(共52张PPT)
本章以化学实验方法和技能为主要内容和线索,结合基本概念等化学基础知识,将实验方法、实验技能与化学基础知识紧密结合.化学是一门以实验为基础的科学,教材把“化学实验”作为专题内容安排在第一章,体现了本章教学内容的基础性和重要性.联系初中化学实验,引出高中化学知识,本章教学将初、高中化学知识很好地衔接起来.
第一节 化学实验基本方法,在强调化学实验安全性
的基础上,通过“粗盐提纯”实验,复习过滤和蒸发等操作,然后,学习蒸馏、萃取和分液三种分离混合物的基本方法.
第二节 先后介绍物质的量及其单位——摩尔、阿伏
加德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度及一定物质的量浓度溶液的配制等概念和实验,将物质的量的有关知识,作为化学实验中的计量来呈现,从而突出实验主题.
[链接新课标]
1.体验科学探究的过程,学习运用以实验为基础的实证研究方法.
2.初步学会物质的检验、分离、提纯和溶液配制等实验技能.
3.树立安全意识,能识别化学品安全使用标识,初步形成良好的实验
工作习惯.
4.能够独立或与同学合作完成实验,记录实验现象和数据,完成实验
报告,并能主动进行交流.
5.初步认识实验方案设计、实验条件控制、数据处理等方法在化学学
习和科学研究中的应用.
6.认识摩尔是物质的量的基本单位,能用于进行简单的化学计算,体
会定量研究的方法对研究和学习化学的重要作用.
[关注重难点]
(一)重点
1.化学实验安全常识.
2.混合物分离的常用方法(过滤、蒸发、蒸馏、萃取、分液等)的原
理、操作方法、注意事项及应用.
3.常见离子( )的检验方法.
4.物质的量及其单位摩尔、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓
度等概念的理解和应用.
5.一定物质的量浓度溶液的配制.
(二)难点
1.混合物分离和提纯方法的综合应用.
2.以物质的量为中心的计算,即有关基本计算公式:
n=N/NA、n=m/M、n=V/ Vm、n=cV等的综合应用.
3.离子检验的方法及试剂的添加顺序.
第一
课时
化学
实验
安全
过
滤和
蒸发
第一节化学
实验
基本
方法
预习全程设计
名师全程导学
案例全程导航
训练全程跟踪
第一课时
化学实验安全 过滤和蒸发
一、化学实验安全
1.遵守 .
2.了解 .
实验室里的药品,很多是 、 、有 性或有
的.了解危险化学药品的存放和使用时的注意事项、 的处理、 的处理、如何防止 、意外事故的紧急处理办法,以及灭火器材、煤气、电闸等的位置和使用方法、 等.
报警电话
实验室规则
安全措施
易燃
易爆
腐蚀
毒
着火和烫伤
化学灼伤
中毒
3.掌握正确的 .包括仪器和药品的使用、
加热、气体收集等.
4.重视并逐步熟悉 物和 物的处理方法.包
括:有害气体、 、 的处理.
操作方法
污染
固体废弃物
废弃
废液
点燃可燃性气体前应注意什么?浓H2SO4稀释时应如何操作?
提示:点燃可燃性气体时,应先检验纯度.浓H2SO4稀释时应把浓H2SO4沿容器内壁注入水中,并用玻璃棒不断搅拌.
二、过滤和蒸发
1.过滤
(1)概念:将 与 分离的一种方法.
(2)主要仪器及用品
、 、 、 、 .
不溶固体
液体
铁架台(带铁圈)
滤纸
烧杯
漏斗
玻璃棒
(3)装置图
2.蒸发
(1)概念:分离溶于溶剂中的固体溶质的一种方法.
(2)主要仪器及用品
、 、 、玻璃棒.
铁架台(带铁圈)
酒精灯
蒸发皿
(3)装置图
——①蒸发过程中要不
断
——②当 时,
停止加热,用余热
蒸干
用玻璃棒搅拌
析出较多晶体
3.粗盐的提纯
(1)粗盐中不溶性杂质的除去
操作依次为:溶解、 、 .
(2)粗盐中可溶性杂质的除去
过滤
蒸发
杂质 加入的试剂 发生反应的化学方程式
硫酸盐
MgCl2
BaCl2溶液
NaOH溶液
Na2SO4+BaCl2===
BaSO4↓+2NaCl
MgCl2+2NaOH===
Mg(OH)2↓+2NaCl
杂质 加入的试剂 发生反应的化学方程式
CaCl2及
过量的
BaCl2
BaCl2+Na2CO3===BaCO3↓+2NaCl
多余的
适量
NaOH、
Na2CO3
Na2CO3溶液
盐酸
CaCl2+Na2CO3===
CaCO3↓+2NaCl
NaOH+HCl===NaCl+H2O
Na2CO3+2HCl===
2NaCl+H2O+CO2↑
白色
1.向试管中滴加溶液时,为防止迸溅,应将胶头滴管伸
入试管内. ( )
提示:错误,因为将滴管伸入试管内会污染滴管,应将滴管悬垂于试管口正上方.
2.可用燃着的酒精灯直接引燃另一个酒精灯. ( )
提示:错误,可能引起火灾.
3.酒精灯火焰分为外焰、中焰和内焰. ( )
提示:错误,酒精灯火焰分为外焰、内焰和焰心.
一、化学实验安全
1.常见事故的处理方法
(1)酸、碱溶液的处理
①酸液溅到皮肤上,立即用较多水冲洗;若浓硫酸溅到皮肤上,应先用布拭去,再用大量水冲洗并涂上3%~5%的NaHCO3溶液或稀氨水.大量酸洒到桌面上,可先加适量NaHCO3溶液中和,然后水洗.
②碱液溅到皮肤上,先用大量水冲洗,然后涂上硼酸溶液.当大量碱洒到桌面上,可先加适量稀醋酸中和,然后用大量水冲洗.
(2)一般的割伤处理:应保持伤口干净,伤口内有异物应
立即取出,然后用酒精棉球清除伤口周围的污物,涂上适当外伤药物,马上去卫生室包扎.
(3)火灾事故处理:如不慎发生火灾,应立即移开可燃物,
切断电源,停止通风;对酒精及其他易燃有机物小面积失火,应立即用湿抹布扑盖.
(4)烫伤和烧伤:可用药棉浸75%~95%的酒精轻涂伤处,
再涂烫伤药膏.
(5)眼睛的化学灼伤:应立即用大量流水冲洗,边洗边眨
眼睛.如为碱灼伤,再用20%的硼酸溶液淋洗;若为酸灼伤,则再用3%的NaHCO3溶液淋洗.
2.化学实验操作中的“六防”
六防
内容 可能引起事故的操作 采取的措施
防
爆
炸 点燃可燃性气体(如H2、CO、CH4等) 点燃前先要检验气体的纯度
用CO、H2还原Fe2O3、CuO等 应先向装置中通入CO或H2,在尾部收集气体检验纯度,若尾部气体纯净,确保空气已排尽,方可对装置加热
六防
内容 可能引起事故的操作 采取的措施
防
暴
沸 加热液体混合物特别是沸点较低的液体混合物 在混合液中加入碎瓷片
浓硫酸与水的混合 应注意将浓硫酸沿器壁慢慢加入水中,边加边搅拌,冷却
防失火 可燃性物质遇到明火 可燃性物质一定要远离火源
防中毒 制取有毒气体;误食有毒物质等 制取有毒气体要有通风设备;剧毒、强腐蚀性药品应密封单独存放在冷暗处
六防
内容 可能引起事故的操作 采取的措施
防
倒
吸 加热法制取并用排水法收集气体或吸收溶解度较大的气体 先将导管从水中取出,再熄灭酒精灯;在有多处加热的复杂装置中,要注意熄灭酒精灯的顺序,必要时要加装安全防倒吸装置
防污染 对环境有污染的物质的制取 有毒物质应处理后排放,如CO气体进行点燃处理
化学实验的安全问题,可以从试剂的存放和取用、实验操作及实验过程、废气和废液的处理等方面考虑.
二、物质的分离和提纯
1.含义
物质的分离:把混合物的各种成分分开,分别得到纯净的物质;物质的提纯:把混合物中所含有的杂质除去,以得到纯净的物质.
2.区别
物质的分离过程中,分开后的各物质要恢复到原来的状态,而提纯过程中,若杂质发生化学变化,不必恢复为原来的状态.
3.方法
(1)物理分离提纯法:过滤、结晶、升华、蒸馏、液化、
萃取、分液、渗析、溶解、洗气等.
(2)化学分离提纯法:沉淀、置换、加热、分解、洗气等.
4.原则
(1)不增:不增加新的杂质;
(2)不减:不减少被提纯的物质;
(3)易分离:被提纯物质与杂质易分离;
(4)易复原:被提纯物质要容易复原.
物质的分离和提纯目的不同,但所遵循的原则与实验操作非常相似,都要特别注意不能引入新的杂质,因此利用化学方法分离和提纯时,除杂试剂需过量,过量试剂需除去,除去多种试剂时要考虑加入试剂的顺序.
考查点一 化学实验安全操作及事故处理—————
[例1] 化学实验中安全意识是重要的科学素养,下列实验操作或事故处理操作中正确的是 ( )
A.酒精灯不慎碰倒起火时可用水扑灭
B.不慎将酸溅到眼中,应立即用水冲洗,边洗边眨眼睛
C.配制硫酸溶液时,可先在量筒中加入一定量的水,再
在搅拌条件下加入浓H2SO4
D.做“氢气还原氧化铜”的实验时,先加热再通氢气
[解析] 少量酒精失火应用湿抹布盖灭,大量酒精失火可用沙子盖灭,水与酒精互溶,若用水灭火会加大着火面积;量筒不能用于配制溶液;氢气还原氧化铜时,应先通氢气再加热,否则可能会引起爆炸.
[答案] B
[关键一点]
要想做到实验安全,首先必须加强安全规范意识,另外就是要将学到的基本实验知识与实验操作有效结合起来.
2010年12月7日河南渑池煤矿发生瓦斯爆炸,致使20多人遇难.进行化学实验时必须要有安全意识,下列做法错误的是 ( )
A.被玻璃割伤手后,先取出伤口里的玻璃片,再用稀
过氧化氢溶液擦洗,然后敷药包扎
B.加热试管时不小心发生烫伤,第一时间用冷水冲洗,
再涂食盐(始终保持湿润)消毒降温
C.温度计摔坏导致水银散落到地面上,应立即用
水冲洗水银
D.滴瓶中的滴管用后不用清洗,直接放到滴瓶中
解析:水银易挥发,且有毒,正确的处理方法是向水银上洒适量硫粉,使之转化为无毒的HgS.
答案:C
考查点二 粗盐中的除杂问题——————————
[答案] C
[关键一点]
物质的分离、除杂方法较多(主要有过滤法、萃取分液法、蒸馏法、沉淀法、洗气法等).对于同一分离、除杂问题,可能存在多种方法,要力求选择步骤最少、操作简单、除杂彻底、切实可行的原则去分析采用何种方法.
要从BaCl2、NaCl的混合液中分别得到纯净的BaCl2
和NaCl晶体,在一系列的操作中,应选用的试剂是 ( )
A.K2CO3、盐酸 B.Na2CO3、盐酸
C.Na2CO3、H2SO4 D.NaOH、盐酸
解析:正确的操作流程为:
答案:B(时间45分钟,满分100分)
一、选择题(本题包括8小题,每小题6分,共48分)
1.下列有关安全措施不恰当的是( )
A.实验室使用电器时,不能用湿手接触电器
B.实验结束后,应关好水龙头、排气扇及切断电源
C.未经老师允许,可以带食物进实验室,可以边做实验边吃东西
D.酒精灯里的酒精不准带出实验室
解析:用湿手接触电器容易触电;做完实验要做好善后工作,如洗刷试管、关掉电源等;实验室中的许多化学药品是有毒或者有腐蚀性的,故边做实验边吃东西,不符合实验操作要求;不能将实验室中的药品带出实验室.
答案:C
2.下列混合物适于用过滤法分离的是( )
A.KCl、NaNO3 B.水、酒精
C.Na2CO3、CaCO3 D.MgSO4、ZnSO4
解析:A、D中的两固体都是易溶于水的物质,过滤法不能达到分离的目的;水与酒精都是液体,不能采用过滤法分离;Na2CO3能溶于水,CaCO3不溶于水,可采用过滤法分离.
答案:C
3.某溶液中可能含有SO、CO、Cl-.为了检验其中是否含有SO,除BaCl2溶液外,还需要的溶液是( )
A.H2SO4 B.HCl
C.NaOH D.NaNO3
解析:欲检验溶液中是否含有SO,应当先加入盐酸排除CO的干扰,而加入H2SO4,会引进SO,故只能加入盐酸,B正确.
答案:B
4.提纯含有少量泥沙的粗盐,下列操作顺序正确的是( )
A.过滤、蒸发、结晶、溶解 B.溶解、蒸发、结晶、过滤
C.溶解、蒸发、过滤、结晶 D.溶解、过滤、蒸发、结晶
解析:物质的分离和提纯可采用物理方法和化学方法,粗盐中混有难溶性的泥沙,因而可采用物理方法即通过溶解、过滤、蒸发、结晶,得到提纯.
答案:D
5.(2010·华师附中高一检测)下列事故或药品的处理正确的是( )
A.少量浓硫酸沾在皮肤上,立即用氢氧化钠溶液冲洗
B.当出现CO中毒时,应立即将中毒者抬到室外新鲜空气处
C.制取并收集氧气结束后,应立即停止加热
D.将含硫酸的废液倒入水槽,用水冲入下水道
解析:A项,应先用大量水冲洗,再滴上3%~5%的NaHCO3溶液;C项,应先将导管从水槽中移出,再停止加热;D项,硫酸具有强烈的腐蚀性,会腐蚀管道.
答案:B
6.蒸发时,下列操作正确的是( )
A.使蒸发皿盛满滤液,用小火加热
B.等到蒸发皿中出现较多量晶体时停止加热
C.待溶液蒸干后,再停止加热
D.将蒸发皿放在石棉网上,用酒精灯加热
解析:被蒸发的液体量不能超过蒸发皿容积的;待有较多量晶体析出时,应熄灭酒精灯,停止加热,用余热蒸干;蒸发皿可直接用酒精灯加热.
答案:B
7.下列实验操作中,主要不是从安全因素考虑的是( )
A.酒精灯在不使用时,必须盖上灯帽
B.给试管里的固体加热时,试管口应略向下倾斜,外壁干燥后再预热
C.给试管里的液体加热时,试管口应略向上倾斜(约45°角),外壁干燥后再预热
D.用氢气还原氧化铜时,应先通一会儿氢气,再加热氧化铜
解析:如酒精灯长期未盖灯帽,酒精挥发使灯芯上面的水分较多而点不着,不是从安全因素考虑的.
答案:A
8.某溶液中存在Mg2+、Ag+、Ba2+三种金属离子,现用NaOH、Na2CO3、NaCl三种溶液使它们分别沉淀并分离出来,要求每次只加一种溶液,滤出一种沉淀,所加溶液顺序正确的是( )
A.Na2CO3 NaCl NaOH
B.NaOH NaCl Na2CO3
C.NaCl NaOH Na2CO3
D.NaCl Na2CO3 NaOH
解析:三种金属离子均能与Na2CO3溶液反应生成沉淀,Mg2+和Ag+均能与NaOH溶液反应生成沉淀.因此首先加入NaCl溶液生成AgCl沉淀,然后加入NaOH溶液生成Mg(OH)2沉淀,最后加入Na2CO3溶液生成BaCO3沉淀.
答案:C
二、非选择题(本题包括5小题,共52分)
9.(9分)(2010·福建南平市高一模块考试)工业上用电解饱和食盐水的方法制取氢氧化钠、氯气和氢气.但电解前要进行粗盐精制.试回答下列问题:
资料卡片:
一些物质的溶解性
OH- Cl- SO CO
H+ 溶、挥 溶 溶、挥
Na+ 溶 溶 溶 溶
Ca2+ 微 溶 微 不
Ba2+ 溶 溶 不 不
Mg2+ 不 溶 溶 微
(1)选择试剂以除去下表所列的可溶性杂质.
杂质 加入的试剂
CaCl2 Ⅰ________
MgCl2 Ⅱ________
硫酸盐 Ⅲ________
(2)精制过程既要将杂质离子Ca2+、Mg2+、SO完全沉淀,又要保证不引入新的杂质,为此你认为加入所选沉淀剂的合理顺序为:Ⅱ、________、________(填序号).
(3)最后加适量的盐酸以调节溶液至中性并除去过量的CO.其中盐酸除去CO的化学方程式为______________________________.
解析:除去表格中的可溶性杂质,实质是将Ca2+、Mg2+、SO三种杂质离子沉淀,因此可分别选择Na2CO3、NaOH、BaCl2进行沉淀;(2)为了保证不引入新的杂质,必须在BaCl2之后加入Na2CO3以除去过量的BaCl2,加入所选沉淀剂的合理顺序应为NaOH、BaCl2、Na2CO3.(3)盐酸除去CO的反应即为盐酸与碳酸钠的反应.
答案:(1)Ⅰ.Na2CO3 Ⅱ.NaOH Ⅲ.BaCl2
(2)Ⅲ、Ⅰ
(3)Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2↑+H2O
10.(11分)今有A、B、C、D、E、F六种装置,如图所示.(胶塞、导管可自由选用)
(1)写出①~④的仪器名称:①________,②________,
③________,④________.
(2)实验室制取并收集氧气时应选择______和_____________________
相连接,制取并收集氢气时应选择________和_________________________
相连接.
(3)做木炭还原氧化铜并检验生成气体的实验,应选择________和________相连接,检验气体时观察到的实验现象是________.
(4)制取氢气并做还原氧化铜的实验,应选择________和________装置,实验结束时应先停止加热,待试管冷却后,再停止通氢气,其原因是______________________________.
解析:(2)应据反应物的状态和反应条件确定气体的发生装置,据生成气体的密度与空气密度的大小确定收集方法.制取氧气是固体间的反应,需加热,应选A装置;由于ρ氧气>ρ空气,应选E装置.制取H2是固体与液体间的反应,且不需加热,应选B装置,由于ρH2<ρ空气,选F装置.
(3)木炭和氧化铜的反应为固体间的反应,产物中有CO2气体,应将其通入到澄清石灰水中来检验,应选择A与C两装置相连.
(4)H2还原CuO的实验,应将产生H2的装置B与H2和CuO反应的装置D相连.反应结束后,应先撤酒精灯,继续通H2至试管冷却,防止反应2Cu+O2===2CuO的发生.
答案:(1)铁架台 试管 烧杯 酒精灯
(2)A E B F
(3)A C 澄清石灰水变浑浊
(4)B D 防止生成的铜再和氧气反应
11.(10分)已知硝酸银与氯化钾反应生成硝酸钾和不溶于水的氯化银,化学方程式为AgNO3+KCl===AgCl↓+KNO3.将含有少量氯化钾的硝酸钾固体提纯,某学生进行如图所示实验操作.
回答下列问题:
(1)将样品置于烧杯中,加入适量的水溶解,同时用玻璃棒搅拌,搅拌的作用是________;
(2)向溶液中加入适量的________溶液,使氯化钾转化为沉淀;
(3)将混合液进行过滤,过滤装置和操作如图,指出图中的两处错误:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________.
(4)为了从滤液中得到硝酸钾晶体,可选用的两种结晶方法是:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________.
解析:结晶的方法有两种:①蒸发溶剂法,适用于所有的固态溶质从溶液中结晶析出;②冷却热饱和溶液法,适用于溶解度受温度变化影响相当大的固态溶质从溶液中结晶析出.根据硝酸钾的溶解度受温度变化影响的情况,上述两种方法对于硝酸钾晶体从溶液中析出都适用.
答案:(1)加速固体溶解 (2)硝酸银
(3)①没有使用玻璃棒引流 ②漏斗下端管口没有紧靠烧杯内壁
(4)①冷却热饱和溶液 ②蒸发溶液
12.(9分)将下列错误操作产生的后果填在空白处:
(1)手拿试管加热:_________________________________________________________;
(2)试管内所盛液体超过容积的1/3时给试管加热:
______________________;
(3)烧瓶不垫石棉网直接加热:_______________________________________________;
(4)烧杯盛固体试剂干烧:____________________________________________________;
(5)用量程为100℃的水银温度计测定浓硫酸的沸点:
________________________________________________________________________.
答案:(1)容易烫伤手 (2)液体沸腾时易喷出伤人
(3)烧瓶易炸裂 (4)烧杯易炸裂 (5)浓硫酸的沸点超过温度计的量程,会使温度计破损
13.(13分)某同学用某种粗盐进行提纯实验,步骤见下图.
请回答:
(1)步骤①和②的操作名称是________.
(2)步骤③判断加入盐酸“适量”的方法是__________________________________
________________________________________________________________________;
步骤④加热蒸发时要用玻璃棒不断搅拌,这是为了防止________________,当蒸发皿中有较多量固体出现时,应________________,用余热使水分蒸干.
(3)猜想和验证:
猜想 验证的方法 现象 结论
猜想Ⅰ:固体A中含CaCO3、MgCO3 取少量固体A于试管中,滴加稀盐酸,并用涂有澄清石灰水的小烧杯罩于试管口 猜想Ⅰ成立
猜想Ⅱ:固体A中含BaCO3 取少量固体A于试管中,先滴入________,再滴入Na2SO4溶液 有气泡放出,无白色沉淀
猜想Ⅲ:最后制得的NaCl晶体中还含有Na2SO4 取少量NaCl晶体溶于试管中的蒸馏水,________ 猜想Ⅲ成立
解析:猜想Ⅰ主要是检验碳酸盐,可以加入强酸,并用澄清石灰水检验产生的气体;猜想Ⅲ是对SO的检验,可选用适当的钡试剂.
答案:(1)过滤
(2)滴加盐酸至无气泡放出为止 局部过热,造成固体(或溶液)飞溅 停止加热(或熄灭酒精灯)
(3)猜想Ⅰ:有气泡放出,烧杯底变浑浊(或石灰水变浑浊)
猜想Ⅱ:稀硝酸(或稀盐酸) 猜想Ⅱ不成立
猜想Ⅲ:滴入BaCl2[或Ba(OH)2或Ba(NO3)2]溶液和稀HNO3 有白色沉淀且不溶于稀HNO3