2024高考化学基础知识综合复习第17讲化学实验课件

第十七讲化学实验化学要点导引·定锚点教材研析·固基础一、常用化学仪器(一)加热仪器:酒精灯

1.酒精灯火焰分焰心、内焰和外焰。外焰温度最高,加热时用外焰。(2)绝对禁止向正燃烧着的酒精灯里添加酒精,以免发生火灾。(3)绝对禁止用一只酒精灯引燃另一只酒精灯。(4)用完酒精灯,必须用灯帽盖灭,不可用嘴去吹。(二)可加热仪器和不可加热仪器

类别仪器名称主要用途使用方法和注意事项

可直接加热仪器少量药品反应的容器,也可用于制取或收集少量气体主要用于固体物质的高温灼烧把坩埚放在三脚架上的泥三角上直接加热。取、放时应使用坩埚钳蒸发结晶或浓缩溶液类别仪器名称主要用途使用方法和注意事项垫陶土网可加热仪器用作配制溶液和较大量试剂的反应容器,或水浴加热时盛水的容器用于试剂量较大而又有液体物质参加反应的容器,可用于装配气体发生装置。蒸馏烧瓶用于蒸馏分离互溶的沸点不同且差异较大的物质不可加热仪器收集少量气体及气体间的反应或用作安全瓶瓶口磨砂,燃烧时有固体生成并落下时,瓶底应加少量水或细沙,盛不同密度的气体放置时要注意瓶口方向盛少量液体药品见光易变质的试剂装入棕色瓶,滴瓶不能存放碱液以及强挥发性、腐蚀性试剂(如浓溴水、浓硝酸等)广口瓶:盛固体药品细口瓶:盛液体药品棕色瓶盛见光易变质药品;盛碱液时应用橡胶塞;盛放有机试剂用玻璃塞;倾倒液体时标签向着手心(三)计量仪器

仪器名称主要用途使用方法和注意事项量取一定体积的液体①无“0”刻度;②不可加热,不可作为反应容器,不可用于溶液的稀释;③选取量筒的规则是“大而近”,例如量取5.6mLNaOH溶液应选取10mL量筒,而不能选50mL量筒配制一定物质的量浓度的溶液①容量瓶上标有温度、刻度线(标线)、容积;②使用时溶液要冷却后才能转入容量瓶;③定容时要平视刻度线仪器名称主要用途使用方法和注意事项称量固体质量①称量前先调零点;②腐蚀性药品应放于烧杯内称量;③称量物质时应遵循“左物右码”;④读数精确到0.1g测温度①测液体温度时,温度计的水银球不能接触容器内壁;②测蒸馏馏分温度时,水银球应位于蒸馏烧瓶支管口处(四)分离、提纯仪器

仪器名称主要用途使用方法和注意事项向小口容器中转移液体;加滤纸后,可过滤液体制作过滤器时,滤纸紧贴漏斗内壁,滤纸边缘低于漏斗边缘,液体液面低于滤纸边缘球形分液漏斗用于随时添加液体;梨形分液漏斗用于互不相溶且密度不同的两种液体的分离或萃取分液①注意活塞不得渗漏;②用梨形分液漏斗分离液体时,下层液体由下口放出,上层液体由上口倒出仪器名称主要用途使用方法和注意事项除去气体中的杂质(广口瓶可换作大试管或锥形瓶)①一般选择与杂质气体反应的试剂作吸收剂;②气体的流向为A进B出用于干燥或吸收某些气体,只能装固体干燥剂,如碱石灰①注意干燥剂或吸收剂的选择;②一般为大口进气,小口出气蒸馏时,用于冷凝蒸气上口出水,下口进水,使用时应有夹持仪器二、化学试剂的使用(一)化学试剂的保存化学试剂都应注意妥善密封保存于试剂瓶中,若是固体用广口瓶,若是液体用细口瓶。1.易与空气中的氧气、水蒸气、二氧化碳等反应的药品应密封保存。如钾、钠应浸在煤油中,白磷应浸在水中。2.碱性的溶液不能使用玻璃塞,要用橡胶塞。如NaOH溶液、Na2CO3溶液等。3.强酸、强氧化性物质和有机试剂不能用橡胶塞。如硫酸、KMnO4溶液、酒精、苯等。4.见光易分解的物质应盛在棕色瓶中,放置阴凉处。如氯水、溴水、AgNO3溶液、浓硝酸等。5.液溴有毒且易挥发,应贮存于细口瓶中,加水封,加盖玻璃塞(不能用橡胶塞),并放置阴凉处。(二)常见药品的取用1.固体试剂(定量时用天平称量)(1)粉末状或小颗粒:一横、二送、三直立(药匙或纸槽)。(2)块状:一横、二放、三慢竖(镊子)。2.液体试剂(定量时用量筒量取)(1)较多量:直接倾倒,试剂瓶上的标签对着手心。(2)少量:用胶头滴管吸取并滴加。三、基本实验操作(一)仪器使用1.玻璃仪器的洗涤玻璃仪器洗净的标准:内壁上附着的水膜均匀,既不聚成水滴,也不成股流下。有些仪器要用化学药品才能洗净,如试管上的银镜用稀硝酸;容器壁上的硫用CS2;容器壁上的油污用NaOH溶液或碳酸钠溶液;制氯气残留的MnO2用热的浓盐酸;容器壁上的碘用酒精。2.仪器的连接与气密性检查(1)仪器的连接:整套仪器组装连接的一般顺序为自下而上、从左到右。(2)气密性检查:应在装入药品之前进行,其关键是先制造密闭体系,使封闭在装置里的气体与外界大气形成压强差,若液柱(或液面)能稳定维持,说明此装置气密性好,反之气密性差。(二)加热操作1.用酒精灯外焰加热,先来回移动酒精灯使仪器均匀受热,后集中对药品部位加热。2.加热固体时,试管口一般略向下倾斜,防止生成的水倒流,引起试管炸裂。3.加热液体时,先用试管夹夹住试管中上部,试管向上倾斜,试管口不能对人。4.当需要控制一定温度时可借助温度计指示温度,特定温度可采用水浴等加热方式。水浴加热适用于温度要控制在100℃及以下的实验,优点是受热均匀且易于控制温度。(三)物质的溶解1.固体溶解:一般在烧杯或试管中进行,可以通过粉碎固体、搅拌、振荡或加热等方法,加速溶解。2.液体稀释:应考虑过程是否放热,以防液体溅出。如浓硫酸稀释时,应将浓硫酸沿器壁慢慢倒入水中,并用玻璃棒不断搅拌(散热);浓硫酸与浓硝酸混合时,应将浓硫酸沿器壁慢慢倒入浓硝酸中,并用玻璃棒不断搅拌。3.气体溶解:(1)对溶解度不大的气体,如CO2、Cl2等,可直接将导管插入液面下,如图a所示。(2)对极易溶于水的气体,如HCl、NH3等,要采取防倒吸装置,如图b。(四)物质的干燥1.固体的干燥:放入干燥器中。2.液体的干燥:如无水乙醇的制取,加入新制的生石灰进行蒸馏。3.气体的干燥:(1)浓硫酸:可干燥酸性气体(如SO2、Cl2、CO2、HCl等)、中性气体(如H2、O2等),不能干燥碱性气体(如NH3等)和还原性气体(如H2S等)。(2)碱石灰:可干燥碱性气体(如NH3等)、中性气体(如H2、O2等),不能干燥酸性气体(如SO2、Cl2、CO2、HCl等)。(3)CaCl2:酸性、碱性、中性气体都可以干燥,但不能干燥NH3(CaCl2与NH3反应生成CaCl2·8NH3)。(五)物质的检验1.常见试纸的使用(1)石蕊试纸:定性检验溶液的酸碱性,也可用于检验酸性气体和碱性气体。如NH3能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。(2)pH试纸:定量检测(粗测)溶液的pH。不能用湿润的pH试纸定量检测溶液酸碱性强弱。(3)品红试纸:定性检验SO2等有漂白性的物质。(4)淀粉碘化钾试纸:定性检验Cl2、O3、H2O2等强氧化性物质,也可直接检验单质碘。2.焰色试验(1)实验用品:铂丝、酒精灯、稀盐酸(检验钾元素时还要用到蓝色钴玻璃)。(2)操作:先将铂丝用盐酸洗净后,在酒精灯外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同为止,再用铂丝蘸取待测试剂在酒精灯外焰上灼烧,观察火焰颜色。(3)焰色试验属于物理方法,少数金属元素才能进行焰色试验。如:钠元素─黄色;钾元素─紫色(透过蓝色钴玻璃);铜元素─绿色;钡元素─黄绿色;锂元素─紫红色;钙元素─砖红色。3.常见离子的检验

离子检验原理和方法H+滴入紫色的石蕊溶液,溶液变红色Na+进行焰色试验,火焰颜色呈黄色K+进行焰色试验,透过蓝色钴玻璃观察,火焰颜色呈紫色Cu2+加入NaOH溶液后出现蓝色絮状沉淀,离子方程式为Cu2++2OH-══Cu(OH)2↓Fe2+①滴加KSCN溶液后无明显现象,加入氯水后溶液呈红色,离子方程式为Cl2+2Fe2+══2Fe3++2Cl-、Fe3++3SCN-══Fe(SCN)3;②滴加NaOH溶液后出现白色絮状沉淀,迅速变成灰绿色,过一段时间后还会有红褐色物质生成,离子方程式为Fe2++2OH-══Fe(OH)2↓,4Fe(OH)2+O2+2H2O══4Fe(OH)3Fe3+①滴加KSCN溶液后溶液变为红色,离子方程式为Fe3++3SCN--══Fe(SCN)3;②滴加NaOH溶液后出现红褐色沉淀,离子方程式为Fe3++3OH-

══Fe(OH)3↓离子检验原理和方法OH-①滴入紫色的石蕊溶液,溶液变蓝色;②滴入无色酚酞溶液,溶液变红色Cl-加入硝酸酸化的硝酸银溶液出现白色沉淀,离子方程式为Ag++Cl--══AgCl↓Br-①加入硝酸银溶液出现淡黄色沉淀,且沉淀不溶于稀硝酸,离子方程式为Ag++Br--══AgBr↓;②加入少量新制氯水,用力振荡后,再加入少量四氯化碳,振荡静置,出现液体分层,上层几乎为无色,下层为橙红色,离子方程式为2Br-+Cl2-══2Cl-+Br2I-①加入硝酸银溶液出现黄色沉淀,且沉淀不溶于稀硝酸,离子方程式为Ag++I--══AgI↓;②加入少量新制氯水,用力振荡后,再加入少量四氯化碳,振荡静置,出现液体分层,上层几乎为无色,下层为紫红色,离子方程式为2I-+Cl2-══2Cl-+I2;③加入少量新制氯水,用力振荡后,加入少量淀粉溶液,溶液变为蓝色加CaCl2溶液后有白色沉淀生成,滴加盐酸后沉淀溶解,生成无色无味且能使澄清石灰水变浑浊的气体,离子方程式为滴加盐酸后生成能使品红溶液褪色的气体,离子方程式为先加稀盐酸,没有明显现象,后滴加氯化钡溶液,出现白色沉淀,离子方程式为4.一些特殊物质的检验灼烧蛋白质会有类似烧焦羽毛的气味;部分蛋白质与浓硝酸作用时呈黄色(显色反应);含有醛基的物质(如葡萄糖)可以发生银镜反应或与新制的氢氧化铜加热生成砖红色的Cu2O;单质碘遇淀粉变蓝色。(六)物质的分离与提纯

方法适用范围主要仪器要点举例过滤分离不溶固体与液体漏斗、铁架台、滤纸、烧杯、玻璃棒一贴、二低、三靠粗盐中不溶杂质的分离蒸发结晶分离溶于溶剂中的固体溶质蒸发皿、三脚架、酒精灯、玻璃棒①用玻璃棒搅拌,防止局部过热而使液体飞溅;②接近蒸干时应停止加热,用余热蒸干食盐溶液中NaCl的提取蒸馏(分馏)分离互溶的沸点不同且差异较大的液体蒸馏烧瓶、冷凝管、铁架台、温度计、锥形瓶、牛角管①一定要加碎瓷片或沸石;②冷凝管低位进水高位出水;③温度计水银球在蒸馏烧瓶支管口处石油制汽油、煤油等;工业酒精制无水酒精(七)物质的制备1.物质制备实验方案设计的原则:条件适合,操作简便;原理正确,步骤简单;原料丰富,成本低廉;产物纯净,污染物少。2.物质制备实验方案设计的思路:由实验目的来分析实验原理→选择实验用品(药品和仪器)→拟定实验方案→分析比较并优化实验方案→确定最佳方案。四、实验安全1.化学品分类及标记的标准符号

2.实验室突发事件的应对措施(1)烫伤和烧伤:轻微烫伤或烧伤时,可先用洁净的冷水处理,降低局部温度,然后涂上烫伤药膏。(2)创伤:用药棉把伤口清理干净(伤口处若有碎玻璃片,先要小心除去),然后用双氧水或碘酒擦洗,最后用创可贴外敷。(3)酸或碱等腐蚀性试剂灼伤:酸类腐蚀性试剂沾到皮肤上,应立即用大量水冲洗,然后涂上3%~5%的NaHCO3溶液;碱类腐蚀性试剂沾到皮肤上,应立即用大量水冲洗,然后涂上1%的硼酸溶液。如果有少量酸(或碱)滴到实验桌上,应立即用湿抹布擦净,然后用水冲洗抹布。(4)着火:立即切断电源,移走可燃物。火势不大,可用湿布或灭火毯覆盖火源以灭火;火势较猛时,选用合适的灭火器进行灭火,并立即拨打119。身上的衣物着火,不乱跑,立即用湿布灭火;若燃烧面积较大,应躺在地上翻滚以达到灭火的目的。(5)其他事故:液溴洒在皮肤上立即用酒精清洗;误食重金属盐应立即口服大量牛奶、豆浆或蛋清;汞洒在地上应立即撒上硫粉覆盖处理。3.常见废弃物的处理方法(1)废液的处理。①对于含酸、碱、氧化剂或还原剂的废液,应分别收集。在确定酸与碱混合、氧化剂与还原剂混合无危险时,可用中和法或氧化还原法,每次各取少量分次混合后再排放。②对于含重金属(如铅、汞或镉等)离子的废液,可利用沉淀法进行处理。将沉淀物(如硫化物或氢氧化物等)从溶液中分离,并作为废渣处理;在确定溶液中不含重金属离子后,再将溶液排放。③对于有机废液,具有回收利用价值的,可以用溶剂萃取、分液后回收利用,或直接蒸馏,回收特定馏分。不需要回收利用的,可用焚烧法处理(注意:含卤素的有机废液焚烧后的尾气处理具有特殊性,应单独处理)。(2)废渣的处理。①易燃物(如钠、钾、白磷等)若随便丢弃易引起火灾,中学实验室中可以将未用完的钠、钾、白磷等放回原试剂瓶。②强氧化剂(如KMnO4、KClO3、Na2O2等)固体不能随便丢弃,可配成溶液或通过化学反应将其转化为一般化学品后,再进行常规处理。③对于实验转化后的难溶物或含有重金属的固体废渣,应当集中送至环保单位进一步处理。4.实验室一般安全事故的预防方法(1)防爆炸:点燃可燃性气体(如H2、CO、CH4等)或用可燃性气体加热,反应之前必须检验气体的纯度。(2)防暴沸:加热液体沸腾的实验,都要加沸石或碎瓷片防止暴沸。(3)防倒吸:在加热条件下制备气体或将气体通入溶液中反应时,要防止因气压锐减而使液体倒吸入热的反应仪器中。(4)防失火:实验室中的可燃物质一定要远离火源。(5)防中毒:有毒气体的实验要在通风橱中进行,并进行尾气处理。如Cl2、SO2用NaOH溶液吸收。五、实验方案的设计与评价1.可行性角度:分析实验原理是否正确、可行;实验操作是否安全、合理;实验步骤是否简单、方便;实验效果是否明显、准确。2.绿色化学角度:实验过程中是否造成环境污染;原料是否无毒、安全、易得;原料利用率是否较高;反应速率是否较快。3.安全性角度:净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防止液体倒吸;进行某些易燃易爆实验时要防爆炸;防氧化(如FeSO4等)、防吸潮(如CaO等);污染性的气体要进行尾气处理;有粉末状态物质参加的反应要注意防止导气管堵塞。4.规范性角度:仪器组装与拆卸顺序相反;实验操作顺序;试剂加入顺序;实验方法使用顺序等。实战演练·微知著1.(2021年7月浙江学考第13题)下列说法不正确的是(

)A.实验未用完的钠和钾可放回原试剂瓶B.可通过盛有浓硫酸的洗气瓶除去氨中的水蒸气C.容量瓶在使用前需检查是否完好,瓶口处是否漏水D.轻微烫伤或烧伤时,可先用洁净的冷水处理,降低局部温度【解析】NH3通过盛有浓硫酸的洗气瓶会被吸收。故选B。【答案】B2.(2021年7月浙江学考第25题)下列根据实验操作和现象得出的结论不正确的是(

)选项实验操作和现象结论A将淀粉和稀硫酸混合加热,冷却后加入NaOH溶液至碱性,再加入少量新制的Cu(OH)2,加热,有砖红色沉淀产生