从实验学化学PPT课件

1从实验学化学 在人类的发展中，始终伴随着对自然规律的探索，发现并总结了许许多多的自然规律。自然规律是通过对自然现象的发现、探究和反复验证形成的。而这一探究验证过程就是化学学习的基本过程实验。2从实验学化学 自1650年，随着工业的发展和实验室经验的积累，人们总结感性知识，认为可燃物能够燃烧是因为它含有燃素，燃烧的过程是可燃物中燃素放出的过程，可燃物放出燃素后就成为灰烬。化学史重要理论“燃素说”自此形成。1775年前后，拉瓦锡用定量化学实验阐述了燃烧的氧化学说，开创了定量化学时期。这一时期建立了不少化学基本定律，提出了原子学说，发现了元素周期律，发展了有机结构理论，为现代化学的发展奠定了坚实的基础。3从实验学化学 原子结构行星模型的建立是通过化学史上著名的 a粒子散射实验 英国化学家普利斯特列在实验室加热氧化汞时发现氧气。1807年，戴维在电解熔融的苛性钾和苛性苏打实验时，得到碱金属钾和钠。1808年，戴维给用电解法制备的汞齐加热制得钙、锶、钡和镁等碱土金属。1908年德国化学家朗道耳特及1912年英国化学家曼莱做了精确度极高的实验使人们相信了质量守恒定律4从实验学化学 看了上面的化学史实以后，同学们想到了什么？有什么想说的？请大家畅所欲言5从实验学化学 我们可以看到，化学的发展离不开实验。化学是一门以实验为基础的自然科学。化学研究的主要方法是实验，掌握实验方法以及完成实验所必须的技能，是学好化学的关键。这节课我们就来介绍化学实验的相关知识。愿同学们在化学的大花园里采撷到绚烂多姿的花朵。67一、化学实验安全一、化学实验安全1、遵守遵守实验室规则实验室规则2、了解安全措施了解安全措施3、掌握正确的操作方法掌握正确的操作方法4、重视并逐步熟悉污染物和废弃物的处理方法。重视并逐步熟悉污染物和废弃物的处理方法。二、混合物的分离和提纯二、混合物的分离和提纯1、过滤和蒸发过滤和蒸发2、蒸馏和萃取、蒸馏和萃取粗盐的提纯粗盐的提纯离子的检验离子的检验8（一）遵守实验室规则（一）遵守实验室规则1.进实验室前，进实验室前，应先预习实验，明确实验目的、应先预习实验，明确实验目的、原理和方法，严禁不预习进入实验室。原理和方法，严禁不预习进入实验室。2.进实验室后，进实验室后，应先检查实验用品是否齐全。应先检查实验用品是否齐全。3.实验过程中，实验过程中，应严格遵守各项实验操作规程，应严格遵守各项实验操作规程，严禁随便地进行无关的实验，不得大声喧哗。严禁随便地进行无关的实验，不得大声喧哗。4.实验完毕后，实验完毕后，应将仪器洗净，整理清洁实验台。应将仪器洗净，整理清洁实验台。5.有意外事故，有意外事故，应及时向老师报告。应及时向老师报告。91、事故预防事故预防*防爆炸：防爆炸：*防暴沸：防暴沸：*防失火：防失火：*防中毒：防中毒：*防倒吸：防倒吸：点燃可燃性气体或用可燃性气体进行加热反应前，要检验气体点燃可燃性气体或用可燃性气体进行加热反应前，要检验气体的纯度。的纯度。实验室中的可燃物质要远离火源，检查灭火设备是否齐全实验室中的可燃物质要远离火源，检查灭火设备是否齐全制取有毒气体（制取有毒气体（Cl2、CO、SO2、H2S、NO等）时，要在通等）时，要在通风橱内进行，并采取相应的措施处理（灼烧、吸收、收集等）。风橱内进行，并采取相应的措施处理（灼烧、吸收、收集等）。用加热法制取气体并用排水法收集时，注意熄灯顺序；吸用加热法制取气体并用排水法收集时，注意熄灯顺序；吸收溶解度较大的气体（收溶解度较大的气体（HCl、NH3）时，加装安全瓶或漏斗。）时，加装安全瓶或漏斗。配制硫酸的水溶液时，要将密度大的配制硫酸的水溶液时，要将密度大的浓硫酸倒入水中浓硫酸倒入水中；加热液体混合物时要加加热液体混合物时要加沸石或碎瓷片沸石或碎瓷片。102、危险化学品标志的识别危险化学品标志的识别易燃气体：易燃气体：易燃液体：易燃液体：自燃物品：自燃物品：遇湿易燃物品：遇湿易燃物品：H2、CH4、CO等等有机溶剂（酒精、汽油、乙醚、苯、甲苯等）有机溶剂（酒精、汽油、乙醚、苯、甲苯等）白磷白磷Na、K、电石（电石（CaC2）等）等浓硫酸、浓硝酸、浓盐酸、冰醋酸、浓硫酸、浓硝酸、浓盐酸、冰醋酸、NaOH固体等固体等氰化物（氰化物（KCN）、砷的化合物（砒霜）、砷的化合物（砒霜As2O3）、钡盐、）、钡盐、汞（汞（Hg）、铅（）、铅（Pb）等）等爆炸品：爆炸品：易燃品易燃品腐蚀品：腐蚀品：有毒品：有毒品：氧化剂：氧化剂：KMnO4、KClO3(强氧化剂亦属爆炸品强氧化剂亦属爆炸品)、过氧化物过氧化物（H2O2、Na2O2）等）等TNT(三硝基甲苯三硝基甲苯)、镁粉、硝酸铵、镁粉、硝酸铵(NH4NO3)、黑火药等、黑火药等113 3、意外事故的处理、意外事故的处理创伤处理：创伤处理：烫伤、烧伤处理：烫伤、烧伤处理：酸碱腐蚀处理：酸碱腐蚀处理：其他化学灼伤处理：其他化学灼伤处理：先除去伤口的玻璃，用双氧水擦洗消毒或涂碘酒，而后先除去伤口的玻璃，用双氧水擦洗消毒或涂碘酒，而后敷药包扎。敷药包扎。用用70%-75%的酒精轻涂伤处，再涂烫伤药膏；严重的酒精轻涂伤处，再涂烫伤药膏；严重者立即就医。者立即就医。浓酸撒在实验台上：浓酸撒在实验台上：浓酸沾在皮肤上：浓酸沾在皮肤上：浓碱沾在皮肤上：浓碱沾在皮肤上：酸、碱溅入眼中：酸、碱溅入眼中：先用先用NaCO3中和，再用水擦洗中和，再用水擦洗直接用大量清水冲洗直接用大量清水冲洗，而后用，而后用3%-5%的的NaHCO3中和中和抹布拭去，用水冲洗，抹布拭去，用水冲洗，涂上硼酸溶涂上硼酸溶液液中和中和用大量清水冲洗，边洗边眨眼睛，然用大量清水冲洗，边洗边眨眼睛，然后用硼酸溶液或后用硼酸溶液或NaHCO3溶液淋洗溶液淋洗汞洒落，立即撒上硫粉，并打开排气扇；汞洒落，立即撒上硫粉，并打开排气扇；磷灼伤，用磷灼伤，用CuSO4溶液涂抹伤处溶液涂抹伤处12 4 4、火灾处理方法：、火灾处理方法：防止火势扩展：防止火势扩展：移走可燃物，切断电源，停止通风。移走可燃物，切断电源，停止通风。扑灭火源：扑灭火源：酒精等有机溶剂泼洒在桌面上着火燃烧，用湿布、酒精等有机溶剂泼洒在桌面上着火燃烧，用湿布、石棉或沙子盖灭，火势大可以用灭火器扑灭。小范围的有机物、石棉或沙子盖灭，火势大可以用灭火器扑灭。小范围的有机物、钾、钠、白磷等化学物质着火可用沙子盖灭。钾、钠、白磷等化学物质着火可用沙子盖灭。类类 型型药液成分药液成分适用灭火对象适用灭火对象酸碱式酸碱式H2SO4和和NaHCO3非油类、电器非油类、电器泡沫式泡沫式Al2(SO4)3和和NaHCO3油类油类CO2灭火器灭火器液态液态CO2电器、小范围油类、忌电器、小范围油类、忌水的化学品水的化学品四氯化碳（四氯化碳（CCl4）液态四氯化碳液态四氯化碳电器、汽油、丙酮电器、汽油、丙酮不能用于钾、钠、电石、不能用于钾、钠、电石、CS2等等干粉灭火器干粉灭火器NaHCO3等，适量润滑等，适量润滑剂、防潮剂剂、防潮剂油类、可燃气体、精密油类、可燃气体、精密仪器、图书文件等仪器、图书文件等灭火器的种类灭火器的种类13哪些仪器可以用来直接加热哪些仪器可以用来直接加热?哪些需要垫石棉网哪些需要垫石棉网?哪些不能用来加热哪些不能用来加热?加热固体加热固体KClO3或或KMnO4制备氧制备氧气气药品的取用原则药品的取用原则:节约药品；剩余节约药品；剩余药品药品 不能放回原处，也不能随意丢不能放回原处，也不能随意丢弃，应放入指定容器。弃，应放入指定容器。加热操作：容器外壁不能有水加热操作：容器外壁不能有水（易破裂易破裂）给液体加热给液体加热管口向上倾斜约管口向上倾斜约45；试；试管内液体体积不超过试管容积的管内液体体积不超过试管容积的1/3；加；加热时，管口不能对着自己或他人。热时，管口不能对着自己或他人。给固体加热给固体加热管口略向下倾斜，以防形管口略向下倾斜，以防形成的水滴倒流至管底引起试管破裂；先均成的水滴倒流至管底引起试管破裂；先均匀受热，再集中加热。匀受热，再集中加热。14酒精灯的使用：酒精灯的使用：a.使用前，检查有无酒精，用漏斗使用前，检查有无酒精，用漏斗添加，禁止向燃着的酒精灯里添加添加，禁止向燃着的酒精灯里添加酒精。酒精。b.添入的酒精不能超过灯身容积添入的酒精不能超过灯身容积的的2/3，不能少于，不能少于1/4。c.用燃着的火柴去点燃酒精灯，不允许用燃着的火柴去点燃酒精灯，不允许用另一支酒精灯去用另一支酒精灯去“对火对火”（否则：倾侧的否则：倾侧的酒精灯溢出酒精，引起大面积着火酒精灯溢出酒精，引起大面积着火）。）。d.用灯帽盖灭火焰，不允许用嘴吹灭。用灯帽盖灭火焰，不允许用嘴吹灭。（否则：可能将火焰沿着灯颈压入灯内，否则：可能将火焰沿着灯颈压入灯内，引起着火爆炸引起着火爆炸）15加热固体加热固体KClO3或或KMnO4制备氧气制备氧气氧气收集完之后，氧气收集完之后，先先移出导移出导管，管，后后熄灭酒精灯（熄灭酒精灯（否则：水否则：水槽内的水会倒流回试管，使试槽内的水会倒流回试管，使试管炸裂管炸裂）。）。试管口为什么要放棉花团？试管口为什么要放棉花团？（防止产生的气流将固体物质防止产生的气流将固体物质带入导管，而使导管堵塞带入导管，而使导管堵塞）。）。16仪器的使用仪器的使用托盘天平托盘天平（1）调零防腐）调零防腐先调节天平至零点，潮湿或有腐蚀性的药品必先调节天平至零点，潮湿或有腐蚀性的药品必须放在玻璃器皿中称量，其他药品可用大小一须放在玻璃器皿中称量，其他药品可用大小一样质地相同的纸样质地相同的纸（2）左物右码）左物右码左盘放称量物，右盘放砝码左盘放称量物，右盘放砝码（3）先大后小）先大后小取用砝码先取质量大的，再取小的取用砝码先取质量大的，再取小的（4）归零放盒）归零放盒称量完毕，应把游码移回零处，砝码放回砝码盒称量完毕，应把游码移回零处，砝码放回砝码盒17药品的取用药品的取用药品的取用药品的取用使用仪器使用仪器固固体体药药品品粉末粉末药匙（或纸槽）药匙（或纸槽）块状固体块状固体镊子镊子一定量一定量托盘天平托盘天平液液体体药药品品少量少量胶头滴管胶头滴管多量多量用试剂瓶倾倒用试剂瓶倾倒一定量一定量量筒、滴定管等量筒、滴定管等18气体的收集气体的收集排气法排气法收集收集向下排气法向下排气法密度小于密度小于空气空气向上排气法向上排气法密度大于密度大于空气空气排水法收集排水法收集 难溶于水的气体难溶于水的气体19（四）重视并逐步熟悉污染物和废弃物的（四）重视并逐步熟悉污染物和废弃物的 处理方法处理方法废水废水废气废气废渣废渣其他（如破损玻璃、其他（如破损玻璃、反应后剩余的金属等）反应后剩余的金属等）20二、混合物的分离和提纯二、混合物的分离和提纯回顾回顾:1、过滤与蒸发操作过滤与蒸发操作过滤操作过滤操作过滤的目的过滤的目的(适用范围适用范围)是什么？是什么？过滤操作需要哪些仪器？过滤操作需要哪些仪器？进行过滤操作时要注意哪些问题？进行过滤操作时要注意哪些问题？（一贴、二低、三靠一贴、二低、三靠）（1）过滤）过滤21蒸发操作蒸发操作蒸发的目的是什么？蒸发的目的是什么？蒸发操作需要哪些仪器？蒸发操作需要哪些仪器？蒸发操作时的注意事项？蒸发操作时的注意事项？*加入的液体不超过蒸发皿容积的加入的液体不超过蒸发皿容积的2/3。*蒸发过程中要用玻棒不断搅拌（以防溶液蒸发过程中要用玻棒不断搅拌（以防溶液 因局部过热而造成液滴飞溅）。因局部过热而造成液滴飞溅）。*加热至剩余少量液体时，应停止加热，利加热至剩余少量液体时，应停止加热，利用余温使滤液蒸干。用余温使滤液蒸干。*热的蒸发皿不可直接放在实验桌上，要垫热的蒸发皿不可直接放在实验桌上，要垫上石棉网。上石棉网。（2）蒸发）蒸发221.1.通过溶解、过滤、蒸发操作之后，得到的固体就通过溶解、过滤、蒸发操作之后，得到的固体就是纯净的食盐吗？是纯净的食盐吗？粗盐粗盐溶解溶解悬浊液（泥沙、悬浊液（泥沙、NaCl、MgCl2、CaCl2、硫酸盐）、硫酸盐）过滤过滤不溶性杂质不溶性杂质NaCl、MgCl2、CaCl2、硫酸盐的溶液、硫酸盐的溶液2.2.如何检验如何检验ClCl-的存在的存在?粗盐的提纯粗盐的提纯23离子的检验：离子的检验：1、原理：原理：根据物质的物理性质（如根据物质的物理性质（如颜色、状态、气味、密颜色、状态、气味、密度等度等）或化学性质（）或化学性质（生成气体生成气体、沉淀、沉淀等特殊现象等特殊现象）进行离子鉴定的过程。进行离子鉴定的过程。2、步骤：步骤：（1）先对试样的外观进行观察（颜色、状态等）；）先对试样的外观进行观察（颜色、状态等）；（2）将试样（）将试样（固体）配成溶液，取出少许进行检验；固体）配成溶液，取出少许进行检验；（3）选择合理的试剂（要求反应灵敏、现象明显）；选择合理的试剂（要求反应灵敏、现象明显）；（4）注意排除某些共有现象的干扰。注意排除某些共有现象的干扰。24Cl-的检验方法：的检验方法：操作：操作：先加入稀先加入稀HNO3酸化酸化，再加入几滴再加入几滴AgNO3溶液。溶液。现象：现象：出现不溶于稀硝酸的白色沉淀出现不溶于稀硝酸的白色沉淀 （AgCl）。）。结论：结论：存在存在Cl-。注意排除注意排除CO32-离子的干扰！离子的干扰！25SO42-的检验方法：的检验方法：操作：操作：先加入稀先加入稀盐酸盐酸酸化酸化，再加入可溶性再加入可溶性 钡盐（钡盐（BaCl2）溶液。）溶液。现象现象：出现不溶于稀酸的白色沉淀出现不溶于稀酸的白色沉淀 （BaSO4）。）。结论：结论：存在存在SO42-。注意排除注意排除CO32-等离子的干扰！等离子的干扰！26化学除杂化学除杂除杂原则：除杂原则：*不增（尽量不引入新杂质）不增（尽量不引入新杂质）*不减（不减（尽量尽量不损耗样品）不损耗样品）*易分（容易分离易分（容易分离生成完全不溶物或气体）生成完全不溶物或气体）*复原（除去各种杂质，还原到目标产物）复原（除去各种杂质，还原到目标产物）注意：除杂试剂要适当过量；设计所加试剂的注意：除杂试剂要适当过量；设计所加试剂的先后顺序！先后顺序！27对于粗盐水对于粗盐水(NaCl)要除去可溶杂质离子是要除去可溶杂质离子是:Ca2+Mg2+SO42-选择要加入的除杂试剂选择要加入的除杂试剂:Na2CO3NaOHBaCl2引入了新的离子引入了新的离子:CO32-OH-Ba2+28加入除杂试剂的顺序可以是：加入除杂试剂的顺序可以是：1、只要只要加在加在BaCl2之后便合理之后便合理2、最后加入的盐酸必须适量最后加入的盐酸必须适量过滤过滤过滤过滤过滤过滤29例题：某例题：某KNO3溶液中含杂质溶液中含杂质KCl、K2SO4和和Ca(NO3)2，现欲除去杂质，得到纯净的，现欲除去杂质，得到纯净的KNO3溶液，则加入试剂的正确顺序是（溶液，则加入试剂的正确顺序是（）CD302、蒸馏和萃取蒸馏和萃取饮用水处理饮用水处理制取蒸馏水制取蒸馏水311.原理原理利用利用液态混合物（互溶）液态混合物（互溶）中中各组分沸点的不同各组分沸点的不同，加热使其某一组分变成蒸气，经过冷凝后再变成液体，从加热使其某一组分变成蒸气，经过冷凝后再变成液体，从而跟其他组分分开，目的是将而跟其他组分分开，目的是将难挥发或不挥发难挥发或不挥发的杂质除去。的杂质除去。2.装置装置冷凝管冷凝管圆底烧瓶圆底烧瓶牛角管牛角管锥形瓶锥形瓶温度计温度计进水口进水口出水口出水口323.注意事项注意事项:4.4.烧瓶底加烧瓶底加垫石棉网垫石棉网1.1.温度计水银温度计水银球处于蒸馏烧球处于蒸馏烧瓶支管口处瓶支管口处2.冷凝冷凝水，下水，下口进，上口出口进，上口出3.3.投放沸石或投放沸石或瓷片防暴沸瓷片防暴沸33酒精和水的混合物能否用蒸馏法分离？酒精和水的混合物能否用蒸馏法分离？符合蒸馏的条件符合蒸馏的条件：液体混合物液体混合物酒精与水以任意比互溶酒精与水以任意比互溶各组分沸点不同各组分沸点不同酒精酒精78，水，水100 沸点（沸点（）的组分先蒸出，加热温度不能）的组分先蒸出，加热温度不能超过混合物中沸点（超过混合物中沸点（）的物质的沸点！）的物质的沸点！低低高高344.蒸馏法的应用蒸馏法的应用35蒸馏法蒸馏法36除此之外除此之外,还有反渗透法、还有反渗透法、电渗析法、离子交换法、冰电渗析法、离子交换法、冰冻法等。冻法等。反渗透法反渗透法电渗析法电渗析法37 西红柿汤西红柿汤西红柿加食用油西红柿加食用油翻炒翻炒,然后加水煮然后加水煮沸，再加盐。沸，再加盐。38讨讨 论论油层更红油层更红液体分层且液体分层且油层在上方油层在上方食用油将番茄中的番茄红素富集，食用油将番茄中的番茄红素富集，使油层的色泽更红。使油层的色泽更红。原理：原理：油、水互不相溶且油、水互不相溶且油油水水油层色素浓度更大油层色素浓度更大39 若番茄红素在油中的溶解度比在水中若番茄红素在油中的溶解度比在水中大许多，则少量油中溶解的大许多，则少量油中溶解的“精华精华”将比将比大量水中溶解的还要多。大量水中溶解的还要多。萃取萃取可用于化学上的分离操作可用于化学上的分离操作分分 析析40欲获取上层的红油，可如何操作？欲获取上层的红油，可如何操作？舀出舀出小心倾倒小心倾倒滴管吸出滴管吸出分液分液问问 题题41仪器介绍仪器介绍分液漏斗分液漏斗分液漏斗用于分离互不相溶的液体。普通漏斗普通漏斗长颈漏斗长颈漏斗42分离分离“水和柴油水和柴油”1.分液漏斗使用之前要检验是否漏水，如何分液漏斗使用之前要检验是否漏水，如何检验？检验？2.为何要振荡？振荡过程中还要注意何种操为何要振荡？振荡过程中还要注意何种操作？作？3.静置分层之后，为什么要打开上口的玻璃静置分层之后，为什么要打开上口的玻璃塞？液体分别是如何倒出的？塞？液体分别是如何倒出的？43441.2.使液体充分混合；打开活塞，放出产生的气体。使液体充分混合；打开活塞，放出产生的气体。3.使漏斗内外压强相等，便于液体流出。使漏斗内外压强相等，便于液体流出。下层液体从下层液体从下端下端放出，上层液体从放出，上层液体从上口上口倒出倒出45实实 验验1-4:如何从碘水中提取碘？如何从碘水中提取碘？水（水（H2O）苯（苯（C6H6）四氯化碳四氯化碳（CCl4）碘（碘（I2）棕黄棕黄褐色褐色 紫红色紫红色 紫红色紫红色 表一：碘溶解于不同溶剂中的颜色表一：碘溶解于不同溶剂中的颜色 水（水（H2O）苯（苯（C6H6）四氯化碳四氯化碳（CCl4）碘（碘（I2）0.029 g 14.1 g 2.9 g 表二：碘在不同溶剂中的溶解度表二：碘在不同溶剂中的溶解度(25)密度：水密度：水1.0 g/ml；苯；苯0.88 g/m；四氯化碳；四氯化碳1.59 g/ml4647碘水与碘水与CCl4刚刚混合刚刚混合静置以后静置以后用力振荡用力振荡为什么会出现颜色的转变？为什么会出现颜色的转变？I2从原来的水层中转移到了从原来的水层中转移到了CCl4中。中。48注意事项注意事项利用某种物质（溶质）在利用某种物质（溶质）在互不相溶互不相溶的溶剂里的溶剂里溶解度溶解度的的不同，用一种溶剂把它从溶解度较小的溶剂转移到溶解不同，用一种溶剂把它从溶解度较小的溶剂转移到溶解度较大的溶剂中的方法。度较大的溶剂中的方法。碘（碘（I2）水和四氯化碳水和四氯化碳水水四氯化碳四氯化碳萃取剂的选择条件：萃取剂的选择条件：1.萃取剂与原溶剂互不相溶、不发生化学反应；萃取剂与原溶剂互不相溶、不发生化学反应；2.溶质在两溶剂中的溶解度有较大差别（在萃取溶质在两溶剂中的溶解度有较大差别（在萃取剂中的溶解度大）；剂中的溶解度大）；3.溶质不与萃取剂发生任何反应；溶质不与萃取剂发生任何反应；492.分液漏斗分液漏斗中盛有已分层的有机溶剂和水的中盛有已分层的有机溶剂和水的混合液，但不知道哪一层液体是水层。试混合液，但不知道哪一层液体是水层。试设计一种简便的判断方法。设计一种简便的判断方法。思考思考1.碘易溶于酒精，能否用酒精将碘水中的碘易溶于酒精，能否用酒精将碘水中的碘萃取出来？碘萃取出来？