化学实验条件控制策略.docx

第 第 PAGE 1 页 化学实验条件控制策略 化学这门学科主要以实验为主，化学实验属于我们探究物质 性质、研究化学原理的一个途径，因此考查学生对化学实验 掌握的情况，也就成为了考试中的重点内容。因此，笔者探 究了在进行化学实验时怎样对实验条件进行控制，望学生可 以更好的掌握实验规律，以便在考试中取得一个满意的成绩。 探究；化学实验；实验条件；控制策略 化学实验中物质变化必须具备的外部因素就是实验条件，物 质所具有的性质需要在特点的条件下才能够显示出来，其中 有些反应需要对反应条件进行控制，甚至在进行同一个实验 时，如果控制的条件存在误差，那么物质的反应过程以及最 终产物都有可能出现变化。按照实验需要对实验条件进行科 学控制，能够使式样的成功几率变大。笔者重点讨论了控制 实验条件的方法，具体如下。 控制反应物 控制反应物的浓度 例如，在进行氢气制取时，选用稀硫酸就能够达到实验目的， 而进行铜和硫酸反应实验室时，必须应用浓硫酸才能够顺利完成实验。又如制取氯气时，必须应用浓盐酸。 控制反应物的纯度 例如，在氢气制取时，需要应用到稀硫酸和锌粒，为了可以 快速发生反应，应该使用含有一定杂质的锌粒做实验，使其可以构成原电池，进而加快反应[1]。而在作锌、铜原电池实验时，使用的锌纯度必须非常的高，这样才能使实验成功。 控制反应物的状态 控制反应物状态主要目的就是对反应速率进行控制，例如： 制取二氧化碳气体时，因为粉末状的碳酸钠会与稀盐酸快速发生反应，很难对其进行控制，因此，应该选取块状的碳酸钠来做实验，这样反应的气流才不会过快。而在制取氨气时， 为了使反应物的实际接触面积变大，加快反应速度，通常都会应用粉末状的碱石灰与 NH4Cl 进行反应。 控制外界条件 对温度进行控制 通常情况下控制实验温度的方式有很多种，如，水浴加热、间接加热、沙浴加热、直接加热等。有少部分实验必须还需要应用冷凝等降温方式进行降温处理。一般情况下加热的仪器包括酒精喷灯和酒精灯[2]。譬如：实验室制氯气、氧气、 甲烷、氨气等气体时必须进行加热处理。银镜反应过程中乙酯需要应用水浴的方法进行加热；又如制溴苯时，需要应用蒸馏法来将物质分离开，这就需要应用冷凝控制。 对光照进行控制 光照应该属于热反应，有一些物质在光照的条件下就会发生反应，例如,氯气和甲烷、氯气和氢气等在光照下就会反应。 还有如果将液溴和甲苯放在阳光下，就会发生甲基取代反应。因为HNO3 以及 HClO 和 AgNO3 等这些物质见光就会产生分解，所以一定要将他们放在棕色试剂瓶中进行保存。 对点燃进行控制 点燃一般都是对可燃物质讲的，如果想要可燃物质达到某一 温度，就需要将该物质点燃，而还需注意的是这里的点燃不 同于加热。例如：镁和钠在氯气中都能够进行燃烧。 对压强进行控制 气体反应通常就需要对压强进行控制，例如：喷泉实验，要 检查气体装置的气密性，就是利用控制压强变化完成的。在 对有气体参与的可逆反应时，就需要对压强进行控制，以观 察实验现象，然后归纳结果。 对催化剂进行控制 催化剂主要的作用就是对化学反应速率进行控制，通常是加 快反应速率。我们经常接触实验有很多，如过氧化氢分解以 及实验室制氧气时，就需要应用二氧化锰做催化剂[3]。又如制溴苯时，溴和铁粉反应会生成 FeBr3,而 FeBr3 就是能够起到催化剂的作用。 控制反应过程中的介质条件 对溶液的酸碱性进行控制 在一部分有机实验中就需要严格控制溶液的酸碱性，例如： 检验卤代烃中存在的卤原子时，应该先把卤代烃进行水解处 理，然后在水解溶液中加入适当的 HNO3 酸化，最后在加入适当的 AgNO3 溶液，这样可以防止碱性环境下水解后出现Ag2O 褐色沉淀，对实验结果造成干扰。又如醛类物质和Cu(OH)2 反应实验时，在制备 Cu(OH)2 的过程中一定要多加入 NaOH，这样才能保证实验的成功。 对溶液的导电性进行控制 电解水试验过程中，为了提高溶液的导电性，一般需要在水中加入一定量的稀 NaOH 和稀硫酸，这不会对结果造成影响。 对溶剂进行控制 化学实验中溶剂所起到的作用也不容忽视，例如：HCl 这种气体在有机溶剂苯中不会产生导电性，而在水中溶解就能够 表现出极强的导电性质。例如：如果将卤代烃防止在两种不 相同的溶剂中，就会发生不相同的反应，产生两种一致的产 物。 结语 总而言之，想要对化学反应进行研究，就必需重视实验条件 的控制，特别是在实际生产和生活中，按照实际要求选择不 同的条件，对反应进行有效控制，能够使获得令人满意的效 果。 [1]徐妲,钟绍春,马相春等.基于翻转课堂的化学实验教学模式及支撑系统研究[J].远程教育杂志,2019(5):107~112. [2]吴俊明.发展化学实验教学研究需要大智慧在《化学教 学》实验教学高级研修班上的讲