高中化学1.1《化学实验基本方法》学案16（人教版必修1）

111 111 习 第一章 从实验学化学 第一节 化学实验基本方法 目标导航 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 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 3 掌握物质过滤 蒸发操作的方法 能根据常见物质的性质设计除杂质方案 4 认识化学实验在学习和研究化学中的作用 5 知道液体混合物分离和提纯的常用方法 蒸馏和萃取 能根据常见物质的性质设计分离 和提纯物质的方案 并初步掌握其操作技能 名师引领 一 化学实验安全 1 遵守实验室规则 2 了解安全措施 3 掌握正确的操作方法 二 混合物的分离与提纯 1 过滤和蒸发 1 粗盐提纯步骤 溶解 过滤 一低 二帖 三靠 蒸发 2 SO 42 检验 化学方程式 Na 2SO4 BaCl2 BaSO4 2NaCl 2 蒸馏和萃取 1 蒸馏 利用沸点不同除去液体混合物中难挥发或不挥发的杂质 蒸馏操作注意 自来水不超过蒸馏烧瓶的 1 3 沸石防爆沸 冷却水从下进从上出 2 萃取 是利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同 用一种溶剂把溶质从它与另一 溶剂所组成的溶液里提取出来的操作 萃取主要仪器 分液漏斗 蒸馏 1 蒸馏操作步骤 1 组装仪器 2 检查气密性 3 加药品和碎瓷片 4 通 冷凝水 5 加热 6 收集馏分 7 撤去酒精灯 8 停通冷凝水 9 拆 去装置 2 注意点 1 要加入碎瓷片 2 温度计水银球的位置在蒸馏烧瓶的支管处 萃取分液 1 萃取分液操作步骤 1 查漏 2 加药品 3 倒振 4 静置 5 放液 2 操作注意点 111 111 习 1 倒置振荡时 应左手握住活塞部分 右手压住分液漏斗口部 2 放液时应将分液漏斗的活塞打开或使塞上的小孔对准漏斗上的小孔 3 放液时 勿把漏斗中的上层液体放出 4 下层液体从漏斗下部放出 上层液体从漏斗上部倒出 化学实验基本方法 学校 班级 姓名 学号 实验桌号 实验目的 实验仪器 实验药品 实验准备 检查实验仪器和药品是否齐全 仪器 药品 1 实验安全注意事项 不用口接触实验室的仪器和药品 加热液体的试管不准对着人 加热过程中的实验仪器不能直接放在实验台上 应 放在石棉网上 稀释浓硫酸时一定要将浓硫酸缓慢注入水中并不断搅拌以散发热量 111 111 习 若用加热的方法制取气体 用排水法收集完气体时 应先撤导管 再熄灯 以 免倒吸 做有毒气体实验时 应在通风橱中进行 并对尾气处理 吸收或点燃 进行易 燃易爆气体的实验应注意验纯 尾气应点燃或适当处理 2 化学实验过程中意外事故的处理 浓酸洒在实验台上 先用 na2co3 中和 后用水冲洗 浓酸溅到皮肤上 先用 干抹布拭去 再用水冲洗 严重的须就医 浓碱洒在实验台上 先用稀醋酸中和 然后用水冲洗干净 浓碱沾在皮肤上 先 用水冲洗 再涂硼酸溶液 严重时要就医 酒精及其他易燃有机物小面积失火 应迅速用湿抹布扑灭 烫伤 灼伤 要就医 金属钠 非金属磷等失火要用沙土扑盖 3 实验安全注意事项 不用口接触实验室的仪器和药品 加热液体的试管不准对着人 加热过程中的实验仪器不能直接放在实验台上 应 放在石棉网上 稀释浓硫酸时一定要将浓硫酸缓慢注入水中并不断搅拌以散发热量 若用加热的方法制取气体 用排水法收集完气体时 应先撤导管 再熄灯 以 免倒吸 做有毒气体实验时 应在通风橱中进行 并对尾气处理 吸收或点燃 进行易 燃易爆气体的实验应注意验纯 尾气应点燃或适当处理 4 化学实验过程中意外事故的处理 浓酸洒在实验台上 先用 na2co3 中和 后用水冲洗 浓酸溅到皮肤上 先用 干抹布拭去 再用水冲洗 严重的须就医 浓碱洒在实验台上 先用稀醋酸中和 然后用水冲洗干净 浓碱沾在皮肤上 先 用水冲洗 再涂硼酸溶液 严重时要就医 酒精及其他易燃有机物小面积失火 应迅速用湿抹布扑灭 烫伤 灼伤 要就医 金属钠 非金属磷等失火要用沙土扑盖 师生互动 共解难题 例 1 某学生使用游码托盘天平称食盐时 错误地把食盐放在右托盘里 把砝码放在左 托盘里 称得食盐的质量为 15 5g 1g 以下只能用游码 如果按正确的放法 食盐的质量应 为 A 15 5g B 14 5g C 15 0g D 14 0g 分析 这是一道按逆向思维编拟的有关用天平称量物质的实验题 如果按照常规模式 运用顺向 思维解题 必会错选 C 然而 托盘天平的使用原则是 左放物 右放码 托盘天平上刻 度尺的刻度是从左至右增大的 从题给条件可知 游码的位置占了 0 5g 这就相当于正确 放置的 1g 所以你若能注意到题目中药品和砝码放错位置及 1g 以下只能用游码这两个信 111 111 习 息 进而反其道而行之 就不难求得食盐的实际质量为 15 5 1 14 5 g 故应选 B 答案 B 例 2 用下列仪器加热药品时 需要垫上石棉网的是 A 烧杯 B 试管 C 坩埚 D 蒸发皿 分析 需垫石棉网加热的玻璃仪器有烧杯 烧瓶 锥形瓶等 答案 A 例 3 用托盘天平称量固体氢氧化钠时 药品应放在 A 左边托盘的滤纸上 B 右边托盘的滤纸上 C 右边托盘的小烧杯中 D 左边托盘的小烧杯中 分析 既要注意到用托盘天平称量固体物质时使用原则 又要考虑到称量物质的有关性质 固体 氢氧化钠易潮解 答案 D 例 4 下列操作正确的是 A 试管和烧杯都可以在火焰上直接加热 B 加热后的蒸发皿要用坩埚钳夹取 C 用滴管滴加液体时 需将滴管伸入试管内 D 不慎将酸洒在皮肤上 应立即用氢氧化钠溶液去中和 分析 氢氧化钠对皮肤具有腐蚀性 故 D 错 烧杯 烧瓶等不能直接在火焰上加热 否则 受热 不均匀会炸裂 加热时需要垫上石棉网 使用滴管滴加液体时 不要将滴管伸入器内 否 则药品会混入杂质 答案 B 例 5 为了测定人体新陈代谢呼出气体中 CO2 的体积分数 某学生课外小组设计了如图 的实验装置 实验中用过量 NaOH 溶液吸收气体中的 CO2 准确测量瓶 中溶液吸收 CO2 后的增重及剩余气体的体积 实验时只用嘴吸气和呼气 请填空 1 图中瓶 的作用是 111 111 习 2 对实验装置尚有如下 A B C D 四种建议 你认为合理的是 填代号 A 在 E 处增加 CaCl2 干燥管 B 在 F 处增加 CaCl2 干燥管 C 在 E 和 F 两处增加 CaCl2 干燥管 D 不必增加干燥管 3 将插入溶液的管子下端改成具有多孔的球泡 图中的 有利于提高实验的准确度 其理由是 4 实验时先缓缓吸气 再缓缓呼气 反复若干次 得如下数据 瓶 溶液增重 ag 收 集到的气体体积 标准状况 为 bL 该呼出气体 CO2 的体积分数是 列出算式 5 实验中若猛吸猛呼 会造成不安全后果 猛吸时会 猛呼时会 思路分析 本题将人体作为一个特殊的 化学反应装置 或称 气体交换装置 集制气 洗 气于一体 且呼气和吸气都需要经过相应的处理 从题给装置分析可知 F 是空气的进口 为排除空气中原有 CO2 对实验结果的影响和干扰 应先将其除去 即图中瓶 的作用是除去吸入空气中的 CO2 而呼出的 CO2 则由图中瓶 吸收 其溶液增加的质量即为呼出 CO2 的质量 故呼出气体中 CO2 的体积分数为 由此可见 在整个测定实验中 没有必要增加干燥管 因为事实上人体呼出的气体中亦混 有水蒸气 在 E 处或 F 处安装干燥管没有明确的意义 不如忽略水蒸气的体积 或将其看 作系统误差 对实验结果更为有利 当然 如果将插入溶液的管子下端改成具有多孔的球 泡 图 则会因增大了气体与溶液的接触面 从而使气体中的 CO2 吸收更充分 有利 于提高实验的精确度 如果在实验中猛吸 则可能将瓶 中的 NaOH 溶液吸入口中 如果 在实验中猛呼 则可能将瓶 中的 NaOH 溶液吹出瓶外 从而出现不必要的实验事故 因 此在实验中不能猛呼猛吸 尤其不能猛吸 答案 1 除去吸入空气中的 CO2 2 D 3 增大了气体与溶液的接触面 从而使气体中的 CO2 吸收的更充分 5 可能将瓶 中的 NaOH 溶液吸入口中可能将瓶 中的 NaOH 溶液吹出瓶外 积累运用 举一反三 一 选择题 本小题共 6 小题 每小题 3 分 共 18 分 每小题只有一个正确答案 1 下面是人们对于化学科学的各种常见认识 其中错误的是 111 111 习 a 化学面对现代日益严重的环境问题显的无能为力 b 化学将在能源 资源的合理开发和安全应用方面大显身手 c 化学是一门具有极强实用性的科学 d 化学是一门以实验为基础的自然科学 2 1998 年诺贝尔化学奖授予科恩 美 和波普尔 英 以表彰他们在理论化学领域作 出的重大贡献 他们的工作使实验和理论能够共同协力探讨分子体系的性质 引起整个化 学领域正在经历一场革命性的变化 下列说法正确的是 a 化学不做实验 就什么都不知道 b 化学不再需要实验 c 化学不再是纯实验科学 d 未来化学的方向是经验化 3 下列实验基本操作 或实验注意事项 中 主要是处于实验安全考虑的是 a 实验剩余的药品不能放回原试剂瓶 b 可燃性气体的验纯 c 气体实验装置在实验前进行气密性检查 d 滴管不能交 使用 4 下列实验仪器不宜直接用来加热的是 a 试管 b 坩埚 c 蒸发皿 d 烧杯 5 下列实验操作中错误的是 a 用规格为 10ml 的量筒量取 6ml 的液体 b 用药匙或者纸槽把粉末状药品送入试管的底部 c 过滤时玻璃棒的末端应轻轻 在三层的滤纸上 d 如果没有试管夹 可以临时手持试管给固体或液体加热 6 若在试管中加入 2 3ml 液体再加热 正确的操作顺序是 点燃酒精灯进行加热 在试管中加入 2 3ml 液体 用试管夹夹持在试管的中上部 将试剂瓶的瓶盖盖好 放在原处 a b c d 二 选择题 共 10 小题 每小题 4 分 计 40 分 每小题有 1 2 个正确答案 只有一个正 确选项的 多选不给分 有两个正确选项的 选对一个给 2 分 选错一个该小题不给分 7 在盛放浓硫酸的试剂瓶的标签上应印有下列警示标记中的 8 下列混合物的分离和提纯方法中 主要是从溶解性的角度考虑的是 a 蒸发 b 蒸馏 c 过滤 d 萃取 9 有关化学实验的下列操作中 一般情况下不能相互接触的是 a 过滤操作中 玻璃棒与三层滤纸 b 过滤操作中 漏斗径与烧杯内壁 c 分液操作中 分液漏斗径与烧杯内壁 d 用胶头滴管向试管滴液体时 滴管尖端与试管内壁 10 蒸发操作中必须用到蒸发皿 下面对蒸发皿的操作中正确的是 a 将蒸发皿放置在铁架台的铁圈上直接用酒精灯火焰加热 b 将蒸发皿放置在铁架台的铁圈上 并加垫石棉网加热 c 将蒸发皿放置在三脚架上直接用酒精灯火焰加热 d 在三脚架上放置泥三角 将蒸发皿放置在泥三角上加热 11 现有三组溶液 汽油和氯化钠溶液 39 的乙醇溶液 氯化钠和单质溴的水溶液 分离以上各混合液的正确方法依次是 a 分液 萃取 蒸馏 b 萃取 蒸馏 分液 c 分液 蒸馏 萃取 d 蒸馏 萃取 分液 12 能够用来鉴别 bacl2 nacl na2co3 三种物质的试剂是 111 111 习 a agno3 溶液 b 稀硫酸 c 稀盐酸 d 稀硝酸 13 下列实验操作中错误的是 a 蒸发操作时 应使混合物中的水分完全蒸干后 才能停止加热 b 蒸馏操作时 应使温度计水银球 近蒸馏烧瓶的支管口处 c 分液操作时 分液漏斗中下层液体从下口放出 上层液体从上口倒出 d 萃取操作时 应选择有机萃取剂 且萃取剂的密度必须比水大 14 化学实验中的很多气体是用盐酸来制取的 这就导致了这些制取的气体 中往往含有 hcl 杂质 要除去 hcl 杂质而得到纯净的目标气体 可用右 图所示装置 如果广口瓶中盛装的是饱和 nahco3 溶液 则可以用于下列哪种气体的除杂装 置是 a h2 b cl2 c h2s d co2 15 水资源非常重要 联合国确定 2003 年为国际淡水年 海水淡化是海岛地区提供淡水的 重要手段 所谓海水淡化是指除去海水中的盐分以获得淡水的工艺过程 又称海水脱盐 其方法较多 如反渗透法 水合物法 电渗透法 离子交换法和压渗法等 下列方法中也 可以用来进行海水淡化的是 a 过滤法 b 蒸馏法 c 分液法 d 冰冻法 16 某溶液中含有较大量的 cl co32 oh 等 3 种阴离子 如果只取一次该溶液就能 够分别将 3 种阴离子依次检验出来 下列实验操作顺序正确的是 滴加 mg no3 2 溶液 过滤 滴加 agno3 溶液 滴加 ba no3 2 溶液 a b c d 三 填空题 42 分 17 6 分 就有关物质的分离回答下面的问题 1 分离沸点不同但又互溶的液体混合物 常用什么方法 试举例说明 答 2 在分液漏斗中用一种有机溶剂提取水溶液里的某物质时 静置分层后 如果不知道哪 一层液体是 水层 试设计一种简便的判断方法 答 18 14 分 粗食盐中除含有钙离子 镁离子 硫酸根离子等可溶性杂质外 还含有泥砂 等不溶性杂质 我们食用的精盐是用粗食盐提纯而得到的 通过教材中 粗盐的提纯 及你 做过的该实验回答下列问题 1 实验室进行 nacl 溶液蒸发时 一般有以下操作过程 放置酒精灯 固定铁圈位 置 放上蒸发皿 蒸发皿中盛有 nacl 溶液 加热搅拌 停止加热 其正确的操 作顺序为 2 如何运用最简方法检验溶液中有无 so42 离子 如果有 应该如何 除去 so42 离子 3 在粗盐经过溶解 过滤后的溶液中滴加饱和 na2co3 溶液 直至不再产生沉淀为止 请问这步操作的目的是 4 将经过操作 3 后的溶液过滤 请问这一操作能除掉哪些杂质 5 实验室里将粗盐制成精盐的过程中 在溶解 过滤 蒸发三个步骤的操作中都要用到 玻璃棒 分别说明在这三种情况下使用玻璃棒的目的 溶解时 过滤时 蒸发时 111 111 习 19 8 分 a b c d 分别是 nano3 naoh hno3 和 ba no3 2 四种溶液中的一种 现利 用另一种溶液 x 用如图所示的方法可将它们依次确定 试确定 a b c d x 各代表何种溶液 a b c d x 20 14 分 有一种工业废水 已知其中含有大量的 feso4 少量的 ag 和 na 以及部分 污泥 试设计一个既经济又合理的方法以回收金属银 硫酸亚铁 分步列出实验步骤 并 说明每一步骤的目的 不必写化学方程式 参 考 答 案 一 选择题 1 a 2 c 3 b 4 d 5 d 6 c 二 选择题 7 a 8 cd 9 d 10 ac 11 c 12 b 13 ad 14 d 提示 a b c 三个选项中容易带入新的杂质 co2 15 bd 16 b 三 填空题 17 每空 3 分 1 蒸馏方法 如用海水制取蒸馏水 就是用蒸馏法除去海水中的离子 2 取一支小试管 打开分液漏斗的活塞 慢慢放出少量液体 往其中加入少量水 如果 加水后 试管中的液体不分层 说明分液漏斗中 下层是 水层 反之 则上层是水层 18 每空 2 分 1 2 静止片刻在上层清液处 滴加一滴 bacl2 溶液 如果出现白色浑浊或者沉淀 则溶液 中有 so42 不出现浑浊就说明 so42 已经除尽 除去 so42 的方法是在溶液中加入过量 的 bacl2 溶液 3 除去 ca2 mg2 以及加入过量 ba2 4 baso4 caco3 mgco3 baco3 等杂质 5 搅拌 加速溶解 使待滤液体沿玻璃棒流入漏斗 防止外洒 搅拌 防止因局部过热 液滴或晶体飞溅 19 naoh nano3 ba no3 2 hno3 mgso4 20 每步 2 分 1 过滤除去污泥 2 滤液中加入过量铁粉 使 ag 还原为金属银 3 过滤 将 ag 和过量铁粉从溶液中分离出来 4 将混有铁粉的 ag 用稀硫酸处理 使 fe 溶 解 5 过滤 分离出银 6 将第 3 和 5 步的滤液合并 蒸发浓缩 冷却 使硫酸亚铁 结晶析出 7 过滤 得到硫酸亚铁晶体 na 留在母液中 111 111 习