(14)使用汞时应避免泼洒在实验台或地面上,使用后的汞应收集在专用的回收容器中,切不可倒入下水道或污物箱内,万一发现少量汞洒落,应尽量收集干净,然后在可能洒落的地方洒上一些硫磺粉,最后清扫干净,并集中作固体废物处理。

(15)启开易挥发的试剂瓶时,尤其在夏季,不可使瓶口对着自己或他人脸部,以防万一有大量气液冲出时,造成严重烧伤。

(16)如果发生烫伤或割伤,可先用实验室的小药箱进行简单处理,然后尽快去医院进行医治。

(17)使用自来水后要及时关闭阀门,遇停水时要立即关闭阀门。以防来水后发生跑水,离开实验室前应再检查自来水阀门是否完全关闭。

(18)实验完毕后,值日生和最后离开实验室的人员应负责检查门、窗、水、煤气是否关好,电闸是否断开。

1.3实验室中意外事故的急救处理

实验室内备有小药箱,以备发生事故临时处理之用。下面介绍一些遇到意外伤害时的处理办法:

(1)割伤(玻璃或铁器刺伤等)

先把碎玻璃从伤处挑出,如轻伤可用生理盐水或硼酸溶液擦洗伤处,涂上紫药水(或红汞水),必要时撒些消炎粉,用绷带包扎。伤势较重时,则先用酒精在伤口周围擦洗消毒,再用纱布按住伤口压迫止血,立即送医院缝合。

(2)烫伤

可用10%高锰酸钾溶液擦灼伤处,若伤势较重,撒上消炎粉或烫伤药膏,用油纱绷带包扎。

(3)受强酸腐伤

先用大量水冲洗,然后擦上碳酸氢钠油膏。如受氢氟酸腐伤,应迅速用水冲洗,再用5%苏打溶液冲洗,然后浸泡在冰冷的饱和硫酸镁溶液中半小时,最后敷上硫酸镁26%、氧化镁6%、甘油18%、水和盐酸普鲁卡因1.2%配成的药膏(或甘油和氧化镁2:1悬浮剂涂抹,用消毒纱布包扎),伤势严重时,应立即送医院急救。

当酸溅入眼内时,首先用大量水冲眼,然后用3%的碳酸氢钠溶液冲洗,最后用清水洗眼。

(4)受强碱腐伤

立即用大量水冲洗,然后用1%柠檬酸或硼酸溶液洗。

当碱溅入眼内时,除用大量水冲洗外,再用饱和硼酸溶液冲洗,最后滴入蓖麻油。(5)磷烧伤

用1%硫酸铜,1%硝酸银或浓高锰酸钾溶液处理伤口后,送医院治疗。(6)吸入溴、氯等有毒气体

可吸入少量酒精和乙醚的混合蒸汽以解毒,同时应到室外呼吸新鲜空气。(7)汞泄漏

立即用滴管尽可能将汞拾起,然后用锌皮接触使成合金而消除之,最后撒上硫磺粉,使汞与硫反应,生成不挥发硫化汞。

(8)触电事故

应立即拉开电闸,截断电源,尽快地利用绝缘物(干木棒,竹竿)将触电者与电源隔离。

(9)火灾

酒精及其他溶于水液体着火,可用水灭火;汽油、乙醚等有机溶剂着火时可用沙土扑灭;导线或电器着火时,先切断电源,用CCl4灭火器灭火。

以上事故如果严重,伤者应立即送医院医治。

1.4 实验室中的一些剧毒,强腐蚀物品知识

实验室常会用到一些剧毒或强腐蚀的物质,为了正确使用和处理这些物质,下面介绍一下它们的性质和处理办法。(1)氰化物和氢氰酸

如氰化钾、氰化钠、丙烯腈等,系烈性毒品,进入人体50 mg即可致死。甚至与皮肤接触经伤口进入人体,即可引起严重中毒。这些氰化物遇酸产生氢氰酸气体,易被吸入人体而中毒。

在使用氰化物时严禁用手直接接触,大量使用这类药品时,应戴上口罩和橡皮手套。含有氰化物的废液,严禁倒入酸缸。应先加入硫酸亚铁使之转变为毒性较小的亚铁氰化物,然后倒入水槽,再用大量水冲洗原贮放的器皿和水槽。

(2)汞和汞的化合物

汞的可溶性化合物如氯化高汞,硝酸汞都是剧毒物品,实验中应特别注意金属汞(如使用温度计,压力计,汞电极等)。因金属汞易蒸发,蒸气有剧毒,又无气味,吸入人体具有积累性,容易引起慢性中毒,所以切不可以麻痹大意。

汞的密度很大(约为水的13.6倍),作压力计时,应该用厚玻璃管,贮汞容器必须坚固,且应用厚壁的,并且只应存放少量汞而不能盛满,以防容器破裂,或因脱底而流失。在装置汞的容器下面应放一搪瓷盘,以免不慎洒在地上。为减少室内的汞蒸气,贮汞容器应是紧闭密封,汞表面应加入水覆盖,以防蒸气逸出。

若不慎将汞洒在地上,它会散成许多小珠,钻入各处,成为表面积很大的蒸发面,此时应立即用滴管或毛笔尽可能将它拾起,然后用锌皮接触使其成合金而消除之,最后撒上硫磺粉,使汞与硫反应生成不挥发的硫化汞。

废汞切不可以倒入水槽冲入下水管。因为它会积聚在水管弯头处,长期蒸发、毒化空气,误洒入水槽的汞也应及时捡起。使用和贮存汞的房间应经常通风。

(3)砷的化合物

砷和砷的化合物都有剧毒,常使用的是三氧化二砷(砒霜)和亚砷酸钠。这类物质中毒一般由于口服引起。当用盐酸和粗锌制备氢气时,也会产生一些剧毒的砷化氢气体,应加以注意。一般将产生的氢气通过高锰酸钾溶液洗涤后再使用,砷的解毒剂是二巯基丙醇,肌肉注射即可解毒。

(4)硫化氢

硫化氢是极毒的气体,有臭鸡蛋味,它能麻痹人的嗅觉,以至逐渐不闻其臭,所以特别危险。使用硫化氢和用酸分解硫化物时,应在通风橱中进行。

(5)一氧化碳

煤气中含有一氧化碳,使用煤炉和煤气时一定要提高警惕,防止中毒。煤气中毒,轻者头痛、眼花、恶心,重者昏迷。对中毒的人应立即移出中毒房间,呼吸新鲜空气,进行人工呼吸,保暖,及时送医院治疗。

(6)常用的有毒有机化合物有苯、二硫化碳、硝基苯、苯胺、甲醇等

这些有机化合物也是很毒的,它们又常用作溶剂,用量大,而且多数沸点又低,蒸气浓,容易引起中毒,特别是慢性中毒,使用时应特别注意和加强防护。

(7)氟

氟单质常温下为淡黄色的气体,极毒,与水反应立即生成氢氟酸和氧气并发生燃烧,同时能使容器破裂,量多时有爆炸的危险。氟、氟化氢和氢氟酸对玻璃有较强的腐蚀性。氟是氧化性最强的元素,只能呈-1价。单质氟与盐溶液的反应,都是先与水反应,生成的氢氟酸再与盐反应;通入碱中可能导致爆炸。水溶液氢氟酸是一种弱酸。但却是腐蚀性最强的氢卤酸,如果皮肤粘到,将一直腐蚀到骨髓。氟可与所有元素发生反应(除氦、氖、氩)。

(8)氯

氯单质常温下为黄绿色气体,可溶于水,1体积水能溶解2体积氯气。剧毒,与水部分发生反应,生成氢氯酸与次氯酸,次氯酸不稳定,分解放出氧气,并生成次氯酸,氧化性很强,可用于漂白。氯的水溶液称为氯水,不稳定,受光照会分解成氢氯酸与次氯酸。氢氯酸是一种强酸。氯有多种可变化合价。氯气对肺部有强烈刺激。氯可与大多数元素反应。

(9)溴

溴单质在常温下为深红棕色液体,可溶于水,100g水能溶解约3g溴。挥发性极强,有毒,易蒸发成红色蒸气,蒸气强烈刺激眼睛、粘膜等,能损伤眼睛、气管、肺部,触及皮肤,轻者剧烈灼痛,重者溃烂,长久不愈。使用时应带橡皮手套。

溴的水溶液称为溴水。溴单质需要加水封存,防止蒸气逸出危害人体。溴有氧化性,有多种可变化合价,常温下与水微弱反应,生成氢溴酸和次溴酸。

其他遇到的有毒、腐蚀性的无机物还很多,如磷、铍、铊、铅的化合物,浓硝酸、碘蒸气等,使用时都应加以注意,这里不一一介绍。

1.5灭火常识

(1)一般有机物,特别是有机溶剂,大都容易着火,它们的蒸汽或其他可燃性气体、固体粉末等(如氢气、一氧化碳、苯、油蒸气)与空气按一定比例混合后,遇到火花时(点火、电火花、撞击火花)就会引起燃烧或猛烈爆炸。

(2)由于某些化学反应放热而引起燃烧,如金属钠,钾等遇水燃烧甚至爆炸。

(3)有些物品易自燃(如白磷遇空气就自行燃烧),由于保管和使用不善而引起燃烧。

(4)有些化学试剂相混在一起,在一定的条件下会引起燃烧和爆炸(如将红磷与氯酸钾混在一起,磷就会燃烧爆炸)。

万一发生着火,要沉着快速处理。首先要切断热源、电源,把附近的可燃物品移走,再针对燃烧物的性质采取适当的灭火措施。但不可将燃烧物抱着往外跑,因为跑时空气更流通,会烧得更猛。常用的灭火措施有以下几种,使用时要根据火灾的轻重,燃烧物的性质,周围环境和现有条件进行选择:

① 石棉布:适用于小火。用石棉布盖上以隔绝空气,就能灭火。如果火很小,用湿抹布或石棉板盖上就行。

② 干沙土:一般装于砂箱或砂袋内,只要抛洒在着火物体上就可灭火。适用于不能用水扑救的燃烧,但对火势很猛,面积很大的火焰欠佳。砂土应该用干的。

③ 水:是常用的救火物质。它能使燃烧物的温度下降,但一般有机物着火不适用,因溶剂与水不相溶,又比水轻,水浇上去后,溶剂还漂在水面上,扩散开来继续燃烧。但若燃烧物与水互溶时,或用水没有其他危险时可用水灭火。在溶剂着火时,先用泡沫灭火器把火扑灭,再用水降温是有效的救火方法。

④ 泡沫灭火器:是实验室常用的灭火器材,使用时,把灭火器倒过来,往火场喷,由于它生成二氧化碳及泡沫,使燃烧物与空气隔绝而灭火,效果较好,适用于除电流起火外的灭火。

⑤ 二氧化碳灭火器:在小钢瓶中装入液态二氧化碳,救火时打开阀门,把喇叭口对准火场喷射出二氧化碳以灭火,在工厂实验室都很适用,它不损坏仪器,不留残渣,对于通电的仪器也可以使用,但金属镁燃烧不可使用它来灭火。⑥ 四氯化碳灭火器:四氯化碳沸点较低,喷出来后形成沉重而惰性的蒸气掩盖在燃烧物体周围,使它与空气隔绝而灭火。它不导电,适于扑灭带电物体的火灾。但它在高温时分解出有毒气体,故在不通风的地方最好不用。另外,在有钠、钾等金属存在时不能使用,因为有引起爆炸的危险。

除了以上几种常用的灭火器外,近年来生产了多种新型的高效能的灭火器。如1211灭火器,它在钢瓶内装有一种药剂二氟一氯一溴甲烷,灭火效率高。又如干粉灭火器是将二氧化碳和一种干粉剂配合起来使用,灭火速度很快。

⑦ 水蒸气:在有水蒸气的地方把水蒸气对火场喷,也能隔绝空气而起灭火作用。⑧ 石墨粉:当钾、钠或锂着火时,不能用水、泡沫灭火器、二氧化碳、四氯化碳等灭火,可用石墨粉扑灭。

⑨ 电路或电器着火时扑救的关键首先要切断电源,防止事态扩大。电器着火的最好灭火器是四氯化碳和二氧化碳灭火器。

当在着火和救火当中,衣服着火时,千万不要乱跑,因为这会由于空气的迅速流动而加强燃烧,应当躺在地下滚动,这样一方面可压熄火焰,另一方面也可避免火烧到头部。

1.6 实验室三废无害化处理

实验室所用化学药品种类多、毒性大,三废成分复杂,应分别进行预处理再排放或进行无害化处理。

1.6.1 实验室废水处理

1.稀废水处理

用活性炭吸附,工艺简单,操作简便,对稀废水中苯、苯酚、铬、汞均有较高去除率。

2.浓有机废水处理

浓有机废水处理主要指有机溶剂收集、焚烧法无害处理,建焚烧炉,集中收集,定期处理。

3.浓无机废水处理

浓无机废水,以重金属酸性废水为主,处理方法有:

(1)水泥固化法

先用石灰或废碱液中和至碱性,再投入适量水泥将其固化。

(2)铁屑还原法

含汞、铬酸性废水,加铁屑还原处理后,再加石灰乳中和。也可投放FeSO4沉淀处理。

(3)粉煤灰吸附法

粉煤灰包含SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3等,属多孔蜂窝状组织,具有较强的吸附性能。当pH 4~7 时,Hg2+、Pb2+、Cu2+、Ni2+去除率达30%~90%。

(4)絮凝剂絮凝沉降法

聚铝、聚铁絮凝剂能有效去除Hg2+、Cd2+、Co2+、Ni2+等离子。

(5)硫化剂沉淀法

Na2S、FeS使重金属离子呈硫化物沉淀析出而除去。

(6)表面活性剂气浮法

常用月桂酸钠,使重金属沉淀物具有疏水性上浮而除去。

(7)离子交换法

是处理重金属废水的一种重要方法。

(8)吸附法

活性炭价格高,利用天然资源硅藻土、褐煤、风化煤、膨润土、粘土制备吸附剂,物美价廉。适用于处理低浓度重金属废水。

(9)溶剂萃取法

常用磷酸三丁酯、三辛胺、油酸、亚油酸、伯胺等,操作简便。萃取剂磷酸三丁酯可脱除高浓度酚,含酚废水多采用此法处理。聚氨酯泡沫塑料吸附法处理高浓度含酚废水,去除率达99%。表面活性剂Span-80对酚去除率也达99%。

4.废酸废碱液处理

对废酸废碱液,采用中和法处理后排放。

1.6.2 实验室废气处理

化学反应产生的废气应在排风机排入大气前做简单处理,如用NaOH、NH3·H2O、Na2CO3、消石灰乳吸附H2S、SO3、HF、Cl2等,也可用活性炭、分子筛、碱石棉吸附或吸附剂负载硅胶、聚丙烯纤维吸附酸性、腐蚀性、有毒气体。

1.6.3 实验室废渣处理

化学处理、变废为宝。如从烧碱渣制取水玻璃,盐泥制取纯碱、氯化铵,硫酸泥提取高纯硒,也可用蒸馏、抽提方法回收有用物质。对废渣无害化处理后,定期填埋或焚烧。

参考文献

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