资源简介

第二讲
化学实验的基本方法
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教材分析
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1、树立安全意识,初步形成良好的实验习惯,能识别一些危险化学品的安全标识。了解有关化学实验安全常识,能将常见化学实验安全问题进行分类。
2、初步掌握过滤、蒸发、蒸馏、萃取等分离混合物的基本操作方法。熟悉这些操作使用的仪器,以及应用这些操作可分离何种类别的混合物。
3、了解常见化学仪器的使用方法及注意事项。例如如何使用分液漏斗分离互不相溶的液体、过滤时使用哪些仪器及操作注意事项。
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趣事引导
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荷兰人启普(1808.3.5～1864.2.3)，终年57
岁。启普曾经学过一点化学，但主要经商药物。19
世纪初期，荷兰的化学并不怎么发达，当时在荷兰成立了一所工业大学，欲请启普担任地质教授，因为他自己办的商业兴隆，所以拒绝了聘请。启普根据前人制作的发生硫化氢气体的简单装置，设计出一种气体发生器，用的时候就发生气体，不用的时候，酸液上升，气体就停止了。因为这种气体发生器基本上是启普创造出来的，并由会吹玻璃的工人吹制成的，所以后人都称这种仪器为启普发生器。
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知识点讲解
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知识点一、化学实验基本操作(初中)
1、实验室药品的取用原则：
(1)三不原则：指不触、不尝、不闻味；
(2)节约原则：即药品未说明用量时取最少量，液体取1～2
mL，固体盖满试管底部即可；
(3)处理原则：实验剩余的药品既不能放回原瓶，也不要随意丢弃，更不要拿出实验室，要放入指定的容器内。
2、固体药品一般保存在广口瓶里，取用固体药品一般使用药匙，块状药品可以用镊子，绝对不能用手拿。
3、液体药品一般保存在细口瓶里，取用时先拿下瓶塞，倒放在桌面上。拿持试剂瓶时，应使标签向着手心，防止残留在瓶口的药液流下来腐蚀标签。吸取和滴加少量液体药品时还可以用胶头滴管，取液后的滴管不要平放或倒置，应使滴管垂直下滴，防止液体倒流腐蚀橡胶乳头，切忌滴管口接触容器口。
4、实验室中常用酒精灯进行加热，使用酒精灯时应注意的问题：
(1)酒精灯的火焰分为焰心、内焰和外焰三部分，其中外焰温度最高，原因是外焰燃烧最充分，所以给物质加热时应用外焰。
(2)绝对禁止向燃着的酒精灯里添加酒精，以免引起火灾。
(3)绝对禁止用燃着的酒精灯)引燃另一盏酒精灯。
(4)用完酒精灯，必须用灯帽盖灭，不可用嘴吹灭。
(5)不要碰倒酒精灯，万一洒出的酒精在桌面上燃烧起来，应迅速用湿抹布盖灭。
5、固体加热时药品应平铺在试管底，管底略比管口高，防止水倒流炸裂试管；给试管内液体加热时，液体的体积一般不超过试管容积的1/3，加热时应进行预热，试管与桌面成45°角，加热时切不可让管口对着自己或有人的方向，以免液体沸腾时喷出伤人。
6、化学药品可通过呼吸道、消化道、五官以及皮肤的伤口侵入人体而引起中毒。为防止中毒，应注意以下几点：
(1)应设有良好的通风设备，使空气畅通。使用、制备有毒气体和有烟雾的实验应在通风橱中进行，外加尾气处理装置。
(2)禁止在实验室内饮食和存放食品，餐具不准带进实验室，实验完毕后要用水把手洗干净。
(3)皮肤上有伤口时，不能接触有毒物质，否则会经伤口进入人体而造成中毒。
【例1】进行化学实验必须注意安全，下列说法正确的是(
)
A．不慎将酸溅到眼中，应立即用水冲洗，边洗边眨眼睛
B．不慎将浓碱溶液沾到皮肤上，要立即用大量水冲洗，然后涂上碳酸氢钠溶液
C．不慎将浓盐酸洒在桌面上，应立即用浓氢氧化钠溶液冲洗
D．配制硫酸时，可在搅拌下向浓硫酸中加入一定体积的水
【例2】下列有关实验操作错误的是(
)
A．用药匙取用粉末状或小颗粒状固体
B．用胶头滴管滴加少量液体
C．给盛有2/3
体积液体的试管加热
D．倾倒液体时试剂瓶的标签面向手心
知识点二、化学实验安全
1．认识常用危险化学药品的标志
2．为确保实验的安全，需要注意以下问题：
(1)首先要认真阅读并牢记实验室安全规则。
(2)了解安全措施。它包括危险化学药品的存放和使用时的注意事项、着火和烫伤的处理、如何防止中毒、意外事故的紧急处理方法，以及灭火器材、煤气、电闸等的位置和使用方法、报警电话等。
(3)掌握正确的操作方法。包括仪器和药品的使用、加热、气体收集等。
(4)重视并逐步熟悉污染物和废弃物的处理方法。包括有害气体、废液、固体废弃物的处理。
3．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
【例3】图标所警示的是(
)
A．当心火灾——氧化物
B．当心火灾——易燃物质
C．当心爆炸——自燃物质
D．当心爆炸——爆炸性物质
【例4】实验室中装有浓硫酸的试剂瓶上应贴有的图标是(
)
知识点三、混合物的分离和提纯——过滤和蒸发
1、过滤
(1)适用范围：过滤适用于不溶性固体与液体的分离。
(2)仪器：所用的仪器和用品有漏斗、玻璃棒、烧杯、铁架台(带铁圈)、滤纸。
(3)装置及操作
一贴：滤纸漏斗内壁
二低：①滤纸边沿漏斗边沿②液面滤纸边沿
三靠：①漏斗下端烧杯内壁②玻璃棒下端三层滤纸处烧杯嘴玻璃棒
2、蒸发
(1)概念：分离溶于溶剂中的固体溶质的一种方法。
(2)主要仪器及用品:铁架台、酒精灯、玻璃棒、蒸发皿。
(3)装置及操作
①蒸发过程中要不断地搅拌
②当出现大量固体时，停止加热，用余热蒸干
【例5】选择恰当的物理方法分离或提纯下列混合物(括号内为少量杂质)。
序号
混合物
分离方法
(1)
铁屑和沙子
(2)
碳酸钙和水
(3)
氯化钠晶体(硝酸钾)
(4)
硝酸钾晶体(氯化钠)
【例6】为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO及泥沙，可将粗盐溶于水，然后进行下列五项操作：
①过滤；②加过量NaOH
溶液；③加适量盐酸；④加过量Na2CO3溶液；⑤加过量BaCl2溶液。
正确的操作顺序是(
)
A．③⑤②④①
B．④①②⑤③
C．②⑤④①③
D．①④②⑤③
知识点四、混合物的分离和提纯——蒸馏和萃取
1、蒸馏
(1)原理利用混合物中各组分的沸点不同，用加热蒸发、冷却凝结的方法除去液态混合物中易挥发、难挥发或不挥发的杂质。
(2)制取蒸馏水
①仪器及装置图
②实验操作
a．检验：在试管中加入少量自来水，滴入几滴稀硝酸和AgNO3
溶液，试管中产生不溶于稀硝酸的白色沉淀，说明自来水中含有Cl-。
b．蒸馏：在100
mL
烧瓶中加入约1/3
体积的自来水，再加入几粒碎瓷片(或沸石)，按图上所示连接好装置，向冷凝管中通入冷却水。加热烧瓶，弃去开始馏出的部分液体。
c．再次检验：取少量收集到的液体加入试管中，然后滴入几滴稀硝酸和溶液，试管内无沉淀，说明制得的蒸馏水中不含Cl-。
2.
萃取和分液
(1)原理
①萃取：利用物质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同，用一种溶剂把物质从它与另一种溶剂所组成的溶液里提取出来的方法。
②分液：将两种互不相溶的液体分开的操作。
(2)主要仪器：铁架台、烧杯、分液漏斗。
(3)用四氯化碳萃取碘水中的碘
①加萃取剂
用量筒量取10
mL
碘的饱和水溶液，倒入分液漏斗中，然后再注入4
mL
四氯化碳，盖好玻璃塞，发现溶液分层，四氯化碳在下层。
②振荡萃取②振荡萃取
用右手压住分液漏斗口部，左手握住活塞部分，把分液漏斗倒转过来用力振荡，使两种液体充分接触；振荡后打开活塞，使漏斗内气体放出。
③静置分层
将分液漏斗放在铁架台上静置，液体分层。上层为水，无色；下层为碘的四氯化碳溶液，显紫色。
④分液
待液体分层后，将分液漏斗颈上的玻璃塞打开(或使塞子上的凹槽或小孔对准漏斗上的小孔)，再将分液漏斗下面的活塞拧开，使下层液体沿烧杯壁流下。上层液体从分液漏斗上口倒出。
【例7】下列实验装置不适用于物质分离和提纯的是(
)
【例8】现有一瓶甲和乙互溶的混合物，已知甲和乙的某些性质如下表所示：
物质
化学式
熔点/℃
沸点/℃
密度/g·cm-3
水中溶解性
甲
C3H6O2
-98
57.5
0.93
可溶
乙
C4H8O2
-84
77
0.90
可溶
据此可知，将甲和乙互相分离的方法是(
)
A．蒸馏法
B．升华法
C．结晶法
D．过滤法
(
课后练习
)
1．下列实验操作正确的是(
)
A．当某实验没有明确的药品用量说明时，为看到明显现象，取用药品越多越好
B．取用细口瓶里的试液时，先拿下瓶塞，倒放在桌上，然后标签朝外拿起瓶子，瓶口要紧挨着试管口，使液体缓缓地倒入试管
C．胶头滴管量取完一种试液后，可直接量取另一种不与其反应的试液
D．取用粉末状固体或固体小颗粒时，应用药匙或纸槽，取用块状固体时，应用镊子夹取
2．一些装有化学物质的瓶子上贴有危险警告标签,下面是一些危险警告标签，其中标签贴法有错误的是(
)
3．某固体NaOH
因吸收了空气中的CO2而含有杂质，现在要将该固体NaOH
配制成较纯的溶液，则其主要的实验操作过程应是(
)
A．溶解、加适量BaCl2溶液、过滤
B．溶解、加适量CaCl2溶液、过滤
C．溶解、加适量Ca(OH)2溶液、过滤
D．溶解、加适量盐酸、加热
4．从氯酸钾分解制氧气后的剩余物中回收二氧化锰的操作顺序正确的是(
)
A．溶解、过滤、蒸发、加热
B．溶解、过滤、洗涤、加热
C．溶解、蒸发、洗涤、过滤
D．溶解、洗涤、过滤、加热
5．下列每组中的两对物质，都能用分液漏斗分离且油层由分液漏斗上口倒出的是(
)
A．汽油和水、四氯化碳和水
B．汽油和水、苯和水
C．食用油和水、醋酸和水
D．葡萄糖和水、酒精和水
6．化学工作者从有机反应：RH＋Cl2(g)――→光RCl(l)＋HCl(g)(g
表示物质为气态，l
表示物质为液态)中受到启发，提出的在农药和有机合成工业中可获得副产品盐酸的设想已成为现实。试指出从上述反应产物中分离得到盐酸的最佳方法是(
)
A．蒸馏法
B．水洗分液法
C．升华法
D．有机溶剂萃取法
6

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