【摘 要】筆者結(jié)合自己在初中化學(xué)課堂教學(xué)的實踐,著重從初中化學(xué)常見氣體制取實驗中有關(guān)裝置氣密性檢查、氣體收集與凈化、氣體量取和儲存等基本實驗中對水的應(yīng)用,以及在初中化學(xué)實驗中水的其他方面的應(yīng)用來具體闡述水的作用無處不在,同時培養(yǎng)學(xué)生的思維拓展能力和珍惜資源的意識。
【關(guān)鍵詞】水 氣體制取 實驗 應(yīng)用 初中化學(xué)
【中圖分類號】G632 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-4810(2015)09-0130-01
水是人類賴以生存的重要物質(zhì),也是化學(xué)實驗室中不可缺少的實驗用品,其流動性、一定程度的潤滑性、化學(xué)性質(zhì)的相對穩(wěn)定性等特點決定了它在化學(xué)實驗中具有廣泛的用途,筆者結(jié)合自己在初中化學(xué)課堂教學(xué)的實踐,著重介紹水在初中化學(xué)實驗中的常見應(yīng)用。
一 水在初中化學(xué)常見氣體制取實驗中的應(yīng)用
1.裝置氣密性檢查
裝置氣密性檢查是氣體制取實驗(或氣體性質(zhì)實驗)中的重要操作,這種氣密性檢查是利用裝置體系內(nèi)壓強與大氣壓所存在的壓力差來實現(xiàn)的,這種壓力差通過導(dǎo)管使導(dǎo)管內(nèi)流動著的水形成一段水柱(水柱的存在證明了裝置體系內(nèi)外存在壓力差)。
2.氣體收集
水溶性不大或不溶于水的氣體,在實驗室中往往是用排水法收集的,如CO2、O2、H2、CO等。
3.氣體儲存和取出
實驗室中儲氣瓶的使用原理是:通過水進出儲氣瓶,來實現(xiàn)氣體從儲氣瓶中流出和氣體從制氣裝置流進儲氣瓶。由此可見,能夠用儲氣瓶儲存的氣體僅限于不溶入水的氣體。
4.氣體凈化
化學(xué)實驗需要純凈的氣體,而實驗室中制取的目標(biāo)氣體中往往混有雜質(zhì)氣體,有些雜質(zhì)氣體可溶入水中,對于這類雜質(zhì)氣體的凈化,可選用水作凈化劑,如實驗室制取的H2中常因反應(yīng)物鹽酸的揮發(fā)性而使其中混有HCl雜質(zhì),可將這種混合氣體通入裝有水的洗氣瓶,把其中的雜質(zhì)氣體HCl除掉。
5.氣體量取
氣體量取是某些定量實驗的關(guān)鍵性操作。那些不溶入水的氣體就可利用水來量取。這種量取氣體的裝置有兩種,一是可直接利用量筒排水法收集氣體,在量筒上讀出氣體的體積,如右圖所示;二是在定量實驗中,在裝置的末端連接一個裝滿水的試劑瓶,配上雙孔橡皮塞,插入兩根導(dǎo)管,使短管進氣,長管與量筒相連接組成量氣裝置,可測量難溶于水的氣體的體積。
二 水在初中化學(xué)實驗中的其他應(yīng)用
1.尾氣和有毒氣體吸收
對于水溶性較大的有害氣體,在化學(xué)實驗中可以用水作為其尾氣吸收劑,如硫在氧氣中燃燒的實驗中,集氣瓶內(nèi)要預(yù)先裝少量水,其作用是:吸收生成的有毒氣體(SO2)。用HCl和NH3等有毒氣體做性質(zhì)實驗時的尾氣吸收也可以用水。
2.充當(dāng)冷卻劑
做細鐵絲在氧氣中燃燒的實驗時,預(yù)先需在集氣瓶中裝少量水充當(dāng)冷卻劑,防止濺落的熔化物炸裂瓶底。在蒸餾、分餾及需要長時間加熱且有揮發(fā)性物質(zhì)存在的實驗中,需要冷卻餾出物或揮發(fā)物,這種冷卻往往是通過冷凝管中流動著的水來實現(xiàn)的。
3.保存某些藥品
在化學(xué)實驗室中,有些化學(xué)藥品在空氣中易變質(zhì)或揮發(fā)出有害物質(zhì)污染環(huán)境,如果這類物質(zhì)不與水發(fā)生反應(yīng)且密度比水大,則可用水來保存,如白磷、液溴、水銀的保存。
4.洗滌沉淀
在過濾操作中,對過濾器上的沉淀要進行洗滌,這種洗滌操作就是用水(蒸餾水)來完成的。方法是:在過濾器中倒入蒸餾水,直至蒸餾水浸沒其中的沉淀,待過濾器中的水濾去之后,再重復(fù)幾次這樣的操作。
5.連接玻璃管
干燥的玻璃管與乳膠管(或橡皮管、橡膠塞等)間的摩擦力較大,不易將乳膠管套到玻璃管上,因此在進行這一操作時,往往先將玻璃管在水里蘸一下,使玻璃管潤濕,這樣就很容易把乳膠管套上。
6.作溶劑
實驗室里形形色色的溶液大都需要用水來配制。配制溶液時,一般是將溶質(zhì)溶解在溶劑中即可。但稀釋濃硫酸時,一定要將濃硫酸小心地加入水中,并及時攪拌散熱。
7.鑒別物質(zhì)
利用物質(zhì)在水中的溶解性不同,用水鑒別一組物質(zhì)。例如,下列兩組物質(zhì)均可用水來鑒別。(1)硫酸銅、碳酸鈣、氯化鈉:溶于水溶液呈藍色的是硫酸銅,不溶于水得到白色懸濁液的是碳酸鈣,溶于水得無色溶液的是氯化鈉。(2)氫氧化鈉、硝酸銨、氯化鈉:溶于水有明顯放熱現(xiàn)象的是氫氧化鈉,溶于水有明顯吸熱現(xiàn)象的是硝酸銨,溶于水無明顯熱效應(yīng)的是氯化鈉。
8.除去雜質(zhì)
除去難溶于水的物質(zhì)中的易溶性物質(zhì)的一般方法,就是用水將雜質(zhì)溶解,再用過濾或分液法分離。例如,除去碳酸鈣中的少量氯化鈉,可采用水洗過濾法。
9.可以用來滅火
水的汽化熱比較大,普通的可燃物著火可用大量水來滅火,但酒精、鈉、鉀等物質(zhì)著火不宜用水來滅火。酒精著火應(yīng)用濕抹布蓋滅,鈉、鉀等著火應(yīng)用沙土蓋滅。
總之,化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué),離開了實驗,這門學(xué)科也就沒有了根基。而水在實驗中的作用無處不在,讓我們在珍惜水資源的基礎(chǔ)上使水發(fā)揮更大的作用。
〔責(zé)任編輯:龐遠燕〕