導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇凡士林在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的作用，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

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分析化學(xué)是高職高專醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)專業(yè)學(xué)生的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，對(duì)學(xué)生分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)非常有必要。針對(duì)學(xué)生在分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能中存在的問(wèn)題，提出若干培養(yǎng)方法，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)技能的重要性，知道怎樣是規(guī)范操作，清楚為什么要規(guī)范操作，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中自我分析，從而提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能，達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)。

【關(guān)鍵詞】

醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)；分析化學(xué)；實(shí)驗(yàn)技能

【基金項(xiàng)目】

吉林省教育廳2015年度職業(yè)教育與成人教育教學(xué)改革研究課題（項(xiàng)目批準(zhǔn)號(hào)：2015ZCY102），項(xiàng)目負(fù)責(zé)人為董麗丹。2015年度吉林省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃課題“導(dǎo)學(xué)案在高職高專‘翻轉(zhuǎn)課堂’中的應(yīng)用研究”（項(xiàng)目批準(zhǔn)號(hào)：GH150631），項(xiàng)目負(fù)責(zé)人為藺首睿。

分析化學(xué)是高職高專醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)專業(yè)學(xué)生的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，此前有無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)的理論與實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，此后銜接臨床檢驗(yàn)基礎(chǔ)等專業(yè)課程。分析化學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)學(xué)科，分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)在分析化學(xué)課程中占據(jù)重要位置，在實(shí)驗(yàn)中能加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，同時(shí)提高學(xué)生的觀察能力、分析能力和解決問(wèn)題能力，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)求是的科學(xué)態(tài)度。在分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要注重實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)，規(guī)范的分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能為醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)專業(yè)學(xué)生的各門專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和今后實(shí)習(xí)、工作中的實(shí)際操作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

1.深化學(xué)生認(rèn)識(shí)，激發(fā)學(xué)生興趣

高職高專醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)專業(yè)的學(xué)生，具備一定的無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)的理論知識(shí)基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)操作技能，對(duì)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象也具備一定的觀察能力和分析能力。但此前的實(shí)驗(yàn)多數(shù)是定性實(shí)驗(yàn)，對(duì)定量幾乎沒(méi)有要求，使用的實(shí)驗(yàn)儀器也多是精密度不高的燒杯、燒瓶、量筒等。因此學(xué)生在最初進(jìn)入分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)室時(shí)，往往定量意識(shí)不強(qiáng)，主要表現(xiàn)為不清楚如何依照精密度選用儀器。同時(shí)，很多學(xué)生在大學(xué)仍延續(xù)高中應(yīng)試化的學(xué)習(xí)方法和習(xí)慣，重理論而輕實(shí)踐，對(duì)實(shí)驗(yàn)缺乏主動(dòng)性，忽略實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性。因此教師要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能重要性的認(rèn)識(shí)[1]。教師可以依據(jù)學(xué)生重視理論課的特點(diǎn)，在理論課堂上向?qū)W生灌輸實(shí)驗(yàn)操作技能的重要性。例如在講解精密度和準(zhǔn)確度這部分內(nèi)容時(shí)，讓學(xué)生思考托盤天平和分析天平、量筒和移液管的選用區(qū)別；在講解誤差這部分內(nèi)容時(shí)，羅列不規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作對(duì)結(jié)果的影響等。教師也可以搜集相關(guān)案例，向?qū)W生強(qiáng)調(diào)規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作對(duì)實(shí)驗(yàn)安全的重要作用。在實(shí)驗(yàn)課堂上，可以開(kāi)展一些與生活實(shí)際關(guān)聯(lián)密切的趣味實(shí)驗(yàn)，先借助于學(xué)生熟悉又直觀的變色、沉淀、儀器數(shù)值變化等定性實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，激發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣，進(jìn)一步提出更高的定量要求，循序漸進(jìn)，從而提高教學(xué)效果，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能的培養(yǎng)目標(biāo)。

2.夯實(shí)理論根基，規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作

規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作并不是死記硬背、按方抓藥，而是在夯實(shí)了理論基礎(chǔ)的前提下，勤加練習(xí)的結(jié)果。分析化學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作看似簡(jiǎn)單，但要求學(xué)生做到準(zhǔn)確、規(guī)范、熟練，這就需要學(xué)生能夠耐心、認(rèn)真練習(xí)操作技能。教師在實(shí)驗(yàn)課堂中，應(yīng)先講解、演示規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作，將每一個(gè)操作步驟拆分再組合，既要講清如何操作，更要說(shuō)明為什么如此操作，讓學(xué)生知其然，知其所以然。例如酸式滴定管漏液應(yīng)如何處理這個(gè)實(shí)驗(yàn)操作，要講清楚如何涂擦凡士林，但為什么要涂凡士林，為什么涂凡士林之前要吸干活塞和活塞槽內(nèi)的殘留水、為什么涂擦凡士林的量不能太多，為什么要避開(kāi)活塞的小孔等問(wèn)題都要依據(jù)學(xué)生的基礎(chǔ)適時(shí)適當(dāng)?shù)亟o出答案，讓學(xué)生清楚的明白如此操作的原因，輕松地加強(qiáng)學(xué)生對(duì)此規(guī)范操作的印象。除此之外，教師還要在實(shí)驗(yàn)課堂中加強(qiáng)巡回指導(dǎo)，言語(yǔ)上鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手，行動(dòng)上糾正錯(cuò)誤操作，身體力行讓學(xué)生感受到分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作的嚴(yán)謹(jǐn)、規(guī)范。

3.改革評(píng)價(jià)方法，重視自我分析

分析化學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)學(xué)科，教師可以將實(shí)驗(yàn)技能列入考核內(nèi)容，在實(shí)驗(yàn)課和考試中作為評(píng)定成績(jī)的依據(jù)[2]。在日常的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，要求學(xué)生在每次實(shí)驗(yàn)課結(jié)束后分析自己的實(shí)驗(yàn)操作，并對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確度與精密度分析，分析誤差來(lái)源，提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范性的認(rèn)識(shí)，促進(jìn)學(xué)生提高實(shí)驗(yàn)技能。

綜上所述，通過(guò)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)，可以提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度，為今后的學(xué)習(xí)和工作奠定基礎(chǔ)。

作者：藺首睿 董麗丹 梁芳慧 牛艷秋 單位：長(zhǎng)春醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校

參考文獻(xiàn)：

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關(guān)鍵詞：J形管；固液相反應(yīng)；啟普發(fā)生器；化學(xué)實(shí)驗(yàn)

文章編號(hào)：1005-6629（2012）11-0046-02 中圖分類號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

J形管在我國(guó)中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用并不廣泛，在現(xiàn)行使用的上科版高中化學(xué)教材中，也僅出現(xiàn)一次。筆者通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，J形管（實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有J形管規(guī)格：長(zhǎng)管28 cm、短管11 cm、內(nèi)徑2.5 cm）可以在高中化學(xué)很多實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行有效應(yīng)用。

1、用J形管做系列固、液相反應(yīng)制取氣體的實(shí)驗(yàn)

J形管在上科版高三化學(xué)課本中，設(shè)置有金屬鈉與水的實(shí)驗(yàn)。金屬鈉與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)至今不少教材仍使用傳統(tǒng)的演示方法，即將小粒金屬鈉投入含有酚酞水溶液的燒杯中。其主要缺點(diǎn)是無(wú)法收集并點(diǎn)燃?xì)錃?。用J形管做該實(shí)驗(yàn)，可通過(guò)觀察液面下降，推知有氫氣的生成，且生成的氣體不必利用收集裝置進(jìn)行收集，可以直接通過(guò)旋轉(zhuǎn)活塞控制流量并點(diǎn)燃，點(diǎn)燃時(shí)氫氣能安靜地燃燒。從而達(dá)到探究金屬鈉和水反應(yīng)生成氫氣的實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>

除了金屬鈉和水反應(yīng)，還可利用J形管做一系列固、液相反應(yīng)制取氣體的實(shí)驗(yàn)。如“銅絲與溫?zé)嵯∠跛岱磻?yīng)制NO氣體”等實(shí)驗(yàn)（如圖1所示）。

還有“鋁與水反應(yīng)制氫氣”實(shí)驗(yàn)也可選用J形管來(lái)做，方法如下：

（1）取一條寬1 cm、長(zhǎng)10 cm的鋁片，用砂紙打磨，繞成螺旋狀，放入1：2 HCl溶液中，約半分鐘，取出用水沖洗。

（2）將去除氧化膜后的鋁片，放入飽和Hg（N03）2溶液中，約2分鐘，表面呈灰色，取出用水沖洗干凈。此時(shí)動(dòng)作要迅速，不要將鋁片暴露于空氣中太久。

（3）將沖洗干凈的汞齊化鋁片放入裝有飽和NaCl溶液的J形管的短管中，在短管端口處插上涂有凡士林的活塞，將活塞置于開(kāi)啟狀態(tài)；從長(zhǎng)管口處加入飽和NaCl溶液，排盡活塞處的空氣，關(guān)閉活塞。一開(kāi)始有細(xì)小的無(wú)色氣泡生成，大約3分鐘后，速度加快，此時(shí)有大量的氣泡逸出，長(zhǎng)管中的水面上升，短管中液面下降；同時(shí)，有灰色絮狀沉淀生成。該反應(yīng)能發(fā)生的原理是：鋁片表面經(jīng)汞齊化處理后就無(wú)法生成致密的氧化膜，在氯離子催化劑幫助下水就容易和原本活潑的鋁發(fā)生置換反應(yīng)了c

（4）產(chǎn)生的無(wú)色氣體約10 mL時(shí)，可打開(kāi)活塞，點(diǎn)燃，可見(jiàn)氣體燃燒，產(chǎn)生淡藍(lán)色的火焰。

2用J形管做電解飽和食鹽水實(shí)驗(yàn)

電解飽和食鹽水實(shí)驗(yàn)在現(xiàn)行教材中使用裝置如圖2所示。此套裝置操作簡(jiǎn)便、各電極產(chǎn)物清晰明顯，但也有缺點(diǎn)，比如①此裝置由于在u形管兩側(cè)均存在支管，所以制取的氯氣中不可避免地混有空氣，不純凈；②此裝置只能對(duì)氯氣性質(zhì)進(jìn)行定性分析，無(wú)法確定生成氯氣的體積；③此裝置在進(jìn)行氯氣的檢驗(yàn)時(shí)處于比較開(kāi)放的環(huán)境中，氣體外逸，會(huì)造成環(huán)境污染。如果改用J形管進(jìn)行電解實(shí)驗(yàn)，上述問(wèn)題都可以得到解決。

實(shí)驗(yàn)步驟：（1）在J形管短管一端的橡皮塞底部裝好長(zhǎng)度適中的碳棒（筆者采用兩端削好的鉛筆），作為電解池陽(yáng)極。在J形管長(zhǎng)管一端固定一根鐵絲作為陰極。

（2）短管口處塞好橡皮塞。從J形管長(zhǎng)管口注入飽和食鹽水溶液，至橡皮塞的下端，不要留有氣泡，這是本實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵。

（3）通直流電進(jìn)行電解（電壓調(diào)至16～20 v）。此時(shí)可清晰地觀察到陽(yáng)極液面下降，并產(chǎn)生黃綠色的氯氣，再用注射器抽取所需體積的氯氣并再次利用（如圖3所示）。當(dāng)液面低于鉛筆末端，反應(yīng)停止（如圖4所示）。實(shí)驗(yàn)裝置及效果圖如下：

本實(shí)驗(yàn)改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)：

（1）制得的氯氣的純度大大提高，幾乎沒(méi)有空氣參雜其中。

（2）黃綠色的氯氣現(xiàn)象明顯，利用觀察。

（3）用注射器進(jìn)行抽取，可隨用隨取，且使本性質(zhì)實(shí)驗(yàn)從定性走向定量。

（4）反應(yīng)中產(chǎn)生的氯氣被密封在J形管中，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，符合綠色環(huán)保的理念。

3用J形管做簡(jiǎn)易啟普發(fā)生器

中學(xué)化學(xué)中有很多氣體都是通過(guò)固、液相反應(yīng)制取的。例如氫氣、二氧化碳、二氧化硫、氧氣、乙炔、硫化氫等。教材中多采用的發(fā)生裝置如圖5所示：通過(guò)分液漏斗控制液體的滴加速度，生成的氣體凈化后再進(jìn)行收集。筆者經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，將J形管改進(jìn)后可獲得簡(jiǎn)易啟普發(fā)生器（如圖6所示），該氣體發(fā)生裝置具有使用方便、節(jié)約試劑、無(wú)空氣混入、安全等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)。

使用時(shí)，在J形管短管內(nèi)距短管口3至4 cm處小心放置一軟孔木塞，該軟木塞預(yù)先用刀削取約12 mm厚度、打幾個(gè)小孔并削成直徑略大于J型管的內(nèi)徑，軟木塞有彈性，可借用鑷子慢慢將其推入管口內(nèi)。木塞上放置固體，從長(zhǎng)管一端緩慢注入液體，使液面左高右低，且液體不與固體接觸。反應(yīng)時(shí)開(kāi)啟活塞，擠出短管一邊空氣，固、液接觸而反應(yīng)，當(dāng)制取氣體—定量時(shí)，關(guān)閉活塞，固、液很快脫離，反應(yīng)停止，氣體儲(chǔ)存在短管一端，需要時(shí)再開(kāi)啟活塞放出。

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關(guān)鍵詞：有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備 有機(jī)廢液 循環(huán)利用

Exploration and practice in the scientific management of organic chemistry laboratory

Lin Jiali， Lin Rong， Lin Shuangmei

Fuzhou university， Fuzhou， 350108， China

Abstract： The management of organic chemistry laboratory is discussed from the storage methodology and rational use of chemical medicine， the preparation works for organic chemistry experiment and the recycling of waste liquid. The practice shows that a scientific management method can effectively save experiment cost， reduce laboratory environment pollution and ensure the high quality of experiment teaching. The students' environmental protection consciousness can also be imperceptibly strengthened meanwhile.

Key words： organic chemistry laboratory； experimental preparation； organic liquid wastes； recycling

有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)專業(yè)學(xué)生的必修課，我校有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程緊密配合理論課的教學(xué)，分為有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作、有機(jī)化合物的性質(zhì)與鑒別和有機(jī)化合物的合成與制備三個(gè)教學(xué)模塊，通過(guò)這三個(gè)模塊的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，鞏固和加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，形成學(xué)生熟練的實(shí)驗(yàn)操作技能，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)研究態(tài)度，啟發(fā)和提高學(xué)生的創(chuàng)新思維能力[1，2]。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室是對(duì)學(xué)生進(jìn)行有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要陣地，采取行之有效的手段，讓有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的管理更加科學(xué)、合理、環(huán)保，從而更好地保障教學(xué)實(shí)驗(yàn)工作順利進(jìn)行，具有重要的意義。通過(guò)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室藥品的貯存與使用、有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備工作、有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢液的回收與循環(huán)利用三個(gè)方面討論了我校對(duì)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的管理方式，并針對(duì)部分問(wèn)題提出了改進(jìn)意見(jiàn)。

1 有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室藥品的貯存與使用

有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室與實(shí)驗(yàn)中心其他實(shí)驗(yàn)室最大的不同，是有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)用到大量的化學(xué)藥品，這些藥品大部分具有易燃、易爆、強(qiáng)腐蝕、易揮發(fā)、有毒等危險(xiǎn)性，所以對(duì)藥品的貯存與使用的管理是有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室管理的一個(gè)重要內(nèi)容，也是確保實(shí)驗(yàn)室安全和環(huán)境保護(hù)的重要方面。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)藥品室儲(chǔ)存有一學(xué)期的有機(jī)實(shí)驗(yàn)課程所需的藥品，張學(xué)英等[3，4]詳細(xì)地闡述了藥品科學(xué)貯存需要遵循的原則和注意事項(xiàng)。除了藥品的貯存外，由于有機(jī)試劑的易揮發(fā)性和毒性，在藥品的使用上要具有節(jié)約和環(huán)保意識(shí)，要用環(huán)保理念規(guī)范化學(xué)藥品的管理。

1.1 合理維持儲(chǔ)存室藥品存量，避免藥品積壓造成浪費(fèi)

在化學(xué)藥品管理工作中經(jīng)常遇到的一個(gè)問(wèn)題就是藥品的積壓，藥品積壓在實(shí)驗(yàn)室太久，有些容易揮發(fā)，有些容易變質(zhì)，有些標(biāo)簽被腐蝕脫落無(wú)法識(shí)別，直接造成藥品浪費(fèi)，同時(shí)也污染環(huán)境、影響人體健康。為了避免藥品在儲(chǔ)存室的積壓，在藥品管理過(guò)程中，首先，要統(tǒng)計(jì)每學(xué)期藥品的需要量，按需要量領(lǐng)回藥品，其次，定期清點(diǎn)藥品儲(chǔ)存室的藥品；未開(kāi)封、未過(guò)期的藥品質(zhì)量尚有保障，要優(yōu)先使用這些藥品，再使用新領(lǐng)回的藥品，對(duì)未開(kāi)封，但存放時(shí)間較久的試劑，質(zhì)量難以保證的，則交由試劑庫(kù)統(tǒng)一回收處理，開(kāi)封后剩下的試劑，如果試劑的性質(zhì)穩(wěn)定，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中對(duì)該試劑的級(jí)別要求不高，也需要優(yōu)先使用這些藥品，而某些開(kāi)封后不能繼續(xù)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中使用的試劑，及時(shí)這些試劑的信息，與學(xué)院其他實(shí)驗(yàn)室共享，從而降低試劑的浪費(fèi)，無(wú)法共享的交由試劑庫(kù)統(tǒng)一回收處理。通過(guò)這樣的管理方式，有效地提高了藥品的使用率，減少了藥品的浪費(fèi)和對(duì)環(huán)境的污染。

1.2 節(jié)約藥品，避免重做，從藥品的使用管理環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)

實(shí)驗(yàn)中嚴(yán)格監(jiān)督學(xué)生按照用量要求取用藥品，同時(shí)盡量避免學(xué)生重做實(shí)驗(yàn)，這是從藥品的使用環(huán)節(jié)進(jìn)行的管理?；A(chǔ)實(shí)驗(yàn)所做的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目都是精心篩選的，如果有失誤要分析原因，而不一定要重做。低年級(jí)的學(xué)生，還沒(méi)有很好的環(huán)保意識(shí)和分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力，實(shí)驗(yàn)過(guò)程遇到問(wèn)題，操作出現(xiàn)失誤，常常不是去思考怎么解決，而是追求更高的實(shí)驗(yàn)產(chǎn)率，想直接重做這個(gè)實(shí)驗(yàn)。例如：基礎(chǔ)操作實(shí)驗(yàn)中的液-液萃取實(shí)驗(yàn)，用萃取法將苯甲酸和間硝基苯胺分離，因?yàn)檫@是學(xué)生第一次用到分液漏斗，分液漏斗的旋塞處凡士林涂抹不夠均勻，或者因?yàn)閷?shí)驗(yàn)過(guò)程操作不當(dāng)，常會(huì)遇到漏液的現(xiàn)象，重新處理分液漏斗后，用剩余的溶液繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，同樣能夠?qū)崿F(xiàn)掌握萃取的基本操作這一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，但多?shù)學(xué)生為了追求更理想的實(shí)驗(yàn)產(chǎn)率，常將剩余溶液棄置下水道，想重新領(lǐng)取藥品試劑重做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，這樣既污染了環(huán)境又浪費(fèi)了藥品，這種情況，不應(yīng)讓學(xué)生重做實(shí)驗(yàn)。在藥品使用的管理環(huán)節(jié)，要求學(xué)生節(jié)約藥品，避免重做，通過(guò)這樣的方式不僅可以做到藥品的合理化使用，同時(shí)也可以幫助學(xué)生培養(yǎng)環(huán)保意識(shí)和養(yǎng)成分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的習(xí)慣。

2 有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備工作

有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的管理工作服務(wù)性強(qiáng)，涉及的工作內(nèi)容繁雜而瑣碎，但最終目的是要保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)的順利進(jìn)行。實(shí)踐證明，實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量與實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作密切相關(guān)，因此做好實(shí)驗(yàn)教學(xué)的準(zhǔn)備和組織工作意義重大。

實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作包括實(shí)驗(yàn)藥品和儀器的準(zhǔn)備[5]，在藥品的準(zhǔn)備過(guò)程中，一點(diǎn)小小的失誤，都可能造成全班學(xué)生的實(shí)驗(yàn)失敗，所以藥品準(zhǔn)備過(guò)程要認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)、注意細(xì)節(jié)。要想保證實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不缺任何藥品，保證實(shí)驗(yàn)效果達(dá)到要求，就要做到熟悉每一個(gè)實(shí)驗(yàn)所需的試劑以及對(duì)試劑規(guī)格的要求，按照實(shí)驗(yàn)要求提供相應(yīng)級(jí)別的試劑。有些試劑保存時(shí)間短，則必須在使用時(shí)配置；有些實(shí)驗(yàn)對(duì)化學(xué)試劑的要求比較高，實(shí)驗(yàn)前必須對(duì)試劑進(jìn)行特殊處理，如2-甲基-2-己醇的制備實(shí)驗(yàn)要求所有試劑需干燥，實(shí)驗(yàn)前需將該實(shí)驗(yàn)所用到的正溴丁烷用無(wú)水氯化鈣干燥，丙酮用無(wú)水碳酸鉀干燥，乙醚用分子篩干燥，再經(jīng)蒸餾純化后，方可供學(xué)生使用。儀器方面，有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)要用到許多玻璃儀器，玻璃儀器是易耗品，在購(gòu)置時(shí)需比計(jì)劃量多一些，避免實(shí)驗(yàn)中途出現(xiàn)短缺。另外，實(shí)驗(yàn)前檢查調(diào)試所需的儀器設(shè)備，如天平、阿貝折光儀、循環(huán)水泵等，及時(shí)排除儀器可能出現(xiàn)的一般故障。

準(zhǔn)備工作結(jié)束后，與實(shí)驗(yàn)教師一起做預(yù)實(shí)驗(yàn)，一方面進(jìn)一步檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)物品是否準(zhǔn)備齊全，另一方面也為學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供借鑒，更明確實(shí)驗(yàn)過(guò)程中容易出現(xiàn)的問(wèn)題，提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)質(zhì)量。

總之，實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作比較煩瑣，需要充分認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作的重要性，本著認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，保證實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作的質(zhì)量，從而保障學(xué)生實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)質(zhì)量。

3 有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的廢液管理

3.1 實(shí)驗(yàn)室廢液分類回收的必要性[6]

有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的化學(xué)廢棄物主要是有機(jī)廢液，這些有機(jī)廢液有些是有很大毒性的，如含濃度較大的二甲苯、氯仿等的有機(jī)廢液能破壞人體免疫系統(tǒng)，造成人體機(jī)能失調(diào)；有些化學(xué)廢液因其含濃度較大的廢酸、廢堿而具有很強(qiáng)的腐蝕性。如果不經(jīng)過(guò)處理隨意排放這些廢液，不僅會(huì)對(duì)環(huán)境以及人類健康造成嚴(yán)重威脅，同時(shí)會(huì)對(duì)學(xué)生產(chǎn)生不良的示范作用，不利于培養(yǎng)學(xué)生可持續(xù)發(fā)展的理念和環(huán)保意識(shí)。另外，與工業(yè)廢水相比，實(shí)驗(yàn)室廢棄物具有種類多、排放量小、易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)等特性，如果任意將其混合，容易發(fā)生危險(xiǎn)，也會(huì)給后續(xù)處理造成困擾，所以高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室的廢棄物尤其需要科學(xué)合理的分類收集、存放和處理。

3.2 本科生有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)廢液的收集

以我?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室為例，有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室每學(xué)年要承擔(dān)近400學(xué)時(shí)的本科生實(shí)驗(yàn)，課程主要分為3個(gè)模塊：有機(jī)基本操作實(shí)驗(yàn)、有機(jī)化合物的性質(zhì)與鑒別和有機(jī)化合物的合成與制備。這些課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容變動(dòng)性不大，實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的廢棄物成分較為固定，對(duì)這些廢棄物按照以下方式分類收集：對(duì)于有機(jī)化合物的性質(zhì)與鑒別實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的廢液，分為不含鹵有機(jī)廢液、含鹵有機(jī)廢液、廢酸、廢堿四種來(lái)回收[7]。有機(jī)基本操作實(shí)驗(yàn)和合成實(shí)驗(yàn)所回收的廢液（見(jiàn)表1），除了濃硫酸廢液外，其他12種廢液有些是作為萃取劑被蒸餾得到的前餾分，有些是蒸餾得到的產(chǎn)品，廢液成分比較單一，為了方便回收和循環(huán)利用，將這12種廢液分別收集和存放，貼以標(biāo)簽注明廢液成分，同名廢液合并存放。

表1 2011～2012學(xué)年本科生有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課廢液

回收情況

表1統(tǒng)計(jì)了2011～2012學(xué)年有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)的所有本科生實(shí)驗(yàn)課程的廢液回收情況。表1中預(yù)期廢液量的估算[8]，按照每組實(shí)驗(yàn)理論上產(chǎn)生的廢液量乘以實(shí)驗(yàn)組數(shù)得到。對(duì)于基本操作實(shí)驗(yàn)，不涉及產(chǎn)率，實(shí)驗(yàn)室加入的試劑大多變成了廢液，所以按加入試劑的量來(lái)進(jìn)行廢液量的統(tǒng)計(jì)。對(duì)于合成與制備實(shí)驗(yàn)，每一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，實(shí)驗(yàn)教材上都給出了產(chǎn)量，這個(gè)產(chǎn)量是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)值，按正常操作完成實(shí)驗(yàn)一般能實(shí)現(xiàn)這個(gè)產(chǎn)量，以這個(gè)產(chǎn)量作為每組實(shí)驗(yàn)的預(yù)期廢液量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。實(shí)際廢液量是每次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后實(shí)際收集的廢液量。

由表1數(shù)據(jù)可知，雖然經(jīng)過(guò)多年的教學(xué)改革，許多有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目已經(jīng)是在不影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的前提下用盡可能少的試劑來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，但由于學(xué)生實(shí)驗(yàn)組數(shù)較多，產(chǎn)生的廢液量仍然相當(dāng)可觀。

分析表1中的數(shù)據(jù)可得，實(shí)際收集的廢液量都比預(yù)期廢液量小，其中乙醇、乙醚等用量較大的試劑回收率很低。除了統(tǒng)計(jì)方法的系統(tǒng)誤差外，造成這一現(xiàn)象的原因主要是存在隨意排放廢液的現(xiàn)象。有些同學(xué)環(huán)保意識(shí)不夠強(qiáng)，圖省事怕麻煩，直接把廢液排入下水道，有些學(xué)生沒(méi)有明確哪些廢液需要分類回收，尤其是大一新生，接受的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練比較少，還沒(méi)有養(yǎng)成自覺(jué)對(duì)廢液分類回收的習(xí)慣。為了給學(xué)生做好示范，每個(gè)實(shí)驗(yàn)室都應(yīng)在公共臺(tái)面放有試劑回收瓶，瓶身貼有醒目的標(biāo)簽寫(xiě)明回收廢液的種類、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，并在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中多次強(qiáng)調(diào)，加強(qiáng)監(jiān)管，嚴(yán)格要求學(xué)生按照對(duì)應(yīng)的名稱正確回收廢液，逐漸讓分類回收廢液成為每個(gè)學(xué)生的習(xí)慣和自覺(jué)行為。

3.3 有機(jī)廢液的循環(huán)利用

廢液的循環(huán)利用，是節(jié)約經(jīng)費(fèi)、節(jié)省資源的有效手段，對(duì)環(huán)境保護(hù)有重要意義。上述有機(jī)廢液中，乙醇、乙醚、丙酮、乙酸乙酯等可以通過(guò)蒸餾或分餾的方法提純后再次使用，再次使用這些溶劑時(shí)，一般不作為合成反應(yīng)的試劑，而是作為后處理的試劑，如洗脫劑、萃取溶劑等，這樣既不會(huì)影響反應(yīng)的進(jìn)行，又實(shí)現(xiàn)了廢液的循環(huán)利用[9]。沒(méi)有得到循環(huán)利用的廢液，將和學(xué)院其他實(shí)驗(yàn)室的廢液一起送至有資質(zhì)的專業(yè)處理公司回收處理。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，科學(xué)的管理方式可以提高有機(jī)實(shí)驗(yàn)室的工作效率，節(jié)約實(shí)驗(yàn)成本，減少實(shí)驗(yàn)污染，保障實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的順利進(jìn)行，而且還會(huì)對(duì)學(xué)生產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。干凈整潔的實(shí)驗(yàn)室，嚴(yán)格正規(guī)的實(shí)驗(yàn)規(guī)章制度，科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)安排，準(zhǔn)確無(wú)誤地提供實(shí)驗(yàn)所需的藥品和儀器，對(duì)學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和工作作風(fēng)有積極的作用。藥品的綠色化管理和廢棄物的分類回收利用，是對(duì)學(xué)生形成環(huán)保觀念的很好示范，是綠色環(huán)保理念很有效的傳達(dá)方式。因此，本著認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，探索有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室更科學(xué)規(guī)范、更綠色環(huán)保的管理方式，將為有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)工作提供更有力的保障。

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篇4

1金屬相表面發(fā)生置換反應(yīng)時(shí)的氯離子效應(yīng)

早有人注意到，與相同pH的稀硫酸相比，用鹽酸與鋅、鋁、鐵等金屬反應(yīng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生更多氫氣泡（反應(yīng)明顯快）。但其中氯離子所起的作用到底有多大？卻不甚了解，更談不上在實(shí)驗(yàn)中具體應(yīng)用。例如初中有個(gè)用稀硫酸與鋅反應(yīng)制備氫氣的實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)常會(huì)出現(xiàn)反應(yīng)速度較慢的情況，為此曾有不少文章介紹了添加硫酸銅的方法和改用含雜質(zhì)較多的粗鋅替代法。這兩種方法其實(shí)都是為了使鋅表面形成腐蝕電池，能讓Zn表面的Zn2+迅速轉(zhuǎn)移，使鋅能繼續(xù)與H+反應(yīng)。因?yàn)樵摲椒ㄉ婕暗脑碓诟咧谢瘜W(xué)知識(shí)范疇內(nèi)，中學(xué)生也都知道，所以此法成了家喻戶曉的良方妙計(jì)。但實(shí)驗(yàn)時(shí)采用此“妙計(jì)”卻增速效果平平，且有副作用，如額外消耗了銅鹽，加硫酸銅的量與制氣速度提升不成正比，加了硫酸銅后鋅粒表面會(huì)變暗、變黑失去鋅的外表形象等等。如將稀硫酸改為稀鹽酸，在氫離子濃度相近的情況下，后者反應(yīng)速度會(huì)顯著提升。為驗(yàn)證其顯著的變化，筆者曾多次演示過(guò)如下趣味實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)1鋁片與稀鹽酸反應(yīng)的奇特現(xiàn)象取一支中號(hào)試管，加入少量鋁片（約1克，為過(guò)量），再加約5mL1:1稀鹽酸。反應(yīng)馬上開(kāi)始且產(chǎn)氣多而快（開(kāi)始時(shí)狀態(tài)穩(wěn)定），片刻后試管內(nèi)有黑色物質(zhì)生長(zhǎng)，產(chǎn)氣更快，伴有沖料現(xiàn)象，再過(guò)片刻可看到明顯的熱效應(yīng)現(xiàn)象，有燙的水蒸氣沖出試管口形成白霧，試管內(nèi)黑色物質(zhì)增多，黑色物質(zhì)有部分被氣體沖出試管口呈黑乎乎的糊沫狀，從加酸時(shí)計(jì)時(shí)不足2分鐘整個(gè)反應(yīng)就突然停止了（見(jiàn)圖1）。說(shuō)該實(shí)驗(yàn)為趣味實(shí)驗(yàn)是因?yàn)槠溆胁簧僖馔獾默F(xiàn)象發(fā)生，其一是反應(yīng)太快、太過(guò)激烈，竟有水蒸氣噴出，其二出現(xiàn)了不少黑乎乎的沫，這為何物？這個(gè)實(shí)驗(yàn)本身就可開(kāi)設(shè)一節(jié)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)課，針對(duì)黑色產(chǎn)物是何物可引導(dǎo)學(xué)生給出各種假設(shè)，再逐一設(shè)計(jì)方案進(jìn)行驗(yàn)證[1]。這黑色物質(zhì)當(dāng)然是單質(zhì)鋁！驗(yàn)證方法是：將黑色糊沫狀物質(zhì)洗滌、過(guò)濾、晾干，再加過(guò)量酸可得到氫氣和澄清溶液。實(shí)驗(yàn)1中如用稀硫酸替代鹽酸做實(shí)驗(yàn)，則無(wú)法見(jiàn)到實(shí)驗(yàn)中的冒熱氣、沖料、有黑色糊沫狀物質(zhì)生成等“異?！爆F(xiàn)象，反應(yīng)速度要慢得多，就算加些硫酸銅也沒(méi)此效果。從實(shí)驗(yàn)1我們看到了氯離子效應(yīng)的神奇作用。有多篇文章提到：氯離子具有較強(qiáng)的穿透金屬晶體的表層膜或裂縫的能力[2]。有人會(huì)問(wèn)上述實(shí)驗(yàn)中鹽酸濃度一定要1:1（濃鹽酸體積:水體積）嗎？其實(shí)該趣味實(shí)驗(yàn)是很容易做成功的，筆者就該問(wèn)題做過(guò)實(shí)證研究。發(fā)現(xiàn)通常在25℃條件下與過(guò)量鋁片反應(yīng)，從最濃鹽酸至體積比濃度降到1:10，甚至1:15，都可以觀察到反應(yīng)放熱和產(chǎn)生黑色或灰色細(xì)沫的現(xiàn)象，鹽酸濃度高（如1:1）反應(yīng)現(xiàn)象特別快而明顯，濃度低則現(xiàn)象出現(xiàn)慢些、弱些，但仍和稀硫酸反應(yīng)的現(xiàn)象及產(chǎn)氣速度明顯不同。關(guān)于氯離子效應(yīng)對(duì)制氫反應(yīng)的影響還可通過(guò)以下對(duì)照實(shí)驗(yàn)給予驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)2鎂帶與水反應(yīng)的對(duì)照實(shí)驗(yàn)取三小段鎂帶，用砂紙擦去表面的氧化膜，分別放入甲、乙、丙三支試管中。向三支試管中各加入3mL水（水溫約25℃），并往水中分別滴入2滴無(wú)色酚酞試液，同時(shí)迅速在乙試管中加入少量（黃豆大小一撮）氯化鈉固體，丙試管中加入相同量的硝酸鈉固體。分別與甲管對(duì)比，片刻后就發(fā)現(xiàn)乙管中鎂帶表面不斷產(chǎn)生較多氣泡，很快溶液就變紅色，其反應(yīng)速率最快。丙管也有氣泡產(chǎn)生，但反應(yīng)速率明顯不及乙管，但比甲管反應(yīng)快些。甲管中反應(yīng)不明顯，溶液較長(zhǎng)時(shí)間不變紅色。以上對(duì)照實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明，氯離子能夠明顯加快鎂與水反應(yīng)的速率，且反應(yīng)的速率在反應(yīng)過(guò)程中會(huì)不斷加大。氯離子效應(yīng)對(duì)金屬相的其他置換反應(yīng)如鋁與硫酸銅溶液反應(yīng)也有類似效果，這可通過(guò)以下的改進(jìn)實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)3鋁與硫酸銅反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究大多現(xiàn)行版本的中學(xué)化學(xué)教材上有鋁與硫酸銅反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)看似簡(jiǎn)單卻難做成功，比如反應(yīng)速度很慢、銅析出的現(xiàn)象很不明顯等等，故該實(shí)驗(yàn)的研究者不少。曾有陳磊磊、蔡晶撰文“鋁與硫酸銅反應(yīng)異常實(shí)驗(yàn)探究”[3]對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了研究，文中提到了一個(gè)關(guān)鍵因素：“在實(shí)驗(yàn)中加入少許氯化鈉溶液，反應(yīng)會(huì)變快，且生成的就是紅色的銅?！绷硗膺€提到了一些成功因素：“要用飽和的硫酸銅溶液，要選用純鋁片而不宜用鋁合金”等等。其實(shí)這后兩條因素已經(jīng)不重要了，甚至?xí)艿劫|(zhì)疑。如在該文發(fā)表11個(gè)月后有嚴(yán)柏秋、王彥華等撰文“鋁與硫酸銅反應(yīng)實(shí)驗(yàn)的再探究”[4]就提出了質(zhì)疑，作者在文中指出其選用的鋁片就是鋁合金罐，取材方便且節(jié)約（廢物利用），文章寫(xiě)道：“選用了鋁合金罐來(lái)做該實(shí)驗(yàn)，剛開(kāi)始實(shí)驗(yàn)效果也不盡如人意。分析原因，可能是去除的氧化膜在未置換銅之前又生成了。于是我用6.0mol•L-1鹽酸來(lái)去除氧化膜，然后不水洗直接放入0.5mol•L-1CuSO4溶液中（因?yàn)镃l-對(duì)鋁的氧化膜有直接的破壞作用），只見(jiàn)有微量氣泡冒出，很快就有紅色的銅生成。證實(shí)了先前的猜測(cè)是正確的?！眱晌亩加玫搅伺c該實(shí)驗(yàn)反應(yīng)式無(wú)關(guān)的氯離子，而且兩文的實(shí)驗(yàn)效果都提升了。提到鋁與硫酸銅反應(yīng)，人民教育出版社（2007年版）普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)《化學(xué)1》（必修）第46頁(yè)圖3-2“有關(guān)金屬化學(xué)性質(zhì)”的一些實(shí)驗(yàn)圖片中，第一幅就為鋁與硫酸銅溶液反應(yīng)得“銅樹(shù)”的效果圖（見(jiàn)圖2），“銅樹(shù)”美麗、漂亮，溶液界面清晰，實(shí)驗(yàn)有趣且看似很簡(jiǎn)單。許多師生想來(lái)個(gè)仿制，但一動(dòng)手嘗試，初試者通常都以失敗告終。有李耀軍、金東升等老師對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了深入細(xì)致的探究，撰寫(xiě)了“鋁與硫酸銅溶液反應(yīng)的適宜條件”一文[5]，提出“銅樹(shù)”實(shí)驗(yàn)成功之關(guān)鍵是氯離子的鼎力相助。該實(shí)驗(yàn)方法及步驟為：“（1）在大試管中加入約2/3體積（12mL）的飽和硫酸銅溶液，控制溶液溫度30~40℃（可用水浴鍋加熱），再加入約2g食鹽，振蕩使之完全溶解并混合均勻。（2）用砂紙打磨好鋁制導(dǎo)線或鋁條（直徑2.5mm的鋁制導(dǎo)線或0.5mm厚的鋁條），并彎成螺旋狀。然后把螺旋狀鋁制導(dǎo)線或鋁條伸入到鹽酸溶液中，待看到鋁制導(dǎo)線或鋁條上有氣泡冒出時(shí)，取出并立即插到事先準(zhǔn)備好的加有食鹽的飽和硫酸銅溶液中。該實(shí)驗(yàn)可在十分鐘內(nèi)形成銅樹(shù)，溶液界面清晰，幾乎達(dá)到與課本圖片相同的效果。”（見(jiàn)圖3）既然氯離子有如此奇妙的作用，那么干脆把教材上的“鋁與硫酸銅溶液反應(yīng)”實(shí)驗(yàn)中的硫酸銅改為氯化銅不就行了？實(shí)驗(yàn)證明不妥！比如選用1.5mol•L-1氯化銅溶液與鋁片室溫下反應(yīng)，反應(yīng)后溶液呈茶褐色，溶液下方有紅色（摻有白色）的沉淀生成，期間有大量氣體生成（是氫氣），且產(chǎn)氣由慢變快，還放出大量的熱，這一些現(xiàn)象與教材上的預(yù)計(jì)現(xiàn)象都對(duì)不上號(hào)。如果氯化銅溶液再稀點(diǎn)或濃點(diǎn)，奇異現(xiàn)象還會(huì)增多（有時(shí)溶液變成綠色，有時(shí)產(chǎn)生白色細(xì)沫、灰色渾濁等等），故曾有某大學(xué)教師對(duì)氯化銅溶液與鋁片反應(yīng)產(chǎn)生的種種“異?！爆F(xiàn)象進(jìn)行過(guò)探究[6]。這方面的案例可謂舉不勝舉，如以下趣味實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)4鋁與水反應(yīng)制備、驗(yàn)證產(chǎn)物氫氣的趣味實(shí)驗(yàn)早在多年前，就有荊入德老師發(fā)表了“鋁與水反應(yīng)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)”一文[7]，此文設(shè)計(jì)方案有可行性，可供參考。筆者也曾利用類似方法即巧用食鹽做成了鋁與水反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的實(shí)驗(yàn)[8]。當(dāng)時(shí)的具體方法是：①取一寬1cm、長(zhǎng)10cm、厚約1mm的鋁片，用砂紙打磨表面后繞成螺旋狀，放入體積比1:5鹽酸溶液中，會(huì)有氣泡產(chǎn)生，約1min后取出用蒸餾水沖洗（要沖洗干凈）。②將除去氧化膜后的鋁片，放入近飽和的Hg(NO3)2溶液中約1~2min，鋁片表面會(huì)呈淺灰色，取出再用蒸餾水沖洗干凈。③將表面汞齊化的鋁片迅速放入J型管的短管中，在短管端口處插上涂有凡士林的活塞，將活塞置于開(kāi)啟狀態(tài)，由長(zhǎng)管口處加入近飽和的NaCl溶液，排盡活塞處的空氣，關(guān)閉活塞。一開(kāi)始有細(xì)小的無(wú)色氣泡生成，大約3min后產(chǎn)氣速度加快（因?yàn)槿芤簻囟仍谏仙?，加上溶液中的氯離子效應(yīng)，使反應(yīng)速度加快），此時(shí)有大量的氣泡逸出，長(zhǎng)管中的液面上升，短管中液面下降；同時(shí)，有灰白色絮狀沉淀生成向上浮動(dòng)。④產(chǎn)生的無(wú)色氣體約8mL時(shí)（約需要10min左右），打開(kāi)活塞，點(diǎn)燃（見(jiàn)圖4），可見(jiàn)氣體燃燒（是氫氣燃燒）。⑤可繼續(xù)做鋁片上長(zhǎng)白毛的實(shí)驗(yàn)：將上述反應(yīng)過(guò)的鋁片取出，用濾紙輕輕地吸除表面溶液，置于桌面上，過(guò)一會(huì)兒，可見(jiàn)鋁片表面長(zhǎng)出胡須狀的“白毛”（見(jiàn)圖5）。此時(shí)，觸摸鋁片，會(huì)感覺(jué)到鋁片發(fā)熱。再回頭看上述實(shí)驗(yàn)4，可發(fā)現(xiàn)其有幾處明顯的缺點(diǎn)：一是每次實(shí)驗(yàn)要耗幾十毫升的飽和硝酸汞溶液，既浪費(fèi)試劑又極不環(huán)保（汞為重金屬元素，硝酸汞、氯化汞均為劇毒試劑）；二是鋁片的前期操作如打磨、酸洗（或堿洗）過(guò)于繁瑣，需改進(jìn)。之所以詳盡介紹老方法是想通過(guò)新、老實(shí)驗(yàn)對(duì)照給出又一個(gè)神奇的氯離子效應(yīng)的個(gè)案（新法詳見(jiàn)下面介紹）。上述⑤的長(zhǎng)白毛實(shí)驗(yàn)其實(shí)已經(jīng)轉(zhuǎn)變成吸氧腐蝕了。

2金屬相表面發(fā)生的吸氧腐蝕時(shí)的氯離子效應(yīng)

上海科技出版社出版的現(xiàn)行高中化學(xué)教材（主編姚子鵬）高二上冊(cè)第15~16頁(yè)上既提到了“鋁和熱水能反應(yīng)生成氫氧化鋁和氫氣”，還安排有一個(gè)鋁的氧化實(shí)驗(yàn)，即利用硝酸汞破壞掉鋁片表面的氧化膜并形成鋁汞齊，再將其置于干燥的濾紙上（即置于空氣中），這就是著名的“鋁片長(zhǎng)白毛”的趣味實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的機(jī)理、產(chǎn)生的白毛是氧化鋁還是氫氧化鋁等等問(wèn)題可參閱拙文“鋁片長(zhǎng)毛實(shí)驗(yàn)中幾個(gè)問(wèn)題的解惑”[8]，下面僅討論氯離子對(duì)該實(shí)驗(yàn)的影響。教材上做該實(shí)驗(yàn)選用了硝酸汞，上述實(shí)驗(yàn)4中用的汞鹽也是硝酸汞。近日由葉永謙、張賢金等老師發(fā)表的“鋁與水反應(yīng)演示實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)”一文[9]中，選擇的汞鹽卻是氯化汞（5%）。葉永謙老師特將實(shí)驗(yàn)的錄像發(fā)給了筆者，看了錄像后發(fā)現(xiàn)選用氯化汞來(lái)處理鋁片時(shí)其實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和用飽和硝酸汞溶液有明顯的不同。筆者特取一條新鋁片（寬1cm、長(zhǎng)10cm，彎曲）不作打磨、不作酸洗、直接放入大試管，注入1/4試管的5%的氯化汞（室溫），發(fā)現(xiàn)幾秒鐘后鋁片表面已經(jīng)產(chǎn)生很多極細(xì)的氣泡，且產(chǎn)氣反應(yīng)不斷變快，約20秒時(shí)大量氣泡已經(jīng)把溶液面向上沖高不少（見(jiàn)圖6）。這是氯離子助金屬相表面發(fā)生置換反應(yīng)的又一個(gè)案。那么用氯化汞處理后的鋁片，其表面發(fā)生的吸氧腐蝕又會(huì)如何呢？下面是給出鋁長(zhǎng)毛實(shí)驗(yàn)的新方案。①取一塊新鋁片（約2×3cm）平放在桌面的玻璃板上。②用滴管取5%~7%的氯化汞溶液（室溫）滴加約4滴在鋁片上，用玻棒橫向涂平溶液，盡量使氯化汞溶液均勻抹在鋁片上。③等待幾分鐘至幾十分鐘，觀察現(xiàn)象（一組實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象見(jiàn)圖7，實(shí)驗(yàn)耗時(shí)及最后效果與室溫、空氣濕度、鋁片純度等因素有關(guān)）。該改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)：①節(jié)省步驟、操作特簡(jiǎn)單（鋁片不打磨，也不經(jīng)酸洗、堿洗）。②耗汞鹽溶液僅幾滴，節(jié)約且環(huán)保。③成功率和效果提升（白毛密、長(zhǎng)、多）。缺點(diǎn)：長(zhǎng)出的白毛不均勻、白毛呈一叢一叢的（見(jiàn)圖7）。該改進(jìn)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明用氯化汞做長(zhǎng)白毛實(shí)驗(yàn)時(shí)，其氯離子對(duì)鋁的吸氧反應(yīng)也有明顯的促進(jìn)作用。此法（用少量氯化汞溶液做出鋁汞齊的方法）用于鋁和水反應(yīng)制氫的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備上也同樣可行。人們很早就關(guān)注到海水、食鹽水會(huì)引起鋼鐵等金屬的銹蝕，我國(guó)各版本中學(xué)化學(xué)教材都提到了鋼鐵的吸氧腐蝕，有些教材（如蘇教版、滬教版等）還安排了實(shí)驗(yàn)。如何使吸氧腐蝕速度快且現(xiàn)象明顯？下面介紹兩個(gè)方案，其共同特點(diǎn)是都充分利用了氯離子效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)6鐵釘快速生銹法[10]蘇教版等教材上的鐵釘生銹實(shí)驗(yàn)要耗時(shí)數(shù)天，若用氯離子等可使實(shí)驗(yàn)時(shí)間縮短到幾分鐘，且現(xiàn)象特明顯。實(shí)驗(yàn)操作：①取三支試管，分別倒入10mL蒸餾水。在第一支試管中滴加5滴7%CuSO4溶液，在第二支試管中滴加5滴7%CuCl2溶液，在第三支試管中滴加5滴飽和NaCl溶液（滴加少量銅鹽后并沒(méi)有產(chǎn)生明顯藍(lán)色，故不會(huì)對(duì)觀察造成干擾）。②在三支試管中分別裝入用砂紙打亮的大鐵釘，記時(shí)，觀察。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：第一支試管中鐵釘在五、六分鐘內(nèi)表面有灰黑色物質(zhì)生成；第二支試管的鐵釘在五、六分鐘左右表面就有紅褐色鐵銹生成，幾分鐘內(nèi)溶液呈現(xiàn)淺黃色；第三支試管中的鐵釘在一個(gè)小時(shí)內(nèi)表面無(wú)明顯變化，鐵釘表面出現(xiàn)微小的“黃斑”（只有近距離觀察才能看到），5分鐘后3支試管中的現(xiàn)象見(jiàn)圖8。約一刻鐘后第二支試管中生銹現(xiàn)象非常明顯（如圖9所示）。由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知：第二支試管中銅離子和氯離子的雙重作用疊加會(huì)使吸氧腐蝕速度大大加快，現(xiàn)象特別明顯（銅離子起到形成腐蝕電池的作用）。教材上鐵粉的吸氧腐蝕實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)有一個(gè)共同特點(diǎn)，都選用了氯化鈉作為反應(yīng)催化劑，由于鐵粉的比表面積增大，故該反應(yīng)通常都較快，且易成功。該實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)方案很多[11]，下面選一個(gè)耗試劑甚少，效果同樣好的方法作一介紹。實(shí)驗(yàn)7鐵粉快速吸氧腐蝕實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)操作：①分別稱取1.5g鐵粉和0.5g石墨粉，將鐵粉和石墨粉混合均勻備用。取一支大試管和一個(gè)插有玻璃管的橡皮塞。②用滴管取2mol•L-1的氯化鈉溶液沿試管壁緩慢滴入使試管壁濕潤(rùn)。將鐵粉和石墨粉的混合物均勻地撒在濕潤(rùn)的試管壁上，這時(shí)混合粉末被浸潤(rùn)且呈糊狀。因?yàn)橛姓承?，所以混合粉末可以被固定在試管?nèi)壁上。立刻塞上插有玻璃管的橡皮塞并使整個(gè)試管倒立，將玻璃管嘴（約0.5cm）處浸入放有紅墨水的小燒杯中。③隨著反應(yīng)的進(jìn)行，試管中的氣壓減小。大約半分鐘后小燒杯中的紅墨水沿玻璃管緩緩上升，當(dāng)液面上升6cm時(shí)將試管從燒杯中取出并倒立固定在鐵架臺(tái)上，此時(shí)可以觀察到不斷地有氣泡進(jìn)入導(dǎo)管中（見(jiàn)圖10）。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始階段產(chǎn)生的氣泡比較多，每分鐘約12個(gè)，約半小時(shí)后反應(yīng)完全停止，紅墨水開(kāi)始往下滴。④待反應(yīng)停止后，從鐵架臺(tái)上取下倒立的大試管。拔掉插有玻璃管的橡皮塞，量取10mL的去離子水加到大試管中。用玻璃棒蘸取少量上層清液，用pH試紙可測(cè)得該溶液pH約為9，呈堿性。

3氯離子配體作用對(duì)一些實(shí)驗(yàn)的影響