学习中学化学实验的相关知识

王摩尔

化学是一门以实验为基础的自然科学，许多重大发现和成果都是通过化学实验得到的。实验探究活动一般是按照：操作、现象、结论来进行，在实验探究活动中不但要做好化学实验，还应该细心观察每一个化学实验的现象，客观、准确、恰当的把实验现象描述出来。下面就中学化学实验的相关知识简述于后，希望能对你的学习有帮助。

一、对化学实验现象的观察

⒈ 实验观察的三个阶段：

变化前、变化中、变化后。

⒉ 观察内容可以分三类：

⑴ 形态：包括物质的状态（气、液、固）、溶解、沉淀的析出、气泡、气味等；

⑵ 外观：包括物质的颜色、烟、雾、浑浊等；

⑶ 能量：包括物质变化中发生的光、电、热、声、爆（炸）等。

⒊ 化学实验的三种类型：

⑴ 物质燃烧实验；

⑵ 加热固体物质实验；

⑶ 在溶液中进行的化学实验。

这三类实验的现象存在一定的规律：

⑴ 物质燃烧实验的三个明显现象

① 放出大量的热；

② 生成了一种或几种不同于反应物（指物质的色、态、味）的产物；

③ 固体直接燃烧则发出一定颜色和强度的光；气体或固、液体转变成气体再燃烧则发出一定颜色和强度的火焰。

描述物质的燃烧现象，一般：一光、二热、三生成。

如铝条燃烧的现象是：

① 发出耀眼的白光；

② 放出大量的热；

③ 生成一种白色固体。

如硫磺在氧气中燃烧的现象是：

① 发出明亮的蓝紫色的火焰（硫磺受热先熔化再汽化后才燃烧）；

② 放出大量的热；

③ 生成一种有刺激性气味的气体。

⑵ 加热固体物质的实验现象

主要包括物质的状态、颜色、质量变化及产物中是否有水和气体产生。

例如，加热碳酸氢铵的现象：

① 有一股刺激性的气味产生；

② 试管壁上有水珠生成；

③ 有使澄清的石灰水变浑浊的气体生成；

④ 试管内的白色固体逐渐消失。

⑶ 在溶液中进行的化学反应

实验现象主要包括反应物的质量和颜色变化及溶液中是否有沉淀（包括沉淀颜色）和气泡产生。例如，在硫酸铜溶液中加入氢氧化钠溶液的实验现象是：有蓝色沉淀产生。

⑷ 观察和描述实验现象的注意事项

① 要注重对本质现象的观察：本质现象就是以提示事物本质特征的现象。

如镁带在空气中燃烧时“生成白色固体”是本质现象，因为由此现象可正确理解化学变化这个概念，而发出“耀眼的白光”则是非本质现象。因此，观察实验现象要有明确的观察目的和主要的观察对象。

② 要正确描述实验现象：要明确“光”和“火焰”、“烟”和“雾”等概念的区别，不能相互代替。不能以结论代替现象。

如铁丝在氧气中燃烧的实验现象是“火星四射、放出大量的热，生成黑色固体”，而不能用结论“生成四氧化三铁”代替“生成黑色固体”。

同时，要搞清一些容易混淆的概念和原理，如：加热和点燃；溶解于熔化；组成与构成；吸水与脱水；酸碱性与酸碱度等。

③ 要用科学的化学术语，不能口语化。

许多学生在描述实验现象时，往往用词不当，使人啼笑皆非。如：“点燃酒精灯”说成“酒精灯燃了”；“二氧化碳与澄清的石灰水反应”描述成“石灰水变白了”；“碳酸钠与盐酸反应”描述成“碳酸钠化了，冒泡了”等等。

二、完成一个实验的环节

⒈ 进入实验室前：

⑴ 有一个想法：实验目的；

⑵ 围绕该目的，寻找实现该目的的理论依据：化学原理；

⑶ 围绕目的、依据原理，设计实验方案：实验操作；

⒉ 进入实验室后：

⑴ 依据实验方案，选择实验仪器：仪器的作用、构造、使用要点、注意事项、规格、可匹配性等，特别要小心特殊仪器；

⑵ 洗涤仪器：

根据仪器的洁净程度和污物成分，可以选择：

① 酸洗、碱洗、铬酸洗液洗——自来水冲洗——蒸馏水清洗——必要时：待装液润洗。

② 洗净的标准是：附着在玻璃仪器内壁上的水既不聚成水滴，也不成股流下。

⑶ 仪器使用之前要：检漏；

⑷ 仪器安装：先下后上、先左后右、先主后次。

一般从左至右依次为：气体的发生装置——气体的净化、除杂、干燥装置——气体参与的反应装置——气体的收集装置——(后干燥装置)——尾气处理装置。

⑸ 气密性检验：绝大多数化学实验都与气体气流、气压有关，实验装置必须密闭不漏气。

检验步骤：

① 采取某种措施，密闭一部分空气；

② 根据PV＝nRT，采取措施，制造压差；

③ 观察现象，得出结论。

⑹ 药品添加：

① 先检验气密性，后添加药品；

② 添加方式：一次性添加，逐滴添加，边用边添加。添加快慢对实验有影响否？怎样影响？

③ 记录药品用量，要有定量的素养，要有精确度的素养。

⑺ 实验中，务必考虑空气对实验是否有影响？怎样影响？怎样消除？

① 实验前：

空气的排空问题，排净的检验问题；

仪器加热的先后顺序问题：先加热还是先通气的问题。

② 实验中：目标气体量少时的运输问题；

③ 试验后：

定量实验时的残余气体的驱赶问题；

有毒、有害、有污染的残余气体在拆解仪器装置时扩散到大气的问题；

产物不能见大气的问题。

⑻ 开始实验。人不能离开实验台，眼不能离开实验仪器，手不能离开纸和笔(随时记录)观察现象、关注安全瓶、注意药品用量、控制反应的剧烈程度、注意倒吸等。

⑼ 实验结束的关注点：停止实验的先后顺序，注意事项，是否继续实验？

⑽ 仪器拆卸注意事项：拆卸顺序，安全污染，实验后化学废弃物的处理，仪器的洗涤、放回原处。

⒊ 离开实验室后：

⑴ 撰写实验报告、进行数据处理——关于小计算：求什么就假设什么，从定义式计算式入手，找出式中的各项，带入求解即可。

⑵ 进行误差分析，误差分为系统误差和偶然误差。

① 系统误差不可改变，除非改变实验原理，或者提高相关仪器的精确度，或者相关药品的灵敏度。系统误差对实验结果影响不大。

② 偶然误差可以改变：改变样品用量；增加平行实验；提高实验人员的水平。偶然误差对实验结果有影响。

三、化学实验的复习

对实验的复习，要求学生能根据实验的目的，进行实验设计，选择器材和仪器，合理设计实验步骤，正确地操作，在实验中进行正确的观察和认真的记录，并对实验现象和结果进行综合分析，给出正确解释和评价。

⒈ 对化学实验的复习可分步进行

⑴ 对每一个学生实验甚至演示实验最好重做一遍，加深印象。做实验时，不能照方抓药，要带着问题进实验室，对每一个实验不仅要知道怎样做，还要知道为什么这样做？不这样做会导致怎样的后果？

⑵ 掌握实验基本操作、仪器的用途和相关演示实验，明确这些化学实验仪器的作用与实验操作的规范要求。有了坚实的功底，在遇到实验创新题时才不会手忙脚乱。

⑶ 领会教材中的演示实验和学生实验的实验原理、实验装置、实验过程中产生的现象，分析产生现象的原因，并带着相关问题思考，如能否用其他方法、装置，完成同一实验或类似的实验。

⑷ 培养设计化学实验方案的能力。设计化学实验方案的能力，对学生来说属于要求比较高的能力层次，平时的复习中要多训练，通过一些简单的试题，写一写实验方案，训练逻辑思维和书面表达能力。

⒉ 培养综合素质和能力

学科内综合能力的培养可以从以下几方面进行：

⑴ 抓好学科主干知识。无论考试的模式和形式怎么变，而学科的主干知识则是一个永不变化的主题，因此要夯实基础，落实好每一个知识点。

⑵ 抓好学科内多个知识点的综合。在复习中以某物质纵向展开，如甲烷(组成——结构——性质——制备——用途)，还要构建知识网络结构图等，以强化学科内知识的综合。

⑶ 多思、多问、多交流。能力不是通过老师讲课和考试培养出来的，是通过平时的学习与训练逐步形成的。在平时的学习中，应勇于质疑问难，展开讨论。

⒊ 注重答题技巧的训练

解答实验题必须以物质为基础，以科学可行、安全和简约性为指导。

首先要认真阅读，弄懂试题中实验目的、要求和相关物质的性质；其次分析所应用的化学原理；对概念、规律的描述要有条理，要科学、严谨、切忌随意；对化学用语、化学专用名词的表述和书写要规范；对于简答题，答案不但要准确，还应层次分明，条理清楚，逻辑严谨，答案宜简洁，要紧扣题中的基本观点和要求，并用规范的化学术语进行答题；对开放性试题可以大胆用多种方法解答，但应使用规范性语言。