高考化学大二轮总复习 专题十七 实验化学（选考）课件.ppt

专题十七实验化学 选考 1 化学实验基础 1 认识化学实验在学习和研究化学中的作用 2 了解化学实验的绿色化和安全性要求 形成环境保护的意识 3 了解常见物质的制备和合成方法 4 能应用过滤 抽滤 结晶 萃取 蒸馏 层析等方法分离和提纯常见的物质 5 了解常见物质的组成和结构的检测方法 了解质谱 核磁共振谱 红外光谱等在确定物质组成和结构中的作用 6 了解对物质进行定性研究和定量分析的基本方法 7 了解反应条件控制在化学实验中的意义 初步掌握控制反应条件的方法 考纲要求 2 化学实验探究 1 了解化学实验探究的一般过程 2 能发现生产 生活和化学实验研究中有意义的化学问题 3 能根据具体情况设计解决化学问题的实验方案 并能对设计的实验方案进行分析 比较 优化和改进 4 能通过化学实验收集有关数据和事实 并运用科学方法加以处理 5 能对实验事实做出合理的解释 运用比较 归纳 分析 综合等方法形成实验探究结论 6 能对实验探究过程进行评价和反思 并应用探究结果解决相关的化学问题 考点一化学实验基础 栏目索引 考点二化学实验探究 知识精讲 考点一化学实验基础 1 实验安全需 10 防 1 防倒流 如实验室制NH3 O2 试管底部要略高于管口 2 防倒吸 易溶于水的气体经导管进入水中时 管口只能接近液面 管口安装倒扣的漏斗 气体导管中间安装干燥管或安全瓶 加热固体制气体并用排水法收集气体时 要先将导管从水中移出 再撤酒精灯 3 防氧化 Fe OH 2的制备要防止与空气接触 钾 钠 锂 白磷的保存 钾 钠用煤油液封 锂用液态石蜡液封 白磷水封 4 防水解 配制FeCl3溶液加盐酸 蒸发AlCl3溶液制备AlCl3需通HCl 5 防泄漏 防气体泄漏 实验前需检查装置气密性 防液体泄漏 滴定管 分液漏斗 容量瓶实验前要查漏 6 防暴沸 加热液体要加碎瓷片 浓硫酸的稀释要注意顺序和及时散热 7 防挥发 某些试剂的保存要密封 并置于阴凉处 某些有机物的制备要注意安装冷凝回流装置 8 防堵塞 安装观察防堵塞装置 防堵塞的措施 放一团棉花 9 防污染 防止环境的污染 有毒气体要在通风橱中操作 实验后残物 残液要及时处理 防止试剂的污染 已取出的未用完的试剂一般不能放回原试剂瓶 Na K 白磷等除外 滴管滴液体时不能触及试管壁 试剂瓶盖打开要倒扣 取完试剂立即盖上 药匙要专用 10 防爆炸 可燃性气体点燃前要验纯 钠 钾与水反应的实验 钠 钾不能太大 绿豆粒大小即可 银氨溶液要现配现用 2 物质分离提纯的思维方向 1 固体混合物的分离提纯 溶解过滤法 如分离MnO2和KCl的固体混合物 溶解结晶法 如分离KNO3和NaCl的固体混合物 升华法 如分离I2和NaCl或NH4Cl和NaCl的固体混合物 加热灼烧法 如除去Na2CO3中的NaHCO3 2 气体的分离提纯 洗气法 如用水洗法除去NO中的NO2 H2中的HCl等 加热法 如用灼热铜网除去N2中的O2 吸收法 如用碱石灰除去气体中的水蒸气 用Na2O2除去O2中的CO2等 3 液体的分离提纯 萃取法 分液法 沉淀法 生成气体法 如NaCl溶液中的Na2CO3杂质用盐酸除去 氧化法 还原法 如FeCl3中的FeCl2用Cl2除去 FeCl2中的FeCl3用铁粉除去 转化法 如NaHCO3溶液中的Na2CO3用通CO2的方法除去 电解法 如稀硫酸中的盐酸可用电解法除去等 3 化学实验条件的控制方法 题组集训 1 实验操作 结论正误判断 正确的划 错误的划 1 用酸性KMnO4溶液可以除去C2H4中少量SO2 2 除去Cl2中少量HCl 可以通过饱和食盐水洗气 原理是Cl2难溶于食盐水而HCl易溶 3 除去MgCl2溶液中少量FeCl3 可以加MgCO3粉末加热搅拌 然后过滤 原理是使FeCl3完全水解为Fe OH 3沉淀 题组一化学实验基础正误判断 4 除去单质碘中氯化铵 可以加热 冷凝蒸气 原理是碘能升华 氯化铵不能升华 5 相同温度下 等质量的大理石块 大理石粉末分别与等体积 等浓度的盐酸反应 可以探究接触面积对化学反应速率的影响 6 把装有颜色相同的NO2和N2O4混合气体的两支试管 密封 分别浸入冷水和热水中 可以探究温度对化学平衡的影响 7 两支试管中装有等体积 等浓度的H2O2溶液 向其中一支试管中加入FeCl3溶液 可以探究FeCl3对H2O2分解速率的影响 8 向乙酸乙酯中加入稀NaOH溶液 振荡 分液 可除去乙酸乙酯中的少量乙酸 9 除去混在NO2中的NO 可将气体与足量O2混合 10 除去混在CO2中的SO2 可将气体依次通过足量酸性KMnO4溶液和浓硫酸 11 除去KCl溶液中的K2CO3 可以加入过量BaCl2溶液后 再过滤 12 除去乙酸中混有的乙醇 可先加入生石灰 然后蒸馏 13 除去苯中混有的苯酚 可以向混合液中加入过量浓溴水 充分反应后 过滤 14 在有机实验中 用溴的四氯化碳溶液代替溴的水溶液 没有从绿色化学角度考虑 15 从工业合成氨中分离产物得到H2和N2 再循环使用符合绿色化学的基本要求 2 实验装置 目的正误判断 正确的划 错误的划 1 可用于分离C2H5OH和H2O的混合物 2 可用于收集H2 NH3 CO2 Cl2 HCl NO2等气体 3 若X为CCl4 可用于吸收NH3或HCl 并防止倒吸 4 可用于干燥 收集NH3 并吸收多余NH3 5 可用于制取少量的NO 6 分液时取出下层液体 7 在该装置中灼烧CuSO4 5H2O晶体以除去结晶水 8 该装置可用于实验室从食盐水中提取氯化钠 9 称取NaOH 10 用H2SO4标准溶液滴定NaOH溶液 11 在海带提碘实验中用于灼烧海带灰 12 可用于测量NH3的体积 题组二化学实验基础在物质制备中的应用3 2 苯基 2 丁醇不稳定 200 以上会分解 是重要的有机合成中间体 以溴苯为原料合成该中间体的反应原理如下 实验装置 实验步骤 步骤1 将镁条置于装置 的三颈烧瓶中 加入100mL乙醚 0 71g cm 3 在冷却条件下缓缓滴入溴苯 微热并加入一小块碘引发反应 步骤2 滴加14 2mL丁酮和30mL乙醚混合物 发生反应 滴加入20 的NH4Cl水溶液 发生反应 步骤3 分出油层 用水洗涤至中性 用无水CaCl2干燥 步骤4 用装置 先蒸出乙醚 再蒸馏出产品 1 步骤1中加入碘的作用是 2 装置 中滴加液体所用的仪器的名称是 反应 需将三颈烧瓶置于冰水中 且逐滴加入丁酮和乙醚 其目的是 3 步骤3中分离出油层的具体实验操作是 作催化剂 恒压漏斗 该反应放热 防止反应过于剧烈 将混合液置于分液漏斗中 先放出下层液体于烧杯中 再将上层液体从上口倒入另一烧杯中 4 装置 采用的是减压蒸馏 实验时需将吸滤瓶连接 原因是 抽气泵 降低2 苯基 2 丁醇的沸点 防止温度过高发生分解 知识精讲 考点二化学实验探究 1 化学实验的探究类型 源于教材 不拘泥于教材化学实验探究题往往以物质的制备 性质 检验等为考查点 其素材往往选择教材中重要的物质设计实验 探究其性质 设计思路主要有 1 教材介绍物质性质验证类 这类实验再现教材中物质的性质 2 教材原理迁移类 这类实验要求利用教材中的实验原理解决新信息实验 如镁在二氧化碳中燃烧 类比推知钠在二氧化碳中燃烧 3 化学原理探究类 这类实验源于中学化学原理 但对于物质的性质教材没有介绍 需要根据氧化还原反应原理来分析判断 4 猜想类探究 先猜想后设计探究实验 对于多种情况的反应都可以设计探究实验 其设计要点是根据 实验问题 提出猜想 依据假设设计实验 要充分考虑多种可能性 避免肯定的或唯一性结论 在性质探究实验中 尾气处理装置 安全瓶和防倒吸装置等都是考查的热点 要理解其原理 选择或设计最简便的装置 2 化学实验的过程探究 题组集训 1 Fridel Crafts反应 ArH RXArR HX H 0 Ar表示苯基 是向苯环上引入烷基方法之一 某化学兴趣小组在实验室先利用叔丁醇与盐酸反应制得叔丁基氯 沸点50 7 再利用Fridel Crafts反应制备对叔丁基苯酚 熔点99 反应流程如下图所示 1 分液用到的主要仪器是 解析分液用到的主要仪器是分液漏斗 分液漏斗 2 对有机层依次用饱和碳酸氢钠和蒸馏水洗涤 饱和碳酸氢钠的作用是 通过 操作可将叔丁基氯粗产物转化为较为纯净的叔丁基氯 解析加入饱和碳酸氢钠可除去叔丁基氯粗产物中的HCl 由于叔丁基氯的沸点较低 50 7 故可用蒸馏法进行分离提纯 除去叔丁基氯粗产物中的HCl 蒸馏 3 写出本实验中反应 的化学方程式 该反应用冷水浴控制适当温度 其原因是 解析由提示信息可知 叔丁基氯 CH3 3CCl与苯酚发生取代反应生成对叔丁基苯酚 据此写反应的化学方程式 由于Fridel Crafts反应是放热反应 反应过程中溶液温度容易升高 且生成大量的HCl气体 而叔丁基氯的沸点只有50 7 若不注意及时冷却就会使叔丁基氯的蒸气被大量的HCl气体带走而影响产率 答案 Fridel Crafts反应是放热反应 反应过程中溶液温度容易升高 且生成大量的HCl气体 而叔丁基氯的沸点只有50 7 若不注意及时冷却就会使叔丁基氯的蒸气被大量的HCl气体带走而影响产率 4 对叔丁基苯酚有时候呈现紫色 原因可能是 解析苯酚易被空气中的氧气氧化而变质 所以对叔丁基苯酚有时候呈现紫色 原因可能是一部分对叔丁基苯酚被空气中的氧气所氧化 一部分对 叔丁基苯酚被空气中的氧气所氧化 2 实验室用粗锌 含铅等杂质 与过量的稀硫酸反应制氢气的废液制备硫酸锌晶体 其流程如下 已知ZnSO4的溶解度如下表所示 1 实验过程中多次用到如右图所示的过滤装置 仪器a的名称为 吸滤瓶 2 滤渣 的主要成分为 X的化学式为 解析Zn Pb均与H2SO4反应 生成ZnSO4和PbSO4 PbSO4为难溶物 进入滤渣中 滤液 中含有过量的H2SO4 为不引入杂质 所以加入ZnO或Zn OH 2来调节pH值 PbSO4 ZnO或Zn OH 2 3 溶解过程中加入的稀硫酸的作用是 解析Zn2 水解显酸性 加入H2SO4可抑制Zn2 水解 4 结晶的操作为 解析从溶液中获得晶体的方法是蒸发浓缩 冷却结晶 制备ZnSO4并抑制 ZnSO4水解 蒸发浓缩 冷却结晶 5 用酒精进行洗涤的原因是 解析硫酸锌晶体不溶于酒精 用酒精洗涤晶体的目的是减少晶体的溶解损失 另外酒精易挥发 便于晶体迅速蒸干 减少硫酸锌晶体的损失 容 易干燥