资源简介

2.1 第1课时　实验安全与基本规范　物质的分离提纯
【学习目标】
1.树立安全意识和环保意识。熟悉化学药品安全使用标识。知道常见废弃物的处理方法和实验室突发事件的应对措施,养成良好的实验习惯。
2.学会过滤、结晶、蒸馏、分液、萃取等分离物质的实验技能。
3.能独立完成一些分离、提纯的实验操作,初步学会设计简单的实验方案。
【合作探究】
【学习情境】
　　诺贝尔在研究炸药的实验中多次发生了硝化甘油的爆炸,实验室被炸成一片废墟,诺贝尔的五位助手被炸死,自己也多次受伤。诺贝尔为科学不惜献身的精神固然值得我们学习,然而在现有的实验条件下,我们如何在确保实验安全的情况下进行实验呢 进行实验操作时应注意哪些安全事项呢
任务1　掌握实验安全与基本规范
【新知生成】
1.实验前
在进入实验室之前,应做好　　　　和　　　　,熟悉实验所需的　　　　,掌握仪器和药品　　　　使用的要领,理解、掌握实验　　　　,熟悉实验　　　　和操作　　　　。
2.实验中
应集中注意力,实验操作要　　　　。取用药品前须仔细核对所需药品与试剂瓶上的　　　　是否一致,仔细阅读使用说明,正确取用。仔细观察实验　　　　,如实记录,认真处理实验　　　　,分析实验　　　　,写好实验　　　　。
应注意　　　　,减少实验排出的　　　、　　　　和　　　　对环境的影响。
3.实验后
将　　　　和所用　　　　收拾干净,保持实验室　　　　。
4.危险化学品分为八大类,其中常见危化品的分类标识如下:
第1类:爆炸品　第2类:压缩气体和液化气体
第3类:易燃液体　　第4类:易燃固体、自燃物品
和遇湿易燃物品
第5类:氧化剂和有机过氧化物　第6类:有毒品
　　第7类:放射性物品　　　第8类:腐蚀品
　　【答案】1.预习　实验准备　药品　安全　原理　步骤　要求　2.规范　标签　现象　数据　结果　报告　环境保护　废气　废液　固体废弃物　3.药品　仪器　整洁卫生
【核心突破】
典例1　填写下表,清楚实验时一些意外事故的紧急处理方法。
意外事故 处理方法
酒精着火 迅速用　　　　或沙子盖灭
浓硫酸沾到皮肤上 立即用　　　　冲洗,然后涂上适量3%~5%的　　　　溶液
浓碱沾到皮肤上 立即用大量水冲洗,然后涂上适量的稀　　　　溶液
浓酸洒到桌子上 用　　　　溶液中和,然后再用水冲洗
浓碱洒到桌子上 用　　　　中和后,再用水冲洗
酸或碱溅到眼中 立即用　　　　冲洗,边洗边眨眼睛
　　【答案】湿布　大量水　碳酸氢钠　硼酸　碳酸氢钠　硼酸溶液　水
典例2　下列物质的包装上贴错了危险警告标签的是(　　)。
A　 　　　B　 　　　C　 　　　D
【答案】B
【解析】氧气是助燃气体,不是易燃气体,B项错误。
归纳总结
实验安全操作的“六防”
1.防爆炸:用CO、H2还原Fe2O3、CuO等物质时,应先通CO或H2,排尽装置内的空气后,再对装置进行加热。
2.防暴沸:(1)加热液体时,在待加热液体中加入碎瓷片(或沸石)。
(2)稀释浓硫酸时,将浓硫酸沿器壁慢慢加入水中,同时用玻璃棒不断搅拌。
3.防失火:可燃性物质一定要远离火源。
4.防中毒:加尾气吸收装置或在通风橱中制备有毒气体;误食重金属盐后,立即服用大量的鲜牛奶或生鸡蛋清,再送医治疗。
5.防污染:制取对环境有污染的物质时,要加装吸收装置,有毒物质应处理后再排放。
6.防倒吸:利用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时,实验完毕后,先将导管从水中取出,再熄灭酒精灯;有多个加热装置的复杂装置中,要注意熄灭酒精灯的顺序,必要时要加装防倒吸安全装置,如图所示:
训练1　化学实验中,人的五官起着非常重要的作用,下列符合实验要求的是(　　)。
A.鼻子闻　　　　　　　B.嘴巴吹
C.耳朵听　　　　　　　D.眼睛看
【答案】C
训练2　下列操作不符合实验安全要求的是(　　)。
A.稀释浓硫酸时,将水注入浓硫酸中
B.点燃甲烷前,先验纯确认其纯净
C.实验结束后,将废液倒入指定容器中
D.制备有毒气体时,在通风橱内进行
【答案】A
【解析】稀释浓硫酸时,应将浓硫酸沿烧杯壁缓慢加入水中,并用玻璃棒不断搅拌,B项错误。
任务2　过滤、结晶、蒸馏的操作及其应用
【新知生成】
1.无论是自然界中存在的,还是人工制备的物质,大多是　　　　。因此,在研究某物质时要先将该物质从混合物中分离出来,并加以　　　　。
2.混合物分离提纯的依据是混合物中各组分性质(如状态、　　　　、水溶性等)的差异。在分离提纯的过程中,应尽量减少　　　　的损失。
3.固体混合物中,一种组分可溶于水,另一种组分难溶于水,可以先加适量的水溶解混合物,然后　　　　分离出难溶于水的组分,再将滤液　　　　得到可溶于水的组分,从而实现可溶性组分与难溶性组分的　　　　。
4.固体混合物中的两种组分都可溶于水,且溶解度随温度变化有较大差异,可通过控制　　　　,利用　　　　、　　　　等方法分离。
5.运用　　　　的方法,可以分离沸点相差较大的液体混合物,也可以除去液体中难挥发或不挥发的杂质。
【答案】1.混合物　提纯　2.沸点　所需物质　3.过滤　结晶　分离　4.温度　溶解　结晶　5.蒸馏
【核心突破】
典例3　粗盐中常含有少量的泥沙及氯化钙、氯化镁、硫酸盐等可溶性的杂质。粗盐的提纯实验操作步骤如图所示:
　①　 　②　③
(1)请写出图中各步实验操作的名称:
②　　　　　　,③　　　　　　。
(2)实验操作②的主要目的是　 。
(3)实验操作①②③中都使用的仪器是　　　　　,它在③中的作用是　　　　　　　　　　　　。
(4)通过上述实验操作,得到的精盐中可能含有的杂质是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
【答案】(1)过滤　蒸发结晶　(2)除去粗盐溶液中的泥沙等不溶性固体杂质　(3)玻璃棒　搅拌,防止液体飞溅　(4)氯化钙、氯化镁、硫酸盐等可溶性的杂质
【解析】(1)根据题意及装置图可知,粗盐的初步提纯是除去泥沙,所以可通过①溶解:用玻璃棒搅拌;②过滤:注意“一贴二低三靠”,用玻璃棒引流;③蒸发结晶:注意停火的时机等操作提纯。
(2)实验操作②是过滤,过滤的主要目的是除去粗盐溶液中的泥沙等不溶性固体杂质。
(3)上述各步实验操作中均使用了玻璃棒,其作用分别是加速溶解;引流;搅拌,防止液体飞溅。
(4)因为MgCl2、CaCl2以及一些硫酸盐为可溶性盐,故用上述方法提纯后的食盐中还含有的杂质是MgCl2、CaCl2以及一些硫酸盐。
典例4　实验室提纯含少量氯化钾杂质的硝酸钾的过程如图所示。下列分析正确的是(　　)。
A.操作Ⅰ是过滤,将固体分离除去
B.操作Ⅱ是加热浓缩,除去杂质氯化钾
C.操作Ⅲ是冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,将硝酸钾晶体从溶液中分离出来
D.操作Ⅰ~Ⅲ总共需两次过滤
【答案】C
【解析】操作Ⅰ为加水溶解,将试样溶解于水,A项错误;操作Ⅱ为蒸发浓缩,得到较高温度下的KNO3饱和溶液,B项错误;操作Ⅲ是冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,将硝酸钾晶体从溶液中分离出来,C项正确;通过以上分析可知,操作Ⅰ~Ⅲ只过滤一次,D项错误。
归纳总结
1.过滤是使不溶性固体和液体混合物分离的一种常用方法。
2.晶体在溶液中形成的过程称为结晶,而重结晶是指将晶体溶于溶剂以后,又重新从溶液中结晶的过程。
训练3　某同学在实验室里过滤一种浑浊溶液,发现滤出的液体仍浑浊。经检查实验装置,发现漏斗外壁没有水,滤纸也未出现破损或小漏洞,则造成实验失败的原因可能是(　　)。
A.倾倒液体时液面高于滤纸边缘
B.滤纸与漏斗之间有气泡未被排掉
C.滤纸高出漏斗边缘的部分未剪掉
D.过滤时玻璃棒靠在一层滤纸一边
【答案】A
【解析】根据过滤操作的注意事项“一贴、二低、三靠”可判断,A项符合题意。
训练4　工业酒精是含水约4%的液态乙醇,向工业酒精中加入生石灰,会发生如下化学反应且生成物不溶于乙醇:CaO+H2OCa(OH)2。要在实验室中将工业酒精转化为无水酒精。
请回答下列问题:
(1)加入过量的生石灰后,可采取的分离操作是　　　　　。
(2)在你选择需要加热的实验方法中,需要的玻璃仪器除酒精灯外,还有　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)在该方法的实验步骤里,紧挨加热之前的操作是　　　　　　　　　　　　　,并且对此要注意的问题是　　　　　　　　　　　　　。
【答案】(1)蒸馏　(2)蒸馏烧瓶、冷凝管、牛角管、锥形瓶、温度计　(3)接通冷凝管中的水　水从下口进,上口出
任务3　从溴水到溴的有机溶液——萃取与分液
【新知生成】
1.利用　　　　的方法可以将互不相溶的两种液体分离,密度大的下层液体从　　　　下口放出,密度小的上层液体从　　　　。
2.萃取是利用物质在　　 　的两种溶剂中　　 　的不同,将物质从溶解度小的溶剂中转移到溶解度大的溶剂(也称　　　　)中的方法。
【答案】1.分液　分液漏斗　上口倒出　2.互不相溶　溶解度　萃取剂
【核心突破】
典例5　下列有关实验室萃取溴水中的溴的说法正确的是(　　)。
A.使用前不需要检查分液漏斗是否漏液
B.萃取剂可用酒精或CCl4
C.“振荡”后立刻进行分液
D.分液时,先从分液漏斗下口放出下层液体,关闭旋塞,再从上口倒出上层液体
【答案】D
【解析】使用前需要检查分液漏斗是否漏液,A项错误;酒精与水互溶,不能用酒精作萃取剂,B项错误;“振荡”后需要静置分层,不能立刻进行分液,C项错误;分液时,先从分液漏斗下口放出下层液体,关闭旋塞,再从上口倒出上层液体,D项正确。
归纳总结
1.萃取剂的选择与密度无关,但密度决定了萃取后溶质的位置。
2.萃取后需要进行分液,萃取剂、溶质的分离需要通过其他操作完成。
训练5　下列有关萃取的说法不正确的是(　　)。
A.萃取在香料、药物的提取中应用广泛
B.不能用乙醇萃取碘水中的碘单质
C.用四氯化碳萃取溴水时,上层溶液呈橙红色
D.萃取后的混合物进行分离时,要使用分液漏斗
【答案】C
课堂小结
【随堂检测】
1.叠氮化钠常用作汽车安全气囊的气源,能在发生碰撞的瞬间分解产生大量气体将气囊鼓起。装运叠氮化钠的包装箱所贴的危险化学品标识是(　　)。
A B C D
【答案】B
2.电影《闪闪的红星》中,为让被困的红军战士吃上食盐,潘冬子将浸透食盐水的棉袄裹在身上,带进山中。假如潘冬子在实验室中,欲从食盐水中提取出食盐,采用的最好方法是(　　)。
A.过滤 B.萃取 C.蒸发 D.蒸馏
【答案】C
【解析】将食盐水蒸发,可以使溶剂的质量变少,从而使溶液达到饱和,继续蒸发就可有食盐析出。
3.下列用图示表示的实验操作中正确的是　　　　。
【答案】⑦⑧
【解析】①块状固体直接落入试管底部,易砸破试管;②有多处错误:瓶塞未倒放,标签未面向手心,试剂瓶口未紧挨试管口等;③胶头滴管不能直接伸入试管内;④不能将水加到浓硫酸中;⑤熄灭酒精灯不能用嘴吹灭,应用灯帽盖灭;⑥闻气体气味,不能将鼻子靠近瓶口。
4.选择下列实验方法分离物质,将分离方法的序号填在横线上:
A.过滤　　B.结晶　　　C.分液 D.蒸馏　　E.萃取、分液
(1)分离水和汽油的混合物:　　　　。
(2)分离饱和氯化钠溶液和沙子的混合物:　 。
(3)从硝酸钾和氯化钠的混合溶液中获得硝酸钾晶体:　　　　。
(4)分离酒精(沸点为78.1℃)和甲苯(沸点为110.6℃)的混合物:　　　　。
(5)从碘水中提取碘单质:　　　　。
【答案】(1)C　(2)A　(3)B　(4)D　(5)ED
【解析】分液法可分离两种不互溶的液体混合物;过滤可分离溶液与难溶性固体的混合物;结晶可分离易溶于水但溶解度受温度影响不同的两种固体混合物;蒸馏是利用沸点的差异,将互溶的两种(或多种)液体或一种液体和一种固体分开;萃取、分液通常可用于提取溴水中的溴或碘水中的碘。
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