KĨ THUẬT VÀ PHƯƠNG PHÁP TIẾN HÀNH CÁC THÍ NGHIỆM HOÁ HỌC Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

BÀI GIẢNG THÍ NGHIỆM PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC HOÁ HỌC (Phương pháp dạy học hoá học 4) MỤC LỤC YÊU CẦU, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM THỰC HÀNH VỀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC HOÁ HỌC. CÁC CÔNG TÁC CƠ BẢN TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM HOÁ HỌC Trang I. Yêu cầu, nội dung, phương pháp thí nghiệm thực hành về phương pháp dạy học hoá học. PHẦN THỨ NHẤT II. Những công tác cơ bản trong phòng thí nghiệm hoá học PHẦN THỨ HAI KĨ THUẬT VÀ PHƯƠNG PHÁP TIẾN HÀNH CÁC THÍ NGHIỆM HOÁ HỌC Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 1. Thí nghệm về halogen 1.1. Điều chế và thu khí Clo 1.2. Điều chế Clo bằng phương pháp điện phân 1.3. Clo tác dụng với kim loại 1.4. Clo tác dụng với hiđro: H2 cháy trong Cl2 và C2H2 + Cl2 1.5. Clo tác dụng với nước: 1.6. Clo tác dụng với muối của các halogen khác 1.7. Điều chế và thử tính tan của hiđro clorua. 1.8. Điều chế axit clohiđric bằng phương pháp tổng hợp 1.9. Điều chế brom (từ KBr, MnO2, H2SO4 đặc) 1.10. Brôm tác dụng với nhôm lá 1.11. Sự thăng hoa của iôt 1.12. So sánh mức độ hoạt động của Cl2, Br2, I2 2 1.13. Nhận biết muối clorua, bromua, iođua 1.14. HF ăn mòn thuỷ tinh 2. Thí nghiệm về oxi - lưu huỳnh 2.1. Điều chế oxi từ KClO3 và KMnO4. Khí kế đơn giản 2.2. O2 tác dụng với Fe, Na, P, C, S 2.3. Điều chế ozon và tính chất của H2O2 2.4. Lưu huỳnh tác dụng với Na, Fe, Cu 2.5. Lưu huỳnh tác dụng với hiđro 2.6. Điều chế và đốt ch

1

BÀI GIẢNG

THÍ NGHIỆM PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC HOÁ HỌC

(Phương pháp dạy học hoá học 4)

1 Thí nghệm về halogen

1.1 Điều chế và thu khí Clo 1.2 Điều chế Clo bằng phương pháp điện phân 1.3 Clo tác dụng với kim loại

1.4 Clo tác dụng với hiđro: H2 cháy trong Cl2 và C2H2 + Cl21.5 Clo tác dụng với nước:

1.6 Clo tác dụng với muối của các halogen khác 1.7 Điều chế và thử tính tan của hiđro clorua

1.8 Điều chế axit clohiđric bằng phương pháp tổng hợp 1.9 Điều chế brom (từ KBr, MnO2, H2SO4 đặc)

1.10 Brôm tác dụng với nhôm lá 1.11 Sự thăng hoa của iôt

1.12 So sánh mức độ hoạt động của Cl2, Br2, I2

1.13 Nhận biết muối clorua, bromua, iođua 1.14 HF ăn mòn thuỷ tinh

2 Thí nghiệm về oxi - lưu huỳnh

2.1 Điều chế oxi từ KClO3 và KMnO4 Khí kế đơn giản 2.2 O2 tác dụng với Fe, Na, P, C, S

2.3 Điều chế ozon và tính chất của H2O22.4 Lưu huỳnh tác dụng với Na, Fe, Cu 2.5 Lưu huỳnh tác dụng với hiđro 2.6 Điều chế và đốt cháy khí H2S Tính khử của H2S 2.7 Điều chế SO2 từ Na2SO3 tinh thể và H2SO4 đặc 2.8 Oxi hoá SO2 thành SO3

2.9 Tính chất của H2SO4 đặc: háo nước, tính axit, tính oxi hoá mạnh

2.10 Nhận biết ion S2-, SO4

2-3 Tốc độ phản ứng và cân bằng hoá học

3.1 Tốc độ phản ứng hoá học 3.2 Cân băng hoá học

4 Các thí nghiệm về nitơ, photpho

4.1 Điều chế nitơ: từ không khí, từ NaNO2 và NH4Cl bão hoà 4.2 Tính chất không duy trì sự cháy và sự sống của N2 4.3 Điều chế NH3 từ dung dịch NH3, từ muối amôn 4.4 Thử tính tan của NH3

4.5 Tổng hợp NH3 từ N2 và H24.6 NH3 cháy trong O2

4.7 NH3 tác dụng với dung dịch axit HCl 4.8 Dung dịch NH3 tác dụng với dung dịch muối của hiđroxit

3

kim loại không tan (Al2(SO4)3; CuSO4; FeCl3)

4.9 Nhiệt phân muối amôn 4.10 Điều chế NO, tính dễ bị oxi hoá của NO 4.11 Điều chế NO2

4.12 Điều chế HNO3 từ muối nitrat 4.13 Điều chế HNO3 từ NH3

4.14 Tính oxi hoá mạnh của HNO3 4.15 Tính oxi hoá mạnh của muối nitrat 4.16 Nhận biết HNO3 và muối nitrat 4.17 Điều chế P trắng từ P đỏ; sự phát quang của P trắng 4.18 So sánh khả năng hoạt động của P trắng và P đỏ 4.19 Tính tan khác nhau của các muối photphat

5 Các thí nghiệm về cacbon – silic

5.1 Sự hấp phụ của than gỗ đối với chất khí và chất tan 5.2 Cacbon tác dụng với CuO, PbO

5.3 Điều chế CO và thử tính chất khử của CO đối với CuO 5.4 Tính chất vật lí của CO2

5.5 Tính chất hoá học của CO2 và tính axit của H2CO3

5.7 Nhiệt phân muối CaCO3 5.8 Ứng dụng của CO2 làm bình chữa cháy 5.9 Điều chế H2SiO3

5.10 Tính tan của silicat kim loại kiềm

6 Tính chất chung của kim loại

6.1 Độ dẫn nhiệt của kim loại 6.2 Dãy hoạt động hoá học của kim loại

6.3 Điều chế hợp kim và thử tính cứng của nó 6.4 Sự ăn mòn kim loại trong dung dịch chất điện li 6.5 Chống ăn mòn kim loại bằng cách phủ lớp bảo vệ 6.6 Chống ăn mòn kim loại bằng chất hãm

6.7 Điều chế kim loại bằng phương pháp thủy luyện 6.8 Điều chế kim loại bằng phương pháp nhiệt luyện 6.9 Điều chế kim loại bằng phương pháp điện phân

7 Các thí nghiệm về kim loại kiềm - kiềm thổ

7.1 Ánh kim của natri, kali 7.2 Tính dễ nóng chảy của kim loại kiềm 7.3 Natri tác dụng với oxi không khí 7.4 Natri tác dụng với nước

7.5 Natri tác dụng với axit HCl đặc 7.6 Điều chế NaOH bằng phương pháp điện phân dung dịch NaCl

7.7 Xác định ion kim loại kiềm và kiềm thổ dựa vào mầu ngọn lửa 7.8 Magie tác dụng với oxi

7.9 Magie tác dụng với nước 7.10 Canxi tác dụng với nước 7.11 Điều chế CaO và thử tính chất của nó 7.12 Cách khử tính cứng của nước

5

8.5 Nhôm tác dụng với dung dịch muối của kim loại hoạt động kém hơn

8.6 Phản ứng nhiệt nhôm 8.7 Điều chế Al(OH)3 và tính chất lưỡng tính của nó 8.8 Điều chế sắt khử

8.9 Sắt tác dụng với axit 8.10 Điều chế sắt II hiđroxit 8.11 Khử sắt oxit bằng cacbon oxit 8.12 Nhận ra có cacbon, lưu huỳnh trong gang 8.13 Quá trình tạo xỉ trong lò cao

9 Các thí nghiệm về hiđrocacbon

9.1 Điều chế CH4 trong phòng thí nghiệm từ NaCH3COO 9.2 Đốt cháy khí CH4

9.3 Phản ứng nổ của CH4 với O2 9.4 Phản ứng thế của CH4 với Cl2 9.5 Phản ứng huỷ của CH4 với Cl29.6 Điều chế C2H4

9.7 Phản ứng cháy của C2H49.8 Phản ứng cộng brom của C2H49.9 Oxi hoá C2H4 bằng dung dịch KMnO4 9.10 Điều chế C2H2

9.11 Đốt cháy C2H2 9.12 Oxi hoá C2H2 bằng dung dịch KMnO4 9.13 Phản ứng của C2H2 với dung dịch nước brom 9.14 Phản ứng thế nguyên tử hiđro trong phân tử C2H2 9.15 Phản ứng của C2H2 với Cl2

9.16 C6H6 là dung môi tốt của nhiều chất 9.17 Phản ứng thế của benzen với axit HNO3 đặc 9.18 Phản ứng cộng của C6H6 với clo

10 Các thí nghiệm về các hợp chất hữu cơ chứa nhóm chức

10.1 Xác định công thức cấu tạo của rượu etylic 10.2 Phản ứng este hoá của rượu C2H5OH với axit vô cơ và axit hữu cơ

10.3 Glixerin tác dụng với Na và Cu(OH)210.4 Tính chất bazơ của anilin

10.5 Tính axit yếu của phenol 10.6 Phenol tác dụng với nước brom 10.7 Điều chế nhựa phenolfomalđehit 10.8 Nhựa phenolfomalđehit tác dụng với nhiệt, axit, kiềm, dung môi hữu cơ

10.9 Điều chế CH3CHO 10.10 Phản ứng oxi hoá alđehit 10.11 Điều chế axit CH3COOH từ muối axetat, từ C2H2 và từ

gỗ 10.12 Tính chất của axit CH3COOH: tính axit, tính bền với chất oxi hoá

10.13 Glucozơ tác dụng với dung dịch Cu(OH)2 - (phản ứng của nhóm OH)

10.14 Phản ứng tráng gương của glucozơ (phản ứng của nhóm CHO)

-10.15 Sự tạo thành và tính chất của canxi saccarat 10.16 Thuỷ phân saccarozơ và thử sản phẩm 10.17 Thuỷ phân tinh bột và thử sản phẩm

7

10.18 Phản ứng của tinh bột với iot 10.19 Nitro hoá xenlulozơ Thử sản phẩm (đốt cháy và tính nổ của nitroxenlulozơ)

10.20 Nhận ra nitơ và lưu huỳnh trong protit 10.21 Phản ứng màu của protit: Phản ứng Biurê và phản ứng Xanto protein

PHẦN THỨ

1 Không có lửa cũng có khói

2 Mưa lửa

3 Cắt chảy máu tay

4 Lột da bàn tay

5 Đốt cháy bàn tay

6 Đốt khăn không cháy

7 Châm lửa không cần diêm

14 Thuốc pha màu vạn năng

15 Dung dịch muôn màu

16 Lắc “nước lã” thành rượu mùi

17 Thuốc “lọc máu”

18 Pháo dây nhiều màu

19 Pháo dây đơn giản

20 Pháo hoa trên mặt bàn

21 Pháo bọt

22 Trứng chui vào bình

23 Thu khói và tàn thuốc lá

2 Phương pháp: SV nắm vững phương pháp học tập bộ môn và được rèn luyện một số kĩ năng cơ bản đầu tiên về thí nghiệm hoá học

1.1 YÊU CẦU, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM THỰC HÀNH VỀ

I MỤC ĐÍCH YÊU CẦU CỦA THÍ NGHIỆM THỰC HÀNH PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC HOÁ HỌC

Mục đích yêu cầu chủ yếu là phải làm cho sinh viên nắm vững mặt lí luận dạy học (mặt phương pháp) của thí nghiệm hoá học

Sinh viên phải được tập luyện phân tích mục đích đức dục và trí dục của từng thí nghiệm, mối liên hệ của thí nghiệm với nội dung bài giảng, phương pháp biểu diễn và tổ chức cho học sinh trường phổ thông tiến hành thí nghiệm, phương pháp sử dụng các thí nghiệm ấy vào các bài giảng hoá học cụ thể…

Sinh viên được tập luyện để nắm vững kĩ thuật tiến hành thí nghiệm, đảm bảo hiệu quả của thí nghiệm,… cũng là yêu cầu quan trọng Nhưng cần chú ý rằng các bộ môn hoá đại cương, hoá vô cơ, hoá phân tích, hoá hữu cơ, hoá công nghệ môi trường đã hình thành cho sinh viên những kĩ năng đầu tiên Do đó trong thực hành phương pháp dạy học hoá học phải yêu cầu sinh viên rèn luyện kĩ xảo, khéo léo, thành thạo nhanh chóng, sáng tạo trong khi tiến hành, chẳng hạn biết tìm những phương án cải tiến cho phù hợp với hoàn cảnh cụ thể của trường phổ thông

và của các đối tượng học sinh

Do đó sinh viên cần coi trọng công việc chuẩn bị cho các bài thí nghiệm thực hành, cần lưu ý nội dung và phương pháp viết tường trình thí nghiệm thực hành, nắm vững nội dung và phương pháp tiến hành thí nghiệm thực hành và các bài tập nghiệp vụ khác

II CHUẨN BỊ CHO CÁC BÀI THÍ NGHIỆM THỰC HÀNH

Nhất thiết phải chuẩn bị chu đáo trước khi bắt đầu công tác thực hành Cần làm tốt các việc sau đây:

1 Nghiên cứu kĩ tài liệu thực hành này theo sự hướng dẫn của giáo viên, chuẩn bị kế hoạch tiến hành những thí nghiệm quan trọng nhất, có chú ý tới các

điều kiện thiết bị hoá chất cho phép thực hiện

2 Nghiên cứu kĩ chương trình hoá học và sách giáo khoa hoá học phổ thông Cần biết rõ mỗi thí nghiệm sắp tiến hành thuộc vào chương trình lớp nào, chương nào và bài nào trong sách giáo khoa hoá học phổ thông Nhờ đó hiểu được sơ bộ mục đích yêu cầu của thí nghiệm, dự định hình thức và phương pháp tiến hành thí nghiệm cho thích hợp (biểu diễn hay cho học sinh tự làm, theo phương pháp nghiên cứu hay phương pháp minh hoạ…) Dựa vào sách giáo khoa hoá học phổ thông và tài liệu hướng dẫn thực hành này, có thể chọn ra phương án thích hợp nhất tuỳ theo

điều kiện cụ thể của mỗi trường để thực hiện các thí nghiệm đã được quy định

3 Nghiên cứu các tài liệu hướng dẫn giảng dạy hoá học (sách giáo viên) các lớp của trường Trung học cơ sở và Trung học phổ thông về những phần tương ứng với nội dung thực hành

4 Nghiên cứu lại các giáo trình hoá học đại cương, hoá học vô cơ, hoá học hữu cơ, hoá học phân tích về những chương mục tương ứng, nghiên cứu các tài liệu tham khảo do giáo viên giới thiệu (như sổ tay hoá học, các tạp chí khoa học…)

5 Trả lời các câu hỏi kiểm tra và bài tập tình huống có ghi ở cuối mỗi bài thực hành

III- VIẾT TƯỜNG TRÌNH CÁC BÀI THÍ NGHIỆM THỰC HÀNH

11

Việc tiến hành các thí nghiệm hoá học phổ thông trong các giờ thực hành phương pháp dạy học hoá học có những đặc điểm và yêu cầu khác với việc tiến hành các thí nghiệm tương tự trong các giờ thực hành hóa học vô cơ và hữu cơ Trong các bài thực hành phương pháp dạy học hoá học, không những chỉ cần làm cho các thí nghiệm hoá học có kết quả để cụ thể hoá và chứng minh cho các bài giảng lí thuyết, mà người thực hiện phải được tập luyện cách khai thác các thí nghiệm đó trong các bài giảng hoá học cụ thể Phải đảm bảo được yêu cầu rèn luyện tay nghề cho giáo viên hoá học tương lai, đó là rèn luyện kĩ năng kĩ xảo thí nghiệm và kĩ năng sử dụng các thí nghiệm đó trong khi dạy các bài học tương ứng

Khi viết tường trình thí nghiệm cần phải quán triệt những yêu cầu chủ yếu trên đây Sau khi hoàn thành mỗi thí nghiệm cần viết tường trình theo mẫu sau

Hình vẽ có ghi chú Kinh nghiệm đảm

bảo thí nghiệm thành công, an toàn Đề nghị cải tiến

1…

2…

Khi mô tả cách làm thí nghiệm cần viết gọn rõ, chỉ ra những điều kiện đảm bảo cho thí nghiệm thành công ( như nồng độ các dung dịch và lượng hoá chất cần dùng, cần làm lạnh hay đun nóng, trình tự lắp các dụng cụ …) Nhất thiết phải nêu

rõ các tai nạn có thể xảy ra do các thí nghiệm và biện pháp đảm bảo an toàn; phải nêu rõ nguyên nhân làm cho các thí nghiệm không thành công và biện pháp khắc phục Qua thực tế thí nghiệm, có thể đề nghị những cải tiến mới về cách làm hoặc cải tiến thiết bị thí nghiệm cho phù hợp hơn với điều kiện của các trường phổ

thông (thí dụ đề nghị dùng các dụng cụ đơn giản, dễ kiếm giá thành hạ và các hóa chất thay thế…)

Không nên chờ đến sau khi đã tiến hành xong tất cả các thí nghiệm của bài thực hành mới viết tường trình, vì làm như vậy sẽ dễ quên và bỏ qua nhiều điều quan trọng, giảm tính chính xác khoa học của bản tường trình.Vì thế nên ghi chép ngay sau khi làm xong mỗi thí nghiệm

Để tiết kiệm thời gian, khi chuẩn bị ở nhà có thể chuẩn bị ngay vào vở

tường trình một số phần như tên thí nghiệm, phương trình và điều kiện của phản

ứng, hình vẽ… Khi làm thí nghiệm thực hành, sinh viên chỉ cần bổ sung thêm một

số phần còn thiếu là đã hoàn chỉnh bản tường trình để nộp cho giáo viên hướng dẫn

IV- TẬP BIỂU DIỄN THÍ NGHIỆM

Ở cuối mỗi bài hoặc sau một số bài thí nghiệm thực hành, có dành một thời

gian cho sinh viên tập biểu diễn thí nghiệm Loại bài tập nghiệp vụ này sẽ giúp người giáo viên tương lai thu được những kĩ năng kĩ xảo về kĩ thuật và phương pháp tiến hành thí nghiệm hoá học, góp phần trực tiếp chuẩn bị cho sinh viên đi thực tập sư phạm, vì đây là dịp sinh viên được rèn luyện cách trình bày, phát biểu

và biểu diễn thí nghiệm trước nhiều người

Yêu cầu của việc tập biểu diễn thí nghiệm có thể tăng dần theo thời gian học tập lí thuyết và thực hành bộ môn phương pháp dạy học hoá học Thời gian

đầu có thể hạn chế ở kĩ thuật biểu diễn thí nghiệm, sau đó tăng dần yêu cầu về

phương pháp khai thác và sử dụng thí nghiệm cho những bài giảng hoá học cụ thể

Mỗi sinh viên lần lượt được giao nhiệm vụ biểu diễn một thí nghiệm đã làm (hoặc đã được quan sát) Nếu tập biểu diễn vào cuối mỗi bài thực hành thì sinh viên được giao nhiệm vụ từ đầu giờ và tiến hành chuẩn bị trong khi làm thí nghiệm Nếu có những bài dành riêng cho việc tập biểu diễn thí nghiệm vào cuối học kì thì sinh viên được giao nhiệm vụ trước đó một số ngày để chuẩn bị kĩ về:

c) Phương pháp khai thác thí nghiệm đó cho đoạn bài giảng tương ứng trong sách giáo khoa hoá học phổ thông Thí dụ cách đặt vấn đề cho học sinh suy nghĩ, dự định kế hoạch tiến hành thí nghiệm đề giải đáp vấn đề đặt ra, cách tổ chức hướng dẫn học sinh tự làm thí nghiệm hay quan sát thí nghiệm biểu diễn của giáo viên, cách hướng dẫn học sinh khai thác thí nghiệm để rút ra các kết luận cần thiết

d) Cách cải tiến thí nghiệm đó: Có thể nêu ra những đề nghị dùng các dụng

cụ đơn giản hơn hoặc hoá chất có thể thay thế, dễ kiếm và giá thành hạ

Trong khi một sinh viên biểu diễn thí nghiệm trên bàn giáo viên, các sinh viên khác theo dõi, nhận xét công việc của bạn mình (theo những điểm đã nêu ở trên) Sau khi sinh viên biểu diễn thí nghiệm xong, các bạn nhận xét ưu điểm, khuyết điểm, cuối cùng giảng viên kết luận

Khi tập biểu diễn thí nghiệm, có thể tập giảng một đoạn bài có thí nghiệm

đó Lúc này sinh viên biểu diễn thí nghiệm đóng vai trò của một giáo viên, còn các

bạn đóng vai trò như các học sinh trong lớp Cách làm này giúp sinh viên biết vận dụng tổng hợp những điều đã học: phải nắm vững nội dung sách giáo khoa, phải soạn trước giáo án (đoạn bài sẽ giảng), phải tập đặt các câu hỏi phát vấn kết hợp với biểu diễn thí nghiệm Tuy vậy tính chất "đóng kịch" cũng làm cho việc tập giảng kém tự nhiên, do đó không nên lạm dụng

1.2 NHỮNG CÔNG TÁC CƠ BẢN TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM HOÁ HỌC

Các công tác cơ bản trong phòng thí nghiệm hoá học là cắt và uốn ống thuỷ tinh, chọn và khoan nút, lắp và sử dụng dụng cụ thí nghiệm, hoà tan, lọc, kết tinh, pha chế dung dịch hoá chất, rửa bình, lọ, đun nóng, bảo quản hoá chất, bảo hiểm trong phòng thí nghiệm hoá học

I CẮT VÀ UỐN ỐNG THUỶ TINH

1 Chọn ống thuỷ tinh

Ở phòng thí nghiệm trường phổ thông thường hay dùng loại ống thuỷ tinh

có đường kính từ 4mm đến 6mm và có bề dày từ 1mm đến 2mm Các loại ống thuỷ tinh sản xuất trong nước có thể đảm bảo được yêu cầu này của phòng thí nghiệm

2 Cắt ống thủy tinh

a Loại ống thuỷ tinh có đường kính dưới

10mm Dùng giũa sắt có cạnh, giũa ngang chỗ

định cắt thành một vệt nông và bôi ngay một

ít nước lạnh vào vết giũa Dùng hai tay nắm

chặt ống ở chỗ gần sát vệt cắt, hai ngón tay

cái đặt đối diện với nhau, cách nhau 2cm, dứt

ngang về hai phía, vệt cắt ở ống thuỷ tinh sẽ

thẳng (hình 1.1) Không nên bẻ gập ống thuỷ

tinh làm cho vệt cắt không được thẳng Sau

khi cắt nên hơ nóng vệt cắt trên ngọn đèn cồn

để hai đầu ống không còn sắc cạnh

Hình 1.1 Cắt ống thuỷ tinh

b Loại ống thuỷ tinh có đường kính từ 10mm đến 30mm Cũng dùng giũa

có cạnh, giũa ngang chỗ định cắt thành một vệt dài chừng 3mm - 4mm, lập tức bôi một ít nước lạnh vào đầu vết giũa Hơ nóng đỏ đầu một đũa thuỷ tinh đã vuốt nhọn và đặt đầu đũa này vào gần đầu vết cắt, ống sẽ đứt hẳn ra

3 Uốn ống thuỷ tinh

Hình 1.2 Các mẫu ống thuỷ tinh thường dùng

II CHỌN NÚT VÀ KHOAN NÚT

1 Chọn nút

Ta thường dùng các loại nút sau đây: nút cao su, nút bấc, nút thuỷ tinh Tuỳ theo hoá chất đựng trong bình mà tìm nút cho thích hợp Nút cao su không dùng

để đậy những lọ đựng các dung môi hữu cơ (như benzen), khí clo hoặc những chất

ăn mòn làm hỏng cao su (như H2SO4 đặc, HNO3) Không nên dùng nút bấc, lie để

đậy các lọ đựng axit mà phải dùng nút thuỷ tinh

Ba cỡ nút cao su hay dùng ở phòng thí nghiệm có đường kính ở đầu nhỏ là 1,5cm; 2 cm và 2,5 cm Nút bấc thường có nhiều lỗ nhỏ nên nút không được kín

Vì vậy sau khi đậy nên dùng parafin tráng lên mặt và xung quanh nút

Việc chọn nút cho thích hợp với miệng bình, miệng ống cũng rất quan trọng, nhất là khi làm thí nghiệm có các chất khí Nếu dùng nút bấc thì chọn nút lớn hơn miệng bình lọ một ít sau đó dùng dụng cụ ép nút cho nhỏ hơn Nếu dùng nút cao su, lie hay nút thuỷ tinh thì phải chọn vừa miệng bình

2 Khoan nút

Khi cần cắm ống dẫn khí, nhiệt kế v.v… xuyên qua nút thì phải dùng khoan

để khoan nút Bộ khoan nút thường có từ 10 đến 12 chiếc và một que thông (hình

1.3) Phải chú ý giữ cho khoan nút được tròn, không bị méo, sứt

Khi khoan nút, bao giờ cũng dùng khoan nhỏ hơn ống thuỷ tinh định lắp vào một ít, có như thế về sau lắp mới kín Khi bắt đầu khoan, nhúng khoan vào nước hay xà phòng, tay phải cầm khoan và cầm sát vào nút, tay trái giữ chặt nút

Đặt lưỡi khoan vào đầu to của nút ở đúng chỗ muốn khoan, giữ cho trục khoan

song song với trục nút Xoay nhẹ khoan theo một chiều nhất định Khi lưỡi khoan bắt đầu in vào nút thì chuyển tay phải ra giữ đầu khoan (hình 1.4) và khoan mạnh

17

Khi khoan gần xuyên qua nút thì kê nút lên một nút cũ đã hỏng hoặc một tấm gỗ mềm rồi khoan tiếp tục, tuyệt đối không kê lên trên kim loại hoặc đá

3 Lắp ống và đậy nút

Ống thuỷ tinh lắp vào nút cần phải hơi lớn

hơn lỗ khoan một ít Nếu lỗ khoan nhỏ quá thì

dùng giũa tròn hay dùi đã được đốt nóng dùi

ra Trước khi lắp vào nút nên nhúng ống thuỷ

tinh vào nước cho dễ lắp Để cho ống thuỷ tinh

không bị gẫy và không làm đứt tay, tay phải

cầm ống ở gần sát phía đầu ống lắp vào nút và

xoay cho ống vào nút dần dần (hình 1.5) Tuyệt

đối không được cầm ở chỗ uốn cong của ống Hình 1.5 Lắp ống thuỷ tinh vào nút cao su

Khi đậy nút vào miệng lọ (hoặc ống nghiệm), tay trái cũng phải cầm hẳn vào cổ lọ hay miệng ống nghiệm ở phía gần nút, không được tì đáy bình cầu vào bàn hay một vật khác, dùng tay phải xoay nút vào dần dần cho đến khi nút ngập sâu vào miệng bình độ 1/3

Khi thiếu nút cao su có thể cắt những ống cao su (loại thành dày, lỗ nhỏ) ra

và đem sửa (mài hoặc gọt) thành nút Chọn những loại ống thuỷ tinh thích hợp lắp vào, ta sẽ được những nút cao su có ống dẫn khí xuyên qua rất tốt

III LẮP DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM

Trước khi lắp dụng cụ thí nghiệm cần phác hoạ sơ đồ dụng cụ, thống kê các

bộ phận cần thiết, chọn đủ các dụng cụ ấy rồi mới lắp Cần lắp các bộ phận đơn giản trước Nếu có dùng những hoá chất có tác dụng với cao su thì nên lắp ống thuỷ tinh làm ống dẫn, chỉ các chỗ nối mới lắp ống cao su Đường kính bên trong của ống cao su phải hơi nhỏ hơn đường kính bên ngoài của ống thuỷ tinh Không nên để một ống thuỷ tinh dài uốn cong nhiều khúc mà nên thay bằng những đoạn nối bằng ống cao su để tránh bị gẫy ống dẫn khi đang làm thí nghiệm Đoạn ống

cao su để nối đó không nên dài, nhất là khi làm thí nghiệm với các chất ăn mòn

được cao su Khi lắp dụng cụ cần chú ý hai yêu cầu sau:

- Thuận tiện cho thí nghiệm

- Hình thức bên ngoài gọn, đẹp, kích thước các bộ phận tương xứng với nhau

Sau khi lắp xong, cần thử lại xem dụng cụ đã kín chưa, nhất là đối với các dụng cụ dùng trong những thí nghiệm có chất khí tham gia Có hai cách thử:

- Dùng miệng thổi vào và nhỏ nước lên các chỗ nối để kiểm tra

- Nhúng đầu ống dẫn vào nước, dùng tay nắm chặt ống nghiệm hoặc bình cầu Nếu dụng cụ đã được lắp kín, thì do thân nhiệt của bàn tay, không khí trong

ống nghiệm hoặc bình cầu nở ra sẽ đẩy nước mà thoát ra ngoài thành những bọt

đầu đũa khoảng 2mm Nếu hoà tan một lượng lớn chất tan trong bình cầu thì phải

lắc tròn Hoà tan trong ống nghiệm thì lắc ngang, không lắc dọc ống nghiệm Đa

số chất rắn khi đun nóng sẽ tan nhanh hơn Vì vậy khi hoà tan ta có thể đun nóng

2 Lọc

19

Lọc là phương pháp tách những chất rắn không tan ra khỏi chất lỏng Trong phòng thí nghiệm thường dùng giấy lọc để lọc Cũng có thể dùng giấy bản loại tốt, bông, bông thuỷ tinh để lọc

+ Cách gấp giấy lọc

Dưới đây là cách gấp giấy lọc đơn giản (không gấp thành nhiều nếp) dùng khi cần lấy kết tủa ra và cần giữ kết tủa lâu Lấy tờ giấy lọc hình vuông có cạnh bằng hai lần đường kính phễu lọc Gấp đôi rồi gấp tư tờ giấy (hình 1.6a, b) Dùng kéo cắt tờ giấy theo đường chấm hình vòng cung (hình 1.6c) thành một hình quạt Tách 3 lớp giấy của hình quạt làm thành hình nón (hình 1.6d)

Hình 1.6 Cách gấp và cắt giấy lọc

+ Cách lọc

Trước hết đặt giấy lọc khô đã gấp thành hình

nón vào phễu và điều chỉnh cách gấp sao cho

góc của nón phễu giấy vừa bằng góc của nón

phễu thuỷ tinh để giấy lọc sát khít với phễu

Cần cắt giấy lọc như thế nào cho mép giấy lọc

cách miệng phễu khoảng 5 - 10 mm Đổ một ít

nước cất vào tẩm ướt giấy lọc rồi dùng ngón

tay cái (đã rửa sạch) đẩy cho giấy ép sát vào

phễu để đuổi hết bong bóng khí ở cuống phễu

Đặt phễu lọc lên giá sắt (hình 1.7) Dùng cốc sạch hứng dưới phễu sao

cho cuống phễu chạm vào thành cốc Khi rót chất lỏng vào phễu lọc, nên rót xuống theo một đũa thuỷ tinh

Không đổ đầy chất lỏng đến tận mép giấy lọc Muốn lọc được nhanh, trước khi lọc nên để lắng, đừng làm vẩn kết tủa và lọc phần nước trong nước

3 Kết tinh lại

Kết tinh lại là quá trình một chất rắn kết tinh được chuyển vào dung dịch bằng cách đun nóng với một dung môi nào đó và sau khi làm lạnh dung dịch, nó lại xuất hiện ở trạng thái tinh thể nhưng tinh khiết hơn

Trong phòng thí nghiệm hoá học người ta thường lợi dụng quá trình kết tinh lại để tinh chế các chất, để phân chia hỗn hợp các chất kết tinh lại để tinh chế,

để phân chia hỗn hợp các chất kết tinh v.v… Quá trình kết tinh lại dựa vào một

tính chất vật lí của các chất kết tinh là thay đổi độ tan trong dung môi theo nhiệt

độ

Cách tiến hành: Cho chất cần kết tinh lại vào bình hình nón, cho dần nước hoặc dung môi hữu cơ vào để được dung dịch hơi quá bão hoà Đun nóng dung dịch, nhưng chỉ đun đến nhiệt độ dưới nhiệt độ sôi của dung môi, để được dung dịch bão hoà nóng Lọc nhanh dung dịch bão hoà nóng Phải dùng phễu lọc nóng

để lọc Ở dưới phễu, để chậu kết tinh Các tinh thể sẽ được tạo thành dần dần

Muốn có tinh thể nhỏ, ta làm lạnh nhanh bằng cách đặt chậu kết tinh vào nước lạnh hoặc nước đá, đồng thời lắc mạnh Nếu muốn có tinh thể lớn thì để bình nguội từ từ và không đụng chạm vào bình

V PHA CHẾ DUNG DỊCH

Pha chế dung dịch là một trong những công việc quan trọng ở phòng thí nghiệm hoá học

Khi pha chế dung dịch cần tuân theo các quy tắc sau đây:

1 Bình, lọ để pha chế dung dịch phải được rửa sạch và tráng nước cất trước khi pha

21

2 Phải dùng nước cất để pha hoá chất (nếu không có thì có thể dùng nước mưa thật sạch, tuy không được tinh khiết)

3 Trước khi pha dung dịch cần phải tính toán lượng chất tan và dung môi

4 Nên pha dung dịch kiềm đặc vào bình sứ

5 Nếu có thể nên kiểm tra lại nồng độ của dung dịch bằng tỉ khối kế

6 Sau khi pha xong dung dịch, cần phải cho vào lọ có màu thích hợp, đậy kín và dán nhãn để bảo quản tốt dung dịch

Khi pha chế dung dịch người ta thường dùng các loại ống đo, bình định mức, pipet có chia độ Bình định mức dùng để pha dung dịch theo nồng độ mol/lít

và nồng độ đương lượng Vạch ở trên cổ bình cầu hoặc ở trên pipet là để chỉ mức chất lỏng cần lấy vào bình hoặc pipet Khi khuấy dung dịch cần dùng loại đũa thuỷ tinh có bịt ống cao su ở đầu để tránh vỡ ống đo hoặc bình, lọ

Các dung dịch thường được pha theo các loại nồng độ sau đây:

- Nồng độ phần trăm

- Nồng độ mol/lít

- Nồng độ đương lượng (nguyên chuẩn)

Dưới đây là cách pha một số dung dịch:

1 Pha dung dịch của chất rắn trong nước theo nồng độ phần trăm

- Pha dung dịch của chất rắn không ngậm nước Trước khi pha phải tính

lượng chất tan và lượng nước cần dùng là bao nhiêu Thí dụ pha chế 250g dung dịch 10% một chất đã cho (chẳng hạn natri clorua, bari clorua, đồng sunfat…) Ta tính 10% của 250g, đó là 25g Như thế phải lấy 25g chất tan và 225g nước, (225g nước chiếm một thể tích là 225ml, ở đây bỏ qua sự thay đổi tỉ khối của nước theo nhiệt độ) Dùng cân sẽ lấy được 25g chất tan, còn 225ml nước thì dùng ống chia

độ để đong

- Pha dung dịch của chất rắn ngậm nước Trước hết phải tính lượng muối

không ngậm nước rồi suy ra lượng muối ngậm nước

Thí dụ: Pha 100g dung dịch 10% đồng sunfat từ muối CuSO4 5H2O

Lượng đồng sunfat trong 100g dung dịch đó là 10g Khối lượng mol của CuSO4 5H2O = 250g Khối lượng mol của CuSO4 bằng 160g

Lượng muối đồng sunfat ngậm nước là x được tính theo tỉ lệ:

g x

x

6,15160

10.25010

160

Vậy phải cân lấy ≈ 15,6g CuSO4.5H2O và đong ≈ 84,4g nước đem hoà tan vào nhau

2 Pha dung dịch chất lỏng trong nước theo nồng độ phần trăm

Phương pháp này thường được dùng khi pha dung dịch có nồng độ đã định

từ một dung dịch khác

Cần phải dùng tỉ khối kế để đo tỉ khối của dung dịch H2SO4 đặc đem pha (rót axit đặc vào đến 3/4 ống đo rồi nhúng từ từ tỉ khối kế vào) Giả sử đo được d

= 1,8 Bảng tính sẵn cho ta biết nồng độ của dung dịch axit đó là ≈ 92% Nếu lọ axit đặc đã được giữ kín cẩn thận và vì không có tỉ khối kế thì có thể sử dụng các con số về tỉ khối và nồng độ ở trên nhãn các lọ axit đó

Muốn pha 250g dung dịch 10% H2SO4 thì phải lấy 25g axit nguyên chất 100% Nhưng ở đây chỉ có axit 92% nên phải lấy:

g

,2792

100.25

≈Lượng axit này bằng: 27,2 : 1,824 = 14,9ml

Dùng ống đo nhỏ lấy 14,9ml axit H2SO4 đã cho rót vào ống đo khác đã đong sẵn 222,8ml (250g - 27,2g = 222,8g) nước, ta sẽ được dung dịch cần dùng

Có thể kiểm tra lại bằng cách dùng tỉ khối kế đo khối lượng riêng Dung dịch 10% axit sunfuric mới pha chế phải có khối lượng riêng gần bằng 1,1

3 Pha dung dịch có nồng độ mol/lit (M)

23

Thí dụ: Cần pha 250ml dung dịch 0,1M natri clorua Khối lượng mol của

natri clorua là 58,5g Trong 1 lít dung dịch 0,1M có 0,1 mol (=5,85g) natri clorua Vậy trong 250 ml dung dịch phải có 5,85 : 4 ≈ 1,46 gam muối ăn Do đó cần lấy gần 1,5g natri clorua cho vào ống đo rồi tiếp tục thêm nước cất vào cho đủ 250ml Như thế ta được dung dịch cần pha chế Muốn được chính xác hơn thì pha chế vào bình định mức

4 Pha dung dịch có nồng độ đương lượng (N)

clorua ngậm nước có khối lượng mol là 224 và đương lượng bằng 244: 2 =122 Dung dịch BaCl2 2H2O có nồng độ 0,1N nghĩa là trong một lít dung dịch có 12,2g BaCl2.H2O Vậy trong 100ml dung dịch có 1,22 BaCl2.2H2O Quá trình pha dung dịch được tiến hành như trên

5 Pha dung dịch có nồng độ đã định trước theo khối lượng riêng

Cách pha dung dịch đơn giản hơn cả là dùng tỉ khối kế, rồi đối chiếu với bảng nồng độ đã được tính sẵn

Rót dung dịch vào ống đo, nhúng tỉ khối kế vào đó Nếu muốn có dung dịch loãng hơn thì cho thêm nước từ từ vào (Nếu là axit sunfuric thì phải cho axit vào nước)

6 Pha loãng dung dịch

Trong nhiều thí nghiệm ở trường phổ thông ta cần dùng các dung dịch có nồng độ loãng hơn dung dịch hiện có ở phòng thí nghiệm Lúc đó ta phải pha loãng dung dịch Sự pha loãng thường được biểu thị bằng tỉ số 1: 1, nghĩa là cứ 1 thể tích dung dịch ban đầu ta thêm vào 1 thể tích dung môi

7 Pha chất chỉ thị và một số thuốc thử đặc biệt

a) Dung dịch quỳ: Quỳ (tím) là một chất hữu cơ có màu được lấy từ một số

loại rêu biển (địa y) Cũng như một số chất mầu thực vật khác, mầu của nó biến

đổi theo môi trường phản ứng Khoảng chuyển mầu là từ pH =5,0 đến pH =8,0 (đỏ

trong môi trường axit, xanh trong môi trường kiềm)

- Cách pha dung dịch quỳ: hoà tan 1g bột quỳ vào 1 lít dung dịch rượu etylic loãng (1 phần rượu và 4 phần nước), sau đó lọc qua bông thấm nước Cũng

có thể hoà tan bột quỳ vào ngay nước cất nhưng nó tan kém hơn và phải lọc kĩ hơn cho khỏi bị cặn

- Cách làm giấy quỳ: trước hết biến đổi dung dịch đặc quỳ trung tính thành quỳ đỏ hay quỳ xanh bằng cách thêm vào đó một lượng nhỏ axit (H2SO4 chẳng hạn) hay kiềm (NaOH) Đổ dung dịch quỳ đỏ ra chậu thuỷ tinh có thành thấp Nhúng các băng giấy lọc đã được cắt sẵn vào chậu và kéo lướt qua dung dịch Dùng cặp, kẹp các băng giấy đã nhuộm lên dây thép ở trong phòng sao cho các băng giấy không chập vào nhau Khi băng giấy khô, cắt thành từng

đoạn ngắn khoảng 6-8cm Cần giữ giấy quỳ trong những bình thuỷ tinh có nút

thật kín

b) Dung dịch phenolphtalein: Phenolphtalein là một chất màu tổng hợp, nó

biến đổi màu theo môi trường phản ứng, không có màu trong môi trường axit và trung tính, có màu hồng (chính xác là màu đỏ tím) trong môi trường kiềm Khoảng chuyển mầu của nó từ pH = 8,2 đến pH = 10

Cách pha: Lấy 1g phenolphtalein cho vào 1000ml dung dịch rượu etylic

khoảng 60% (600ml rượu vào 400ml nước)

c) Chất chỉ thị axit bazơ chế từ hoa dâm bụt: Nếu không có các chất chỉ thị

trên đây để thử môi trường axit - bazơ, ta có thể tự chế lấy chất chỉ thị rất đơn giản, dễ dàng như sau: lấy cánh hoa dâm bụt bỏ vào trong lọ có đựng cồn, càng nhiều cánh hoa thì chất chỉ thị càng đặc Đậy nút kín Dung dịch dần dần có màu tím và sau khoảng 2 giờ thì có thể dùng làm chất chỉ thị axit - bazơ

Chất chỉ thị này, ở trong môi trường axit sẽ có màu hồng bền, trong môi trường trung tính thì không có mầu hoặc mầu tím; trong môi trường kiềm có màu

được giữ khá bền trong cồn

d) Pha dung dịch hồ tinh bột: Hồ tinh bột được dùng rộng rãi nhất để nhận

ra iot tự do Muốn pha 150 - 200ml hồ tinh bột thì lấy 0,5g tinh bột đã nghiền nhỏ cho vào nước lạnh làm thành bột loãng Vừa khuấy đều vừa đổ từ từ bột loãng đó vào 150 - 180ml nước đun sôi ta sẽ được hồ tinh bột

Cũng có thể làm theo cách khác: hoà tan 0,5g tinh bột vào 100ml nước cất

đun sôi, tiếp tục đun sôi lại 5 phút nữa rồi để nguội Có thể dùng nước cơm thay

hồ tinh bột

e) Nước vôi: Nước vôi dùng để nhận ra khí cacbonic và là kiềm rẻ tiền nhất

Cách pha: Hoà tan vôi tôi vào nước Vì độ tan của vôi tôi rất nhỏ nên

phải pha như sau: Cho một ít vôi tôi vào bình cầu, đổ thêm nước cho đầy đến gần cổ bình để diện tích tiếp xúc giữa chất lỏng với không khí là nhỏ nhất

Đậy nút kín và để lắng hỗn hợp trong vài giờ trở lên Sau đó lọc lấy nước

trong, ta sẽ được nước vôi trong Cần đậy nút thật kín các bình đựng nước vôi, nếu không, khi để lâu nó sẽ bị hỏng vì nước vôi tác dụng với khí cacbonic của không khí

VI CÂN VÀ CÁCH SỬ DỤNG CÂN

Trong phòng thí nghiệm trường phổ thông thường hay dùng cân kĩ thuật (cân đĩa, cân quang…)

1 Cân đĩa (cân Rôbecvan) (hình 1.8)

Phải đặt cân trên mặt bàn bằng

phẳng Khi không cân, kim chỉ thăng

bằng phải ngang nhau Nếu không thăng

bằng cần phải vặn lại hai ốc điều chỉnh ở

+ Quả cân: Cân đĩa thường có hộp đựng các quả cân: 1 quả 100g, 1 quả

50g, 1 quả 20g, 2 quả 10g, 1 quả 5g, 2 quả 2g và một số quả cân nhỏ dưới 1g là những mảnh nhôm nhỏ hình vuông hay hình tam giác Khi không dùng phải để quả cân ở trong hộp với ô tương ứng Dùng kẹp lấy quả cân, không được cầm quả cân bằng tay vì sẽ làm cho quả cân mất chính xác

+ Cách cân: Tuyệt đối không được để hoá chất trực tiếp lên đĩa cân, hoá

chất lỏng đựng vào cốc hay các bình đựng khác có kích thước thích hợp Khi cân hoá chất rắn lấy hai tờ giấy cùng khổ đặt lên hai đĩa cân cho thăng bằng Đổ hoá chất đó lên tờ giấy ở đĩa cân bên trái, đĩa cân bên phải thì đặt quả cân Khi cân chất lỏng bốc khói, độc, dễ bay hơi cần dùng bình có nút

Muốn biết khối lượng của một vật thì đặt vật đó lên đĩa cân bên trái, và đặt quả cân lên đĩa bên phải Còn nếu muốn cân một lượng nhất định hoá chất thì đặt những quả cân có khối lượng cần thiết lên đĩa bên trái, trên đĩa cân bên phải đặt bì

và đổ hoá chất dần dần vào cho đến khi cần thăng bằng

Cần giữ cân sạch, không để hoá chất đổ ra đĩa cân

Khi lấy quả cân bao giờ cũng bắt đầu từ quả cân nặng hơn vật một chút rồi lấy dần xuống những quả cân nhỏ Sau đây là sơ đồ một thí dụ về cách cân

Quả cân trên đĩa bên

phải

Trạng thái của đĩa cân bên

trái

Động tác lấy quả cân

cân 100g, lấy quả cân 100g ra đặt quả cân 50g

27

lên

+ Cách rửa cơ học: Cách rửa thông thường nhất là dùng nước lạnh hoặc

nước nóng và chổi rửa

+ Cách rửa hoá học: Nhiều khi dùng chổi và nước lạnh rửa không sạch nên

phải dùng hoá chất

a Trước tiên rửa bằng xà phòng

b Nếu còn vết kết tủa thì rửa bằng axit clohiđric đặc nguội hay đun nóng

c Nhiều khi phải dùng đến dung môi như benzen, ête, étxăng… hoặc hỗn hợp sunfocromic Dùng hoá chất gì để rửa là tuỳ thuộc vào chất bẩn ở trong ống nghiệm, bình, lọ

Cách làm hỗn hợp sunfocromic như sau: hoà tan 1 phần khối lượng muối kali bicromat với 2,5 phần khối lượng nước Sau đó rót 1/3 phần thể tích axit sunfuric đặc (d = 1,84) vào với 2/3 phần thể tích muối bicromat vừa pha xong, nếu hỗn hợp chưa tan thì đun nhẹ trong bát sứ Sau khi rửa chai, lọ lại đổ hỗn hợp sunfocromic vào lọ chứa Hỗn hợp này dùng lại nhiều lần cho tới khi biến đổi thành màu xanh mới bỏ đi Sau khi rửa sạch bình, lọ nên tráng một lượt nước rồi

úp lên giá

VIII QUY TẮC SỬ DỤNG CÁC DỤNG CỤ THUỶ TINH

- Khi đun nóng các dụng cụ thuỷ tinh, phải đun từ từ và đều Không được

đun nóng các dụng cụ thuỷ tinh có thành dày và các dụng cụ có chia độ, cũng như

không được rót nước nóng vào các dụng cụ đó

- Không được đựng dung dịch kiềm đặc và axit đặc trong các bình thuỷ tinh mỏng

- Những bộ phận nhám (khoá, nút) phải bôi vadơlin trước khi dùng Khi bảo quản phải lót giấy, đánh số hoặc buộc dây để tránh nhầm lẫn

- Phải để các dụng cụ thuỷ tinh ở tủ, ngăn riêng, tránh va chạm mạnh

IX - ĐUN NÓNG

1 Dùng đèn cồn

Khi đun nóng, chú ý để đáy ông nghiệm (hoặc

thành của bình, lọ … muốn đun nóng) vào chỗ nóng

nhất của ngọn lửa đèn cồn, ở vị trí 2/3 của ngọn lửa

đèn cồn, tức là ở vị trí 2/3 của ngọn lửa kể từ dưới

lên (hình 1.10) Không để đáy ống nghiệm… sát vào

bấc đèn cồn, vì làm như thế ống nghiệm… sẽ bị vỡ

Trong khi đun nóng, lắc nhẹ ống nghiệm … và

nghiêng miệng ống về phía không có người

Hình 1.10 Ngọn lửa

đèn cồn và cách đun

nóng ống nghiệm

29

Khi dùng đèn cồn cần chú ý đến lượng cồn trong đèn, cách châm đèn và tắt

đèn Không nên để cồn trong đèn cạn gần khô kiệt, vì cồn còn ít quá sẽ tạo với

không khí thành hỗn hợp nổ Không nên rót cồn vào đèn quá đầy mà chỉ rót đến gần ngấn cổ Tuyệt đối không đựơc châm đèn bằng cách lấy ngọn đèn cồn nọ châm vào ngọn đèn cồn kia, vì làm như thế cồn đổ ra sẽ bốc cháy Muốn tắt đèn thì dùng nắp đèn chụp vào ngọn đèn mà không được thổi bằng miệng

Hình 1.11 Đèn khí Bunsen

Trước khi đốt đèn khí Bunsen, dùng tay quay (vặn) vòng sắt để đóng kín các cửa vào của không khí, sau đó mở khoá bình ga cho ga vào đèn và đưa bật lửa đã cháy vào đầu ống khói Ngọn lửa của đèn khí có mầu vàng Nhiệt độ của ngọn lửa không cao

Muốn sử dụng đèn khí, quay vòng sắt để mở các cửa vào cho không khí đi vào ống khói trộn lẫn với ga Lúc này, ngọn lửa đèn khí sẽ có màu xanh, nhiệt độ của ngọn lửa được nâng cao

X BẢO QUẢN HOÁ CHẤT

Các hoá chất cần thiết cho các phòng thí nghiệm hoá học thường được ghi

rõ trong bảng "Hoá chất và dụng cụ cần thiết…" cho các phòng thí nghiệm ở trường phổ thông

1 Muốn bảo quản tốt phòng thí nghiệm phải có tủ đựng các hoá chất

Người ta thường đặt các axit ở thể lỏng ở ngăn cuối cùng của tủ để khi lấy ra được

dễ dàng, tránh đổ vỡ nguy hiểm Không nên để nhiều và tập trung ở trong một phòng thí nghiệm các hoá chất dễ bắt lửa như xăng, benzen, ete, cồn đốt, axeton… Chỉ nên để mỗi loại chất dễ cháy này từ 0,5 lít đến 1 lít và khi làm thí nghiệm phải

để các chất này xa lửa Phải chuẩn bị các phương tiện phòng cháy và chữa cháy

Cần đựng những hoá chất có tác dụng với cao su như brom và axit nitric trong lọ

có nút thuỷ tinh

Đối với những hoá chất dễ bay hơi, dễ tác dụng với oxi, khí cacbonic và hơi

nước, cần đựng vào những lọ có nút cao su hoặc nút nhám, bên ngoài có tráng một

lớp parafin Thí dụ: bột magie và bột sắt dễ bị oxi hoá; canxi oxit và canxi cacbua

dễ bị rã ra hỏng trong không khí ẩm; anhiđrit photphoric, canxi clorua, magie clorua, natri nitrat dễ hút nước và chảy rữa Kiềm hút nước rất mạnh và dễ tác dụng với khí cacbonic trong không khí nên phải đựng vào lọ có nút rất kín, nhưng không được đựng vào lọ có nút nhám vì kiềm và các chất tạo thành sẽ làm cho nút nhám gắn chặt vào cổ lọ rất khó mở

2 Những hoá chất dễ bị ánh sáng tác dụng như kali pemanganat, bạc

nitơrat, kali iođua, nước oxi già… cần được đựng vào lọ mầu để ở chỗ tối hoặc bọc kín bằng giấy mầu đen phía ngoài lọ

31

3 Những hoá chất độc như muối thuỷ ngân (clorua, nitrat, và thuỷ ngân

axetat), muối xianua… cần phải để ở trong tủ có khoá riêng và phải được giữ gìn hết sức cẩn thận

4 Các kim loại natri và kali phải được đựng trong lọ dầu hoả hay xăng; khi

làm thí nghiệm nếu còn thừa một lượng nhỏ không được vứt bừa bãi, vì sẽ dễ gây

ra hoả hoạn, do đó cần được thu lại hoặc huỷ đi

Photpho trắng được đựng vào lọ có nước, khi cắt nhỏ cũng phải cắt trong

nước Đục hộp chứa photpho trắng phải được tiến hành trong thùng nước

5 Muối kali clorua, kali nitơrat phải được đựng vào lọ sạch không được

để lẫn với các chất cháy

6 Cần có nhãn ghi công thức và nồng độ của hoá chất ở phía ngoài các lọ

đựng hoá chất Các lọ hoá chất để ở bàn cho học sinh làm thực hành nên có hai

nhãn đối diện nhau ở hai phía của bình, lọ

XI BẢO HIỂM TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM HOÁ HỌC

Việc bảo đảm an toàn trong khi làm thí nghiệm là một công tác cơ bản, rất quan trọng của mọi người vào làm việc ở trong phòng thí nghiệm hoá học

Những quy tắc cơ bản để đảm bảo an toàn khi làm thí nghiệm và một số phương pháp cấp cứu đầu tiên trình bày dưới đây cũng có thể giúp chúng ta tham khảo trong việc phòng và chống chất độc hoá học, chống ô nhiễm môi trường

1 Quy tắc về kĩ thuật bảo hiểm khi làm thí nghiệm

a Thí nghiệm với chất độc: Trong phòng thí nghiệm hoá học có nhiều chất

độc như thuỷ ngân (gây rối loạn thần kinh, làm rụng răng…), hợp chất của asen,

photpho trắng (làm mục xương hàm, làm bỏng…), hợp chất xianua, khí cacbon oxit (thở không khí chứa 1% về thể tích khí cacbon oxit có thể làm người ta bị chết), khí hiđro sunfua (người ngửi phải không khí có chứa 1,2mg/l trong 10 phút cũng có thể chết), khí nitơ peoxit NO2, khí sunfurơ SO2, amoniac NH3, clo, brom phá huỷ nặng cơ quan hô hấp; brom lỏng gây bỏng da, rượu metylic, phenol, axit foocmic (gây bỏng da)… Uống phải một lượng rượu metylic, khoảng 10ml có thể

gây mù mắt; benzen, etxăng cũng là những chất độc Do đó phải thận trọng khi sử dụng các chất này và phải theo đúng các quy tắc sau đây:

- Nên làm thí nghiệm với các chất khí độc ở trong tủ hốt hoặc ở nơi thoáng gió và mở rộng cửa phòng Chỉ nên lấy lượng hoá chất tối thiếu để làm được nhanh và giảm bớt khí độc bay ra

- Không được nếm và hút các chất độc bằng miệng Phải có khẩu trang và phải thận trọng khi ngửi các chất Không hít mạnh hoặc kề mũi vào gần bình hoá chất mà chỉ dùng bàn tay phẩy nhẹ hơi hoá chất vào mũi

- Đựng thuỷ ngân trong các lọ dày, nút kín và nên có một lớp nước mỏng ở trên Khi rót và đổ thuỷ ngân, phải có chậu to hứng ở dưới và thu hồi lại ngay các hạt nhỏ rơi vãi (dùng đũa thuỷ tinh gạt các hạt thuỷ ngân vào các mảnh giấy cứng) Nếu có nhiều hạt nhỏ rơi xuống khe bàn thì cần phải rắc một ít bột lưu huỳnh vào

đó Không được lấy thuỷ ngân bằng tay

- Phải hạn chế, tránh thở phải hơi brom, khí clo và khí nitơ peoxit; không

để luồng hơi brom, khí clo, nitơ peoxit vào mắt hoặc brom lỏng dây ra tay

b Thí nghiệm với các chất dễ ăn da và làm bỏng: Có nhiều chất dễ ăn da và

làm bỏng như axit đặc, kiềm đặc, kim loại kiềm, photpho trắng, brom, phenol…

Khi sử dụng các chất trên phải giữ gìn không để dây ra tay, người và quần

áo, đặc biệt là mắt Nên dùng kính che mắt khi cần phải quan sát thật gần

Không đựng axit đặc vào các bình quá to: khi rót, khi đổ không nên nâng bình quá cao so với mặt bàn

Khi pha loãng axit sunfuric cần phải đổ axit vào nước mà không được làm ngược lại, phải rót chậm từng lượng nhỏ và khuấy đều

Khi đun nóng dung dịch các chất dễ ăn da, làm bỏng phải tuyệt đối tuân theo quy tắc đun nóng hoá chất trong ống nghiệm (hướng miệng ống nghiệm

về phía không có người)

33

c Thí nghiệm với các chất dễ bắt lửa: Các chất dễ cháy như rượu cồn, dầu

hoả, ét xăng, ete, benzen, axeton… rất dễ gây ra các tai nạn cháy nên phải cẩn thận khi làm thí nghiệm với các chất đó:

- Nên dùng những lượng nhỏ các chất dễ bắt lửa, không để những bình lớn

đựng các chất đó ra bàn thí nghiệm Phải để xa lửa khi rót các dung dịch dễ cháy

Không để gần lửa và không đựng các chất đó trong bình có thành lọ mỏng hay rạn nứt và không có nút kín

- Khi phải đun nóng các chất dễ cháy, không được đun trực tiếp mà phải đun cách thuỷ

- Khi sử dụng đèn cồn, không nên để bầu

đựng cồn gần cạn (vì khi cồn chỉ còn 1/4 của bầu

thì có thể gây ra tai nạn nổ) Khi rót thêm cồn

vào đèn phải tắt đèn trước và dùng phễu (hình

1.12) Không châm lửa đèn cồn bằng cách chúc

ngọn đèn nọ vào ngọn đèn kia mà phải dùng

d Thí nghiệm với các chất dễ nổ: Các chất dễ nổ ở phòng thí nghiệm

thường là các muối clorat, nitơrat Khi làm thí nghiệm với các chất đó, cần thực hiện những yêu cầu sau đây:

- Tránh đập và va chạm vào các chất dễ nổ Không để các chất dễ nổ gần lửa

- Khi pha trộn các hỗn hợp nổ cần hết sức thận trọng, dùng đúng liều lượng

đã quy định Không tự động thí nghiệm một cách liều lĩnh nếu chưa nắm vững kĩ

thuật và thiếu phương tiện bảo hiểm Chẳng hạn đập hỗn hợp nổ kali clorat và lưu huỳnh, đốt hỗn hợp nổ của etilen hoặc axetilen với oxi…

- Tuyệt đối không cho học sinh làm những thí nghiệm quá nguy hiểm như

đập hỗn hợp kali clorat và photpho khi thiếu những điều kiện bảo đảm thật đầy đủ

- Trước khi đốt cháy một chất khí nào, hiđro chẳng hạn, phải thử thật kĩ xem chất đó đã nguyên chất chưa, vì các khí cháy được, khi trộn lẫn với không khí, thường tạo thành hỗn hợp nổ

- Không được vứt natri, kali với lượng lớn vào chậu nước, vào bể rửa, vì dễ gây tai nạn nổ

2 Cách cứu chữa khi gặp tai nạn và những phương pháp cấp cứu đầu tiên

a Khi bị thương: Khi bị đứt tay chảy máu nhẹ (rớm máu hoặc chảy máu

chậm), dùng bông thấm máu rồi dùng bông bôi thuốc sát trùng (cồn 900, thuốc tím loãng, cồn iốt, thuốc đỏ…) Có thể dùng dung dịch sắt (III) clorua để cầm máu Sau đó băng lại

Nếu vết thương làm rách động mạch, máu bị phun ra mạnh, phải gọi ngay cán bộ y tế đến làm ga rô Trong khi chờ đợi, dùng dây cao su hay khăn mặt nhỏ buộc chặt ngay phía trên vết thương Cần giữ vết thương khỏi bị nhiễm trùng bằng cách đắp bông sạch lên vết thương rồi băng kín

b Khi bị hỏng: Nếu bị hỏng bởi vật nóng cần đắp ngay bông có tẩm dung

dịch 1% thuốc tím vào vết bỏng, nếu bỏng nặng thì dùng dung dịch thuốc tím đặc hơn Sau đó bôi vadơlin lên và băng vết bỏng lại Có axit picric hoặc ta nanh 3% bôi lên vết bỏng càng tốt Nếu có những vết phồng trên vết bỏng thì không được làm vỡ vết phồng đó

Nếu bị bỏng vì axit đặc, nhất là axit sunfuric đặc, thì phải dội nước rửa ngay nhiều lần, nếu có vòi nước thì cho chảy mạnh vào vết bỏng từ 3-5 phút, sau

đó rửa bằng dung dịch 10% natri cacbonat axit, không được rửa bằng xà phòng

Bị bỏng vì kiềm đặc thì lúc đầu chữa như bị bỏng axit, sau đó rửa bằng dung dịch loãng axit axetic 5% hay giấm

Nếu bị axit bắn vào mắt, phải nhanh chóng dùng bình cầu tia phun mạnh vào mắt, rồi rửa lại bằng dung dịch 3% NaHCO3 Nếu là kiềm thì rửa bằng dung dịch 2% axit boric

35

Khi bị bỏng vì photpho thì phải nhúng ngay vết thương vào dung dịch thuốc tím hay dung dịch 10% bạc nitơrat, hoặc dung dịch 5% đồng sunfat Sau đó

đến trạm y tế để lấy hết photpho còn lẫn trong vết bỏng Tuyệt đối không bôi

vadơlin hay thuốc mỡ lên vết bỏng vì photpho hoà tan trong các chất này

Nếu bị bỏng vì brom lỏng thì phải giội nước rửa ngay, rồi rửa lại vết bỏng bằng dung dịch amoniac sau đó rửa bằng dung dịch 5% natri thiosunfat Na2S2O3, rồi bôi valơdin, băng lại và đến trạm y tế để cứu chữa tiếp tục

c) Khi bị ngộ độc:

- Ăn hoặc uống phải chất độc Nếu ăn phải asen và hợp chất của asen, phải

làm cho bệnh nhân nôn ra (chẳng hạn bằng cách móc tay vào tiểu thiệt) Cho uống than hoạt tính hoặc cứ 10 phút thì cho uống một thìa con dung dịch sắt (II) sunfat (1 phần FeSO4 và ba phần nước) Tốt hơn thì dùng hỗn hợp dung dịch sắt sunfat nói trên với huyền phù của magie oxit pha trong nước (20g MgO trong 300ml nước) Sau đó cấp tốc đưa bệnh nhân vào bệnh viện để rửa ruột

Nếu ăn phải hợp chất của thuỷ ngân, cần làm cho bệnh nhân nôn ra, cho uống sữa có pha lòng trắng trứng, sau đó cho bệnh nhân uống thêm than hoạt tính

Nếu bị ngộ độc vì photpho trắng, cho uống thuốc nôn (dung dịch loãng

đồng sunfat - 0,5g đồng sunfat trong 1-1,5 lít nước) Cho uống nước đá Không được uống sữa và lòng trắng trứng hoặc dầu mỡ vì các chất này hoà tan photpho

Nếu bị ngộ độc vì axit xianhiđric và muối xianua (có trong lá cây trúc đào

và một số củ sắn làm người ta bị say) thì làm cho người ta nôn ra, uống dung dịch 1% natri thiosunfat Na2S2O3 hoặc dung dịch thuốc tím rất loãng 0,025% đã được kiềm hoá bằng natri cacbonat axit, làm hô hấp nhân tạo, dùng nước lạnh xoa gáy Cho uống dung dịch đặc glucozơ hoặc đường

- Hít phải chất độc nhiều Khi bị ngộ độc vì các chất khí độc, cần đình chỉ

thí nghiệm, mở ngay cửa và cửa sổ, đưa ngay bệnh nhân ra ngoài chỗ thoáng gió,

đưa các bình có chứa hoặc sinh ra khí độc vào tủ hốt hoặc đưa ra ngoài phòng

Cần cởi thắt lưng, xoa mặt và đầu người bị ngộ độc bằng nước lã, cho ngửi dung dịch amoniac

Nếu bị ngộ độc vì clo, brom: cần đưa bệnh nhân ra chỗ thoáng, cho thở bằng oxi nguyên chất Nếu cần thiết thì làm hô hấp nhân tạo

Nếu bị ngộ độc vì hiđro sunfua: cần cho bệnh nhân thở ở chỗ thoáng, nếu cần thì cho thở bằng oxi

Nếu bị ngộ độc amoniac: Khi hít phải quá nhiều amoniac, cần cho bệnh nhân hít hơi nước nóng Sau đó cho uống nước chanh hay giấm

d) Tủ thuốc cấp cứu của phòng thí nghiệm Để cấp cứu khi bị thương hay bị

hỏng, phòng thí nghiệm cần có tủ thuốc đựng sẵn một số thuốc thông dụng sau

đây:

1 Rượu iot 5%

2 Dung dịch 3% natri cacbonat axit

3 Dung dịch 5% amoniac

4 Dung dịch 2% axit boric

5 Dung dịch loãng (2 - 3%) thuốc tím (đựng trong lọ mầu nâu)

6 Dung dịch đặc sắt (III) clorua FeCl3

7 Dung dịch 3% axit axetic

8 Dung dịch 5% đồng sunfat

9 Các loại bông băng, gạc đã được tẩy trùng

CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP

1 Anh (chị) hãy cho biết những sự khác nhau chủ yếu về yêu cầu, nội

dung, phương pháp của thực hành thí nghiệm phương pháp dạy học với thực hành hoá vô cơ và hoá hữu cơ?

37

2 Có sinh viên nói với bạn "Nghỉ một hay hai buổi thực hành phương

pháp dạy học hoá học cũng không sao vì vẫn được thi và nội dung thì đã được học trong phần thực hành hoá vô cơ và hữu cơ" Nói thế đúng hay sai? và ở những

điểm nào?

3 Những công việc cần chuẩn bị cho một buổi thí nghiệm thực hành

phương pháp dạy hóa học là gì? Cho thí dụ cụ thể về công việc cần chuẩn bị cho bài thực hành ở phần thứ hai

4 Anh (chị) tự đánh giá về mức độ thành thạo/ hoặc chưa thành thạo/ hoặc

chưa biết/ đối với các loại công tác cơ bản trong phòng thí nghiệm hoá học được liệt kê dưới đây cho đến lúc bắt đầu vào phòng thí nghiệm phương pháp dạy học Hãy đánh dấu + vào các ô phù hợp

Số

TT Nội dung các công tác cơ bản

Thành thạo

Chưa thành

11 Quy tắc về kĩ thuật bảo hiểm làm

thí nghiệm

12 Cách cứu chữa khi gặp tai nạn và

những phương pháp cấp cứu đầu

tiên

chúng: HCl, HBr, HI, hợp chất có oxi của clo

ngộ độc

Thí nghiệm 1: Điều chế Cl 2 trong phòng thí nghiệm

Hoá chất: Dùng HCl đậm đặc với một chất oxi hoá như: MnO2 hoặc KMnO4 hoặc CaOCl2

(Chú ý: Dùng KMnO4, không được dùng H2SO4 rất nguy hiểm vì tạo thành hỗn hợp dễ nổ)

Dụng cụ:

Nếu điều chế lượng khí clo lớn dùng:

- Bình cầu có nhánh, phễu brom

- Bình thuỷ tinh (để thu khí Cl2) tuỳ lượng khí cần thu, có thể từ 2 đến 5 bình

- Cốc (loại 250ml)

- Đoạn dây cao su cắm vào ống dẫn thuỷ tinh

- Nút cao su, hoặc nút bấc để đậy bình thuỷ tinh

Nếu điều chế khí clo ít thì thay bình cầu có nhánh bằng ống nghiệm nhánh Cách tiến hành:

39

- Lắp dụng cụ như hình 2.1.1

Hình 2.1.1 Điều chế và thu khí clo

- Cho một lượng chất oxi hoá Ví dụ: MnO2 (hoặc KMnO4, CaOCl2) khoảng 5g (1thìa sứ) vào bình cầu có nhánh

- Cho axit HCl đặc vào phễu brom, khoảng 1/2 phễu

- Cách thu khí: Mở từ từ khoá phễu brom cho axit HCl chảy xuống bình cầu, tác dụng với MnO2 Cắm ống dẫn khí vào bình thu khí, đậy miệng bình bằng một miếng bông có tẩm dung dịch NaOH loãng Khi thấy trong bình đã xuất hiện màu vàng lục thì khoá phễu brom để ngừng nhỏ HCl vào bình cầu, rút ống dẫn khí

ra, đậy bình đã đầy khí clo bằng nút cao su, đồng thời cắm vào bình khác tiếp tục thu khí clo Nếu phản ứng chậm ta có thể đun nhẹ hỗn hợp dung dịch

Lưu ý: - Khi ngừng thu: Dùng kẹp cao su kẹp ống dẫn khí ra, một đầu ống dẫn

cắm vào cốc đựng bông tẩm xút loãng để khử khí clo dư

- Muốn thu chính xác một thể tích khí Cl2 thì thu qua dung dịch nước muối bão hoà (vì 1 lít nước có thể hoà tan 2,5 lít khí Cl2 ở nhiệt độ phòng)

- Khi không có axit HCl có thể dùng H2SO4 đậm đặc cho tác dụng với hỗn

hợp gồm 2 phần MnO2 và 1 phần NaCl (về khối lượng), tuyệt đối không dùng KMnO4 và sẽ gây ra hỗn hợp nổ

- Có thể điều chế khí Cl2 một cách đơn giản như sau:

MnO 2

Cl 2

bông t ẩ m xút

HCl đ

Cho vào bình một lượng nhỏ CaOCl2, đổ dung dịch HCl vào bình rồi nút kín lại Sau vài phút sẽ thấy bình chứa đầy khí Cl2 màu vàng lục

- Có thể điều chế Cl2 trong ống nghiệm có nhãn

Thí nghiệm 2: Điều chế Cl 2 bằng phương pháp điện phân

dịch NaCl

Hoá chất: dd NaCl bão hoà, dd KI, hồ tinh bột, phenolphtalein

Dụng cụ: 2 điện cực than, dây điện, nguồn điện 1 chiều (acqui hoặc pin hoặc nguồn

điện qua máy chỉnh lưu một chiều có hiệu điện thế khoảng 8 – 10 v) ống nghiệm hình

+ Điều chỉnh nguồn điện qua máy

chỉnh lưu 1 chiều có hiệu điện thế

khoảng 8 – 10 V

+ Sau 30giây nhỏ vài giọt phenolphtalein vào cực (-), nhỏ dung dịch KI +

hồ tinh bột vào cực (+)

+ Quan sát hiện tượng và giải thích?

Lưu ý: Nếu không có ống nghiệm chữ U ta có thể dùng ống nghiệm nhựa trong

(loại ống dẫn nước) uốn cong thành hình chữ U buộc vào miếng gỗ hoặc 2 cọc gỗ

được đóng vào đế

Thí nghiệm 3: Clo tác dụng với kim loại

a) Clo tác dụng với Natri

Hoá chất: Mẩu Na bằng hạt đậu xanh