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解决化学实验问题的技术路线
根据化学实验的内容特点，中学化学实验内容作了较为分散的安排，以紧密配合其他内容的学习。在总复习阶段对实验问题进行一个较为系统的整理是非常必要的。但多年来师生一直为实验复习中出现的问题困扰着，例如感觉实验复习内容较为枯燥，学生觉得复习过的知识考试时用不上等等。建议大家调整一下复习的思路和模式，特别要对处理实验问题的程序进行一个讨论，把落脚点放在解决问题上来。我们可以把这归结为“技术路线”。
一 基础知识 1.常用仪器
中学常用化学实验仪器约30余种。将这些仪器罗列出来，一一讨论它们的用途和使用注意事项，无异于背诵词典，是令人生厌的。其实所有仪器都是为完成某项具体任务而设计和制作的，其中的原理朴素而简单。如果能从实际需要出发理解和掌握各种仪器及其功能会有趣得多。
让我们来看下面几组仪器。 第一组
玻璃片
表面皿 蒸发皿
图1
坩埚
玻璃片是最简单的仪器，可以用来作金属钠（固体）的切割垫衬，也可用来封盖集气
瓶。但进行与液体有关的操作则会流撒，需要玻璃片有一点弧度，于是可以设计成表面皿。玻璃材质难耐高温，因此作蒸发结晶便可以设计耐高温的陶瓷制品——蒸发皿（当然比表面皿的弧度更大些）。蒸发皿没有盖，作定量实验时可设计成带盖的坩埚（当然其深度和容积也有所不同）。
第二组
表面皿
培养皿
烧杯 试管 烧瓶
图2
蒸发皿呈弧形，若要能在桌面上平稳安放，可设计成平底的培养皿（四周有“围栏”，可盛液体）。若要盛放大量液体，可将“围栏”增高，即为烧杯。烧杯可水平观察其中的
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反应现象，若为节约药品可缩小横截面，即可设计成试管。试管为收口仪器，易于导出气体，若要生成大量气体，则可扩大底部容积，设计为烧瓶。试管、烧杯、烧瓶又进行一些改进设计成具支试管、锥形瓶（收口）、蒸馏烧瓶。
第三组
酒精灯
酒精喷灯
图3
三捻酒精灯
酒精等用于加热，其温度约300℃，如需更高的温度（例如600℃）则可选用酒精喷灯，如需长距离加热，可使用三捻酒精灯。
2.基本操作
中学化学基本操作约10余种，诸如药品的存放与取用，过滤，分液，仪器的装配、装置气密性检查等。基本操作技能的形成在于平时的积累，复习阶段至少要做两个方面的工作，一要制作这些操作的详细说明（多数教学辅助材料中都会提供相应资料的列表），二要以多种方式进行实际演练（例如开放实验室，同学分组进行展示性操作，资源共享，提高效率）。值得注意的是有些操作事关对相关原理或操作设计的理解，甚至能够考查学生创新精神、实践能力，高考试题中也时有涉及。这种问题就应该设立小型专题，予以较为深入的讨论。“装置气密性检查”即属此列。现以此为例，练习如下： 图4
①形成一个封闭空间，被检查部位全部位于这个空间内，②通过改变外界条件，改变该空间内的气体压强，③描述发生的现象，④得出结论。
按照这样的程序，我们是对下列第四个装置进行气密性的检验：关闭旋塞（造成一个封闭空间），用手为试管加热（增大封闭空间内气体的压强），长颈漏斗导管内液面上升（现象），说明该装置气密性良好(结论)。
其他几种装置的气密性又该怎么检验呢？请同学们自己练习。
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图4装置气密性检查的“经典”操作：①将导管插入水中，②用手或酒精灯微热试管，③导管口有气泡放出，撤去热源，水回流并在导管口形成一段水柱，④说明该装置的气密性良好。
用这种方法检验下述装置的气密性就不一定都合适。但它们有没有一个共同的“程序”呢？我们尝试从上面装置的操作中加以总结：
(1)
(2)
3.简单装置及其功能
(3) 图5
(4)
(5)
由较少量的仪器组成的相对小型的装置称为简单装置，其功能较易辨识和理解。大型综合实验的装置通常由若干简单装置组装而成，这些简单装置在其中承担着各自的功能。然而，若将这些简单装置从大型装置中分割出来进行孤立的考察，就会发现它们的功能并不是单一的，它们出现在不同的实验中可能承担不同的功能。也就是说同一个装置可以具有不同的功能。研究还发现，同样一个任务有时可以由不同的简单装置来承担，也就是说不同的装置可以实现同一个功能。因此理解大型实验装置的设计首先要搞清楚简单装置，简单装置又要从“装置及其功能”关系的角度加以研究。
（1）由装置到功能
例1下列简单装置中均含有干燥管，试述它们的功能。
(1) (2) (3) (4)
图6
干燥管最典型的功能是气体的干燥［图6－（1）］，此外用它还可以检验气体中是否含有水分［图6－（2）］、装配简易其普发生器［图6－（3）］、作为极易溶于水的气体防倒吸的装置［图6－（4）等。
例2装有双孔塞和长短不同玻璃管的集气瓶可用来除去气体中的某 些杂质，通常被称为“洗气瓶”（如图7），使用它或对其稍加改进就可 以“开发”出更多的功能。试据此进行设计。
作为洗气装置：长管进气，短管出气，瓶内装有杂质气体的吸收液。 图7 作为气体的收集装置：收集密度大于空气的气体。
改进1：，可收集密度大于空气的气体［图8－（1）］。（谁说装置必须“正着放”？）
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改进2：瓶内装满水，短管进气长管出气，可用于排水法收集气体。［图8－（2）］（谁说气体必须长管进气短管出气？）
改进3：瓶内装满水，将装置掉转180°，长管进气短管出气，仍可用于排水法收集气体。［图8－（3）］
(1) (2) (3) 图8
改进4：加装量筒可通过测量排水量测定气体的体积。［图9－（1）］
改进5：改装“三孔塞”，瓶内盛有杂质气体的吸收剂，可实现气体的净化、混合，通过观察气泡可控制混合气的比例。［图9－（2）］
改进6：长管换成长颈漏斗，短管加装玻璃旋塞，可用作储气罐。［图9－（3）］
(1) (2) (3) 图9
凡此种种，不一而足。这些可以看作是一种“变式”练习，其目的不是穷尽所有可能的设计，而是要求根据具体实验的任务辨别它们所发挥的特定作用，这无疑是一种“创造性的思维”。
（2）由功能到装置
为了完成某项任务可以设计专门的仪器或装置。例如实验中常要用某些固体干燥剂除去某些气体中的水分，人们设计了干燥管。然而，对气体进行干燥并非仅能使用干燥管，经过设计很多仪器或装置可以具有这一功能。
例3气体的干燥：
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