中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中最佳方案的選擇

1、中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中最佳方案的選擇 摘要：學(xué)生考試或平常練習(xí)時(shí)，每當(dāng)遇到實(shí)驗(yàn)題，總感到束手無(wú)策，不知如何選擇試劑、方法等；本文從實(shí)驗(yàn)方案的科學(xué)性、安全性、可行性以及簡(jiǎn)約性四個(gè)方面作論證，探討這個(gè)問(wèn)題。 關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)方案；科學(xué)性；安全性；可行性；簡(jiǎn)約性 中圖分類號(hào)：g633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a 文章編號(hào)：1992-7711（2016）01-0086 學(xué)生在考試或平常作練習(xí)時(shí)，每遇到實(shí)驗(yàn)題，總感到很茫然，不知如何是好，不是說(shuō)所遇到的題不知如何解決，或一竅不通，而是遇到實(shí)驗(yàn)題時(shí)，可選擇的試劑很多，可選擇的實(shí)驗(yàn)方案也很多，不知用什么試劑、什么方法最好，有時(shí)自認(rèn)為很好的方案，結(jié)果并不是最佳答案，而出錯(cuò)失分；究

2、竟如何選擇最佳實(shí)驗(yàn)方案呢？我們要從以下四個(gè)方面來(lái)考慮：實(shí)驗(yàn)方案的科學(xué)性；實(shí)驗(yàn)方案的安全性；實(shí)驗(yàn)方案的可行性；實(shí)驗(yàn)方案的簡(jiǎn)約性。下面，我們就從這四個(gè)方面來(lái)分析這一問(wèn)題。 一、科學(xué)性是化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的首要原則 所謂科學(xué)性是指實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)操作程序和方法應(yīng)該正確，產(chǎn)生的現(xiàn)象明顯等。例如：在實(shí)驗(yàn)室里如何鑒別hcl和h2so4兩種無(wú)色溶液？在遇到這樣一個(gè)問(wèn)題時(shí)，最典型的兩個(gè)方案是：一種選用bacl2試劑來(lái)鑒別；另一種是選用agno3溶液來(lái)鑒別；究竟這兩種試劑哪一個(gè)可取，或兩種試劑都一樣呢？下面我們來(lái)簡(jiǎn)要分析一下，若用bacl2來(lái)鑒別，bacl2與hcl溶液不反應(yīng)，若把bacl2加入鹽酸中，因不反應(yīng)，而無(wú)明

3、顯的變化，bacl2與h2so4溶液反應(yīng)，可生成baso4沉淀，其化學(xué)方程式為：bacl2+h2so4=baso4（白色）+2hcl。所以若把bacl2加入到硫酸溶液中，立即有白色沉淀生成，很顯然，兩者的現(xiàn)象對(duì)比明顯，鑒別準(zhǔn)確；若用agno3溶液來(lái)鑒別，把a(bǔ)gno3滴加到鹽酸溶液中，agno3與hcl反應(yīng)生成agcl白色沉淀，其化學(xué)方程式為：agno3+hcl=agcl+hno3。若把a(bǔ)gno3滴加到h2so4溶液中，因生成的ag2so4是微溶于水，若h2so4的濃度很稀，不產(chǎn)生沉淀，但若h2so4的濃度稍大，就同樣有白色沉淀生成，所以選用agno3溶液來(lái)檢驗(yàn)h2so4和hcl溶液，所得現(xiàn)象不

4、明顯，這種方法不可取。 在操作程序上，應(yīng)取少量固體先溶解，然后再取少量配成的溶液并加入試劑，而不能將樣品全部溶解或在溶解后的全部溶液中加入試劑；在做制取實(shí)驗(yàn)時(shí)，首先要檢查裝置的氣密性；同時(shí)還應(yīng)注意加入試劑的順序等等。 二、實(shí)驗(yàn)方案的安全性 選擇實(shí)驗(yàn)方案應(yīng)盡量避免使用有毒的藥品和進(jìn)行具有一定危險(xiǎn)性的實(shí)驗(yàn)操作等等。 1. 選擇試劑的安全性：要發(fā)盡量使用無(wú)毒、無(wú)污染的藥品。例如：要證明無(wú)色無(wú)味的氣體是否是co2，我們選用澄清的石灰水，通常不用ba（oh）2溶液，因?yàn)樗卸?；再如我們要刷洗沾有碘的試管，我們常選用酒精而通常不用苯或ccl4等有毒的溶劑； 2. 在選擇實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，我們要使實(shí)驗(yàn)操作更安全穩(wěn)

5、妥，防止意外事故的發(fā)生。如在給試管中的固體或液體加熱時(shí)，必需先預(yù)熱，預(yù)熱后再固定加熱；稀釋濃硫酸時(shí)，應(yīng)把濃硫酸沿器壁慢慢注入水中并不斷攪拌，而不能把水注入到濃硫酸中；作氫氣與氧氣反應(yīng)的爆炸實(shí)驗(yàn)時(shí)，盛混和氣體的容器可選小飲料袋作容器而不用玻璃容器等等。 3. 實(shí)驗(yàn)藥品用量的安全性，做實(shí)驗(yàn)并非是藥品用量越多越好，而要適當(dāng)。如：我們?cè)谧鲡c、鉀與水的反應(yīng)時(shí)，必須嚴(yán)格控制鈉、鉀的用量，通常取鈉是黃豆粒大小，而取鉀是綠豆粒大小，為什么我們做實(shí)驗(yàn)取得那樣少呢？就是因?yàn)殁c、鉀非?；顫?，與水反應(yīng)太劇烈，很容易發(fā)生爆炸，所以要不能取多，又因鉀比鈉活潑，所以鉀的用量比鈉還要少，只有在合適用量的前提下，實(shí)驗(yàn)才是安全的

6、；這些都是從安全角度來(lái)考慮的等等。 三、實(shí)驗(yàn)方案的可行性 我們選擇的實(shí)驗(yàn)方案應(yīng)切實(shí)可行，所用的藥品、儀器、設(shè)備和方法等在中學(xué)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件下能夠得到滿足。如：除去乙烷中少量的乙烯？有的學(xué)生選擇加入一定量的氫氣，在一定條件下，讓氫氣與乙烯發(fā)生加成反應(yīng)，而除去乙烯；其實(shí)這種方法一般很難行通，原因有二：一是氫氣與乙烯發(fā)生加成反應(yīng)需要鎳作催化劑及高溫條件；二是通入的氫氣的量很難控制，通入少乙烯除不盡，通入氫氣多，又添加了新的雜質(zhì)氫氣，所以不可??；通常是把該混合氣體通過(guò)盛有溴水的洗氣瓶，利用乙烯與br2發(fā)生加成反應(yīng)生成1、2-二溴乙烷液體而把乙烯除去。 我們遇到常用試劑可以時(shí)，就不用那些不常用、冷僻的試

7、劑；所謂常用試劑，是指一般情況下，實(shí)驗(yàn)室里常有的，甚至是在實(shí)驗(yàn)室里有現(xiàn)成可用的溶液，并且有多種濃度可供你選用，在你去做實(shí)驗(yàn)時(shí)，就不需要自己再配制，從而節(jié)約時(shí)間提高效率。如：naoh溶液比koh溶液常用；鹽酸、硫酸、硝酸就比較常用，磷酸一般不常用，氫溴酸、氫碘酸就更不常用等等。關(guān)于這方面的知識(shí)還需要我們平常做實(shí)驗(yàn)時(shí)多觀察、多留心記憶；如實(shí)驗(yàn)室制氯氣時(shí)，多余的氯氣常選用燒堿溶液來(lái)吸收，通常不用koh溶液。 再者，我們?cè)谶x擇試劑時(shí)還要看題上的語(yǔ)境；如在日常生活中，如何除去溫水瓶中的水垢？由于在日常生活中，食醋比較普遍，一般家庭中都有，所以通常我們用食醋來(lái)洗去水垢；而鹽酸的效果比用食醋的效果好得多，卻

8、不用鹽酸呢？就是因?yàn)榧彝ビ惺炒?，一般情況下不會(huì)有鹽酸；人胃酸過(guò)多，應(yīng)用什么試劑中和胃酸？在醫(yī)療上常用al（oh）3懸濁液或nahco3片，有的同學(xué)就問(wèn)na2co3可不可以呢？答案是不可以，因?yàn)閚a2co3堿性較強(qiáng)，對(duì)人的消化道有強(qiáng)的腐蝕性，也更不可能用naoh來(lái)中和了；所以，我們?cè)谶x擇試劑時(shí)，要靈活要具體情況具體分析，不能一成不變。 四、實(shí)驗(yàn)方案的簡(jiǎn)約性 選擇的實(shí)驗(yàn)方案應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單易行，采用簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)裝置和便宜的藥品，用較少的實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)藥品，并能在較短的時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)。 比如：我們?cè)谒⒃嚬軙r(shí)，若試管壁上沾的是可溶于水的固體或溶液，那么我們就用水洗，試管上沾有caco3、baco3、ca（oh）2等能用稀鹽酸洗去就不用濃鹽酸洗滌；實(shí)驗(yàn)室制氯氣，常用mno2而不用kmno4就是因?yàn)閙no2便宜等。 總之，選擇的實(shí)驗(yàn)方案應(yīng)具有效果明顯、操作安全、裝置