化學溶液配制實驗操作教案一、課程名稱化學溶液配制基礎操作二、適用對象化學及相關專業(yè)本科低年級學生，或具備基礎化學知識的實驗初學者。三、實驗學時若干學時（可根據(jù)實際教學安排及學生掌握情況調整）四、實驗目的通過本次實驗，學生應能深入理解溶液配制的基本原理，熟練掌握常用玻璃儀器的規(guī)范操作，準確配制一定濃度的溶液，并樹立嚴謹?shù)膶嶒瀾B(tài)度與良好的安全意識。具體目標如下：1.深刻理解物質的量濃度、質量分數(shù)等基本概念及其數(shù)學表達。2.熟練掌握電子天平的精準稱量操作。3.熟練掌握移液管、容量瓶等精密量器的正確使用方法。4.掌握由固體溶質配制一定濃度溶液的完整流程與操作技巧。5.掌握由濃溶液稀釋配制稀溶液的原理與操作要點。6.培養(yǎng)規(guī)范記錄實驗數(shù)據(jù)、正確處理實驗結果的能力。7.強化實驗安全意識，養(yǎng)成良好的實驗習慣。五、實驗原理溶液是由溶質和溶劑組成的均勻混合物。在化學實驗中，常常需要精確配制一定濃度的溶液。濃度的表示方法多樣，本實驗主要涉及物質的量濃度（c）。物質的量濃度定義為單位體積溶液中所含溶質B的物質的量（n_B），其數(shù)學表達式為：c_B=n_B/V式中，c_B的常用單位為mol·L^-1，n_B的單位為mol，V為溶液的體積，單位為L。若溶質為固體，則需先計算所需固體溶質的質量（m）：m=n_B×M_B=c_B×V×M_B其中，M_B為溶質B的摩爾質量，單位為g·mol^-1。若由濃溶液稀釋配制稀溶液，根據(jù)稀釋前后溶質的物質的量不變的原理（稀釋定律）：c_濃×V_濃=c_稀×V_稀據(jù)此可計算所需濃溶液的體積（V_濃）。溶液配制的關鍵在于準確稱量溶質的量和精確控制溶液的最終體積。六、主要儀器與試劑1.儀器：電子天平（精度0.1mg或0.1g，根據(jù)需求選擇）、燒杯（若干不同規(guī)格）、玻璃棒、容量瓶（若干常用規(guī)格）、移液管（若干常用規(guī)格）或吸量管、洗耳球、量筒（粗量用）、試劑瓶（廣口、細口，根據(jù)溶質性質選擇）、滴管、表面皿、稱量紙或小燒杯（稱量用）。2.試劑：*固體溶質：分析純試劑（如氯化鈉、硫酸銅等）。*液體溶質/濃溶液：分析純試劑（如濃鹽酸、濃硫酸等）。*溶劑：蒸餾水或去離子水。七、實驗內容與步驟（一）由固體溶質配制一定物質的量濃度的溶液以配制特定體積、特定濃度的氯化鈉溶液為例。1.計算：根據(jù)所需溶液的濃度和體積，精確計算所需氯化鈉固體的質量。2.稱量：*檢查電子天平是否水平，開機預熱。*將潔凈的稱量紙（或小燒杯）置于天平稱量盤中央，去皮（歸零）。*用藥匙小心取氯化鈉固體，緩慢加入稱量紙（或小燒杯）中，直至天平顯示所需質量。注意“少量多次”原則，避免過量。若不慎過量，不可將多余藥品倒回原試劑瓶，應放入指定回收容器。3.溶解：將稱量好的氯化鈉固體小心轉移至潔凈的燒杯中。用量筒量取適量（約為所配溶液體積的1/3至1/2）蒸餾水倒入燒杯，用玻璃棒輕輕攪拌，直至固體完全溶解。攪拌時玻璃棒不要觸及燒杯內壁和底部，避免發(fā)出尖銳聲響和損壞燒杯。4.轉移與洗滌：*將燒杯中的溶液沿玻璃棒小心引流至相應規(guī)格的容量瓶中。注意玻璃棒的下端應靠在容量瓶瓶頸內壁刻度線以下處。*用少量蒸餾水洗滌燒杯內壁和玻璃棒2-3次，每次洗滌液均需沿玻璃棒小心轉入容量瓶中，確保溶質全部轉移。此操作稱為“洗滌”，目的是減少溶質損失。5.定容：*向容量瓶中繼續(xù)加入蒸餾水，直至液面接近刻度線下方1-2厘米處。*改用膠頭滴管逐滴加入蒸餾水，同時眼睛平視容量瓶刻度線，使凹液面的最低點恰好與刻度線相切。6.搖勻：蓋緊容量瓶瓶塞，一手食指按住瓶塞，另一手托住容量瓶底部，將容量瓶倒置、振蕩，然后正立，如此反復數(shù)次，使溶液充分混勻。注意搖勻后液面可能會低于刻度線，這是正常現(xiàn)象，切勿再添加蒸餾水。7.裝瓶與貼簽：將配制好的溶液轉移至潔凈、干燥的試劑瓶中。立即貼上標簽，注明溶液名稱、濃度、配制日期及配制人。（二）由濃溶液稀釋配制一定物質的量濃度的溶液以配制特定體積、特定濃度的鹽酸溶液為例。1.計算：根據(jù)稀釋定律，計算所需濃鹽酸的體積。注意濃鹽酸為揮發(fā)性酸，其實際濃度可能與標簽所示有微小差異，計算時以標簽標注的密度和質量分數(shù)為準（需自行換算為物質的量濃度）。2.量取：*根據(jù)計算所得體積，選擇合適規(guī)格的移液管。若體積不是移液管的標稱體積，可選用相應量程的吸量管。*用待量取的濃鹽酸潤洗移液管（或吸量管）2-3次，潤洗液應從尖嘴處放出至廢液缸。*用洗耳球吸取濃鹽酸至刻度線以上，迅速用食指按住管口，然后輕輕轉動移液管，使液面緩慢下降至凹液面最低點與刻度線相切。*將移液管垂直插入潔凈燒杯中，管尖靠燒杯內壁，松開食指，讓溶液自然流出。待溶液流盡后，停留約15秒，取出移液管。注意：移液管尖端殘留的少量溶液，除非管壁上注明“吹”字，否則不應吹入燒杯。3.稀釋：若濃溶液稀釋時放熱（如濃硫酸、濃氫氧化鈉），必須將濃溶液緩慢沿燒杯壁倒入盛有適量蒸餾水的燒杯中，并不斷用玻璃棒攪拌散熱，切不可將水倒入濃溶液中！對于稀釋時放熱不明顯的溶液（如濃鹽酸），也建議將濃溶液加入水中。4.后續(xù)操作：同“由固體溶質配制溶液”中的“轉移與洗滌”、“定容”、“搖勻”、“裝瓶與貼簽”步驟。八、數(shù)據(jù)記錄與處理1.數(shù)據(jù)記錄：清晰、準確地記錄以下數(shù)據(jù)：*所稱量固體溶質的質量（精確至天平可讀數(shù)位）。*所量取濃溶液的體積（精確至移液管/吸量管可讀數(shù)位）。*所配制溶液的最終體積（容量瓶的標稱體積）。2.數(shù)據(jù)處理：*根據(jù)實際稱量的固體質量或實際量取的濃溶液體積，重新計算所配溶液的準確濃度（保留合理有效數(shù)字）。*若為多次平行實驗，計算平均值及相對平均偏差。九、注意事項與安全提示1.儀器使用：*容量瓶不可用于溶解固體或稀釋濃溶液，也不可長期存放溶液。*移液管、容量瓶等精密量器，使用前需檢查是否完好（如瓶塞是否匹配、有無裂痕）。*所有玻璃儀器使用前均需洗凈，必要時需用待裝溶液潤洗（如移液管、吸量管）。2.操作規(guī)范：*稱量時，藥品不能直接置于天平盤上，易潮解或腐蝕性藥品應放在玻璃容器內稱量。*溶解固體時，若溶解過程放熱，應待溶液冷卻至室溫后再轉移至容量瓶，以免因熱脹冷縮導致體積不準。*定容時，視線、刻度線與凹液面最低點必須保持水平。3.安全第一：*實驗前務必熟悉所用試劑的安全技術說明書（SDS/MSDS），了解其毒性、腐蝕性、易燃性等。*取用濃酸、濃堿等腐蝕性試劑時，務必戴上防護手套和護目鏡。如不慎濺到皮膚或衣物上，應立即用大量水沖洗，并視情況報告老師或就醫(yī)。*實驗臺面應保持整潔，實驗廢棄物需分類倒入指定容器。*不得在實驗區(qū)域飲食、飲水。十、思考題1.為什么在轉移溶液至容量瓶時，需要用玻璃棒引流？2.定容搖勻后，發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線，能否再補加蒸餾水？為什么？3.用移液管量取液體時，若俯視或仰視刻度線，會對所量取液體體積產(chǎn)生何種影響？進而對所配溶液濃度有何影響？4.若要配制0.1mol·L^-1的NaOH溶液，能否直接在紙上稱量NaOH固體？為什么？應如何操作？5.稀釋濃硫酸時，為什么必須將濃硫酸緩緩倒入水中，而不能將水倒入濃硫酸中？十一、實驗報告要求1.實驗報告應包含實驗名稱、實驗日期、實驗地點、實驗者、同組實驗者（若有）、指導教師等基本信息。2.簡述實驗目的和主要原理。3.列出所用主要儀器和試劑。4.詳細描述實驗步驟（可結合流程圖）。5.完整記錄實驗數(shù)據(jù)，并進行數(shù)據(jù)處理