高中化學(xué)實驗報告范文集主編：XXX日期：202X年X月適用年級：高一、高二目錄[實驗1氫氧化亞鐵的制備與性質(zhì)探究](#實驗1-氫氧化亞鐵的制備與性質(zhì)探究)[實驗2碳酸鈉與碳酸氫鈉的性質(zhì)比較](#實驗2-碳酸鈉與碳酸氫鈉的性質(zhì)比較)[實驗3一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制](#實驗3-一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制)[實驗4影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素探究](#實驗4-影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素探究)[附錄高中化學(xué)常用實驗操作規(guī)范](#附錄-高中化學(xué)常用實驗操作規(guī)范)實驗1氫氧化亞鐵的制備與性質(zhì)探究1.1實驗?zāi)康?.掌握氫氧化亞鐵的制備方法；2.觀察氫氧化亞鐵的物理性質(zhì)（顏色、狀態(tài)）；3.探究氫氧化亞鐵的還原性（與氧氣反應(yīng)的現(xiàn)象及原理）。1.2實驗原理氫氧化亞鐵（Fe(OH)?）是一種難溶于水的白色固體，由可溶性亞鐵鹽（如FeSO?）與強堿（如NaOH）反應(yīng)生成：$$\text{FeSO}_4+2\text{NaOH}=\text{Fe(OH)}_2\downarrow+\text{Na}_2\text{SO}_4$$由于Fe(OH)?具有強還原性，易被空氣中的氧氣氧化，生成紅褐色的氫氧化鐵（Fe(OH)?），中間會出現(xiàn)灰綠色的過渡態(tài)（Fe(OH)?與Fe(OH)?的混合物）：$$4\text{Fe(OH)}_2+\text{O}_2+2\text{H}_2\text{O}=4\text{Fe(OH)}_3$$1.3實驗用品試劑：新制FeSO?溶液（含少量鐵粉，防止Fe2?氧化）、10%NaOH溶液、煤油；儀器：試管（2支）、膠頭滴管、燒杯（50mL）、玻璃棒、藥匙；其他：濾紙、廢液缸。1.4實驗步驟1.準(zhǔn)備試劑：將FeSO?溶液倒入燒杯中，加入少量鐵粉（約綠豆大?。?，攪拌均勻（防止Fe2?被氧化為Fe3?）；2.隔絕空氣：取一支試管，加入2mLFeSO?溶液，再沿試管壁緩慢注入1mL煤油（煤油密度比水小，浮在液面上方，隔絕空氣）；3.生成沉淀：用膠頭滴管吸取NaOH溶液，將滴管末端插入FeSO?溶液下層（避免接觸空氣），緩慢滴加3~5滴NaOH溶液，觀察現(xiàn)象；4.觀察氧化過程：靜置試管，觀察沉淀顏色的變化（記錄時間）；5.對比實驗：另取一支試管，直接加入2mLFeSO?溶液和3滴NaOH溶液（不加油漆），觀察沉淀顏色變化的快慢。1.5數(shù)據(jù)記錄與處理實驗條件初始沉淀顏色灰綠色出現(xiàn)時間紅褐色出現(xiàn)時間加煤油（隔絕空氣）白色約2分鐘約5分鐘不加煤油（接觸空氣）白色約10秒約30秒1.6實驗現(xiàn)象與分析1.初始現(xiàn)象：插入下層滴加NaOH時，生成白色絮狀沉淀（Fe(OH)?）；2.氧化過程：加煤油的試管：白色沉淀逐漸變?yōu)榛揖G色（Fe(OH)?部分氧化為Fe(OH)?），最終變?yōu)榧t褐色（完全氧化）；不加煤油的試管：白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，很快變?yōu)榧t褐色（空氣中的O?快速氧化Fe(OH)?）；3.結(jié)論：Fe(OH)?具有強還原性，易被O?氧化；隔絕空氣可延長其白色沉淀的存在時間。1.7注意事項1.FeSO?溶液必須新鮮配制（或加入鐵粉防止氧化），否則會含有Fe3?，生成紅褐色的Fe(OH)?沉淀；2.滴加NaOH溶液時，必須插入FeSO?溶液下層，避免NaOH溶液接觸空氣（防止NaOH溶液中溶解的O?氧化Fe(OH)?）；3.煤油要緩慢注入，避免攪拌（防止煤油與水混合，失去隔絕空氣的作用）。1.8問題與討論1.為什么FeSO?溶液中要加入鐵粉？答案：鐵粉能與Fe3?反應(yīng)（Fe+2Fe3?=3Fe2?），防止Fe2?被氧化為Fe3?，保證生成的是Fe(OH)?。2.如何進一步延長氫氧化亞鐵白色沉淀的存在時間？提示：可以用煮沸的NaOH溶液（除去溶液中的O?），或在氮氣氛圍中進行實驗（完全隔絕空氣）。實驗2碳酸鈉與碳酸氫鈉的性質(zhì)比較2.1實驗?zāi)康?.比較碳酸鈉（Na?CO?）與碳酸氫鈉（NaHCO?）的物理性質(zhì)（溶解性、狀態(tài)）；2.探究兩者的化學(xué)性質(zhì)（熱穩(wěn)定性、與酸反應(yīng)）；3.學(xué)會用對比實驗法研究物質(zhì)的性質(zhì)。2.2實驗原理1.溶解性：Na?CO?的溶解度大于NaHCO?（常溫下，Na?CO?溶解度約21.5g/100g水，NaHCO?約9.6g/100g水）；2.熱穩(wěn)定性：Na?CO?受熱不分解，NaHCO?受熱易分解（生成Na?CO?、CO?和H?O）：$$2\text{NaHCO}_3\xlongequal{\Delta}\text{Na}_2\text{CO}_3+\text{CO}_2\uparrow+\text{H}_2\text{O}$$3.與酸反應(yīng)：兩者均能與鹽酸反應(yīng)生成CO?，但NaHCO?反應(yīng)更劇烈（一步反應(yīng)，速率更快）：$$\text{Na}_2\text{CO}_3+2\text{HCl}=2\text{NaCl}+\text{CO}_2\uparrow+\text{H}_2\text{O}$$$$\text{NaHCO}_3+\text{HCl}=\text{NaCl}+\text{CO}_2\uparrow+\text{H}_2\text{O}$$2.3實驗用品試劑：Na?CO?固體（粉末）、NaHCO?固體（粉末）、10%鹽酸、澄清石灰水；儀器：試管（4支）、酒精燈、鐵架臺（帶鐵夾）、燒杯（50mL）、玻璃棒、藥匙、導(dǎo)管（帶橡膠塞）；其他：濾紙、火柴。2.4實驗步驟2.4.1物理性質(zhì)比較1.狀態(tài)：觀察Na?CO?和NaHCO?固體的顏色、狀態(tài)（均為白色粉末）；2.溶解性：取兩支試管，分別加入2mL水，各加入0.5gNa?CO?和NaHCO?固體，攪拌1分鐘，觀察溶解情況（記錄剩余固體量）。2.4.2熱穩(wěn)定性比較1.組裝裝置：取一支試管，加入1gNaHCO?固體，固定在鐵架臺上（試管口略向下傾斜，防止冷凝水倒流炸裂試管）；2.檢驗產(chǎn)物：將導(dǎo)管另一端插入盛有澄清石灰水的試管中（如圖1）；3.加熱反應(yīng)：用酒精燈外焰加熱NaHCO?固體，觀察澄清石灰水的變化；4.對比實驗：用Na?CO?固體重復(fù)上述步驟，觀察現(xiàn)象。2.4.3與酸反應(yīng)比較1.取藥品：取兩支試管，分別加入0.3gNa?CO?和NaHCO?固體；2.加鹽酸：同時向兩支試管中加入2mL10%鹽酸，觀察氣泡產(chǎn)生的速率（用帶火星的木條靠近試管口，檢驗CO?？不，CO?不支持燃燒，應(yīng)觀察氣泡多少和快慢）；3.記錄現(xiàn)象：記錄哪支試管中氣泡產(chǎn)生更快。2.5實驗現(xiàn)象與分析性質(zhì)Na?CO?NaHCO?分析結(jié)論溶解性全部溶解部分溶解（剩余少量）Na?CO?溶解度大于NaHCO?熱穩(wěn)定性澄清石灰水無變化澄清石灰水變渾濁（生成CO?）NaHCO?受熱易分解，Na?CO?穩(wěn)定與酸反應(yīng)速率氣泡少且慢氣泡多且快NaHCO?與鹽酸反應(yīng)速率更快2.6注意事項1.加熱NaHCO?時，試管口必須略向下傾斜（防止冷凝水倒流，使試管炸裂）；2.對比與酸反應(yīng)速率時，鹽酸的濃度和體積必須相同（控制變量）；3.實驗結(jié)束后，剩余固體應(yīng)倒入指定容器（不能隨意丟棄）。2.7問題與討論1.為什么NaHCO?與鹽酸反應(yīng)比Na?CO?更劇烈？答案：Na?CO?與鹽酸反應(yīng)分兩步：第一步生成NaHCO?（無氣泡），第二步NaHCO?與鹽酸反應(yīng)生成CO?（有氣泡）；而NaHCO?直接與鹽酸反應(yīng)生成CO?，所以速率更快。2.如何用實驗區(qū)分Na?CO?和NaHCO?固體？提示：①加熱（能使澄清石灰水變渾濁的是NaHCO?）；②加鹽酸（反應(yīng)更劇烈的是NaHCO?）；③溶解（溶解度小的是NaHCO?）。實驗3一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制3.1實驗?zāi)康?.掌握一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制方法；2.理解容量瓶的使用規(guī)則；3.學(xué)會誤差分析（分析操作對濃度的影響）。3.2實驗原理物質(zhì)的量濃度（c）是指單位體積溶液中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量，計算公式為：$$c=\frac{n}{V}=\frac{m}{M\cdotV}$$其中，n為溶質(zhì)的物質(zhì)的量（mol），m為溶質(zhì)的質(zhì)量（g），M為溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量（g/mol），V為溶液的體積（L）。3.3實驗用品試劑：NaCl固體（分析純）、蒸餾水；儀器：托盤天平（帶砝碼）、燒杯（50mL）、玻璃棒、容量瓶（100mL）、膠頭滴管、藥匙、濾紙；其他：廢液缸、稱量紙。3.4實驗步驟（以配制100mL0.1mol/LNaCl溶液為例）1.計算溶質(zhì)質(zhì)量：根據(jù)公式計算所需NaCl的質(zhì)量：$$m=c\cdotM\cdotV=0.1\text{mol/L}\times58.5\text{g/mol}\times0.1\text{L}=0.585\text{g}$$（托盤天平的精度為0.1g，故實際稱量0.6g）。2.稱量溶質(zhì)：將稱量紙放在托盤天平左盤，右盤放0.6g砝碼，用藥匙取NaCl固體，加入左盤，直至天平平衡。3.溶解溶質(zhì)：將稱量好的NaCl固體倒入燒杯中，加入20mL蒸餾水，用玻璃棒攪拌至完全溶解（不能在容量瓶中溶解，防止容量瓶受熱變形）。4.轉(zhuǎn)移溶液：將燒杯中的溶液沿玻璃棒緩慢注入100mL容量瓶中（玻璃棒末端靠在容量瓶刻度線以下，防止溶液濺出）。5.洗滌燒杯：用少量蒸餾水（約10mL）洗滌燒杯和玻璃棒2~3次，將洗滌液全部注入容量瓶中（確保溶質(zhì)全部轉(zhuǎn)移）。6.定容：向容量瓶中加入蒸餾水，直至液面接近刻度線1~2cm處，改用膠頭滴管滴加蒸餾水，視線與刻度線保持水平（俯視會導(dǎo)致體積偏小，濃度偏高；仰視會導(dǎo)致體積偏大，濃度偏低），直至液面與刻度線相切。7.搖勻溶液：將容量瓶塞緊，倒置搖勻（反復(fù)顛倒10~15次），使溶液混合均勻。3.5數(shù)據(jù)記錄與處理溶質(zhì)名稱摩爾質(zhì)量（g/mol）所需質(zhì)量（g）實際稱量質(zhì)量（g）溶液體積（mL）計算濃度（mol/L）NaCl58.50.5850.61000.6/58.5/0.1≈0.10263.6實驗現(xiàn)象與分析1.溶解過程：NaCl固體逐漸溶解，溶液澄清（無明顯放熱或吸熱現(xiàn)象）；2.轉(zhuǎn)移與洗滌：玻璃棒起到引流作用，防止溶液濺出；洗滌燒杯和玻璃棒是為了將殘留的NaCl全部轉(zhuǎn)移到容量瓶中（若不洗滌，會導(dǎo)致溶質(zhì)損失，濃度偏低）；3.定容：膠頭滴管用于精確調(diào)整液面，確保體積準(zhǔn)確（俯視刻度線會使體積偏小，濃度偏高；仰視會使體積偏大，濃度偏低）；4.搖勻：倒置搖勻后，液面可能低于刻度線（因部分溶液粘在容量瓶內(nèi)壁），不能再加水（否則體積偏大，濃度偏低）。3.7注意事項1.容量瓶的使用：容量瓶只能用于配制溶液（不能溶解、稀釋或儲存溶液）；選擇容量瓶的規(guī)格（如100mL、250mL），不能用100mL容量瓶配制50mL溶液；使用前要檢查容量瓶是否漏水（加入少量蒸餾水，倒置，觀察是否漏水）。2.稱量時：托盤天平要調(diào)平（左物右碼）；稱量易潮解的物質(zhì)（如NaOH）時，要放在燒杯中稱量（防止吸收空氣中的水分）。3.溶解時：不能用玻璃棒攪拌太劇烈（防止液體濺出）；溶解后要冷卻至室溫（再轉(zhuǎn)移到容量瓶中，否則溶液體積受熱膨脹，冷卻后體積偏小，濃度偏高）。3.8問題與討論1.若稱量時砝碼生銹（質(zhì)量增加），會導(dǎo)致配制的溶液濃度偏高還是偏低？答案：偏高。砝碼生銹后，實際質(zhì)量大于標(biāo)注質(zhì)量（如1g砝碼生銹后變?yōu)?.2g），稱量的NaCl質(zhì)量偏大，根據(jù)c=m/(M·V)，m偏大，c偏高。2.若轉(zhuǎn)移溶液時，有少量溶液濺出容量瓶，會導(dǎo)致濃度偏高還是偏低？答案：偏低。濺出的溶液中含有NaCl，導(dǎo)致溶質(zhì)損失，m偏小，c偏低。3.定容時，俯視刻度線，會導(dǎo)致濃度偏高還是偏低？答案：偏高。俯視時，視線高于刻度線，實際加水量少于所需量，V偏小，c偏高。實驗4影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素探究4.1實驗?zāi)康?.探究濃度、溫度、催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響；2.學(xué)會用控制變量法設(shè)計實驗；3.理解化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法（如單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加）。4.2實驗原理化學(xué)反應(yīng)速率（v）是指單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加。影響化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素有：濃度：反應(yīng)物濃度越大，速率越快（單位體積內(nèi)活化分子數(shù)越多，有效碰撞次數(shù)越多）；溫度：溫度越高，速率越快（活化分子百分?jǐn)?shù)增加，有效碰撞次數(shù)越多）；催化劑：降低反應(yīng)的活化能，增大活化分子百分?jǐn)?shù)，速率顯著加快。4.3實驗用品試劑：10%H?O?溶液、5%H?O?溶液、MnO?固體（催化劑）、蒸餾水；儀器：試管（6支）、燒杯（100mL）、玻璃棒、膠頭滴管、藥匙、酒精燈、溫度計；其他：火柴、秒表。4.4實驗步驟（控制變量法）4.4.1探究濃度對反應(yīng)速率的影響1.取試管：編號為1、2；2.加試劑：試管1加入2mL10%H?O?溶液；試管2加入2mL5%H?O?溶液；3.加催化劑：向兩支試管中各加入0.1gMnO?固體（迅速塞緊橡膠塞，防止O?逸出）；4.觀察現(xiàn)象：記錄兩支試管中氣泡產(chǎn)生的速率（用秒表記錄從加MnO?到氣泡密集產(chǎn)生的時間）。4.4.2探究溫度對反應(yīng)速率的影響1.取試管：編號為3、4；2.加試劑：兩支試管各加入2mL10%H?O?溶液；3.控制溫度：試管3放在常溫下（25℃）；試管4放在盛有熱水（約60℃）的燒杯中，加熱5分鐘（用溫度計測量水溫）；4.加催化劑：同時向兩支試管中加入0.1gMnO?固體，觀察氣泡產(chǎn)生速率。4.4.3探究催化劑對反應(yīng)速率的影響1.取試管：編號為5、6；2.加試劑：兩支試管各加入2mL10%H?O?溶液；3.加催化劑：試管5加入0.1gMnO?固體；試管6不加MnO?；4.觀察現(xiàn)象：記錄兩支試管中氣泡產(chǎn)生的速率（用帶火星的木條靠近試管口，觀察木條是否復(fù)燃）。4.5數(shù)據(jù)記錄與處理探究因素實驗編號試劑用量實驗條件氣泡產(chǎn)生速率（快/中/慢）帶火星木條現(xiàn)象濃度12mL10%H?O?+0.1gMnO?常溫快復(fù)燃22mL5%H?O?+0.1gMnO?常溫慢不復(fù)燃溫度32mL10%H?O?+0.1gMnO?常溫（25℃）中復(fù)燃42mL10%H?O?+0.1gMnO?熱水（60℃）快劇烈復(fù)燃催化劑52mL10%H?O?+0.1gMnO?常溫快復(fù)燃62mL10%H?O?常溫極慢不復(fù)燃4.6實驗現(xiàn)象與分析1.濃度的影響：試管1（10%H?O?）的氣泡產(chǎn)生速率比試管2（5%H?O?）快（濃度越大，速率越快）；2.溫度的影響：試管4（60℃）的氣泡產(chǎn)生速率比試管3（25℃）快（溫度越高，速率越快）；3.催化劑的影響：試管5（加MnO?）的氣泡產(chǎn)生速率比試管6（不加MnO?）快得多（催化劑能顯著加快反應(yīng)速率）。4.7注意事項1.控制變量：探究某一因素時，其他因素必須保持相同（如探究濃度時，溫度、催化劑用量必須相同）；2.H?O?溶液的濃度：10%H?O?溶液具有腐蝕性，使用時要小心（避免接觸皮膚）；3.MnO?的用量：每支試管中MnO?的質(zhì)量要相同（約0.1g），否則會影響實驗結(jié)果。4.8問題與討論1.為什么催化劑能加快反應(yīng)速率？答案：催化劑降低了反應(yīng)的活化能（使更多的反應(yīng)物分子成為活化分子），增大了活化分子的百分?jǐn)?shù)，從而增加了有效碰撞的次數(shù)，加快了反應(yīng)速率。2.如何設(shè)計實驗探究壓強對反應(yīng)速率的影響？（以2H?O?=2H?O+O?↑為例）提示：取兩支相同的試管，加入等量的10%H?O?溶液和MnO?，將其中一支試管