化学实验条件控制策略

化学实验条件控制策略

摘要:

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。

关键词:

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。

1控制反应物

1.1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。

1.2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。

1.3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。

2控制外界条件

2.1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。

2.2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。

2.3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。

2.4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。

2.5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。 3控制反应过程中的介质条件

3.1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。

3.2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。

3.3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。

4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。


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