试管的用途

1

实验二实验基本技能训练——加热操作与试管的使用

一、酒精灯的使用：

1．酒精灯的使用

1.1培养学生的技能目标：酒精的添加及加热固体、液体的方法。

1.2构造及装置(结合装置示意图说明)：

1.3操作步骤

⑴检：检查灯芯，并修平整。

⑵加：添加酒精灯，体积不超过酒精灯容量的2/3且不少于1/3，绝对禁止向燃着的酒

精灯里添加酒精，以免失火。

⑶点：点燃，禁止用酒精灯引燃另一只酒精灯。

⑷灭：用灯帽盖灭，不可用嘴吹。

1.4加热方法

加热时应先用酒精灯的外焰预热，再集中加热。因为火焰的组成为外焰、内焰、焰心三

部分。焰心含有酒精蒸气温度最低；内焰与空气接触不充分，燃烧不完全；外焰与空气充分

接触，氧化完全，所以外焰温度最高，内焰低，焰心更低。

【补充】

①酒精灯火焰高低定性检验方法：将火柴梗迅速平放到酒精灯火焰中，约1~2秒后取出，

观察火柴梗。结果处在酒精灯最外层的部位先变黑，明显碳化，第二层次之，里层变黑最慢。

②火焰各层温度及颜色：一般认为焰心300-400℃，内焰600℃左右，外焰700-800℃，

目前没有评判的依据。不同的乙醇浓度也不同，不同资料上说法也不一致，焰心比较暗；内

焰最明亮，呈黄色；外焰颜色比内焰淡，而且常飘忽不定。

③对温度的不同看法：部分资料指出用高温传感器定量测酒精火焰温度，测得焰心的平

均温度为432.3℃，内焰的平均温度为665.5℃，外焰的平均温度为519.9℃。分析原因，

是因为酒精是极易挥发的燃料，燃烧时在酒精灯灯芯上方形成酒精蒸气，最外层的酒精蒸气

与外界大气接触，燃烧时与空气的能量交换剧烈，因此外焰温度极不稳定；中层和内层蒸气

日期2014年3月25日；第5周周二，下午；姓名陈博殷学号2成绩

灯帽

火焰

灯芯管

灯芯

灯体

火焰的组成为外焰、内

焰、焰心三部分，外焰

温度最高，内焰低，焰

心更低。

2

得到外层蒸气的保护，受外界空气的影响较小，因此内焰和焰心波动较小，温度比较稳定。

因此最高温度在内焰出现。

④增大加热面积方法：如果实验中需要较大的加热面积，可在灯管上加一个鱼尾。

1.5注意事项

酒精灯如长期不用，必须倒出灯内酒精，并在灯帽与灯颈之间夹上小纸条，以防粘连。

1.6改进

实验室里，由于通风的原因，火焰常不稳定，请问有什么办法使火焰不再摇晃不定？

办法一：使用挡风板，但板相对较大，不利操作。

办法二：利用用易拉罐作一挡风筒。

办法三：请你自己思考一或几种：

【小结】

关于酒精灯的使用，你是否还有其它建议？

酒精灯如果使用不当，往往会成为灾祸的根源。

①灯芯的配置，灯芯通常用多股棉纱拧在一起，插进行芯套管中。灯芯不要太短，一般应

使灯芯浸入酒精后还长出4cm～5cm。对于旧灯，特别是长时间未用的灯，应先取下灯

帽，提起灯芯套管用嘴轻轻向灯内吹一下，以赶走其中聚集的酒精蒸气；再检查灯芯，

若不齐或烧焦都要用剪刀修整。

②使用酒精灯前，首先要检查贮存器的玻璃壁是否破裂。有破裂的酒精灯如果酒精燃料不

足时，往往会使玻璃壁炸裂，剩余的酒精随之淌出，造成失火。

③添加酒精时，必须要熄灭火焰。拔出陶瓷芯头，插入漏斗，小心将酒精注入贮存器内。

新灯加完酒精后须将灯芯两端分别放入酒精中浸透，然后调好灯芯长度，才能点燃使用。

④使用酒精灯加热时，分为火焰直接加热和间接加热。加热前一般要擦干受热仪器外部的

水。加热时应先用酒精灯的外焰预热，再集中加热。使用试管加热时，试管夹应从试管

底部套上，夹在距管口1/3处，手持长柄进行加热，短柄朝上。此外，加热温度在室温

及600℃之间时，可以采用酒精灯、水浴。砂浴、烘箱加热；若在600℃~1000℃，宜使

用酒精喷灯或煤气灯；1000℃以上，使用电炉或高频电路。

⑤碰倒酒精灯时，若洒出的酒精在桌上燃烧起来，不要惊慌，应立刻用湿抹布扑盖。

⑥盖灭酒精灯时，需先盖一次，稍后拔出灯帽再盖一次。因为盖灭火焰时，灯帽内氧气会

被消耗，使灯帽压强小于外界压强。稍后拔出灯帽再盖一次，即可保证火焰熄灭，又可

避免灯帽及灯帽内气体热胀冷缩而下次难以拔出灯帽。

若要使火焰平稳，可加金属

网罩(可用废的铁窗纱自制

如图)，此法同时可适当提高

火焰温度。

3

检查灯芯并修整添加酒精

点燃&盖灭酒精灯

使用酒精灯加热

二、试管的使用

1.实验目的：熟悉试管的用途；熟练掌握试管操作

2.思考与练习：

⑴试管的用途：盛放与加热固体、液体；收集气体；少量试剂反应容器

⑵试管操作训练：（结合图形写出注意事项）

①试管的持拿（手持、试管夹）

手持试管注意拿稳。使用试管夹

时，从试管底部套入，夹在距试管

口三分之一处。夹完以后，手立即

放到长柄处，拇指不要按在短柄

上。取下时，一样从上往下拿，始

终不接触管口。

4

②取用固体、液体的操作

粉末状固体药品：去少量粉末状或细小颗粒状固体时，要用药匙从试剂瓶中取出；在

加进试管时，为避免药品沾在试管口或管壁上，先将试管水平放置，后用洁净的药匙或V

形纸槽把药品送到试管底，然后将试管慢慢直立，使药品全部滑落管底。

块状固体药品：取用块状或大颗粒固体药品时，应用镊子夹取，后放到水平放置的试管

口，慢慢竖立起试管，是药品缓缓滑落到试管底部。

滴定法取用液体药品：取少量液体试剂用滴定法，滴定时需用无名指和中指夹住滴管

颈部，将滴管悬空置于试管口上方，用拇指和食指挤压胶头以滴入试液。滴管不能伸入所用

容器中，装有药品的滴管不能横放或滴口向上，以免液体流入滴管胶帽。

倾倒法取用液体药品：取用较多量或大量液体试剂多用直接倾倒法。倾倒时注意瓶塞倒

放、试剂瓶标签朝向手心，手略持斜试管，将瓶口紧挨试管口，缓缓倒入，倒完后塞好瓶塞，

标签向外放回原处。

③固体、液体的加热

固体加热：将药品平铺试管底部，试管口略微向下（防止冷凝水倒流引起试管炸裂），

试管夹夹持在离试管口大约1/3处。先进行预热，然后再把灯焰固定在放药品的部位加热。

液体加热：加热液体时，盛液量一般不超过试管容积的1/3，防止液体受热溢出；使试

管与桌面约成45°～60°的角度，增大受热面积；加热时外壁必须干燥，不能骤热骤冷；先加

热液体中上部，后不时移动或振荡试管，使液体各部分均匀微热，再集中加热，防止液体暴

沸喷出；管口不能对着自己或别人，防止液体喷出伤人。

5

⑤气体的收集

难溶的气体，如氢、甲烷，可以用排水集气法收集。易溶的气体，如氨、氯化氢等，可

用排空气集气法收集。实验室中常用集气瓶收集气体，但在具体实验中，根据不同要求也可

能用到其他装置。

三、五水硫酸铜与无水硫酸铜的转换、氧化铜的制备

1.实验目的：

初中生：认识结晶水合物，了解结晶水合物受热易失去结晶水，学会五水硫酸铜与无水

硫酸铜、盐与碱、碱与碱性氧化物的相互转换关系。

高师生：熟练掌握应用酒精灯加热试管内固体、液体的操作，动作不仅要规范，而且要

娴熟。学会边操作示范边向学生讲述，把讲述实验操作的要点与实验操作的演示有机的结合

起来。

2.实验原理（用化学反应方程式表示）

⑴硫酸铜晶体（蓝色块状）无水硫酸铜（白色粉末状）：

CuSO

4

·5H

2

O≜CuSO

4

+5H

2

O

⑵无水硫酸铜氧化铜（黑色粉末状）：

CuSO

4≜CuO

3.相关知识与技能：硫酸铜晶体、无水硫酸铜的性质，酒精灯的使用，固体药品的取用，试

管夹的使用方法；滴管的使用方法，仪器的安装程序。

4.实验用品：试管、试管夹、酒精灯、CuSO

4

·5H

2

O

5.实验操作步骤

5.1向试管中加入适量的五水硫酸铜：加入药品时应用纸槽送到试管底部，并轻轻振平药品。

5.2加热：先加热，后集中在药品处加热，

请问：试管应如何倾斜，略向下倾斜，其原因：防止冷凝水倒流，造成试管破裂

观察现象：蓝色块状固体逐渐变为白色粉末，试管壁沾有水珠。

5.3取下试管，冷却后加入几滴水，观察现象：白色粉末变为蓝色晶体。

5.4继续往此试管加入氢氧化钠溶液，观察现象：一开始有淡蓝色絮状沉淀生成，继续滴加，

有蓝紫色絮状沉淀生成，溶液为深蓝色。

5.5加热此试管，又有何现象：生成黑色沉淀（粉末状），溶液无色透明。

6.实验注意事项：

6.1试管安装时，试管口应略向下倾斜。

6

6.2加热要缓慢，均匀，温度不能过高，硫酸铜变白后即停止加热。因为硫酸铜受热分

解生成氧化铜和气体，受热温度不同，该气体成分也不同。气体成分可能含SO

2

、SO

3

和

O

2

中的一种、二种或三种

6.3如果五水硫酸铜晶体在试管底部铺得较长，则应如何加热？先预热，再对铺有药品

的部分分段先后集中加热。

四、硝酸钾与碳的反应

先查阅硝酸钾的熔点（334℃）；画出实验装置图，并描述实验步骤和实验现象。

实验类别：中学趣味实验（木炭化妆跳舞）

①实验用品：

铁架台、铁夹、酒精灯、小试管、镊子、木炭、硝酸钾

②实验步骤：

取1药匙硝酸钾放入小试管里。把试管垂直固定在铁架台上。

用酒精灯外焰加热试管底部，使硝酸钾熔化。等有气体放出

时，投入黄豆大的木炭并继续加热。

③实验现象：

固体硝酸钾先熔化为液体，加入木炭后，木炭由黑变红，在试管里不断上下跳动，发出明亮

的火光，同时产生大量白烟。移去酒精灯，木炭还可以跳跃片刻。反应结束后，所得溶液为

绿色，冷却后有白色固体产生。

④实验原理：

硝酸钾受热先熔化而后分解为亚硝酸钾和氧气。熔化的硝酸钾和木炭接触，反应所放出的热

将木炭灼红，生成的二氧化碳把木炭推上去。木炭和硝酸钾脱离接触后，由于重力的作用而

落下。木炭就是这样上下跳跃不停，直到它作用完为止。

2KNO

3

＝2KNO

2

＋O

2

↑C＋O

2≜CO

2

⑤注意事项：

实验所选用的木炭应和黄豆般大小,如术炭太大，反应应进行得过分激烈它就会从试管中跳

出来,甚至会把试管炸开；如术炭太小,术炭跳跃现象不明显。实验结束后.应将熔化的硝

酸钾倒入蒸发皿中,以防止硝酸钾冷凝时胀裂试管。

实验装置图

7

五、硫酸铜与氢氧化钠反应探究

（单位：滴）A：0.1mol/LCuSO

4

B:2mol/LnaOH

实验记录

编号

AB

n

A

：n

B

反应现象加热现象

14021:1

生成蓝绿色絮状沉淀，静置分层，上

层无色透明溶液。

现象无明显变化

22021:2

生成浅蓝绿色絮状沉淀，静置分层，

上层无色透明溶液。

有少许白色沉淀生成，其它现象无明

显变化

32041:4

生成蓝色絮状沉淀，静置分层，上层

无色透明溶液。

蓝色絮状沉淀转化为黑褐色沉淀，静

置分层，上层清液无色透明。

42201:200

无沉淀生成，溶液为蓝紫色生成黑褐色沉淀，静置分层，上层清

液无色透明。

实验现象解释

编号产物理由反应方程式

1

CuSO

4

·3Cu(OH)

2

碱式硫酸铜为绿色固体，温度对其影响不大，

而加热到500℃以上才分解，

CuSO

4

·3Cu(OH)

2

→CuSO

4

+3CuO+3H

2

O

Cu(OH)

2

为蓝色沉淀，不稳定，受热易分

解为CuO。所以由实验现象及加热后的现象

可判定产物为CuSO

4

·3Cu(OH)

2

，恰好1:1

反应。

6NaOH+4CuSO

4

→CuSO

4

·3Cu(OH)

2

↓+3Na

2

SO

4

2CuSO

4

·3Cu(OH)

2

理由同1，猜想加热后产生的少许白色沉淀

可能为CuSO

4

·5H

2

O，需进一步实验验证。

6NaOH+4CuSO

4

→CuSO

4

·3Cu(OH)

2

↓+3Na

2

SO

4

3Cu(OH)

2

Cu(OH)

2

为蓝色沉淀，不稳定，受热易分

解为CuO（黑褐色）。所以由实验现象及加

热后的现象可判定产物为Cu(OH)

2

部分文献资料显示产物为Cu(OH)

2

和

CuSO

4

·3Cu(OH)

2

，加热后静置会有蓝色、

白色、黑色沉淀，且黑色沉淀较多。本实验

存在可能静置时间不够长，或黑色沉淀过多

掩盖了其他沉淀的可能，需进一步实验验证

①2NaOH+CuSO

4

→

Cu(OH)

2

↓+Na

2

SO

4

②CuSO

4

≜CuO

4Na

2

[Cu(OH)

4

]

氢氧化铜微显两性，可与氢氧化钠发生

络合反应，生成Na

2

［Cu(OH)

4

］为蓝色溶液。

Na

2

［Cu(OH)

4

］加热条件下可反应生成CuO

（黑褐色沉淀）

①4NaOH+CuSO

4

→

②Na

2

［Cu(OH)

4

］+Na

2

SO

4

③Na

2

［Cu(OH)

4

］=Na

2

CuO

2

+2H

2

O，

Na

2

CuO

2

=Na

2

O+CuO

8

生成物性质讨论分析

(1)氢氧化铜［Cu(OH)

2

］

蓝色或蓝绿色凝胶或淡蓝色结晶粉末，常温下不溶于水，高温下微溶于水，微显两性，

溶于酸、氨水，易溶于碱性甘油溶液中，受热至60～80℃变暗，温度再高分解为黑色氧化

铜和水。

(2)碱式硫酸铜CuSO

4

·3Cu(OH)

2

绿色单斜晶体，在水中溶解度极小，能溶于稀酸和氨水。受热可分解(生成硫酸铜和氢

氧化铜)，但受热时间比氢氧化钠分解的时间还要长，生成蓝色与黑色并存浊液

(3)四羟基铜酸钠Na2Cu(OH)4

为蓝色溶液，氢氧化铜微显两性，可与氢氧化钠继续反应，

Cu(OH)

2

+2NaOH=Na

2

［Cu(OH)

4

］，并存在以下转化Na

2

［Cu(OH)

4

］=Na

2

CuO

2

+2H

2

O，

Na

2

CuO

2

=Na

2

O+CuO的情况。

六、实验反思

①作为一名老师，在实验教学过程中要注意很多事项，包括书面口头都要做到表达清晰、

用语准确。所以作为未来的老师，需要从现在就开始从点滴注意积累起。

②要多积累素材，比如中学化学趣味实验，有利于提升学生对化学的兴趣。

③对于一个化学反应，不是给定了反应物就能得到产物，不同条件下会有不同产物。有时

并不是我们从课本上学到的知识就能解决的。所以学无止境，同时要学会积极地、多途

径寻找资料解答问题。