高中化学 第一章《从实验学化学》素材（1） 新人教版

第一章从实验中学习化学1 .实验安全和事故处理(1)实验安全防止火灾化学药品多为可燃物，使用时不注意的话可能会引起火灾。 因此，对于易燃物品，必须妥善保管，放在转角处，远离火源。 可燃物、强氧化剂、钾、钠、钙等强还原剂必须妥善保管使用易挥发的可燃物，如乙醇、醚、汽油等，防止蒸汽的逸散，添加可燃物时必须远离火源进行加热或燃烧实验时， 严格的操作程序和机器选择，如蒸馏时使用冷凝器等使用易燃物质后，如有残留物，决不可随意丢弃。 例如，剩下的金属钠用乙醇处理，白磷浸在冷水中。此外，实验室还要配备各种灭火器材(酸碱灭火器、四氯化碳灭火器、粉末灭火器、砂、石棉、水桶等)，设置灭火前导。 实验室电器应仔细检查，防止火花、短路、过载等引起火灾。使用酒精灯时，请注意不要用燃烧的酒精灯点燃其他酒精灯不能用嘴吹灭酒精灯不能向燃烧的酒精灯添加酒精壶内的酒精灭火如果实验室发生火灾，应立即采取下列措施：防止延烧：去除可燃物，切断电源，停止通风。 扑灭火源：酒精等有机溶剂洒在顶板上燃烧，用湿布、石棉或砂子复盖灭火。 火源可以用灭火器灭火。 狭窄范围的有机物、钾、钠、白磷等化学物质的起火可以用砂盖消灭。 常用灭火器的种类和使用范围如下所示类型药液成分适用灭火对象酸碱式H2SO4和NaHCO3非油类、电气设备泡沫式Al2(SO4)3和NaHCO3油类CO2灭火器液态CO2电器皿，狭小范围的油类，厌水的化学物质四氯化碳液体四氯化碳电，汽油，丙酮。 不能用于钾、钠、电气石和CS2粉末灭火器适量润滑剂、防湿剂，如NaHCO3油类、可燃性气体、精密仪器、图书资料等拯救化学火灾的注意事项：与水反应激烈的化学药品如钾、钠、钙粉、镁粉、铝粉、电气石、三氯化磷、五氯化磷、过氧化钠、过氧化钡、磷化钙等与水反应释放氢、氧等，引起更大的火灾。比水的密度小的有机溶剂，例如苯、石油等烃类，酒精、醚、酮、酯类等着火，如果不用水灭火，燃烧面积扩大，比水的密度大，不溶于水的有机溶剂，例如二硫化碳等着火，也可以用水灭火，二氧化反应器内的燃烧，如果是开放器，可以用石棉复盖。 蒸馏加热的情况下，由于冷凝效果差，因此容易燃烧的蒸汽在冷凝器前端燃烧时，绝对不能用塞子或其他物体堵塞冷却管的口。 先停止加热，然后救助，防止爆炸。防止爆炸各种可燃气体和空气的混合有爆炸界限，在点燃气体之前，必须检查气体的纯度。 特别是氢在点燃氢或者加热与氢反应的物质之前，必须要检查其纯度。通过反向吸引防止爆裂加热气体使气体在溶液中流动的实验，可以防止反应容器内的压力骤减，液体被吸入热的反应容器内。 玻璃膨胀系数较小，冷热不均导致玻璃容器破裂，进而伤害实验人员。 因此，必须注意加热尽量均匀在反应容器后放入安全瓶用反向抽吸漏斗等方法吸收易溶于水的气体实验结束前从溶液中取下管道停止加热。防止有害气体污染空气有毒气体例如Cl2、HCl、H2S、SO2、NO2等酸性气体被强碱溶液吸收(通常为浓NaOH溶液) . CO点火去除； NO与足够量的空气混合后通过碱溶液的H2和其他可燃性气体，例如气态烃没有毒性，但是分散在空气中有着着火或爆炸的危险，因此必须点火除去的NH3必须在浓硫酸吸收制造有毒气体的实验在换气箱内进行防止暴沸加热有机物时，沸点一般较低，温度过高时，液体局部过热，产生沸腾现象，反应溶液有时会刺破橡胶塞伤害实验人员，因此必须在反应容器中加入碎片。严格按照实验规程操作药品用量尽量少，如金属钾与水反应，钾用量应控制在绿豆般大小。 剂量过大，反应激烈时会燃烧或爆炸。 烧瓶内反应溶液的体积不得超过瓶容积的一半。 加热应控制在规定的温度范围内，特别是有机反应。 例如，酯的制备必须用弱火加热。 易燃试剂在实验时取离热源远的试剂后，要稀释立即堵塞的浓硫酸，必须将浓硫酸沿器壁慢慢倒入水中，继续搅拌。 闻气味时，请用手轻轻摇动，让极少量的气体流入鼻孔等。(二)事故处理办法；创伤急救使用棉或纱布清洁伤口，如果有玻璃碎片要小心去除，用过氧化氢水擦拭或涂抹赤水银水，也可以涂碘酒(红水银和碘酒不能并用)，用创口贴涂抹。烧伤和烧伤的急救用药棉浸泡75%95%的酒精可以轻轻涂抹伤口，3%5%的KMnO4溶液使皮肤变成茶色，也可以涂抹烫伤药膏。眼睛的化学烧伤立刻用大量的流水冲洗，洗后要眨眼。 碱性烧伤时，再用20%的硼酸溶液冲洗；酸性烧伤时，用NaHCO3溶液冲洗。浓酸和浓碱等强腐蚀性药品使用时请注意不要腐蚀皮肤和衣物。 酸(或碱)流入实验台后，立即用NaHCO3溶液(或稀醋酸)中和，用水洗净后用抹布擦拭。 只有少量的酸和碱液落到实验机上后，请立即用湿布擦拭，然后用水冲洗布。如果不小心把皮肤和衣物沾上酸，马上用很多水洗，再用3%5%的NaHCO3溶液洗。 如果碱性溶液附着在皮肤上，用很多水洗净，涂上硼酸溶液。其他化学烧伤的急救溴： 1体积氨水1体积松节油10体积乙醇混合处理。磷：首先用5%的CuSO4溶液洗涤，然后用1 g/L的KMnO4溶液湿布。苯酚：首先大量水洗，用乙醇擦拭，最后用肥皂水、清水洗涤。(三)妥善处理实验后的废液和废渣；化学实验的废液大多是有害的或有毒的，不能直接排到下水管道。 用废液罐收集贮藏后，可以集中处理。 但是，在相互反应产生有毒物质的废液中，强氧化剂和盐酸、硫化物、可燃物、硝酸盐和硫酸、有机物和过氧化物、磷和强碱(产生PH3)、亚硝酸盐和强酸(产生HNO2)、二氧化锰、高锰酸钾、氯酸钾等也有不能与浓盐酸混合的挥发性酸一般废液的处理方法如下表所示废液处理方法注意事项酸或碱中和法分别收集，无危险时混合废酸、废碱氧化剂还原剂氧化还原法分别收集，明确废液的化学性质，向其他废液中加入少量一种废液含有重金属离子废液氢氧化物沉淀法、硫化物共沉淀法用过滤或倾析法分离沉淀，滤液中不含重金属离子排出包括Ba2沉淀法加入Na2SO4溶液，过滤，除去沉淀物即可排出有机物焚烧法、有机溶剂萃取回收利用生成水、CO2等不污染环境用溶剂萃取，分液后，回收利用固体残渣常有重金属盐，污染水体和土壤，经处理(一般为难溶性氧化物或氢氧化物)后集中填埋。 水银误落地面时，必须先用硫磺包裹，与硫化水银化合后再清理，并适当填埋。 剩下的钠、钾、白磷等可燃物，氧化剂高锰酸钾、氯酸钾、过氧化钠等容易挥发的有机物等无法随意丢弃防止起火事件。 有毒物质留下后，不要乱扔。2 .化学实验室安全歌水火无情，人命关天，安全第一，记心田。防水患者，防火风险，三防爆发，四防触电。实验前，事先准备好防护用品，一切齐全。实验中，不得擅自离开，立即观察，预防突变。离开一段时间，要照顾好伙伴，特别小心，停水停电。温夜是最危险的，确实需要这样做。 我需要五险：使用调压变压继电器作为热源使用硅油热包；不要倒流，热水不能冷却的温度一定，睡不着觉。用水小心，水管紧密连接，水量不要太大，下班后请拔掉。使用电器，首先检查电线，防止短路，防止漏电。小心煤气，小心引火，远离溶剂，远离实验。火热了，换气正在进行。 高压气瓶，稳定放远氢气瓶的操作很严格。 家用冰箱，不合适的实验。 箱子的内容器必须严格复盖，冷静，贴上标签。剧毒试剂，负责人接受的金属钾钠，保管专用点各种溶剂，不要贮藏太多，保管在阴处，进入夏天特别好。残渣废液不得进入池中，分类，归于各处。在实验室里，保持清洁，不得吃饭，不得吸烟。最后离开房间是很重要的事情，水管和电窗、门针恢复了。灭火器具，经常检查，急救药品，常备手头。发生危险情况时，首先切断电源，发出警报号码，到处可见。这首歌唱完，认真实践，大胆细心，永远安全。3 .若干分离和纯化方法分离纯化方法过程应用示例倾析与液体分离密度大的不溶固体把沙子和水分开过滤从液体中分离出不溶的固体净化食用水溶解和过滤分离两个固体，一个可溶于某溶剂，另一个不可溶把盐和沙子分开离心分离法从液体中分离出不溶的固体把泥和水分开结晶法把溶解的溶质从溶液中分离出来从海水中提取食盐分液分离出两种不相容的液体把油和水分开提取加入适当溶剂溶解和分离混合物中的某些成分用庚烷提取水溶液中的碘蒸馏从溶液中分离溶剂和非挥发性溶质从海水中提取纯水分馏相互溶解分离沸点差异大的两种液体从液体空气中分离氧和氮的石油精制升华把两个固体分开，其中只有一个可以升华把碘和沙子分开吸附从混合物中除去气体或固体杂质用活性炭去除黄糖中的有色杂质色层分析法分离溶液中的溶质分离黑色油墨中不同颜色的物质4 .作为物质量单位的摩尔摩尔一词来源于拉丁语的莫雷斯，本来是大量的聚集。 从1950年代到50年代，欧美的化学教科书中被用作克分子量的符号。 1961年，化学家E.A.Guggenheim将摩尔称为“化学家的物质量”，阐述了其意义。 同年，美国化学教育杂志进行了热烈讨论，宣布许多化学家赞同摩尔的使用。 1971年，在41个国家参加的第14次国际计量大会上，正式发表了关于国际纯粹与应用化学联合会、国际纯粹与应用物理联合会和国际标准化组织必须定义一种物质量单位的提案，并提出了决议。 从此，“物质的量”成为国际单位制的基本物理量。 摩尔从摩尔分子发展起来，发挥了统一摩尔分子、摩尔原子、摩尔离子、摩尔当量等多个概念的作用，同时还总结了物理光子、电子、其他粒子群等“物质量”，在物理和化学中为计算“物质量”提供了统一的单位。第十四届国际计量大会批准的摩尔定义如下：(1)摩尔是一个系统的物质量，该系统所含的基本单元数等于0.012 kg 12C的原子数。(2)使用摩尔时，基本单元表示原子、分子、离子、电子及其他粒子，或者这些粒子的特定组合。根据摩尔的定义，12 g12c所含的碳原子数为1摩尔，即摩尔这一单元以12 g12c所含的原子数为基准，对其他物质所含的基本单元的数进行测量。摩尔也有和其他基本单位相同的倍数单位。1 Mmol=1 000 kmol1 kmol=1 000 mol1 mol=1 000 mmol那么，什么特定组合符合摩尔定义中规定的基本单元的含义呢？物质系统中可以用化学式表示，同时可以计数的特定组合可以计量该物质的量。 国际纯粹和应用化学联合会在1979年出版的物理化学量和单位的符号和用语集(第二次修订本)中重要地补充了摩尔的应用实例1 mol HgCl的质量为236.04 g1 mol Hg2Cl2质量为472.08 g1 mol Hg22的质量为401.8 g，具有192.97 kC的电量1 mol 1/2Ca2的质量为20.04 g，具有96.49 kC的电量1 mol e-其质量为548.60 g，具有-96.49 kC电量相对于1 mol某混合物，其成分摩尔分数(x )如下所述x(N2)=0.780 9x(O2)=0.209 5x(Ar)=0.009 3x(CO2)=0.000 3质量是28.964 g克。具有1 mol频率为1014 Hz的光子具有39.90 kJ的能量。5 .阿伏伽德罗的分子学说一、阿伏伽德罗的一生化学家阿卡托罗(Avogadro，A.1776-1856 )出生于意大利都灵市，出生于着名律师家庭。 16岁获法学学士学位，20岁获法学博士学位，成为数年的律师。 他厌倦了律师的工作，24岁开始对数学和物理学产生了兴趣。 阿伏伽德罗认真学习，负责工作。 他懂法语、英语、德语，但他的科学理论除了意大利以外，在外国并不多见。 1804年都灵科学院选他为通信院士，1819年首次正式当选为科学院士。 1820年被都灵大学数学物理学教授聘请，一直在这里继续教育和科学研究。 他一生发表论文50馀篇，内容丰富，最重要的着作是可度量物体物理学卷。 阿卡特罗生前没有得到荣誉称号。 死后才赢得人们的崇敬。 1911年迎来了纪念阿富汗法则的100周年，意大利在都灵制作了阿富汗的纪念像，出版了他的选集，并颁发了纪念徽章。1956年，意大利科学院召开了纪念阿卡特罗逝世100周年的大会。 将意大利总统首次颁发的加沃加德罗金牌授予了着名的诺贝尔化学奖获得者英国化学家欣谢尔伍德(Hinshelwood，S.C.1897-1967 )和美国化学家鲍林。 他们在致辞中称赞道“为人类科学的发展做出贡献的阿卡特罗永远受到人们的尊敬”。二、三论分子不受重视化学家多顿发表原子学说的第二年，化学家盖瑞萨克提出了气体化合体积的法则。 他将自己所做的化学实验结果与原子学说进行对比，主张原子学说中所述的化学反应的各种原子是以单纯的数量结合在一起的，认为自己的实验可以支持，提出了“同一温度下同一体积的不同气体中含有同一数量的原子