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第二章 走进科学实验室

Lesson 2/10 | Study Time: 20 Min


2.1 认识学校的科学实验室



认识学校的科学实验室




科学实验室 (Laboratory)



  • 进行实验的地方。

  • 实验室内有许多仪器和试剂,都存放于不同的柜子内,必须符合以下条件:

    • 温度

    • 湿度

    • 光线

    • 通风情况



  • 备有安全卫生防护用具,例如:

    • 实验衣

    • 护目镜

    • 口罩

    • 手套

    • 洗眼器

    • 冲淋设备
















2.2 认识实验仪器



认识实验仪器




实验室常见的仪器





















































































































仪器 名称 用途
试管 少量试剂反应容器 可以直接加热
圆底烧瓶 需长时间的化学反应容器 需加热时使用
三脚架 支撑加热物体 实验加热时使用
锥形瓶 便于振荡用的容器 加热时需垫石棉网
曲颈甑架与夹子 装置和固定其他仪器 实验装置固定
石棉铁丝网/石棉网 使热均匀散开 加热时使用
本生灯 加热用的热源 实验加热
表玻璃 盛少量药品、试剂用 实验盛放少量物质
集气瓶 收集气体用 暂时储存气体
试剂瓶 装试剂用 存放化学试剂
烧杯 盛液体 实验盛液体
蒸发皿 蒸发液体 直接加热
坩埚及坩埚盖 用来加热固体 实验加热固体
平底烧瓶 需要长时间的化学反应容器 实验反应容器
漏斗 用于过滤和加注液体 实验过滤
滴管 移取微量液体 实验取液
泥三角 支撑及加热坩埚 实验加热支撑
大肚移液管/刻度移液管 可准确量取溶液的仪器 实验定量液体
量筒 用来量取液体体积 实验定量液体
滴定管 能准确读取试剂用量的仪器 实验定量滴定
弯导管 排出或收集气体时用 实验气体操作




仪器分类与使用



  • 容器仪器:

    • 试管:可以直接加热的玻璃仪器。

    • 烧杯、锥形瓶:加热时需要垫石棉网。

    • 广口瓶、细口瓶:分别盛放固体药品和液体药品,注意胶塞和玻璃塞的区别。

    • 集气瓶:用于暂时储存气体的容器。



  • 取用药品仪器:

    • 药匙、镊子:取用固体药品的仪器。

    • 胶头滴管:取用液体药品。



  • 定量仪器:

    • 托盘天平:用于测量固体质量,注意称量规则。

    • 量筒:量取一定体积的液体。



  • 其他类仪器:

    • 酒精灯:加热仪器,加热用外焰。

    • 蒸发皿:蒸发液体,可直接加热。

    • 漏斗:过滤仪器,与滤纸配合使用。















2.3 学习使用本生灯



学习使用本生灯




本生灯简介



































项目 内容
定义 本生灯是一种金属制的实验加热工具,利用瓦斯与空气混合燃烧产生高温火焰。
用途 用于加热反应物、杀菌、燃烧等实验操作。
燃料 煤气或石油气,通过下方导管与空气混合后燃烧,比例为空气:煤气 = 3:1。
火焰温度 火焰最高温度可达 1500°C。
命名来源 以德国化学家 罗伯特·威廉·本生(Robert Wilhelm Bunsen)命名,实际由助手 彼得·迪斯德加 改良设计而成。
发展背景 本生改良了酒精灯和煤气加热装置,解决了火焰温度低、黑烟大的问题,最终开发出高效的本生灯。





本生灯的使用方法


操作步骤



























步骤 具体内容
1. 检查安全 确保瓦斯管线安全,连接无漏气。
2. 点火
使用火柴或点火枪,将火焰置于本生灯顶端燃烧口处。

打开本生灯的瓦斯开关,调节至适当大小,瓦斯应立即点燃。
3. 调节火焰
初始火焰呈黄红色(有光火焰),通过调节空气量使其变为蓝色(无光火焰)。
4. 关闭火焰
使用完毕后,先关闭空气开关,再关闭瓦斯开关,确保安全。


火焰类型的对比





































类型 有光火焰(Luminous Flame) 无光火焰(Non-luminous Flame)
气孔状态 气孔关闭 气孔打开
火焰颜色 黄色火焰 蓝色火焰
温度 较低温度 较高温度
烟雾 多油烟/黑烟 少油烟/黑烟
适用性 不适合加热 适合加热





注意事项




  • 安全第一:因瓦斯为气态燃料,使用时需特别注意管线连接及操作安全,防止漏气。

  • 火焰颜色判断:黄红色火焰说明空气不足,可能导致不完全燃烧;蓝色火焰表示燃烧充分,温度更高。

  • 关闭顺序:先关闭空气开关,再关闭瓦斯开关,避免残留瓦斯泄漏。







本生灯的历史与改进























时间 事件
1855年 德国化学家 本生 和助手 彼得·迪斯德加 改良了法拉第的设计,研制出本生灯。
背景
实验室原本使用酒精灯,火焰温度低(约400°C)。

本生受到煤气路灯的启发,设计了高效的煤气加热装置。
改进 解决了煤气黑烟大、效率低的问题,经过多次实验调整最终成功。





本生灯的优点与用途























优点 具体表现
高效加热 火焰温度高,最高可达 1500°C,适合各种实验需求。
燃烧充分 调节空气量后,可实现蓝色火焰,燃烧更完全,减少污染。
多功能性 可用于加热(如加热反应物)、杀菌(如灭菌工具)、燃烧(如实验燃烧反应)。












2.4 实验室安全




实验室安全






实验室安全守则































































行为 原因/正确方式
不可以口舌尝试药品 避免发生中毒。
不可以带食物或饮料至实验室中食用 防止污染或误食化学药品,危害健康。
不可以在实验室内或走廊上嬉笑追逐 容易撞翻实验器材、药品或酒精灯,导致危险。
不可以打开书本挡住燃烧中的酒精灯 纸张容易燃烧,引发火灾。
不可以用金属条、铅线或螺丝起子玩弄插座 容易发生触电危险。
不可以用鼻直接嗅闻药品 应以手搧闻,避免吸入有毒气体。
湿的手或物品不能碰触插座 湿手接触插座会引发触电危险。
不可以将书本垫在燃烧中的酒精灯下 酒精灯易翻倒,导致书本燃烧,发生火灾。
不可以将试管平放在桌上 应将试管倒放入试管架中晾干,以避免试管滚动掉落。
不可以将药品由瓶中直接倒出 将适量药品先倒入烧杯中,再取用,避免浪费或污染药品。
不使用的器材及药品应随时收好 避免碰撞掉落,发生危险。
加热试管中的药品时,试管口严禁对准人体 防止加热时药品溅出,烫伤人体。
不可以任意倾倒实验后的溶液或药品 应倒入环保废液处理筒,避免造成环境污染,破坏生态。





常见危险警告标识







































标识 含义
☠️ 毒性 表示药品有毒,应避免吸入、摄入或接触皮肤。
🔥 易燃 表示物质易燃,需远离火源。
⚡ 高压/触电危险 表示设备存在高压或触电风险,操作时需特别小心。
☢️ 放射性 表示物质具有放射性,需遵守特殊操作规范,避免辐射伤害。
🛑 腐蚀性 表示物质具有腐蚀性,可能会对皮肤、眼睛或其他材料造成损害。
🛡️ 防护要求 表示需穿戴个人防护装备(如护目镜、手套、实验服)。
📛 禁止 表示禁止某些行为,如吸烟、进食等。





实验室安全小贴士



  • 个人防护:进入实验室前,穿戴好实验服、护目镜、防护手套,扎好头发,避免裸露皮肤接触化学品。

  • 保持整洁:实验结束后及时清理工作台,整理器材和药品,避免杂乱导致危险。

  • 应急处理:熟悉实验室应急设备的位置(如灭火器、洗眼器、急救箱等),并掌握基本的使用方法。

  • 遵守规则:严格按照实验室安全守则操作,避免意外事故发生。













2.5 实验室的规范操作与意外事故处置




实验室的规范操作与意外事故处置






意外事故的应对方法



























事故类型 处理方法
烧伤或烫伤 用大量冷水冲洗受伤处,降低温度,缓解疼痛。
被化学试剂灼伤 用缓缓流水冲洗受伤部位 1分钟以上,以稀释化学试剂浓度,避免进一步腐蚀。
被化学试剂溅入眼睛 立即用洗眼液或清水冲洗眼睛 数分钟,保持眼睛张开,尽量将化学物质冲洗干净,随后就医。
轻微割伤 清理伤口后,用创可贴贴在伤口上,避免感染。





加热时需不断搅拌的原因















操作 原因
加热时以玻璃棒搅拌 加热过程中,底部液体先受热并蒸发形成气体,如果不搅拌,气体可能从液体底部突然涌起,导致暴沸或飞溅,容易伤人。





实验室常见失火原因与灭火方法























失火原因 灭火方法
容器内的易燃物着火 用玻璃纤维布或灭火毯覆盖火源,隔绝空气以熄灭火焰。
人体衣服着火 迅速用水龙头冲水扑灭火焰,避免火势蔓延。
导线、电器着火 先切断电源,再使用二氧化碳灭火器或其他适用灭火器灭火。





灭火器与灭火方法



























灭火器/灭火方法 适用火灾类型
手提式泡沫灭火器 油类火灾、一般物质着火(如木材、纸张等)。
二氧化碳灭火器 家用电器、设备着火,适合扑灭电气火灾,且不会留下残留物。
手提式干粉灭火器 油类火灾、可燃气体火灾、电器火灾,用途广泛。
浇水法 适用于除油类、电器、书籍外的火灾(如木材、纸张等),但不适用于油火、电火,防止扩大火势或触电。





实验室安全小贴士



  • 灭火器的使用:熟悉实验室灭火器的种类及适用范围,掌握正确使用方法。

  • 预防措施:严格遵守实验室操作规范,避免因疏忽导致失火或其他意外事故。

  • 应急设备:熟悉实验室内应急设备的位置(如灭火器、洗眼器、急救箱等),并定期检查设备是否完好可用。