无机化学实验中准备与教学的改革与探索

陈海林

摘要：

通过总结教师在无机化学实验的准备和教学的新问题，实验包括酒精喷灯实验，摩尔气体常数测定，氯化钠提纯、酸碱滴定实验。并提出改革方案，使实验前的准备更加完善，教学效果良好和安全，提高学生独立掌握实验理论知识和独立操作实验的能力，并提高教师的准备工作和教学的效率。

关键词：

无机化学实验;酒精喷灯;摩尔气体常数;氯化钠提纯;酸碱滴定

中图分类号：

G642.423

文献标识码：

A

文章编号：

1672-9129（2020）15-0197-01

本学院的无机化学实验室有一个实验室供应用化学、化学、环境工程专业学生的无机化学实验教学用。应用化学72学时、化学专业88学时为两个学期上课。环境工程专业学生为24学时一个学期上。实验室只有24个座位，化学类专业人数超过50个，分为三组每组约18人，环境工程专业分两组每组约23人。在实验材料的准备和实验课程的教学中，发现了一些隐藏的问题或者一般情况不会注意到细节，关乎整个实验的安全和顺利进行。现把问题及解决措施总结如下。

1酒精喷灯的使用和玻璃管（棒）的加工

课堂选用挂式酒精喷灯比较方便，装的酒精量很多，一次可以用两个小时，实验期间不用加酒精。实验室用的挂式酒精喷灯从下到上有（1）酒精喷火杆;（2）挡风片;（3）活力调节阀;（4）酒精预热盘;（5）酒精注入阀;（6）酒精输送管;（7）铸铁底座;（8）酒精壶。每个人发一根1.2m的玻璃管进行截管、圆光、弯管、拉滴管等操作。为了节省资源，玻璃棒教师只演示一下。我们认为会拉玻璃管就会拉玻璃棒。每台喷灯都要求学生自己点火，自己加酒精，结束后把酒精倒出来回收酒精。实验过程中的喷灯很危险，火焰高温，酒精易燃。教师在示范操作一台灯后一旁指导学生点灯和添加酒精，这样学生的动手能力才会提高，变得胆大心细。

（1）为了让底部的酒精压力变大，我们会把酒精壶挂高，比底座高1.3m。上课时我们允许挂三分之二的酒精。输送管原本有一些气泡，或者随着酒精喷灯的工作，輸送管下端里面产生一些气泡。当壶里的酒精快完的时候，液面下降到接近输送管。底部酒精的压力变小了，这时候气泡会突然从管里往上冲到壶里，然后从壶口喷出，带很多酒精飞溅，这些可燃的酒精可能会飞到桌上、学生身上、或者喷灯上，安全隐患很大。解决措施：①装酒精时抖动输液管，打开注入阀，让气泡跑掉，然后关上阀门。②有一种原因可能是酒精沸腾产生的气泡，要换底座的湿毛巾降温。③酒精壶的通气口要小，不能过大，否则液体很容易喷出。④作为教师，要在旁边注意情况，一发现产生大量气泡和气泡冒出，就要关闭酒精喷灯，重新加酒精和排除气泡。

（2）每年实验中心采购的玻璃管直径和厚度都不一样。有时候去年用的切割方法，今年就用不了了。解决措施：①直径小的玻璃管割一刀就行了，厚的要反复沿着一个方向割几次直至容易掰断为止，能容易掰断且平整证明割好了。②教会学生分辨锉刀的好坏，用手指触摸锉刀，感觉粗糙的是锋利的锉刀，感觉光滑的是钝的锉刀，拿到钝的锉刀要及时更换。

2摩尔气体常数的测定

氢气是用砂纸磨干净的镁条与过量的6mol/L的盐酸反应生成的。实验通过测定氢气的体积来确定R的数值。实验装置有量气管、胶塞，止血胶管、漏斗、试管，软管，蝴蝶夹和铁架台。通过测量量气管液面的前后读数得到气体的体积[1]。

（1）原本实验用量气管，量气管的上端的口比较大，可以用1号胶塞打孔使用。学生由于经验不足，容易塞裂量气管口。此时量气管的数量变少了，被迫用碱式滴定管代替。可是碱式滴定管口小很难配胶塞。0号胶塞太小难钻孔，1号胶塞放不进去。解决措施：①用规格6*9mm的止血胶带、内径8mm的玻璃管可以匹配内径大约10mm的碱式滴定管，实验证明可以替代胶塞。②教会学生塞管的时候都要旋转塞进去，不能直接按进去，否则容易折断玻璃弄伤手。

（2）为了节省止血胶带的用量，使用25mL碱式滴定管或者量气管，此时学生经常称多镁条的质量，超过量程后实验无法读数，需要重做实验浪费时间药品。解决措施：上课前在黑板标注称量小于20mg的镁条，并且要求学生接近20mg，这样气体体积约为20mL。规定后，这样计算时有效数字比较多，减少相对误差。

3氯化钠提纯

氯化钠的提纯是大学无机化学实验中的一个经典实验，可以让学生学习溶解、沉淀、常压过滤、减压过滤、蒸发浓缩、结晶和烘干等基本操作。并对钙、镁、硫酸根等离子进行定性鉴定[2]。

实验中的原料粗盐需要有钙、镁、钾、硫酸根等可溶性杂质和泥沙等不可溶性杂质。但是现在市场上很难买到带这些杂质的粗盐，只能买到不含这些杂质的食用粗盐。如果除杂质时看不到沉淀，性质检验时反应前后样品都检测不出钙、镁、硫酸根离子，没有形成鲜明的对比，这堂课的实验效果会很差，学生也没有成就感。解决措施：把一定量的氯化钙和硫酸镁配成溶液，然后用喷雾瓶子装好。把市场上买到可食用的粗盐平摊到大托盘上形成薄薄一层，喷雾在上面。然后撒上泥沙。最后烘干即可作为实验材料，供上课使用。其中溶液的浓度要精确计算，与教科书的试剂使用量匹配。关键点在于喷均匀。

4溶液的配置和滴定操作练习―酸碱滴定

实验准备的时候一般用碱式滴定管。有的滴定的玻璃头破裂有缺损要及时换掉，因为它无法进行半滴的操作。如果缺了这个小配件，整根碱式滴定管就不能使用了。解决办法：用酒精喷灯拉制。取直径一致的玻璃管，用类似拉滴管的方法拉。不同点是滴管头也是用锉刀切割的，这样切口才平整。滴管头半径缩小的部分比正常的滴管短且粗。圆光的时候久一点使其收口，收口的内径与正品一致。然后根据长度截断玻璃，然后进行扩口。熟练后一次拉数十根，供日后使用。

参考文献：

[1]蒋毅民.无机化学实验.广西师范大学出版社.2013：67～69.

[2]周旭光，许金霞，于洺.无机化学实验与学习指导.清华大学出版社.2013：36～37.