化学实验
95个含分步说明的实验方案
实验查找器
点击格子按难度和时长筛选实验。
分光光度法分析食品染料
用吸收光谱鉴定人工食品色素
通过测量吸收光谱,测定商业饮料中人工食品色素的种类和浓度。
朗伯-比尔定律验证
演示吸光度与浓度的线性关系
测量不同浓度CuSO₄溶液的吸光度并绘制标准曲线,验证朗伯-比尔定律。
比色蛋白质定量(Bradford法)
用考马斯亮蓝染料结合定量蛋白质浓度
用Bradford法和BSA标准曲线测定未知样品的蛋白质浓度。
水中铁含量的测定
用硫氰酸盐比色法测量溶解铁浓度
用硫氰酸盐比色法测定水样中铁(III)的浓度。
混合物的分光光度法分析
用联立方程分解双组分混合物
在两个波长下测量吸光度,用联立方程测定混合溶液中两种染料的各自浓度。
磷酸盐的比色测定
用钼蓝法测量水中磷酸盐水平
用钼酸铵比色法测定水样中的磷酸盐浓度。
葡萄糖的比色测定
用DNS法测量血糖类似物
用二硝基水杨酸(DNS)比色法测定葡萄糖浓度,理解还原糖化学。
阿司匹林的分光光度法测定
用紫外吸收测定商业片剂中的阿司匹林含量
水解为水杨酸盐后,用紫外分光光度法测定商业片剂中乙酰水杨酸(阿司匹林)的含量。
明矾晶体的培育
制备大型透明明矾晶体
从过饱和溶液中培育大而透明的八面体钾明矾晶体。
水杨酸苯酯的结晶
在显微镜下实时观察晶体生长
在显微镜下观察水杨酸苯酯晶体的实时生长,研究成核、晶体生长速率以及温度对晶体形貌的影响。
盐与沙的分步结晶
利用溶解度差异分离混合物
通过分步结晶分离盐和沙的混合物,演示溶解、过滤和蒸发结晶的过程。
硫酸铜晶体的培育
通过缓慢蒸发生长大型蓝色晶体
用缓慢蒸发法培育大而完整的硫酸铜五水合物晶体,演示过饱和和晶格形成。
糖晶体(冰糖)
在细绳上生长可食用糖晶体
在细绳上培育大型蔗糖晶体制作冰糖,用可食用产品演示过饱和和成核现象。
苯甲酸的重结晶纯化
溶于热溶剂后冷却纯化固体
从热水中重结晶纯化不纯的苯甲酸,演示有机固体的标准纯化技术。
过饱和与瞬间结晶
触发醋酸钠的瞬间晶体形成
配制过饱和醋酸钠溶液并触发瞬间结晶,演示亚稳过饱和和放热结晶(热冰)。
铋彩虹晶体的培育
从熔融铋中生长彩虹色漏斗状晶体
通过熔融铋金属并控制冷却速率,培育具有几何阶梯状结构的彩虹色铋漏斗晶体。
大象牙膏
过氧化氢快速催化分解产生巨大泡沫柱
用碘化钾演示过氧化氢的催化分解,说明催化作用、放热反应和气体释放的概念。
密度彩虹柱
叠放不同密度的液体形成彩色柱
在高容器中叠放不同密度的不混溶液体,演示液体密度的概念。
布里格斯-劳舍尔振荡反应
在无色、琥珀色和深蓝色之间循环的化学时钟
观察在三种不同颜色状态之间反复循环的化学振荡反应,演示非线性化学动力学。
干冰中的镁燃烧
镁在固态二氧化碳中持续燃烧,将CO₂还原为碳
演示镁能够还原二氧化碳,挑战CO₂总能灭火的错误认知。
消失的烧杯(折射率匹配)
将玻璃物体浸入折射率匹配的液体中使其隐形
通过将玻璃物体放入折射率匹配的液体中使其消失,演示折射率的概念。
瞬间冻结:过冷水
触发过冷水的瞬间结晶
将纯净水冷却至0°C以下而不结冰,演示过冷现象,然后触发瞬间结晶。
碘钟反应
在可预测的延迟后突然变深蓝色的定时反应
用碘钟反应演示反应动力学以及浓度和温度对反应速率的影响。
钠与水的反应
观察碱金属与水的剧烈反应
通过钠与水的反应演示碱金属的活泼性,观察氢气释放和氢氧化物的生成。
铝热反应
从铁锈和铝中产生熔融铁的极放热氧化还原反应
演示铝将氧化铁还原为熔融铁的极端放热氧化还原反应。
非牛顿流体:欧布莱克
用玉米淀粉和水制备剪切增稠流体
制备并探索根据施加力的不同可表现为固体或液体的非牛顿流体。
鲁米诺化学发光
通过化学反应无需加热产生蓝色光
在催化剂存在下用过氧化氢氧化鲁米诺,产生可见蓝色光,演示化学发光现象。
丹尼尔电池的构建
制作经典锌铜原电池
构建丹尼尔电池以测量标准电池电位,并观察各电极处的电化学反应。
伏打电池电动势测量
测量各种半电池组合的电动势
测量多个原电池组合的电动势(EMF),并与标准还原电位值进行比较。
柠檬电池
用柑橘类水果制作简单原电池
用柠檬、铜硬币和锌钉构建简单原电池,演示化学能转化为电能的过程。
水的电解
将水分解为氢气和氧气
通过电解将水分解为氢气和氧气,验证化学计量学预测的2:1体积比。
活动性序列验证
通过置换反应测试金属活泼性
通过测试金属能否从溶液中置换其他金属来验证电化学活动性序列。
浓差电池
利用浓度差产生电压
用不同浓度的铜半电池构建浓差电池,验证能斯特方程对电池电位的预测。
硫酸铜电解
用铜电极进行定量电解
用铜电极对硫酸铜溶液进行定量电解,验证法拉第电解第一定律。
铜电镀
在金属物体上沉积薄铜层
对金属钥匙或硬币进行铜电镀,演示电沉积工业过程和法拉第定律。
防锈方法比较
比较镀锌、油脂涂层和牺牲阳极
比较不同防锈方法,理解电化学保护(牺牲阳极)的工作原理。
焰色反应对比实验
测试多种金属以建立焰色参考表
对六种不同金属盐进行焰色反应,创建用于定性分析的特征焰色参考表。
钙焰色反应
通过橙红色火焰鉴定钙
观察钙离子产生的砖红色至橙红色火焰,钙是石灰石、大理石和骨骼中常见的元素。
钠焰色反应
通过明亮黄色火焰鉴定钠
观察钠化合物加热时产生的特征亮黄色火焰,理解金属离子如何产生特定焰色。
钡焰色反应
通过黄绿色火焰鉴定钡
观察钡离子产生的淡黄绿色火焰,理解为何钡化合物需要额外的安全防护措施。
钾焰色反应
通过紫丁香/紫色火焰鉴定钾
观察钾离子产生的紫丁香/紫色火焰,学习使用钴蓝玻璃区分钾与钠污染。
铜焰色反应
通过蓝绿色火焰鉴定铜
观察铜(II)离子产生的特征蓝绿色火焰,这是视觉效果最为震撼的焰色反应之一。
锂焰色反应
通过深红色火焰鉴定锂
观察锂离子产生的特征深红色火焰,并与其他碱金属的焰色反应进行比较。
锶焰色反应
通过深红色火焰鉴定锶
观察锶离子产生的鲜艳深红色火焰,了解其在红色烟火和紧急信号弹中的应用。
CO₂与石灰水测试
用氢氧化钙检测二氧化碳
从碳酸盐-酸反应中产生二氧化碳气体,并用石灰水测试确认其存在。
扩散速率比较(格雷厄姆定律)
比较HCl和NH₃气体的扩散速率
通过比较HCl和NH₃气体在玻璃管中的传播速率来验证格雷厄姆扩散定律。
标准状态下气体的摩尔体积
用丁烷实验测定22.4 L/mol
通过测量从打火机释放的气体质量和体积,测定丁烷气体在标准状态下的摩尔体积。
气球演示查理定律
测量气体体积随温度的变化
通过测量充气气球在不同温度下的周长来演示查理定律。
氢气的收集
从锌和酸中生成并收集氢气
通过锌与盐酸的反应产生氢气,并用排水集气法收集。
玻意耳定律验证
演示压力与体积的反比关系
通过测量不同压力下封闭气体的体积来验证玻意耳定律(P1V1=P2V2)。
笛卡尔潜水员
演示气体可压缩性和玻意耳定律
制作笛卡尔潜水员,演示气体可压缩性以及压力与浮力的关系。
蒸气压与沸点
测量蒸气压随温度的变化
测量不同温度下水的蒸气压,验证克劳修斯-克拉佩龙方程。
镁的气体化学计量学
通过Mg与HCl反应计算摩尔体积
通过已知质量的镁条与过量盐酸反应,测定室温条件下氢气的摩尔体积。
乙酸乙酯的费歇尔酯化
合成带有果香的酯
在硫酸催化下,通过乙酸和乙醇的费歇尔酯化反应合成乙酸乙酯(指甲油去除剂的香气)。
从植物油生产生物柴油
通过酯交换反应将食用油转化为生物柴油
通过与甲醇的碱催化酯交换反应将植物油转化为生物柴油(脂肪酸甲酯)。
从茶叶中提取咖啡因
用液液萃取分离天然生物碱
用二氯甲烷对茶叶进行液液萃取提取咖啡因,演示溶剂萃取和天然产物分离。
史莱姆合成(交联PVA)
通过交联聚乙烯醇制备非牛顿流体
用硼酸钠交联聚乙烯醇(PVA)制备史莱姆,演示高分子化学和非牛顿流体行为。
对乙酰氨基酚(扑热息痛)的制备
通过酰胺键形成合成镇痛药
通过乙酸酐对对氨基苯酚的酰化反应合成对乙酰氨基酚(扑热息痛),演示酰胺键的形成。
尼龙6,10的制备(尼龙绳技巧)
从界面拉出连续的尼龙丝
在两种不混溶溶液的界面合成尼龙6,10,并从烧杯中拉出连续丝线。
皂化反应制皂
用氢氧化钠将油脂转化为肥皂
通过植物油与氢氧化钠的皂化反应制造肥皂,演示甘油三酯中酯键的水解。
羟醛缩合(二苯亚苄基丙酮)
合成用于防晒霜的紫外线吸收化合物
通过苯甲醛与丙酮的交叉羟醛缩合反应合成二苯亚苄基丙酮,演示碳碳键的形成。
阿司匹林(乙酰水杨酸)的合成
制备世界上最常用的药物之一
通过乙酸酐对水杨酸的酰化反应合成阿司匹林(乙酰水杨酸),并通过熔点测定评估纯度。
香蕉油(乙酸异戊酯)的合成
合成赋予香蕉风味的酯
通过乙酸和异戊醇的费歇尔酯化反应合成乙酸异戊酯(香蕉油),演示酯类如何产生水果香气。
鲁米诺的合成
从3-硝基邻苯二甲酸制备化学发光化合物
合成鲁米诺(3-氨基邻苯二甲酰肼),并演示其与过氧化氢的化学发光反应。
pH指示剂彩虹
绘制整个pH范围内的指示剂变色图
观察不同pH指示剂在特定pH值下的颜色变化,理解指示剂变色范围的概念。
卤素的贝尔斯坦测试
用铜丝焰色测试检测有机化合物中的卤素原子
用贝尔斯坦铜丝测试判断有机化合物是否含有卤素原子(Cl、Br、I)。
未知物质鉴定挑战
用物理和化学性质鉴定神秘粉末
对未知白色粉末应用多种定性测试,培养系统分析思维能力。
植物色素的色谱分析
用纸色谱法分离叶绿素和类胡萝卜素
用纸色谱法分离鉴定植物色素,并计算各色素的Rf值。
沉淀法阳离子鉴定
用选择性试剂系统分离I~V族阳离子
用经典定性分析方案中的组试剂鉴定溶液中的未知阳离子。
火焰发射光谱分析
用分光镜和火焰定量鉴定金属
用分光镜观察和测量不同金属离子在火焰中的发射谱线波长。
碳水化合物的淀粉-碘测试
用碘液检测食物样品中的淀粉
用碘液鉴定各种食物样品中的淀粉,理解蓝黑色配合物形成的分子机理。
肥皂液硬水测试
通过测量皂沫形成量比较水的硬度
通过测量产生持续皂沫所需的肥皂溶液体积,测定水样的相对硬度。
金属离子的硼砂珠测试
用硼砂熔融形成的有色玻璃珠鉴定过渡金属
通过过渡金属离子融入硼砂(四硼酸钠)玻璃珠时产生的特征颜色来鉴定过渡金属离子。
阴离子鉴定测试
通过选择性化学反应检测常见阴离子
用特定的沉淀、酸分解和氧化还原测试鉴定未知阴离子。
冰的熔化焓
测量融化冰所需的能量
将已知质量的冰加入温水中,通过测量温度变化来测定冰的熔化焓。
冷敷包的化学原理
研究硝酸铵的吸热溶解
测量硝酸铵溶于水时的温度变化,演示用于即用型冷敷包的吸热溶解过程。
吸热反应演示
氢氧化钡与硫氰酸铵的冷却反应
演示一个剧烈吸热反应,混合物冷却程度足以使烧瓶外表面的水结冰。
咖啡杯量热法
用简易量热计测量中和焓
用聚苯乙烯杯量热计测定HCl和NaOH的中和焓。
弹式量热计模拟
用量热法测定食物的能量含量
燃烧不同食物并测量传递给水的热量,测定各食物的能量(卡路里)含量。
溶解并非总是放热的
比较不同盐溶解时的温度变化
比较不同盐(NaOH、CaCl₂、NH₄NO₃、KNO₃)的溶解焓,证明溶解可以是放热或吸热过程。
赫斯定律验证
用三个反应证明焓是状态函数
测量三个相关反应的焓变,证明ΔH1+ΔH2=ΔH3,从而验证赫斯定律。
醋酸钠的放热结晶
测量瞬间结晶过程中释放的热量
用量热法定量测定过饱和醋酸钠结晶过程中释放的热量。
金属的比热容
比较铝、铜和铁的热容
用混合法测定几种金属的比热容,并与公认值进行比较。
镁的燃烧热
用赫斯定律和氧化镁测定ΔH
由于直接测量不可行,用赫斯定律间接测定镁的燃烧焓。
EDTA配位滴定测水硬度
测定水中的钙镁含量
以铬黑T为指示剂,用EDTA滴定水样中的Ca²⁺和Mg²⁺离子,测定水的总硬度。
pH滴定曲线
用pH计绘制完整的酸碱滴定曲线
记录酸碱滴定过程中的pH值,构建显示当量点和缓冲区域的完整S形滴定曲线。
双指示剂滴定碳酸盐-碳酸氢盐混合物
用两种指示剂分析碳酸盐混合物
依次使用酚酞和甲基橙两种指示剂,用HCl滴定分析碳酸钠和碳酸氢钠的混合物。
沉淀滴定(莫尔法)
用硝酸银测定氯化物浓度
用莫尔法测定溶液中氯离子浓度,以硝酸银为滴定剂,铬酸钾为指示剂。
漂白剂碘量滴定
测定家用漂白剂中次氯酸钠的浓度
用硫代硫酸钠碘量滴定法测定商业漂白剂中次氯酸钠(NaOCl)的浓度。
甲基橙酸碱滴定
用强酸滴定弱碱
以甲基橙为指示剂,用盐酸滴定碳酸钠溶液,测定其浓度,学习适合酸性终点的指示剂选择。
电导滴定
用电导率追踪滴定过程
用电导率测量代替指示剂进行酸碱滴定,并从电导-体积图确定终点。
碘量法测维生素C
测量果汁中的抗坏血酸含量
以淀粉为指示剂,用碘量法测定新鲜果汁中维生素C(抗坏血酸)的含量。
胃药片逆滴定
测量商业抗酸药的酸中和能力
用逆滴定法测定商业抗酸药片的酸中和能力。
酚酞酸碱滴定
用标准碱溶液测定酸的浓度
以酚酞为指示剂,用标准化氢氧化钠溶液滴定未知浓度的盐酸溶液,测定其浓度。
高锰酸钾氧化还原滴定
用KMnO₄测定铁(II)浓度
用标准高锰酸钾溶液(自身指示剂)滴定硫酸亚铁溶液,测定其浓度。