第一章第一节-化学实验基本方法

化学chemistryChem

is

try化学是尝试

化学是一门以实验为基础的学科。阿尔弗雷德·贝恩哈德·诺贝尔的名字是和炸药联系在一起的。19世纪的西方，由于工业的发展，迫切需要一种稳定的炸药。身为机械工程师的诺贝尔了解到这种状况后，义无反顾地投身到各种炸药的实验中去。1864年的一天，随着“轰”的一声巨响，实验室飞上了天，地上炸出了一个大坑，弥漫的烟雾掩盖了一切。遍体鳞伤的诺贝尔高喊着“我成功了”，从瓦砾中走出来，这时他发明了“雷管”。又经过了多次实验，才研制出了安全的固体炸药，其爆炸力比原来提高了5倍，这种炸药被人们称为黄色炸药。为了科学事业的发展和人类的和平，诺贝尔临终时立下遗嘱，把他遗产的一部分用于科学研究，另一部分设立“诺贝尔科学奖金”。每年的12月10日，瑞典的斯德哥尔摩音乐大厅里灯火辉煌，座无虚席。诺贝尔奖的颁奖仪式就在这里隆重举行，以表彰全世界对科学技术和人类和平有重大贡献的人们。第一章从实验学化学第一章第1节化学实验基本方法2010年10月，三水的一个十字路口，一辆运载2.4吨硫酸、亚硝酸盐化学品的货车，疑失控与一辆大巴碰撞后侧翻，桶装硫酸近半落地泄漏。硫酸喷进大巴内，灼伤12乘客，其中9人住院。

你认为在进行化学实验的过程中要注意哪些安全问题呢？思考·交流一、化学实验安全※

遵守实验室规则是实验安全的前提;※了解安全措施是实验安全的保证;※掌握正确的操作方法是实验安全的根本。※重视并逐步熟悉污染物和废弃物的处理方法。（一）实验安全常识：1、常用危险药品的分类及标志：（二）了解安全措施教材P4连连看!浓硫酸白磷汽油火药常见危险化学药品的分类易燃气体：易燃液体：自燃物品：遇湿易燃物品：H2、CH4、CO等有机溶剂（酒精、汽油、乙醚、苯、甲苯等）白磷Na、K、电石（CaC2）等浓硫酸、浓硝酸、浓盐酸、冰醋酸、NaOH固体等氰化物（KCN）、砷的化合物（砒霜As2O3）、钡盐、汞（Hg）、铅（Pb）等爆炸品：易燃品腐蚀品：有毒品：氧化剂：KMnO4、

KClO3(强氧化剂亦属爆炸品)、过氧化物（H2O2、Na2O2）等TNT(三硝基甲苯)、镁粉、硝酸铵(NH4NO3)、黑火药等安全措施1、事故预防*防爆炸：*防暴沸：*防失火：*防中毒：*防倒吸：点燃可燃气体或用可燃气体进行反应之前，要检验气体的纯度。实验室中的可燃物质要远离火源，检查灭火设备是否齐全制取有毒气体（Cl2、CO、SO2、H2S、NO等）时，要在通风橱内进行，并采取相应的措施处理（灼烧、吸收、收集）。加热法制取气体并用排水法收集时，注意熄灯顺序；吸收溶解度较大的气体（HCl、NH3）时，加装安全瓶或漏斗。配制硫酸的水溶液时，要将密度大的浓硫酸倒入水中；加热液体混合物时要加沸石或碎瓷片。2、意外事故的处理用75%-95%的酒精轻涂伤处，再涂烫伤药膏；严重者立即就医。浓酸滴在实验台上：浓酸沾在皮肤上：浓碱沾在皮肤上：酸、碱溅入眼中：先用Na2CO3中和，再用水擦洗抹布拭去，用水冲洗，3%-5%的NaHCO3中和抹布拭去，用水冲洗，3%-5%的硼酸溶液中和用大量水冲洗，边洗边眨眼睛；然后用硼酸溶液或NaHCO3溶液淋洗烫伤、烧伤处理：酸碱腐蚀处理：火灾处理方法：防止火势扩展：移走可燃物，切断电源，停止通风。扑灭火源：酒精等有机溶剂泼洒在桌面上着火燃烧，用湿布或沙子盖灭，火势大可以用灭火器扑灭。小范围的有机物、钾、钠、白磷等化学物质着火可用沙盖灭。1、天平的使用

调零防腐

左物右码

先大后小

归零放盒（三）掌握正确的操作方法广口瓶固体药品细口瓶液体药品棕色试剂瓶易分解的药品橡胶塞碱性药品2.药品的存放:3、药品的取用使用药品做到“三不”：不用手接触药品不把鼻孔凑合到容器口去闻药品气味不尝试药品味道用剩药品做到“三不”：不放回原瓶(注)不随意丢弃不拿出实验室，（放到废物缸里）4、酒精灯的使用①可直接加热的仪器有哪些？②需垫石棉网加热的仪器有哪些？试管燃烧匙蒸发皿坩埚烧杯锥形瓶圆底烧瓶平底烧瓶蒸馏烧瓶1、指出以下实验操作上的错误：2、在一个实验桌上放着四种化学药品，它们的瓶壁上分别写着白砂糖、小麦面粉、加碘食盐和食用味精。为了进一步确认它们的实物和名称是否相符而进行化学实验，下列做法中不可取的是（）A．观察比较它们的外观状态B．各取少量分别放在手里试一试C．各取少量分别放在口里品尝一下D．用化学方法进行鉴别课堂练习千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金。——刘禹锡《浪淘沙》思考·交流淘金者是利用什么方法和性质将金子从沙里分离出来？如果有铁屑和沙混合物，你用什么方法将铁屑分离出来？我们吃的食盐是怎么来的？海水、盐湖盐井、盐矿蒸煮晾晒提纯

杂质可溶性：MgCl2、CaCl2、硫酸盐

不溶性：泥沙粗盐精盐如何提纯？二、混合物的分离和提纯1、过滤与蒸发操作过滤操作①过滤的目的(适用范围)是什么？②过滤操作需要哪些仪器？③进行过滤操作时要注意哪些问题？（一贴、二低、三靠）蒸发操作①蒸发的目的是什么？②蒸发操作需要哪些仪器？③蒸发操作时的注意事项？*加入的液体不超过蒸发皿容积的2/3。*蒸发过程中要用玻棒不断搅拌（以防溶液因局部过热而造成液滴飞溅）。*加热至剩余少量液体时，停止加热，利用余温使滤液蒸干。*热的蒸发皿不可直接放在实验桌上，要垫上石棉网。（1）原理：利用不同固体在同一溶剂里的溶解度不同将其分离开来。（2）结晶的分类蒸发结晶：通过蒸发或汽化，使溶液达到饱和而析出溶质晶体冷却结晶：通过降低温度，使溶液冷却达到饱和而析出溶质晶体要得到高纯度晶体可进行重结晶（重复多次冷却结晶）。2、结晶经过溶解、过滤、蒸发这三个步骤得到的是纯净的NaCl吗?可能还有什么杂质？粗盐溶解悬浊液（泥沙、NaCl、MgCl2、CaCl2、硫酸盐）过滤不溶性杂质NaCl、MgCl2、CaCl2、硫酸盐的溶液蒸发NaCl、MgCl2、CaCl2、硫酸盐的晶体思考·交流思考·交流请你根据物质溶解性设计实验证明你的结论？Ca2+

SO42-

Mg2+——可溶性碳酸盐CO32-

［Na2CO3K2CO3］CaCO3↓——强碱

［NaOHKOH］

Mg(OH)2↓——先盐酸酸化后加入可溶性钡盐

［BaCl2］BaSO4

↓Na2SO4

+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl完成教材P7表格硫酸根离子的检验方法对于粗盐水(NaCl)要除去可溶杂质离子是:Ca2+Mg2+SO42-选择要加入的除杂试剂:Na2CO3NaOHBaCl2引入了新的离子:CO32-OH-Ba2+BaCO3↓HCl思考·交流加入你选择的试剂除杂后是否引入了新的杂质离子？如何除去？为了能完全除去杂质离子，加入的除杂试剂必须过量NaClMgCl2CaCl2Na2SO4过量BaCl2过滤BaSO4NaClMgCl2CaCl2BaCl2过量NaOH过滤Mg(OH)2NaClCaCl2BaCl2NaOH过量Na2CO3过滤CaCO3BaCO3NaClNaOHNa2CO3NaCl溶液适量盐酸食盐水蒸发结晶纯净NaCl固体BaCl2→NaOH→Na2CO3

→HCl

BaCl2→Na2CO3

→NaOH→HClNaOH→BaCl2→Na2CO3

→HCl

加入除杂试剂的顺序可以是：1、只要Na2CO3加在BaCl2之后便合理2、最后加入的盐酸必须适量思考·交流除杂时加入的试剂可以交换顺序吗？小结除杂原则：*不增（尽量不引入新杂质）*不减（尽量不损耗样品）*易分（容易分离——生成完全不溶物或气体）*复原（除去各种杂质，还原到目标产物）注意：除杂试剂要适当过量；设计所加试剂的先后顺序！课堂练习1、下列各组固体混合物，可用溶解、过滤的方法分离开的是()A．硝酸钾和氯化钠B．硫酸钡和碳酸钡C．食盐和沙子 D．氧化镁和氧化铜2、某KNO3溶液中含杂质KCl、K2SO4和Ca(NO3)2，现欲除去杂质，得到纯净的KNO3溶液，则加入试剂的正确顺序是（）A.Ba(NO3)2、K2CO3、AgNO3、HNO3B.K2CO3、Ba(NO3)2、AgNO3、HNO3C.Ba(NO3)2、AgNO3、K2CO3、HNO3D.AgNO3、Ba(NO3)2、K2CO3、HNO33、根据从草木灰中提取钾盐的实验，填写下列空白：(1)此实验操作顺序如下：①称量样品；②溶解沉降；③_____；④＿＿＿；⑤冷却结晶。(2)用托盘天平称量样品时，若指针偏向右边，则表示()A.左盘重，样品轻B.左盘轻，砝码重C.右盘重，砝码轻D.右盘轻，样品重。(3)在进行第③步操作时，有时可能要重复进行，这是因为＿＿＿＿＿＿。（4）在进行第④步操作时，要用玻璃棒不断小心地搅动液体，目的是防止___________。(5)所得产物中主要的钾盐有________、________、_______等(写化学式)。过滤蒸发B滤液浑浊液体飞溅K2CO3K2SO4KCl三、离子的检验：1、原理：根据物质的物理性质（如颜色、状态、气味、密度等）或化学性质（生成气体↑、沉淀↓等特殊现象）2、步骤：（1）先对试样的外观进行观察（颜色、状态）（2）将试样（固体）配成溶液，取出少许进行检验（3

）选择合理的试剂（反应灵敏、现象明显）（4）注意排除某些共有现象的干扰。SO42-的检验方法：

操作：先加入稀HCl酸化，再加入可溶性钡盐（BaCl2）溶液。现象：出现不溶于稀酸的白色沉淀（BaSO4）。结论：存在硫酸根离子。

注意排除CO32-等离子的干扰！Cl-的检验方法：

操作：先加入稀HNO3酸化，再加入几滴AgNO3溶液。现象：出现不溶于稀硝酸的白色沉淀（AgCl）。结论：存在氯离子。

注意排除CO32-离子的干扰！

思考·交流自来水并不纯净，含有较多的Cl－，如何检验Cl－的存在？如何得到较纯净的水呢？

操作：先加入稀HNO3酸化，再加入几滴AgNO3溶液。现象：出现不溶于稀硝酸的白色沉淀（AgCl）。3、蒸馏（1）原理——利用液态混合物（互溶）中各组分沸点的不同，通过加热达到一点温度，使沸点低的先汽化，再冷凝从而与沸点高的分离开来，目的是将难挥发或不挥发的杂质除去。（2）装置：冷凝管蒸馏烧瓶尾接管锥形瓶温度计进水口出水口液液分离：用于分离沸点相差较大的液体混合物（物理变化）（3）注意事项:4.加热时烧瓶底加垫石棉网1.温度计水银球与蒸馏烧瓶支管口下沿齐平2.冷凝管中冷却水从下口进，上口出3.投放沸石或瓷片防暴沸仪器的安装顺序：从左至右，从下到上5.液体体积为烧瓶容积的1/3—2/3酒精和水的混合物能否用蒸馏法分离？液体混合物——酒精与水以任意比互溶各组分沸点不同——酒精78℃，水100℃沸点（）的组分先蒸出，加热温度不能超过混合物中沸点（）的物质的沸点！低最高先蒸馏出来的是什么组分？符合蒸馏的条件：（4）蒸馏法的应用：海水淡化蒸馏法

酿造战国时期保存在铜壶中的酒——保留至今中国最早的古酒16世纪欧洲的酒精蒸馏装置

葡萄轩尼诗XO茅台酒高粱蒸馏发酵八次发酵，八次蒸馏蒸馏发酵4、分液

将两种互不相溶的液体分开的操作。分液仪器------分液漏斗分液漏斗——用于分离互不相溶的液体。普通漏斗长颈漏斗分液漏斗分液漏斗分液漏斗

实验1-4：查漏混液振荡静置分层现象：上层颜色_____下层从_____色变成______色。结论：___从_____转移到______逐渐变浅无紫红I2水层CCl4萃取操作步骤：分液萃：聚集如荟萃取：拿出来extraction萃取利用某种物质（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溶解度较小的溶剂转移到溶解度较大的溶剂中的方法。混合物溶质原溶剂萃取剂萃取分液1.萃取剂与原溶液中的溶剂互不相溶；2.萃取剂与原溶液中的溶质互不反应；3.溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶剂中的溶解度1.分液漏斗使用之前要检验是否漏水，如何检验？3.静置分层之后，为什么要打开上口的玻璃塞？液体分别是如何倒出的？2.为何要振荡？振荡过程中还有一步什么操作？使液体充分混合；打开活塞，放出产生的气体。使漏斗内外压强相等，便于液体流出。下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出。将实验1-4中的萃取剂换为酒精是否可以？请说明原因不可以，酒精与水互溶碘的萃取剂：汽油、煤油、苯、四氯化碳等碘在以上溶剂中的溶解度比在水中的大！固体+液体

（混合物）若固体物质不溶过滤若固体物质溶解蒸发【小结】液体+液体

（混合物）若相溶蒸馏若互不相溶分液1、某化学课外小组用海带为原料制取了少量碘水。现用CCl4从碘水中萃取碘并用漏斗分离两种溶液，其实验操作可分解为如下几步：A.把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中；B.把50mL碘水和15mLCCl4加入分液漏斗中，并盖好玻璃塞；C.检验分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液；D.倒转漏斗用力振荡，并不时旋开活塞放气，最后关闭活塞，把分液漏斗放正；E.旋开活塞用力振荡，用烧杯接收溶液；F.从分液漏斗上口倒出上层水溶液；G.将漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽或小孔对准漏斗口上的小孔；H.静置，分层。就此实验，完成下列填空：(1)正确的操作顺序是(用上述字母填写)：_____→______→_____→A→G→_____→E→F；(2)上述E步骤的操作中应注意：_____________________________________________。上述G步骤操作的目的是__________________________________________。(3)能选用CCl4从碘水中萃取碘的原因是：______________________________________________________。CBDH使漏斗下端管口紧靠烧杯内壁，及时关闭活塞，不让上