《衡水中学一轮学案：化学实验基础.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《衡水中学一轮学案：化学实验基础.doc（12页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、实验基础（第1课时，共1 课时）【学习目标】1了解化学实验是科学探究过程中的一种重要方法。2了解化学实验室常用仪器的主要用途和使用方法。3掌握化学实验的基本操作。能识别化学品安全使用标识，了解实验室一般事故的预防和处理方法。4掌握常见气体的实验室制法（包括所用试剂、仪器，反应原理和收集方法）。5能对常见的物质进行检验、分离和提纯，能根据要求配制溶液6 以上各部分知识与技能的综合应用。【知识要点】考点一常用化学仪器的识别与使用1可加热的仪器(1)直接加热的仪器试管a给液体加热时液体的体积不超过试管容积的。b加热固体时试管口应略向下倾斜。蒸发皿：蒸发浓缩溶液时要用玻璃棒搅拌，液体体积不超过容积的。
2、坩埚：用于灼烧固体，移动、使用时要用坩埚钳夹取。(2)间接(垫石棉网)加热的仪器烧杯：溶解固体时需用玻璃棒搅拌，加热液体时，液体体积不超过容积的。圆底烧瓶：使用时液体的体积为烧瓶容积的。锥形瓶：a.滴定时液体不超过容积的。2常用分离、提纯仪器仪器主要用途使用方法和注意事项普通漏斗(1)向小口容器中转移液体(2)加滤纸后，可过滤液体(1)制作过滤器时，滤纸紧贴漏斗内壁，用水润湿，注意不得留有气泡(2)滤纸上缘低于漏斗边缘，液体低于滤纸边缘分液漏斗(1)用于随时添加液体(2)萃取、分液(1)注意活塞不得渗漏(2)分离液体时，下层液体由下口放出，上层液体由上口倒出蒸发皿蒸发或浓缩溶液可直接加热，加热
3、液体不超过其容积的2/3，快蒸干时停止加热蒸馏烧瓶蒸馏或分馏(1)加热时要垫石棉网(2)加热时液体的量不超过其容积的1/2洗气瓶除去气体中的杂质，其中广口瓶可换作大试管或锥形瓶(1)一般选择与杂质气体反应的试剂作吸收剂(2)装入液体量不宜超过容积的2/3(3)气体的流向为A进B出干燥管用于干燥或吸收某些气体，干燥剂为粒状，常用CaCl2、碱石灰(1)注意干燥剂或吸收剂的选择(2)一般为大口进气，小口出气3常用的计量仪器完成下列空白(1)仪器A的名称： ，用途：量取一定体积的液体，精确度： _mL。特别提醒(1)无“0”刻度；(2)不可加热，不可作反应容器，不可用于溶液的稀释；(3)选取量筒的规
4、则是“大而近”，例如量取5.6 mL NaOH溶液应选取10 mL量筒，而不能选50 mL量筒。(2)仪器B的名称：容量瓶，用途：配制一定物质的量浓度的溶液，该仪器能长时间贮存溶液吗？不能。(3)仪器C的名称：酸式滴定管。使用前需“查漏”；“0”刻度在上方；用于盛装酸性溶液或强氧化性液体(如KMnO4溶液)，不可盛装碱性溶液；精确度：0.01 mL。(4)仪器D的名称：碱式滴定管。用于盛装碱性溶液，不可盛装酸性和强氧化性液体(如KMnO4溶液)。(5)仪器E的名称：托盘天平。称量前先调零点；腐蚀性药品应放于烧杯内称量；左盘放被称物，右盘放砝码，即左物右码；精确度：0.1 g。(6)仪器F的名称
5、：温度计。测反应混合物的温度时：应将温度计插入混合物中，温度计的水银球不能接触容器内壁，如测定物质的溶解度、实验室中制乙烯及中和热的测定；测蒸气的温度时，水银球应在液面以上；测馏分温度时，水银球应略低于蒸馏烧瓶支管口处。深度思考1上述常用仪器中使用前必须检查是否漏水的有哪些？必须检查是否漏水的有分液漏斗、容量瓶、酸式滴定管和碱式滴定管。2用干燥管作干燥器干燥H2时应选择何种干燥剂？选浓H2SO4可以吗？答案应选碱石灰、CaO或NaOH固体等。浓H2SO4也可以。3如图所示，读数时同样是仰视，引起的读数误差相同吗？_。答案 不同，A图读数偏大，B图读数偏小。 注意(1)托盘天平的精确度为0.1
6、g。(2)量筒的精确度为0.1 mL，无“0”刻度，小刻度在下方。(3)滴定管的精确度为0.01 mL，“0”刻度在接近上口处。(4)容量瓶只有一条刻度线，只能读取一个值，该数为容量瓶的容量值。4实验仪器创新使用两例高考试题中常出现仪器的创新应用，一般体现为如下三个方面：(1)一个装置的多种用途；(2)同一用途的多种装置；(3)一种仪器的多种用法。（一）变换思维角度广口瓶的“一材多用”要注意广口瓶的不同用途中，导气管的长短不同。(1)A装置可作集气瓶和洗气瓶例如，利用A装置收集或干燥以下三种气体。Cl2NH3NO.若集气瓶是干燥的，则由b口进气可收集的气体有。.若集气瓶是干燥的，则由a口进气可
7、收集的气体有。.若集气瓶充满水，可收集的气体有；此时气体由b口进入。.若集气瓶内装入浓硫酸进行气体干燥，可用此装置干燥的气体是，这时气体由a口进入。(2)A装置用于监控气体流速例如：给病人输氧气时，可在广口瓶中加入少量水，从a端通入氧气，b端接入呼吸罩，则可从广口瓶中产生气泡的速率来监控所通氧气的速率(如图)。(3)测量气体的体积(B装置)长导管与另一弯管连接伸入量筒底部，广口瓶中盛满水，气体“短进长出”。将广口瓶中的水排到量筒中来测量难溶于水的气体的体积。(4)安全防倒吸装置C装置中长导管与另一弯管连接伸入溶液中，气体“短进长出”。D装置中，两短导管间加一长直玻璃管，气体从两短导管其中一个进
8、，另一个出。(二)球形干燥管多变的角色(1)干燥管可作干燥、吸收及检验装置干燥管内盛无水硫酸铜时，可用于水的检验。可用于有毒气体的尾气吸收，如内盛碱石灰可吸收HCl、Cl2、SO2等。可用于定量测定气体的质量。定量测定时，有时需要考虑空气中的成分对测定的影响，所以吸收气体的装置后还要另接一个干燥管，目的是防止空气中的水或二氧化碳等对定量测定产生干扰。(2)球形干燥管的创新用途A装置为尾气吸收装置，原理类似于倒置在水中的漏斗。B装置为简易的过滤器，可净化天然水。如果去掉上边两层，可用于活性炭对液体中色素的吸附实验。C装置是一微型反应器。体现了绿色化学思想，是高考化学试题命题的方向，该装置既可节约
9、药品，又可防止污染。铜在该装置中燃烧时，Cl2封闭在干燥管内，实验后剩余的Cl2也能用水吸收，并观察CuCl2溶液的颜色。D装置为一简易的启普发生器， 可用于H2、CO2的制取，也可用于铜与硝酸的反应。考点二常见的实验基本操作（一）药品的取用(1)取用粉末状或小颗粒状固体用药匙，若药匙不能伸入试管，可用纸槽，要把药品送入试管底部，而不能沾在管口和管壁上。块状和大颗粒固体用镊子夹取。(2)取少量液体可用胶头滴管。取用较多的液体用倾倒法，注意试剂瓶上的标签向手心。向容量瓶、漏斗中倾倒液体时，要用玻璃棒引流。总结：药品的取用取用药品固体药品液体药品粉末块状一定量少量多量一定量使用仪器药匙(或纸槽)镊
10、子托盘天平胶头滴管用试剂瓶倾倒量筒、滴定管(或移液管)（二）试纸的使用(1)类型及作用定性检验酸碱性定量(粗测)检测酸碱性强弱检验SO2等有漂白性的物质检验Cl2等有氧化性的物质(2)使用方法检验溶液：取试纸放在玻璃片或表面皿上，用玻璃棒蘸取液体，点在试纸中部，观察试纸的颜色变化。等pH试纸变色后，与标准比色卡对照。检验气体：先用蒸馏水把试纸润湿，用镊子夹取或粘在玻璃棒的一端，然后再放在集气瓶口或导管口处，观察试纸的颜色变化。（三）仪器的洗涤(1)方法：使用毛刷，用去污剂和水冲洗。(2)洗净的标准：玻璃仪器内壁附着均匀的水膜，既不聚成滴，也不成股流下。(3)常见残留物的洗涤残留物洗涤剂容器里附
11、有的油污NaOH溶液或热的纯碱溶液容器壁上附着的硫CS2或热的NaOH溶液试管上的银镜稀HNO3AgCl氨水试管残留的MnO2热浓盐酸（四）物质的溶解(1)固体的溶解一般在烧杯或试管里进行，为了加速溶解，常采用搅拌、粉碎、振荡或加热等措施，但FeCl3、AlCl3等易水解的固体溶解时不能加热。(2)气体的溶解对溶解度较小的气体(如Cl2等)，为了增大气体分子与水分子的接触机会，应将气体导管插入水中(如右图中A)。对极易溶于水的气体(如NH3、SO2、HCl等)，气体导管口只能靠近液面，最好在导管口连接一倒置的漏斗，并使漏斗边缘刚好贴靠在液面上，这样可以增大气体的吸收率，减少气体的逸出，同时也避
12、免出现液体倒吸的现象(如图中B和C)。(3)液体的溶解用量筒分别量取一定体积被溶解的液体和溶剂，然后先后加入烧杯中搅拌而溶解。但对于溶解放热较多的液体，往往先加入密度较小的液体，再沿烧杯内壁缓缓加入密度较大的液体，边加边搅拌。深度思考取用药品时，应遵循节约的原则。多余的药品一般不能放回原瓶，但有些药品要放回原瓶。请问哪些药品要放回原瓶，为什么？答案K、Na、白磷等，因随意丢弃易引起火灾等安全事故。（五）气密性检验:装置气密性检查必须是在放入药品之前进行。1气密性检查的基本思路 使装置内外压强不等，观察气泡或液面变化。2检查气密性的答题规范 (1)装置形成封闭体系操作(微热、手捂、热毛巾捂、加水
13、等)描述现象得出结论；(2)微热法检查的关键词是封闭、微热、气泡、水柱；(3)液差(封)法的关键词是封闭、液差。3装置气密性的检查方法方法微热法液差法外压法原理升高装置中气体的温度，使气体膨胀缩小装置中气体的体积，增大压强增大或减小装置中气体的物质的量图例具体操作塞紧橡胶塞，将导气管末端伸入盛水的烧杯中，用手捂热(或用酒精灯微热)烧瓶塞紧橡胶塞，用止水夹夹住导气管的橡胶管部分，从长颈漏斗向试管中注水塞紧橡胶塞，打开止水夹推动或拉动注射器现象说明烧杯中有气泡产生，停止微热，冷却后导气管末端形成一段水柱，且保持一段时间不下降停止加水后，长颈漏斗中的液面高于试管中的液面，且液面差不再改变推动注射器之
14、后导管中出现一段液柱，且液面差不改变，拉动注射器试管中产生气泡4其他方法(1)如图，连接好仪器，向乙管中注入适量水，使乙管液面高于甲管液面。静置片刻，若液面保持不变证明装置不漏气，反之则漏气。(2)分段法较复杂的实验装置检验气密性，可分段检查，方法因具体装置而异。如上图装置，可分别关闭K1、K2，分段检查。思维模型对简答题应注意答题规范，对装置气密性的检查可按如下文字进行答题：装置形成封闭体系操作(微热、手捂、热毛巾捂、加水等)描述现象得出结论。考点三化学试剂的存放及实验安全1认识常用危险化学药品的标志2常见意外事故的处理意外事故处理方法碱洒在皮肤上用大量水冲洗，最后涂上稀硼酸溶液液溴洒在皮肤
15、上用酒精洗涤水银洒在桌面上用硫粉覆盖酸液溅到眼中用大量水冲洗，边洗边眨眼睛酒精等有机物在实验台上着火用湿抹布盖灭3.实验安全装置(1)防倒吸装置(2)防堵塞安全装置(3)防污染安全装置(见下图a、b、c)实验室制取Cl2时，尾气的处理可采用b装置。制取CO时，尾气处理可采用a、c装置。制取H2时，是否需尾气处理？需要。若需要可采取a、c装置。4化学试剂的保存(1)试剂瓶的选择根据药品状态根据感光性根据酸碱性(2)试剂的保存方法化学试剂都应注意妥善密封保存于试剂瓶中。对于易变质、易挥发或有危险性的化学试剂，还应根据性质采取特殊的保存方法。易与空气中的氧气、水蒸气、二氧化碳等起反应的药品应密封保存
16、。如钾、钠应浸在煤油中；白磷放在水中，使之与空气隔绝。易潮解、挥发、吸水的药品应密封保存。如固体NaOH、浓盐酸、浓硫酸等。见光易分解的物质应盛在棕色瓶中，放置阴凉处。如AgNO3、浓HNO3等。液态溴有毒且易挥发，应贮存于磨口的细口瓶中，加水封，加盖玻璃塞(不能用橡胶塞)，并放置于阴凉处。易挥发、着火的药品应密封保存并放置于阴凉处，远离火源。如乙醇、乙醚、苯等。盛放药品的器皿应不能跟所盛药品反应。如盛NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞而应用橡胶塞。归纳 实验室操作应当注意以下五防1防爆炸：点燃可燃性气体(如H2、CO、CH4、C2H2、C2H4)或用CO、H2还原Fe2O3、CuO之前，要检验
17、气体纯度；2防暴沸：配制硫酸的水溶液或硫酸的酒精溶液时，要将密度大的浓硫酸缓慢倒入水或酒精中；加热液体混合物时要加沸石；3防失火：实验室中的可燃物质一定要远离火源；4防中毒：制取有毒气体(如Cl2、CO、SO2、H2S、NO2、NO等)时，应在通风橱中进行；5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气体时，要注意熄灭酒精灯前先将导管从液体中拿出。考点四物质检验的一般要求:(1)反应要有良好的选择性,反应速率要快(2)反应要有明显的外部特征(如溶液颜色变化):常见带颜色物质或离子有氯水溴水碘水Fe3+Fe2+Cu2+MnO4-Fe(SCN)3;沉淀的生成和溶解,如AgClBaSO4B
18、aCO3H2SiO3Al(OH)3Fe(OH)3Mg(OH)2气体的产生:酸性条件下产生的气体有Cl2HClSO2NO2NOCO2H2等,碱性条件下产生的气体为NH3(3)要排除干扰物质的影响（一）. 阳离子的检验：离子检验试剂实验现象离子方程式H石蕊试液溶液变红Na、 K+焰色反应火焰呈黄色浅紫色(通过钴玻片)Fe2NaOH溶液KSCN溶液、氯水K3Fe(CN)3溶液先生成白色沉淀，很快变为灰绿色，最后变为红褐色加KSCN溶液不变色，加氯水后便红色生成蓝色沉淀Fe22OHFe(OH)24Fe(OH)22H2OO24Fe(OH)32Fe2Cl22Fe32ClFe3SCNFe(SCN)2Fe3N
19、aOH溶液KSCN溶液出现红褐色沉淀溶液呈血红色Fe33OHFe(OH)3 Fe3SCNFe(SCN)2Cu2NaOH溶液蓝色沉淀Cu22OHCu(OH)2NH4与NaOH溶液混合加热，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体无色有刺激性气味的气体，试纸变蓝NH4OH NH3H2OMg2加过量NaOH溶液有白色沉淀生成Mg22OHMg(OH)2Al3NaOH溶液，氨水生成的白色沉淀，继续加NaOH溶液，沉淀溶解；继续加氨水沉淀不溶解Al33OHAl(OH)3Al(OH)3OHAlO22H2O 离子检验试剂实验现象OH酚酞试液石蕊试液呈红色呈蓝色ClAgNO3，稀HNO3白色沉淀AgClAgClBrA
20、gNO3，稀HNO3淡黄色沉淀AgBrAgBrIAgNO3，稀HNO3黄色沉淀AgIAgISO42HCl,BaCl2溶液加HCl无沉淀，再加BaCl2有白色沉淀Ba2SO42BaSO4SO32稀硫酸，品红溶液无色有刺激性气味的气体，能使品红溶液退色SO322HSO2H2OCO32HCl,澄清石灰水白色沉淀CO322HCO2H2OCO2Ca(OH)2CaCO32H2O（三）阴离子的检验：另外注意()HCO3：取含HCO3盐溶液煮沸，放出无色无味CO2气体，气体能使澄清石灰水变浑浊。或向HCO3盐酸溶液里加入稀MgSO4溶液，无现象，加热煮沸，有白色沉淀 MgCO3生成，同时放出 CO2气体。()
21、PO43：含磷酸根的中性溶液，能与AgNO3反应，生成黄色Ag3PO4沉淀，该沉淀溶于硝酸。()NO3：浓溶液或晶体中加入铜片、浓硫酸加热，放出红棕色气体。() S2O32-:加酸产生淡黄色沉淀和无色刺激性能使品红褪色气体。()AlO2-：加酸产生白色沉淀，酸过量沉淀溶解。()SiO32-：加酸产生白色沉淀，酸过量沉淀不溶解。（四）常见气体的检验（1）氢气 纯净的氢气在空气中燃烧呈淡蓝色火焰，混合空气点燃有爆鸣声，生成物只有水。不是只有氢气才产生爆鸣声；可点燃的气体不一定是氢气。（2）氧气 可使带火星的木条复燃。（3）氯气 黄绿色，能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝（O3、NO2也能使湿润的碘化钾淀
22、粉试纸变蓝）。（4）氯化氢 无色有刺激性气味的气体。在潮湿的空气中形成白雾，能使湿润的蓝色石蓝试纸变红；用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近时冒白烟；将气体通入AgNO3溶液时有白色沉淀生成。（5）二氧化硫 无色有刺激性气味的气体。能使品红溶液褪色，加热后又显红色。能使酸性高锰酸钾溶液褪色。（6）硫化氢 无色有具鸡蛋气味的气体。能使Pb(NO3)2或CuSO4溶液产生黑色沉淀，或使湿润的醋酸铅试纸变黑。（7）氨气 无色有刺激性气味，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近时能生成白烟。（8）二氧化氮 红棕色气体，通入水中生成无色的溶液并产生无色气体，水溶液显酸性。（9）一氧化氮 无色气体，在空
23、气中立即变成红棕色。（10）二氧化碳 能使澄清石灰水变浑浊；能使燃着的木条熄灭。SO2气体也能使澄清的石灰水变混浊，N2等气体也能使燃着的木条熄灭。（11）一氧化碳 可燃烧，火焰呈淡蓝色，燃烧后只生成CO2；能使灼热的CuO由黑色变成红色。（12）甲烷 无色气体，可燃，淡蓝色火焰，生成水和CO2；不能使高锰酸钾溶液、溴水褪色。（13）乙烯 无色气体、可燃，燃烧时有明亮的火焰和黑烟，生成水和CO2。能使高锰酸钾溶液、溴水褪色。（14）乙炔 无色无臭气体，可燃，燃烧时有明亮的火焰和浓烟，生成水和 CO2，能使高锰酸钾溶液、溴水褪色。考点五（一）、气体发生装置的类型（1）设计原则：根据反应原理、反应
24、物状态和反应所需条件等因素来选择反应装置。（2）装置基本类型：装置类型固体反应物（加热）固液反应物（不加热）固液反应物（加热） 装置示意图主要仪器典型气体O2、NH3、CH4等H2、CO2、H2S等。Cl2、HCl、CH2=CH2等操作要点（l）试管口应稍向下倾斜，以防止产生的水蒸气在管口冷凝后倒流而引起试管破裂。（2）铁夹应夹在距试管口 l/3处。（3）胶塞上的导管伸入试管里面不能太长，否则会妨碍气体的导出。（1）在用简易装置时，如用长颈漏斗，漏斗颈的下口应伸入液面以下，否则起不到液封的作用；（2）加入的液体反应物（如酸）要适当。（3）块状固体与液体的混合物在常温下反应制备气体可用启普发生器
25、制备。（1）先把固体药品加入烧瓶，然后加入液体药品。（2）要正确使用分液漏斗。特别提醒：(1)启普发生器具有随开随用、随关随停的 特点，实验室中没有启普发生器时，我们可以设计成如下装置。 (2)刚开始排出的气体不能收集，只有当气体连续并比较均匀地放出时才能收集，否则收集的气体中混有空气。（二）、收集装置（1）设计原则：根据氧化的溶解性或密度（2）装置基本类型：装置类型排水（液）集气法向上排空气集气法向下排空气集气法装 置示意图适用范围不溶于水（液）的气体密度大于空气的气体密度小于空气的气体典型气体H2、O2、NO、CO、CH4、CH2CH2、CHCHCl2、HCl、CO2、SO2、H2SH2、
26、NH3、CH4（三）排液量气利用气体不溶于某些液体的性质(如H2难溶于水，Cl2难溶于饱和食盐水)，可用排液法粗略地测量气体的体积。根据所给仪器和实验目的的不同，可设计成如下图多种量气装置：实验操作水平的高低决定了测量误差的大小。为减少量气误差，应注意：装置()：反应后应恢复到室温再读数，实验前集气瓶中应充满水。气体体积即量筒中水的体积。装置()：读数时应上下移动乙管，使甲、乙两管液面相平。读取反应前后甲管中液面体积读数的差即为气体体积。装置()：测量收集到的气体体积，应当使气体冷却至室温，再慢慢将量筒下移，使量筒内外液面高度相同，再读取读数。装置()：实验中水面要没过长漏斗颈，量筒中装满水，
27、反应在漏斗中进行，生成气体的体积即为量筒内气体的体积。装置()：用于测量混合气体中被吸收(或不被吸收)的体积分数。读数时球形容器和量气筒液面相平，量气管内增加的水的体积等于不被反应管吸收的气体的体积。排液量气注意：冷却至室温，左右（或内外）液面相平，视线与凹液面的最低处相平。【知识归纳】最常考的定量实验气体体积、质量的测定定量实验中常测定3种数据：温度、质量和体积。温度用温度计测量质量体积1气体体积的测定装置既可通过测量气体排出的液体体积来确定气体的体积(二者体积值相等)，也可直接测量收集的气体体积。测量气体体积的常用方法(1)直接测量法。如图A、B、C、D、E均是直接测量气体体积的装置。测量
28、前A装置可先通过调整左右两管的高度使左管(有刻度)充满液体，且两管液面相平。C装置则是直接将一种反应物置于倒置的量筒中，另一反应物置于水槽中，二者反应产生的气体可以直接测量。装置D：用于测量混合气体中被吸收(或不被吸收)的气体的体积数。读数时，形容器和量气管液面相平，量气管内增加的水的体积等于被反应管吸收后剩余气体体积。装置E：直接测量固液反应产生气体的体积，注意应恢复至室温后，读取注射器中气体的体积。(一般适合滴加液体量比较少的气体体积测量)。(2)间接测量法。如F装置是通过测量气体排出的液体体积来确定气体体积。2气体质量的测量装置气体质量的测量一般是用吸收剂将气体吸收，然后再称量。常见的吸收装置：