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怎麼樣的化學實驗算是成功的實驗

發布時間:2022-12-09 11:58:08

㈠ 如何在條件有限情況下做好一個化學實驗

提高一個化學實驗的成功率:
第一,溫度和濕度。溫度對實驗的影響還是很大的,會影響溶液的體積,會影響化學的反應,溫度太高會造成化學物質的分解。
第二,空氣的影響。例如空氣中一些揮發性的化學物質會對實驗造成影響,尤其是酸類的。
第三,試劑方面,在條件和經濟允許的情況下,盡量用優級純,不用分析純,做出來的實驗成功率會高很多。因為不純的試劑會含很多的雜質,對實驗造成影響。
第四,儀器設備方面,原子熒光火焰光度計,原子吸收光度計等盡量用最新的先進的設備,因為先進的設備比較自動化,數據還精準。
第五,自己所用的比色管,容量瓶,燒杯等等,都需要經過酸的泡洗,這樣才能徹底洗清玻璃上殘留的物質,才會實驗做的比較准確,
第六,盡量做平行樣。平行樣能檢測自己試驗做的好壞,而且可以選擇一個比較好的數據作為最後的實驗數據。

㈡ 實驗成功的關鍵是嚴謹的科學態度和合理的什麼

化學實驗要想成功,必須具有嚴謹的科學實驗態度,不能憑著僥幸心理、偶然的巧合就得出結論.做化學實驗要具有嚴謹的科學實驗態度,實驗方案要科學、合理,實驗步驟和操作方法要可行,不能僅靠一次實驗結果就下結論,防止偶然的發生,而造成錯誤的結論.

①嚴謹的科學態度;
②合理的實驗步驟;
③正確的操作方法.

做化學實驗要具有嚴謹的科學實驗態度,不能僅靠一次實驗結果就下結論,防止偶然的發生,而造成錯誤的結論.實驗方案、實驗步驟、操作方法要科學合理.

㈢ 請教一下 如何才能做好大學有機化學的實驗啊

有機實驗是我的強項,2000年有幸代表我們學校去參加全國的化學實驗競賽,有機實驗是我化學實驗里做的最好的,經常被老師表揚!

幾個要點:
1.興趣
2.預習和准備
3.結果和期望

首先要對有機化學這門課感興趣,其實有機相對其他化學要難一些,尤其在大學階段,因為反應機理相對復雜,反應條件和路徑都不好設計和控制,產生興趣好像並不容易,但是有機化學實驗是最能讓你有成就感的,實驗經常和日常生活息息相關,比如我大學三時我們有個實驗是從茶葉中提純咖啡因,當你從一包茶葉中提出了白白的一小撮咖啡因時,真的成就感滿溢,兩天不間斷的實驗辛苦一點都不覺得!

對於應付平時上實驗課,一定要做好預習,不要去了干什麼都不知道,現看實驗講義,這樣你的實驗很難成功!最好是在課前預習好,並在自己的小本子上用自己的語言寫下實驗步驟!記住實驗裝置圖一定要親手畫一遍,在搭建裝置時很有益處!搭建實驗裝置時一定要按照實驗裝置圖從下往上,從左向右,相信你也知道這里不細說了!

結果與期望:實驗結果是檢驗實驗成功與否的標准,但並不是唯一標准,尤其是在學生實驗階段,因為有機實驗副產物很多,往往產量很低,老師會根據你儀器搭的是否在一個平面上,是否美觀,操作是否規范,產物是否可靠,產量達到要求等綜合評分,還有一點很重要,就是你的預習報告一定要讓老師滿意,我們是檢查的不知道你們檢不檢查,這樣印象分會很高,即使得不到產品你的分數也不會很低。當然還是希望你能成功!

再補充一點並不是女生做不好實驗,我就是女生,我的有機實驗和電工實驗都是優秀!當然不可否認男孩子做實驗天分要高一些!

這是我的經驗,希望對你有所幫助!

㈣ 初中化學實驗總結和實驗的操作步驟 要全初中的

(一)實驗知識點提要

1、常用化學儀器的名稱、用途及使用時的注意事項

針對考核的基本要求,可根據儀器的用途及功能進行分類,在分類中進行比較,在比較中加深印象.

能加熱的儀器:試管、蒸發皿、燒杯(間接加熱).

用於計量的儀器:托盤天平、量簡.

用於夾持的儀器:鐵架台、試管夾.

用於加熱的儀器:酒精燈.

用於滴加少量液體的儀器:膠頭滴像

用於收集和貯存少量氣體的儀器:集氣瓶,

用於分離少量物質的儀器:漏斗.

用於攪拌和引流的儀器:玻璃棒.

2.八項重要的基本操作

八項重要的基本操作是:葯品的取用、物質的加熱、儀器裝置的連接、裝置氣密性的檢查、過濾、蒸發、玻璃儀器的洗滌、溶液的配製等.復習時,應重點掌握每項操作的方法、涉及到的儀器及操作的注意事項,特別要注意對操作失敗原因的分析.

3.實驗室規則和安全常識

安全意識是公民科學素質的重要組成部分.實驗室所用的葯品,很多是易燃、易爆、有腐蝕性或有毒的,因此在使用時一定要嚴格遵照有關規定和操作規則,保證安全.為此,要注意以下三類.

嚴格遵守實驗室「三不準」原則;

注意葯品的用量;

對可燃氣體(H­2、CO、CH4)的性質實驗,一定要注意可燃氣體的純度,以防發生爆炸;有毒氣體(CO)的實驗應在通風櫥中進行,尾氣應用適當的方法處理,以防污染空氣.

4.氣體的制備

實驗室製取氣體及其性質實驗,是屬於基本操作的簡單綜合實驗.復習時,可從所需葯品、反應原理、選用的儀器裝上、收集方法、驗滿或驗純以及注意事項等方面進行歸納總結.通過對比制氣裝置和收集裝置,突出氣體的個性及幾種氣體的共性,提高記憶效果.

有關氣體制備.

(1)氣體的發生裝置

根據所用反應物的狀態和反應條件,可分為兩類:

(2)氣體的收集裝置

根據氣體的溶解性及密度,選擇用排水法(氣體難溶於水)或向上排空氣法(氣體密度比空氣大)、向下排空氣法(氣體密度比空氣小)進行收集.

(說明:排空氣集氣法中的「向上」或「向下」不是指瓶口的取向,而是指空氣從瓶中被排出的流向)

(3)集氣瓶的多種用途

①集氣瓶:收集密度比空氣大的氣體,氣體流向是。長進短出。

比空氣輕的氣體氣體流向為「短進長出」.若瓶中盛滿水,則由短管進氣排出水,收集難溶於水的氣體.

②量氣瓶:定量收集量取氣體體積的實驗裝置,氣體「短進長出」.

③儲氣瓶:先排水集氣後,使用氣體時,用高位水(或接水龍頭)將瓶內氣體壓出,水從長管進,氣體從短管出.

④洗氣瓶:瓶內放適量液體試劑(約l/3)用於氣體的乾燥(除去水蒸氣)、凈化(吸收雜質)或性質實驗(檢驗某氣體存在或驗證某氣體性質),則應「長進短出」.

(4)裝置氣密性的檢查

不論是何種氣體的制備,都要先檢查裝置的氣密性.

(5)防倒吸

用排水集氣法將氣體集滿後,應先從水槽中取出導管,再熄滅酒精燈.

(6)棉花團的作用

用 KMnO4分解製取O2時,應將棉花團置於大試管口處,以防止 KMnO4粉末從導管口噴出。

5、物質的檢驗

物質的檢驗涉及對物質的鑒定、鑒別和推斷等多個方面.其主要內容包括:幾種氣體(O2、H2、CO2、CO、CH4)的檢驗;碳酸鹽(或CO32-)的檢驗,鹽酸、硫酸、氫氧化鈉、氫氧化鈣的鑒別等.復習時一定要熟悉有關物質的性質,尤其對一些有色特徵溶液、特徵沉澱及有關反應產生的特徵現象要有清楚的認識,這是解答這類問題的基礎和關鍵.

6.物質的分離和提純

物質的分離和提純方法,可分為物理方法和化學方法兩大類.物理方法主要包括:過濾、蒸發、結晶等.化學方法主要有:直接加熱法(如除去KCl中混有的少量K2CO3),鹼化法(如用NaOH溶液除去CO中混有的少量CO2),酸化法(如用稀鹽酸除去NaCl中混有的少量Na2CO3),置換法(如用鐵粉除去FeSO4中混有的少量CuSO4),沉澱法(如用BaCl2除去鹽酸中混有的少量硫酸)等.

對於物質的提純和分離,不論用何種方法都應遵循以下原則:除去雜質的過程中不能引人新的雜質;

所選試劑一般只能跟雜質起反應;反應後的生成物必須容易分離(最好是轉化為沉澱或氣體).

(二)典型的題解析

〔例1〕(1)實驗室要製取並收集得到較純凈的氧氣和氫氣,有兩項操作是完全相同的兩項操作是 和

(2)甲、乙兩同學在實驗室分別製取氨氣和硫化氫氣體.甲同學用加熱氯化控和熟石灰的固體混合物製取氨氣,乙同學用固體硫化亞鐵和稀硫酸反應製取硫化氫氣體.又知:氨氣極易溶於水,密度比空氣小;硫化氫氣體可溶於水,密度比空氣大.請回答:

①甲、乙兩同學選取的氣體發生裝置 (填「相同」或「不同」),理由是

②氨氣用 法收集,硫化氫用 法收集.

【解析】(1)製取任何氣體時,首先要檢查裝置的氣密性.要收集得較純凈的氣體,根據O2和H2在溶解性上的相似性,都能用排水集氣法收集.

(2)氣體發生裝置的選取,需根據反應物的狀態和反應條件來考慮,製取氨氣的反應物都是固體,且需加熱;而製取硫化氫氣體所用的硫化亞鐵是固體,稀硫酸是液體,且反應在常溫下即可進行.所以,甲、乙兩同學選取的氣體發生裝置不同.由於氨氣易溶於水,硫化氫可溶於水,故兩種氣體都不能用排水集氣法收集,只能用排空氣集氣法收集.

答案:(1)檢查裝置氣密性和排水集氣法收集氣體.(2);①不同.理由是,所用反應物的狀態及反應條件不同;②向下排空氣。向上排空氣.

[例2]有一瓶氣體,它由H2、CO2、CO、CH4中的一種或幾種組成.用它進行以下實驗:

將氣體通過足量澄清石灰水,未見出現沉澱.在導管口將氣體點燃,氣體安靜燃燒;用一個冷而乾燥的燒杯罩在火焰上,燒杯壁上出現水珠;把燒杯迅速翻轉,注人少量澄清石灰水,石灰水變渾濁.用化學式填空回答:

(1)氣體中一定沒有

(2)氣體的組成可能是

[例3]要除去下列物質中混有的少量雜質(括弧內物質為雜質),選擇適當的試劑和方法填人橫線內.

(1)KOH(K2CO3)_;

(2)BaCl2(CuCl2)_;

(3)CuO(KNO3)_;

(4)MnO2(C粉)

【解析】混合物的分離必須遵循:除雜中不能引人新的雜質,所造試劑一般只和雜質起反應,且反應後最好轉化為易分離的沉澱或氣體.試劑的選擇:以雜質為出發點,結合雜質物質與主要成分物質在組成、性質上的差異即可篩選出所用試劑.要順利完成混合物的分離,往往是物理、化學方法等多種方法並用.

[例4] 現有稀硫酸、稀鹽酸、氫氧化鋇、碳酸鈉四瓶失去標簽的溶液.分別編號為A、B、C、D.為了鑒別它們.分別取樣兩兩混合.實驗結果如圖所示.「一」 表示無明顯現象;「↓」 表示有沉澱生成,「↑」表示有氣體生成,推斷:

(1)B、D溶液中的溶質(寫化學式)B .D

(2)寫出下列物質反應的化學方程式

A十B ,

C十D

[解析]這是一道物質性質型的實驗推斷題.熟悉並記某些有色特徵溶液,特徵沉澱及有關反應產生的特徵現象是解答此類問題的基礎和關鍵.只要以這些特徵現象或特徵物質為突破口,各個擊破,就能迅速、准確地解決此類問題.本題以圖表給出信息,為便於分析可結合圖表內容寫出以下6個簡要反應式:①A+B­——↑,②A+C——↓,③A+D——無現象(無現象不等於不反應),④B+C——↓,⑤B+D——↑。③C+D——無現象.分析6個反應並結合四種溶液的組成可知:①、⑤兩個反應必是鹽酸與NaCO3溶液、稀硫酸與NaCO3溶液反應產生CO2方氣體,共同的反應物是B所以B應是NaCO3溶液.從④可推出能與NaCO3溶液反應生成沉澱的只能是Ba(OH)2溶液,C是Ba(OH)2溶液.再從②推出A應是稀硫酸,餘下的③、③能證明D是稀鹽酸.

[例5]實驗室用鐵、氧化鋼、硫酸為原料製取銅,某同學設計了兩個實驗方案:

A:Fe H2SO4—→ H2CuO—→Cu

B:CuO H2SO4—→ CuSO4 Fe—→ Cu

兩個實驗方案中,最好的是,理由是 .

[解析]這是一道實驗方案的評價性試題.方案的評價主要從三方面考慮:①方案的可行性:主要指理論上是否科學合理,操作是否簡便易行.經濟角度:主要看是否節約試劑.環保角度:主要看是否有利於環保.此題中的A、B兩種方案從原理上看都是可行的.但A方案中用Fe和H2SO4反制H2消耗的Fe、H2SO4等原料較多,其次H2還原CuO 需加熱,裝置和操作較復雜,而B方案中的反應都是在常溫下即可進行的,操作要容易得多

【例7】設計一個簡單的家庭小實驗,證明雞蛋殼的主要成分是碳酸鹽.

[解析]這是一道解決實際問題的簡單實驗設計題,源於教材第五章的一個家庭小實驗.設計實驗首先要弄清化學原理,然後根據條件選擇葯品和實驗裝置,擬定操作步驟,最後動手進行實驗.證明雞蛋殼含碳酸鹽比較容易,只要用雞蛋殼與酸作用,有二氧化碳放出(用澄清石灰水檢驗)便能證明.但要證明雞蛋殼的主要成分是碳酸鹽,便有一個量的問題.因此,在實驗中蛋殼取量不能多,加人的酸則必須足量,直至反應不再有氣體產生,反應完全後,若殘留的固體量很少,才能充分證明.其次要考慮家裡不易找到規范實驗儀器,要選擇代用品,用玻璃杯代替試管作反應器,用蘸有澄清石灰水的玻璃片作檢驗二氧化碳的裝五,並注意操作程序,確保安全.

答案:(1)取少量潔凈的碎雞蛋殼放人小玻璃杯中,然後加人一些鹽酸,立即用蘸有澄清石灰水的玻璃片蓋住,可以看到雞蛋殼上有大量氣泡生成,玻璃片上的澄清石灰水變渾濁,可見生成的氣體是二氧化碳,證明雞蛋殼中合碳酸鹽.(2)取下玻璃片,繼續加人鹽酸,直至不再有氣體產生,此時看到玻璃杯中殘留固體很少,可以證明雞蛋殼的主要成分是碳酸鹽.

[例7]訪完成鑒別稀硫酸、稀鹽酸、氯化鈉三種溶液的實驗報告.

供選試劑有:紫色石蕊試液、無色酚酞試液、硝酸銀溶液、氯化鋇溶液、碳酸鈉溶液

實驗內容與步驟

觀察到的現象

結論、化學方程式

(1)用三支試管分別取適量的三種溶液,各

滴入幾滴紫色石蕊試液,振盪,觀察現象

(2)

【解析】這是一道考查學生對物質鑒別和實驗報告的書寫能力的綜合試題.實驗報告的填寫,敘述要簡練,所用試劑要明確,操作步驟盡可能簡捷,結論應與實驗現象相對應.本題待鑒別物質中:硫酸和鹽酸的鑒別要以硫酸的鑒別為出發點選擇試劑.(如先考慮用AgNO3鑒別鹽酸將會出現干擾現象,從而影響硫酸的鑒別).

實驗內容與步驟

觀察到的現象

結論、化學方程式

1.(略)

一支試管中溶液呈紫色另兩支試管中溶液呈紅色

溶液呈紫色的試管中原溶液是NaCl溶液

2.另取二交試管分別取餘下兩

種溶液適量,各滴入少量BaCl2

溶液,振盪

一支試管中出現白色沉澱,另一支試管中無明顯現象

有白色沉澱生成的原溶液是稀硫酸

H2SO4+BaCl2==BaSO4↓+2HCl

無明顯現象的原溶液是稀鹽酸

[例10]某校化學課外興趣小組的同學,用廢墨水瓶、單孔膠塞、T型玻璃管、醫用一次性輸液管(帶針頭及控液問)、小氣球等用品製作了一個「多功能」氣體發生器.如圖所示.該裝置不但能進行某些氣體的製取,而且還能進行氣體的某些性質實驗.根據以上所述,請思考並回答:如何用該裝置完成N重要性質的實驗阿燃性、還原性、密度),寫出操作步驟及現象.

[解析]這是一道以實驗原理為依託,代用品實驗裝置為載體考查學生思維能力、實驗動手能力、靈活應用知識能力的實驗題.解答這類問題的關鍵是掌握實驗原理(反應原理、裝置原理、操作原理),並結合現有實驗環境及條件去考慮,即可順利解答.

答案:(1)檢查裝置氣密性後,往T型玻璃管右端放人少量CuO粉末 (CuO粉末兩端可放少許耐熱的玻璃絲或石棉,以防CtlO被氫氣流吹走),墨水瓶中放人適量的鋅粒和稀硫酸並用膠塞塞緊.

(2)打開控氣閥通氫氣一段時間後,在針頭處點燃氫氣 並可看到產生淡藍色火焰(金屬針頭無干擾成分又能防止回 火,避免H2不純而引起爆炸).

(3)將針頭火焰移至玻璃管下方CuO粉處加熱,一段時後玻璃管內黑色的 CuO粉末逐漸變為光亮的紅色(實驗操作裝置圖如圖30).

(4)關閉控制閥,氣體進人小氣球並逐漸膨脹變大,取 下氣球用線系住放飛,即可順利完成H2可燃性、還原性、密度等性質的驗證.

(4學實驗)

1.選擇題(每小題只有一個答案符合題意)

(1)下列儀器中,可與燒瓶、試管、蒸發皿歸為一類的是()

A、漏斗 B、量筒 C、集氣瓶 D、燒杯 2、有四瓶無色氣體,分別是空氣、氫氣、氧氣和二氧化碳,一次就能鑒別出它們的物質是

A、帶有火星的木條 B、澄清的石灰水

C、燃燒著的木條 D、紫色石蕊試液

3、描述鋅和鹽酸反應的現象較貼切的是()

A、有大量氫氣生成 B、溶液劇烈沸騰

C、鋅表面放出大量氣泡,鋅逐漸溶解

D、有大量氣泡從溶液里逸出後變成氫氣

4、氫氣還原氧化鋼的實驗步驟有:①向氫氣發生裝置裝人葯品;②往盛有CuO的試管中通 入H2;③停止通H2;④停止加熱;⑤加熱試管;⑥檢查裝置的氣密性;⑦檢驗N的純度.下列表示操作順序正確的一組是()

(A)⑥①⑦②⑤④③ (B)①⑥⑦②③④⑤

(C)⑥①⑤⑦②③④ (D)①⑥⑦⑤②③④

5、用托盤天平稱量葯品,右盤上的硅碼為5克,游碼在0.4克的位置上,指針指向最右端,所稱葯品質量是()

A、5.4克 B、不足5.4克 C、超過5.4克 D、4.6克

6、玻璃儀器內壁附著的下列物質,不能用稀鹽酸浸泡除去的是()

A、盛石灰水後留下的白膜 B、試管內壁上附著的鐵銹

C、用氫氣還原氧化鋼後留下的紅色固體

D、氯化鐵與氫氧化鈉溶液反應後留下的紅褐色固體

7、某學生的實驗報告冊中有以下實驗數據,其中正確的是()

A、用 10mL量筒量取 6.25mL稀硫酸

B、用廣泛pH試紙測得溶液的pH為3.5

C、用托盤天平稱取7.9g氧化銅粉

D、溫度計上顯示的室溫讀數為25.68℃

8、在實驗室做化學實驗,發生下列事故時,處理方法正確的是()

A、衣服沾上大量濃氫氧化鈉溶液,需將此衣服浸沒在盛有水的面盆中

B、皮膚上濺上濃硫酸,用水沖洗

C、不慎將酸液濺到眼中,應立即閉住眼睛,流出眼淚將酸液帶出

D、實驗桌上酒精燈傾翻,酒精流在桌面上並著火,立即用濕抹布撲滅

9、食醋是醋酸的稀溶液.某同學准備在家中進行驗證食醋具有酸的某一條通性的實驗,他選擇了下列物質,其中不能達到目的的是()

A、木炭 B、大理石 C、鐵釘 D、鐵銹

二、填空題

(1)實驗室里所用的葯品很多是有腐蝕性或有毒的.在使用葯品時為了保證安全,必須注意做到「三不準」,不準 , 不準 ,不準 .

(2)液體葯品通常存放在、瓶里,取用時先把瓶塞拿下、在桌面上;傾到葯液時,瓶子的標簽應,其原因是 .

(3)某同學用托盤天平稱取乾燥的固體葯品2.3g,稱量完後才發現,葯品和破碼的位置放顛倒了,此時,所稱葯品的實際質量是

(6)實驗室欲配製 50g質量分數為 5%的 NaCl溶液,請回答下列問題

①該實驗的操作步驟為

②甲同學在用托盤天平稱量食鹽時,食鹽和祛碼的位置放顛倒,這將導致所配製溶液的質量分數.(填「偏大」、「偏小」、「不變」,下同);乙同學用量筒量取水的體積時仰視讀數,這將導致所配製溶液的質量分數

三.筒答題

(1)如果用滴管取1/3mL的液體於試管中,應如何操作?

(2)「氧氣的製取和性質」實驗課里,某學生取一根紗窗細鐵絲在自己收集到的氧氣中做鐵絲在氧氣里燃燒的實驗,結果沒有觀察到「火星四射」等實驗現象.此實驗失敗的原因之一可能是 .

㈤ 做好化學實驗的方法

如果你在實驗前對實驗的內容、操作 方法 以及有關儀器、葯品的性能有充分的了解,並能嚴格按照操作步驟,你的實驗就能取得成功,並能從中得到化學知識和無窮樂趣;如果你准備不充分,粗心大意,那就可能失敗,甚至發生事故。忘樣才能做好實驗呢?下面給大家分享一些關於做好化學實驗的方法,希望對大家有所幫助。

一、注意安全

1.注意化學葯品的毒性和腐蝕性。使用葯品要做到『三不」:不能用手接觸葯品;不要把鼻孔湊到容器口去聞葯品的氣味;更不得嘗任何葯品的味道。濃酸、濃鹼都是屬於強腐蝕葯品,使用時必須特別小心,防止沾到皮膚上或濺到衣服上,如呆不慎將酸濺到皮膚上,應立即用較多的水沖洗(如果是沒硫酸,必須迅速用布擦拭,然後再用水沖洗),再用3%~5%的碳酸氫鈉溶液來沖洗;如果不慎將鹼液濺到皮膚上,立即用較多的水沖洗,再塗上硼酸溶液。

2.注意操作時的安全。在實驗中如有易燃、易爆的操作,應該採取安全 措施 。任何實驗容器口都不要對著操作者和觀看者。進行有毒氣體的實驗時,應在通風的地方進行,實驗用葯量要少,時間要短,有毒殘渣要妥善處理。

二、手腦並用

做化學實驗前一定要明確實驗目的、步驟,避免盲目性。每次實驗結束都要認真 總結 成功的 經驗 或失敗的教訓,要注重對實驗進行改進,提高實驗的效果。如能否使用更簡單的儀器、更價廉易得的葯品,能否在操作上更安全可靠,能否使實驗現象更明顯、結果更准確等。

三.步驟

1.仔細的閱讀實驗步驟,很多的同學手忙腳亂,是因為之前沒有好好的閱讀實驗步驟,才會導致實驗中出現不知道下一步如何做的情況。因此做好實驗的基礎是先預習好實驗。

2.實驗之前,一定要將儀器清洗干凈,很多同學都是實驗儀器沒有洗干凈,就開始試驗,一些雜志干擾試驗的結果,導致了實驗失敗。最好能用蒸餾水將儀器洗干凈。

3.一定要按照實驗步驟一步一步的進行,不要節省環節,也不要擅自將時間縮短,化學反應是一件很嚴肅的事情,不能偷懶。

4.一定要及時的記錄實驗的數據,避免由於時間的變長導致忘記現象,隨著溫度以及濕度的變化,都會導致實驗的結果變化,而這時候,實驗現象和數據就顯得很重要了。

5.認真的填寫實驗 報告 ,分析各種實驗中的數據,這樣才能夠分析樹實驗中存在的問題,進行改進。

四.注重安全、安全試驗

重視安全意識的培養是保證實驗教學工作順利開展的前提。化學實驗常用玻璃儀器,經常接觸酸、鹼等強腐蝕性物質,在學生實驗中事故隱患的確很多,容易造成或輕或重的實驗事故。事故一旦發生就會給我們正常的實驗教學帶來很大的負面影響。為安全地進行化學實驗,實驗時一定要做到以下幾點:

1.一切實驗一定要按照操作規定進行;一定要在預備室准備好,做到實驗無誤,方可拿到教室或實驗室做。

2.做有毒、可燃性實驗時,一定要打開門窗,使空氣流通。

3.有可燃性氣體參加的實驗,在點燃或加熱前切勿混入空氣或氧化劑。

4.用葯量寧少勿多,不要取用未經鑒定無標簽的試劑,隨配隨用,不可久置。

5.沒做過的實驗要向能者請教或查清資料再做,不要冒然實驗。

6.步驟多的實驗,操作順序要記熟,不可看一步做一步。

7.實驗室要有一定的安全設施。

8.熟悉實驗室事故的急救方法和處理措施。

9.對於一些有危險隱患的實驗更要充分備課,教師要引導學生把不安全因素想全想透。

只要我們了解各種化學實驗事故發生的引發原因,遵循操作規程,認真仔細地進行操作,就可避免各種事故的發生,做到安全實驗


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十大美麗化學實驗--巴斯德(Pasteur)分離鏡像異構物(Enantiomers)
國立台灣大學化學系李俊毅/國立台灣大學化學系林雅凡博士責任編輯巴斯德(Louis Pasteur,1822-1895,圖一)分離酒石酸鹽的鏡像異構物(enantiomers)榮膺史上最美麗的化學實驗,不過他最著名的實驗其實是用封口與不封口的鵝頸瓶(swan-neck flask)進行細菌培養,證明物體如果能與外在隔絕、或經過高溫處理,便不會腐敗,也不會自然孳生出任何生物,因而推翻「自然發生說」,對生物起源的理論有著重量級的影響。他一生對化學與微生物學貢獻良多,票選第一名的實驗便是他年僅25歲時的傑作。(圖一,巴斯德與他的實驗室)首先來回顧知識背景:光是一種電磁波,當光在前進時會產生四面八方的電磁波動。17世紀末,惠更斯(Christiaan Huygens)觀察到當光透過方解石後,會產生只有單一方向波動的光,也就是偏極光(polarized light)。1812年,畢歐(Jean Baptiste Biot)發現將偏極光透過特定方向切割的石英晶體會發生偏轉,隨後他發現某些液狀的天然物或是天然物溶液,例如檸檬油、樟腦、醣類,也可使偏極光偏轉,這種性質爾後被稱作光學活性(optical activity,如圖二)。(圖二)而巴斯德研究的物質同樣是天然物--酒石酸(tartaric acid)的鹽類,酒石酸的發現可追溯到希臘、羅馬時代,因存在於葡萄酒沉積物中而得此名。在巴斯德之前便有許多科學家對酒石酸鹽類進行了解,包括制備、分析、鑒定晶體形狀,特別的是,畢歐發現天然的酒石酸具有光學活性,不過人工合成的酒石酸則無光學活性,此兩者其他的物理性質與化學性質均完全相同。巴斯德獨到之處在於他找到一個前人研究遺漏的小地方:他發現酒石酸與酒石酸鹽類的晶體都是半面晶型(hemihedral),半面晶是晶體學的專有名詞,指只展現出晶型對稱性所需一半的面(簡單的說就是很特別的一種晶體類型啦)。合成的酒石酸有著兩種半面晶型,但天然的酒石酸只有一種。賀歇爾(John F. W. Herschel)在1820年提出石英的光學活性是來自於半面晶型,酒石酸是否也會有相同的結果呢?巴斯德仔細地從人工合成的酒石酸銨鈉晶體中挑選分類(見圖三),發現兩種晶型的結晶溶於水後各可以造成相反的偏極光偏轉方向,取等量混合後又回到無光學活性的型式!巴斯德興奮之餘,立刻發電報給年歲已高的畢歐;等到巴斯德在畢歐面前親自操作這個實驗時,畢歐顫抖的說:「孩子,我一生太愛好科學了,這發現使我心臟都激烈的跳動起來!」(圖三,酒石酸鉀銨的兩種晶體)巴斯德對自己的實驗下了結論:「從原本完全混合的酒石酸中分離出兩種晶形對稱的原子基團。(原文為」…had separated two symmetrically isomorphous atomic groups which are intimately united in paratartaric acid」)」很拗口不是嗎?這並非巴斯德的語言程度不好,也不是我翻譯得爛(好啦,也許有點爛),而是在當時還沒有鏡像異構物的確切解釋。直到1874年,凡特何夫(Jacobus Henricus van』t Hoff)和勒貝爾(Joseph Achille Le Bel )才確立光學活性的來源:「若有四種不同的原子或基團排列在四面體的頂點,將會形成兩種異構物,而兩者互為鏡像關系。(如圖四)」(圖四)鏡像異構物好比左手與右手,因為他們除了光學活性外,其他化學與物理性質都一樣,所以不能用一般的方法來分離,現今實驗上分離的方法有很多種,但萬變不離其宗,核心概念都是使用另外一種光學異構物來與其作用,此時原先的鏡像異構物混合物便會產生差異。好比朋友伸出左手跟你握手,因為用右手會很彆扭,你也會自然伸出左手,如此一來左右手便有了分別。像酒石酸銨鈉這樣不需另一種光學異構物來作用,即可分別產生晶體的案例相當罕見。巴斯德的成功確實有著運氣成分在里頭,由於這個實驗是經典中的經典,歷年來化學家不斷重復巴斯德的實驗,以找出影響這實驗的每個細節。巴斯德到底有多好運呢?在酒石酸的鹽類中,酒石酸銨鈉是唯一可形成肉眼即可分離的晶體,而酒石酸鈉、酒石酸鉀、酒石酸銻鉀都只會形成單一種晶體;再者,巴斯德是在寒冷的巴黎進行這項實驗,若環境溫度超過攝氏26度,同樣也只會形成單一種晶體。在許多教科書上提及巴斯德利用攝子配合放大鏡(或顯微鏡)來挑選晶體,但巴斯德的記錄並未明確記載實驗方式,酒石酸晶體的差異真有大到憑肉眼即可分辨嗎?日本中崎教授重復檢驗這個實驗,發現控制良好的晶體成長環境,甚至可長出不用放大鏡也可分辨的晶體。不過中崎教授表示需要相當多次的嚐試之後才能再現巴斯德的成果。這說明巴斯德的實驗縱然有部分來自機運,但他豐富的知識與嚴謹的態度才是引領至成功的關鍵,巴斯德往後在微生物學界的卓越貢獻,也證實他的發現絕對不只是偶然。參考文獻:
1. http://en.wikipedia.org/wiki/Louis_Pasteur
2. G. B. Kauffman and R. D. Myers, 「The Resolution of Racemic Acid」 J. Chem. Ec., 1975, 52, 777
3. Yoshito Tobe, 「The reexamination of Pasteur』s experiment in Japan」 Mendeleev Commun., 2003, 13, 93–94
4. Richard Koch原著,梁偉權節譯,「多才科學家--巴士特」,科學月刊1970年10月份
http://dss.ccivs.cyc.e.tw/science/con … 0/0016.htm

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