概念:量筒是用来量取液体的一种玻璃仪器。量筒是量度液体体积的仪器。规格以所能量度的最大容量(ml)表示,常用的有10ml、25ml、50ml、100ml、250ml、500ml、1000ml等。外壁刻度都是以ml为单位,10ml量简每小格表示0.2ml,而50ml量筒每小格表示1ml。可见量筒越大,管径越粗,其精确度越小,由视线的偏差所造成的读数误差也越大。所以,实验中应根据所取溶液的体积,尽量选用能一次量取的最小规格的量筒。分次量取也能引起误差。如量取70ml液体,应选用100ml量筒。
量筒的使用:
(1)怎样把液体注入量筒?
向量筒里注入液体时,应用左手拿住量筒,使量筒略倾斜,右手拿试剂瓶,使量筒量筒瓶口紧挨着量筒口,使液体缓缓流入。待注入的量比所需要的量稍少时,把量筒放平,改用胶头滴管滴加到所需要的量。
(2)量筒的刻度应向哪边?
量筒没有“0”的刻度,一般起始刻度为总容积的1/10。不少化学书上的实验图,量筒的刻度面都背着人,这很不方便。因为视线要透过两层玻璃和液体,若液体是浑浊的,就更看不清刻度,而且刻度数字也不顺眼。所以刻度面对着人才好。
(3)什么时候读出所取液体的体积数?
注入液体后,等1~2分钟,使附着在内壁上的液体流下来,再读出刻度值。否则,读出的数值偏小。
(4)怎样读出所取液体的体积数?
应把量筒放在平整的桌面上,观察刻度时,视线与量筒内液体的凹液面的最低处保持水平,再读出所取液体的体积数。否则,读数会偏高或偏低。
(5)量筒能否加热或量取过热的液体?
量筒面的刻度是指温度在20℃时的体积数。温度升高,量筒发生热膨胀,容积会增大。由此可知,量筒是不能加热的,也不能用于量取过热的液体,更不能在量筒中进行化学反应或配制溶液。
(6)从量筒中倒出液体后是否要用水冲洗量筒?
这要看具体情况而定。如果仅仅是为了使测量准确,没有必要用水冲洗量筒,因为制造量筒时已经考虑到有残留液体这一点。相反,如果冲洗反而使所取体积偏大。如果要用同一量筒再量别的液体,就必须用水冲洗干净,为防止杂质的污染。 注:量筒一般只能用于精度要求不很严格时使用,通常应用于定性分析方面,一般不用于定量分析,因为量筒的误差较大。量筒一般不需估读,因为量筒是粗量器,但有时也需估读,如物理电学量器中的电流表,是否估读尚无定论。
(7)关于量筒仰视与俯视的问题:在看量筒的容积时是看水面的中心点,俯视时视线斜向下视线与筒壁的交点在水面上所以读到的数据偏高,实际量取溶液值偏低,仰视是视线斜向上视线与筒壁的交点在水面下所以读到的数据偏低,实际量取溶液值偏高。
(8)量筒不能直接加热不能在量筒里进行化学反应不能在量筒里配制溶液的原因:
①量筒容积太小,不适宜进行反应
②不能在量筒内稀释或配制溶液,不能对量筒加热,所以不易配制溶液。
③不能在量筒里进行化学反应,以免对量筒产生伤害,有时甚至会发生危险。
④反应可能放热 注意:在量液体时,要根据所量的体积来选择大小恰当的量筒(否则会造成较大的误差),读数时应将量筒垂直平稳放在桌面上,并使量筒的刻度与量筒内的液体凹液面的最低点保持在同一水平面。一般来说量筒是直径越细越好,这样的精确度更高,因为圆形的面积只能计算粗略数,所以直径愈大,误差愈大。
(9)量筒的刻度是从几开始?
最低刻度通常来说是最大刻度的十分之一。比如最大刻度为10mL量筒标准最低刻度1mL,500mL的量筒则最低刻度应为50mL。
解题技巧:(1)定物量液:是指对某一未知体积的液态物质用量筒量其体积。
例:要量出一杯酒精的体积。方法:
①选择大小合适的量筒。即选用体积略大于一杯酒精灯体积的量筒。
②将烧杯中的酒精倒入量筒中。
③将量筒放平,平视凹液向的最低点,读数即为这杯酒精的体积。若俯视,读数偏高;若仰视,则读数偏低。
(2)定量量液:是指用量筒量取一定体积的某液态物质。例:要量取80mL的水。方法:
①选择100mL的量筒。
②向量筒中倾倒水至接近80mL.刻度线时,改用胶头滴管滴加水至视线在同一水平线上,所量取水的体积即为80mL。若俯视读数,则实际量偏低;若仰视读数,则实际量偏高。
试管夹和铁夹都属于夹持器,主要用于夹持试管,以便实验。
试管夹
铁夹与试管夹使用对比:
铁夹 |
主要是加热药品时使用,一般和铁架台一起使用,加热液体时试管口向上;加热固体时试管口略向下倾斜,防止化学反应时产生的水蒸气流向试管底部而炸裂试管。 |
试管夹 |
主要用来加试管,左手拇指捏短柄初,将试管底部从试管夹中间穿下,在距试管口1/3处夹住;取试管时也是从底部取下,避免污染试剂。 |
通常情况下,仪器夹液体时在1/3到2/3间,不能超过2/3。 |
使用方法:从试管底部套入,夹在距试管口1/3处或中上部。夹完以后,手立即放到长柄处,拇指不要按在短柄上。取下时,一样从上往下拿,始终不接触管口。
注意事项:防止腐蚀烧灼,手握长柄,大拇指按在长柄上。
用于加热的仪器:
试管、烧杯、烧瓶、锥形瓶、坩锅、蒸发皿、燃烧匙等。
加热仪器对比分析:
可以直接加热的仪器 |
试管、坩锅、蒸发皿、燃烧匙 |
只能间接加热的仪器 |
烧杯、烧瓶、锥形瓶(垫石棉网—均匀受热) |
可用于固体加热的仪器 |
试管、坩锅、蒸发皿、燃烧匙 |
可用于液体加热的仪器 |
试管、烧杯、蒸发皿、烧瓶、锥形瓶、燃烧匙 |
不可加热的仪器 |
量筒、漏斗、集气瓶 |
试管 |
少量试剂反应;少量物质溶解;收集少量气体。 |
烧杯 |
盛装液体;反应容器;配置、浓缩、稀释液体;水浴加热。 |
烧瓶 |
圆底、平底、蒸馏。 |
锥形瓶 |
中和滴定容器;蒸馏的接收容器。 |
蒸发皿 |
蒸发、浓缩液体结晶。 |
坩锅 |
高温灼烧固体物质。 |
燃烧匙 |
加热或点燃少量粉末或液体。 |
常用的实验仪器:试管、烧杯、蒸发皿、坩埚、酒精灯、漏斗、洗气瓶、干燥管、
托盘天平、量筒、容量瓶、滴定管、玻璃棒、量气装置等。
常用仪器对比分析:
“万能瓶”是最普通但很重要的一种仪器,它在化学实验中有广泛的应用。如果我们知道了,它的诸多功能,解答试题时就会得心麻手,事半功倍。
“万能瓶”在化学实验中有以下一些功能:1.
洗气(长进短出) 当制得的气体不纯时,或者要埘气体进行除杂时,都要想办法去掉杂质气体,这就是所谓的“洗气”,洗气瓶内装有吸收杂质的液体,混合气从长端进、短端出 (即长进短山或深入浅出)。如除去CO中混有的 CO
2和水蒸气,应先通过 NaOH溶液,再通过浓硫酸。混合气体从A端进,两次洗气后CO从B端出(如图)。
2.
集气(贮气) ①排空气法收集气体(如图所示):排空气法收集密度比空气大的气体(如O
2或CO
2等),气体从a端通入,空气从b端导出。排空气法收集密度比空气小的气体(如H
2等),气体从b端通入,空气从a端导出
②排水法收集气体(如图所示) 瓶中盛满水,气体从b端进,水从a 端出。
3.
量气(短入长出。如图所示)
瓶内先装满水,气体从a端进入,b 端接一个量筒,通过测量量筒内水的体积从而测得生成气体的体积。若气体能与氧气反应,可在瓶内水面上加一层油。
4.
验气(检验或证明某气体,如图所示) 瓶内装有验证某气体所需试剂,检验时必须要有现象。气体流向是:长进短出,即a进b出。如检验CO中是否混有CO
2,应通过Ca (OH)
2溶液.观察有无白色沉淀生成。
5.
安全瓶(长入短出,如图所示) 点燃可燃气体时,瓶内装少量水,将点燃的气体与发生装置产生的气体分隔开。
6.
制取气体(如图所示)
打开橡皮塞装入固体,液体从b端流人(注意:瓶内的液面要液封b导管口)后立即夹紧橡皮管,产生的气体从a导管导出。如制取O
2或CO
2。
实验方案设计的几种方法:
1.
对比实验设计: 对比实验使实验设计中的一种基本思路,有利于实验现象的对比,有利于推理论证结论。如某学生欲探究碳酸具有酸性而二氧化碳不具有酸性,按下图进行实验。
2.
控制变量实验设计:一个问题常常受多方面的因素制约,为了研究每一个因素对问题的影响程度.常常采取控制变量法逐个检验,每一个现象只说明一个问题,换一个条件再检验其他因素的影响。综合各个因素对问题的影响作出综合性的判断,如课本上燃烧条件实验设计和铁的生锈条条件设计是控制变量实验设计。
解答实验设计题的方法技巧:
(1)解答实验探究题首先应具备良好的实验操作基本知识,懂得操作的一般步骤和原理,熟悉相关物质的性质、制备原理和变化规律。同时要读懂题,明确实验目的,充分利用题中所给信息(如装置、药品、题干中描述的目的等),分析题意设计相关的猜想(假设),提出问题,设汁实验的程序,再分现象得出相关的结论和启示、解答实验题还应具备整体、全局意识,即审题时要先统观全局,逐字逐句把整道题审读一遍再细致地读懂每一步要求,这样才能在答题时少丢分或不丢分。
(2)实验方案设计题的解答思路与方法
①明确实验目的——明确实验的目的和要求,弄清题给的新信息。
②选择仪器、药品——选择合理的化学仪器和药品。
③设计装置、步骤一一设计出合理的实验装置和实验操作步骤
④记录现象、数据一一一全面、及时而准确地记录实验过程中的数据和现象。
⑤分析得出结论一根据实验的观象和记录的数据,通过分析、计算、列图表、推理等处理,得出正确的结论。
化学实验的典型装置:
(1)防倒吸装置:在水中溶解性很大的气体(如HCl,NH3等),特别要注意防倒吸(如下图所示)
(2)防污染装置:燃烧法,吸收法,和袋装法
(3)气体的测量装置
(4)干燥除杂装置
(5)启普发生器原理反应装置
(6)常见的电解水装置
自制电解水装置:
(1)用一个大瓶子,截去瓶底,留瓶口一段约高8~10cm。瓶口配一胶塞,由里向外塞紧。用镀铬曲别针伸直一段由塞子上扎出,在瓶塞露头处连接导线,做成电解槽如下图I。
(2)也可用普通玻璃杯(或烧杯)作电解槽。把硬导线跟镀铬曲别针用焊锡焊牢,导线用塑料管套起来,管口可以用蜡或沥青封住。把做好的电极同定在一块木板上,如图Ⅱ,电极的硬导线可以架在玻璃杯(电解槽)的壁上,集气管倒放在木板上。其他电解水装置如下图。