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文档简介
PAGEPAGE48人教版高中化学教材必修一第一章从实验学化学第一节粗盐的提纯和验纯、蒸馏和萃取(水、碘)第二节配制NaCl溶液第二章化学物质及其变化第一节第二节离子反应实验(CuSO4、NaCl、BaCl2、NaCO3、NaOH溶液)第三节第三章金属及其化合物第一节钠的性质实验、铝和NaOH反应实验第二节金属氧化物与盐酸反应、Fe(OH)3生成实验、Al(OH)3两性实验、焰色反应第三节第四章非金属及其化合物第一节Na2SiO3性质实验第二节氯气与氢气反应、氯水漂白作用、氯离子检验第三节SO2性质实验第四节浓硫酸与铜反应、氨水喷泉实验必修二第一章物质结构元素周期率第一节卤素单质间的置换反应第二节“科学探究:钾、钠、镁活拨性比较”第三节钠与氯气反应第二章化学反应与能量第一节放热反应与吸热反应(HCl+Al、Ba(OH)2+NH4Cl、HCl+NaOH)第二节铜锌原电池第三节化学反应速率影响因素(H2O2、FeCl3)、化学反应限度实验(CaCL2、Na2SO4、Na2CO3)第三章有机化合物第一节“科学探究:甲烷的取代反应”第二节“科学探究:乙烯的制取及性质实验”、苯的性质实验第三节乙醇与钠的反应、乙醇燃烧、乙醇酯化第四节糖和蛋白质特征反应第四章化学与可持续发展第一节铝热反应、海带中碘元素检测第二节人教版高中化学教材实验(必修1)第一章从实验学化学【实验1-1】实验内容:步
骤现
象
(1)溶解:称取约4g粗盐加到盛有约12mL水的烧杯中,边加边用玻璃棒搅拌,直至粗盐不再溶解为止
固体食盐逐渐溶解而减少,食盐水略显浑浊
(2)过滤:将烧杯中的液体沿玻璃棒倒入过滤器中,过滤器中的液面不能超过滤纸的边缘。若滤液浑浊,再过滤一次
不溶物留在滤纸上,液体渗过滤纸,沿漏斗颈流入另一个烧杯中
(3)蒸发:将滤液倒入蒸发皿中,然后用酒精灯加热,同时用玻璃棒不断搅拌溶液,待出现较多固体时停止加热
水分蒸发,逐渐析出固体思考分析:仅通过溶解、过滤、蒸发得到的固体仍然是不纯的食盐,因为从海水晒制的粗盐中除含有不溶于水的泥沙等杂质外,还含有可溶性的CaCl2、MgCl2及一些硫酸盐,这些杂质也被溶解,且过滤时进入滤液。检验这些离子存在的方法,可从分析它们盐在水中的溶解性得出。大多数硫酸盐都溶于水,而硫酸钡不溶于水,所以可用BaCl2溶液来检验硫酸盐。但钡盐除BaSO4外,还有BaCO3等,BaSO4不溶于稀盐酸,BaCO3等溶于稀盐酸。所以,检验硫酸盐时应先加入稀盐酸,再加入BaCl2溶液,若产生的沉淀不溶于稀盐酸,则存在硫酸盐。同理,可用Na2CO3溶液检验CaCl2,用NaOH溶液检验MgCl2。【实验1-2】实验内容:取【实验1-1】得到的盐约0.5克放入试管中,向试管中加入约2ml水配成溶液,先滴入几滴稀硝酸使溶液酸化,然后向试管中滴入几滴BaCl2(氯化钡)溶液。观察现象。思考分析:在进行物质检验时,一般先对试样的外观进行观察,确定其颜色、状态、气味等,然后准备试样进行检验。当试样是固体时,一般应将固体试样溶解,观察溶解后溶液的颜色、在溶解过程中有无气体产生、有无沉淀生成以及沉淀的颜色等。如需要加鉴别试剂检验时,应从溶液中取出一小部分,再滴加几滴试剂进行检验,观察现象。检验硫酸根离子所用的试剂是BaCl2溶液、稀盐酸(或稀硝酸)。加入顺序可先加酸、再加BaCl2溶液,也可先加BaCl2溶液、再加酸。实验现象:若先加酸、再加BaCl2溶液,则有白色沉淀生成即说明有SO42-存在;若先加BaCl2溶液、再加酸,应是有白色沉淀生成,加酸后沉淀不溶解证明含有SO42-。【实验1-3】实验内容:实验现象1.在试管中加入少量自来水,滴入几滴AgNO3溶液和几滴稀硝酸。2.在烧杯中加入约1/3体积的自来水,再加入几粒沸石(或碎瓷片),按图1-4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,用锥形瓶收集约10ml液体,停止加热。3.取少量蒸馏出的液体加入试管中,然后加入几滴AgNO3溶液和几滴稀硝酸。(得到的液体中有Cl-吗?)图1-4思考分析:实验室制取蒸馏水的目的是通过蒸馏除去水中的杂质。所以,本实验的设计是,先检验自来水中含有氯离子,然后将自来水蒸馏,再检验所得的蒸馏水中是否含有氯离子。若蒸馏后的水中检验不出氯离子,则说明自来水中的氯离子已通过蒸馏除去。由于【实验1-1】、【实验1-2】只介绍了SO42-的检验(讨论了Ca2+、Mg2+的检验),在做此实验前应先讨论实验的目的、氯离子的检验方法和蒸馏装置特点,再进行实验。实验中各步的现象可参照下表:实
验现
象(1)自来水中氯离子的检验加AgNO3溶液后有白色沉淀,再加稀硝酸,沉淀不溶解。(2)蒸馏,制蒸馏水加热,烧瓶中水温升高至100℃(3)检验蒸馏水中是否含有氯离子加AgNO3溶液和稀硝酸,蒸馏水中无沉淀。【实验1-4】实验内容:(1)用量筒量取10ml碘的饱和水溶液,倒入分液漏斗,然后再注入4ml四氯化碳,盖好玻璃塞;(2)用右手压住分液漏斗口部,左手握住活塞部分,把分液漏斗上倒转过来用力振荡;(3)将分液漏斗放在铁架台上,静置。(4)待液体分层后,将分液漏斗上的玻璃塞打开,或使塞上的凹槽(或小孔)对准漏斗上的小孔,再将分页漏斗下面的活塞打开,使下层液体慢慢流出。思考分析:实验前介绍萃取的原理和萃取、分液的专用仪器──分液漏斗;讲清加萃取剂、用力振荡、分液前打开玻璃塞、分液时控制活塞等操作的目的。实验现象:(1)加四氯化碳时,四氯化碳不溶于水,密度比水的大,在下层;(2)用力振荡的目的是使水与四氯化碳充分混合;(3)静置后四氯化碳层变紫色,水层黄色变浅或接近无色。【实验1-5】实验内容:配制100ml1。00mol/LNaCl溶液。(1)计算需要NaCl固体的质量;(2)根据计算结果,称量NaCl固体;(3)将称好的NaCl固体放入烧杯中,用适量蒸馏水溶解。(4)将烧杯中的溶液注入容量瓶,并用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁2-3次,洗涤液也都注入容量瓶。轻轻晃动容量瓶,使溶液混合均匀。(5)将蒸馏水注入容量瓶,液面离容量瓶颈刻度线下1-2cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至液面与刻度线相切。盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。思考分析:(1)选用配制NaCl溶液,是因为NaCl价廉。配制100mL,也是考虑所配的NaCl溶液用处不大,减少浪费。目前有的学校条件比较好,配备了分析天平,可用分析天平来称量。若用托盘天平,可向学生简单说明感量问题即可。此实验的目的是使学生学习配制溶液的方法和技能。(2)教学中教师可以先演示,然后学生再进行实验。(3)学生实验后可进行一些误差分析。第二章化学物质及其变化【实验2-1】实验内容:实验现象1.向盛有5mlCuSO4溶液的试管里加入5ml稀NaCl溶液2..向盛有5mlCuSO4溶液的试管里加入5mlBaCl2溶液思考分析:CuSO4溶液、NaCl溶液、BaCl2溶液的浓度选用0.1mol/L。【实验2-2】实验内容:(1)向盛有5mlNaSO4溶液的试管里加入5mlBaCl2溶液,观察溶液的变化;(2)向盛有5mlNaCO3溶液的试管里加入5ml盐酸,在试管口迅速套上一个气球,观察实验现象;(3)向盛有5mlNaOH稀溶液的试管里加入几滴酚肽溶液,再用滴管向试管里慢慢滴入稀盐酸,至溶液恰好变色为止。思考分析:BaCl2溶液、Na2SO4溶液、Na2CO3溶液、NaOH溶液的浓度选用0.1mol/L。第三章金属及其化合物【实验3-1】实验内容:取一小块金属纳,用滤纸吸干表面的煤油后,用刀切去一端的外皮,这时可以看到纳的真面目。观察钠的表面的光泽和颜色。新切开的钠的表面在空气中会不会发生变化?思考分析:切开金属钠前先观察钠的表面,以便与切后进行比较。切割金属钠在玻璃片上进行,切口处可观察到银白色光泽,暴露在空气中很快变暗。这一实验不仅说明钠具有金属光泽,而且还说明钠质软。放置后钠表面变暗或久置生成一层厚的物质是氧化钠。观察钠的金属光泽还可以用以下方法:(1)取两支口径不同而长短适当的试管,一支试管较小,可以紧密地放到另一支试管里而不留下较多空隙。先在口径较大的试管里注入1mL洁净的煤油,取金属钠一小块(黄豆大小),除去表面已经发生变化的部分,露出金属光泽,放入盛有煤油的试管里。在试管底部缓缓加热,等钠熔化后,插入较小口径的试管,把钠压挤在两个试管之间,成为一个薄层,钠的颜色和光泽就清楚地显现出来。然后在两支试管口间的缝隙涂上石蜡,以隔绝空气。这样可使钠的光泽在较长的时间内不致消失。(2)选取一根管壁较薄的玻璃管,用布包裹着玻璃管像使用钻孔器一样,慢慢地钻入大的钠块里,使管中填有一段银白色的金属钠。用玻璃棒把钠推到管的中央,然后用蜡封好玻璃管的两端,样品可以长期保存和使用。实验现象:取出的金属钠表面有一灰黄色层,切开后的切口处露出银白色光泽。切口在空气中露置一会儿,会逐渐变暗。久置表面还会形成溶液,再变成白色粉末。【实验3-2】实验内容:把小块钠放在坩锅上加热,有何现象?思考分析:1.钠的燃烧实验在坩埚里进行比较规范。在石棉网上或蒸发皿里进行也比较安全,而且现象的能见度较大。如在火焰上方罩一个干燥的小烧杯,还可以看到烧杯壁上附着的淡黄色的Na2O2。2.做此实验时应注意,钠开始燃烧后立即撤掉酒精灯。实验现象:可观察到钠先熔化后燃烧,燃烧时火焰呈黄色,最后留下的固体呈淡黄色。【实验3-3】实验内容:在烧杯中加一些水,滴几滴酚肽溶液,然后把一小块钠放入水中。思考分析:1.钠与水的反应若在烧杯中进行,可让学生完成,但烧杯口上应盖一张塑料片,以防止钠反应时钠块或液体飞溅伤人。应提示学生观察反应时钠所处的部位、形态、钠球的运动和大小变化情况、周围水雾的产生和发出的响声,以及溶液的颜色变化等。如果教师演示,最好用玻璃水槽代替烧杯,用投影仪投影,以利于学生观察实验现象。2.可补充钠与水反应收集气体的实验,以验证反应生成的气体是氢气。实验现象:钠浮在水面,熔成小球并在液面上迅速游动;钠球周围有水雾,有时可能有火花,或伴有爆鸣声;钠球在反应中逐渐变小,最后消失;加有酚酞的溶液变成红色。【实验3-4】实验内容:在2支小试管里分别加入5ml盐酸和5mlNaOH溶液,再分别放入一小段铝片。观察实验现象。过一段时间后将点燃的木条分别放在2支试管口,你看到什么现象?思考分析:若要检验铝分别与盐酸、NaOH溶液反应放出的气体是氢气,盐酸和NaOH溶液的浓度应稍偏大,如可用6mol/L的盐酸和30%的NaOH溶液,要保证氢气产生的一定速率和一定数量。将点燃的木条放在试管口可观察到蓝色火焰,但不明亮,用爆鸣的检验方法成功率比较高。铝片不宜太纯。在反应中可观察到开始反应较慢,后来渐渐加快,这是因为开始时是铝表面的氧化膜先发生作用,氧化膜反应完以后才有H2产生,而且随着反应的进行,温度升高,反应速率也加快。实验现象:铝分别放入盐酸、NaOH溶液中有气泡产生,将点燃的木条放在试管口,可观察到蓝色火焰。【实验3-5】实验内容:图3-12在三支试管里分别装入少量MgO、Fe2O3、CuO粉末的试管中,加入盐酸,振荡。思考分析:结合图3-12,实验前和实验时要引导学生注意观察金属氧化物和与盐酸反应后生成溶液的颜色,加深对这几种金属氧化物和相应的盐溶液颜色的印象,并将观察到的现象填入表中。金属氧化物与盐酸的反应速率与盐酸浓度有关。一般盐酸浓度约为1mol/L比较适宜,溶解效果较好。实验现象:白色的MgO粉末溶于盐酸生成MgCl2无色溶液,红棕色的Fe2O3粉末溶于盐酸生成黄色的FeCl3溶液,黑色的CuO粉末溶于盐酸生成蓝绿色的CuCl2溶液。【实验3-6】实验内容:在两支试管里分别加入少量FeCl3和FeSO4溶液,然后滴入NaOH溶液。思考分析:用吸有NaOH溶液的胶头滴管垂直从盛有FeCl3、FeSO4溶液的试管口滴入NaOH溶液,可以观察到FeSO4溶液中产生的沉淀迅速变化。分析原因,然后再改进实验:将吸有NaOH溶液的长滴管伸入到FeSO4溶液的液面下,挤出NaOH溶液,观察现象;或向盛有FeSO4溶液的试管里加入少量煤油,以隔绝空气,再将吸有NaOH溶液的长滴管伸入到FeSO4溶液的液面下,挤出NaOH溶液,观察现象。实验现象:在FeCl3溶液中滴入NaOH溶液生成红褐色的Fe(OH)3沉淀;在FeSO4溶液中滴入NaOH溶液,先生成白色絮状的Fe(OH)2,而后迅速变为灰绿色,最后变为红褐色的Fe(OH)3沉淀。【实验3-7】实验内容:在试管里加入10ml0.5mol/LAl2(SO4)3溶液,滴加氨水,生成白色胶状物质。继续滴加氨水,直到不再产生沉淀为止。思考分析:可让学生逐滴加入氨水,振荡,观察沉淀的生成、沉淀的胶状和沉淀量的增加,形成胶状沉淀的概念。静置一会儿,观察沉淀沉降的情况,了解胶状沉淀的性质,为解释明矾能吸附色素和净水的原理埋下伏笔。继续加氨水稍过量,沉淀不溶解,说明Al(OH)3不溶于弱碱。在此基础上,可补充Al(OH)3吸附色素的实验。实验现象:在Al2(SO4)3溶液中滴加氨水有白色胶状沉淀生成。【实验3-8】实验内容:将[实验3-7]制得的Al(OH)3沉淀分装在两支试管里,分别加入盐酸和NaOH溶液,边加边振荡,观察现象。思考分析:结合教科书分析反应产物,得出两性氢氧化物的概念。实验现象:Al(OH)3沉淀中加盐酸或NaOH溶液,沉淀都消失。【实验3-9】实验内容:把焊在玻璃棒上的铂丝(或用光洁无锈的铁丝)放在酒精灯(最好用煤气灯)外焰里灼烧,直至与原来的火焰颜色相同为止。用铂丝或铁丝蘸取碳酸钠溶液,在外焰上灼烧,观察火焰的颜色。将铂丝或铁丝用盐酸洗净后,在外焰上灼烧直至没有颜色时,再蘸取碳酸钾做相同的实验,此时要透过蓝色钴玻璃观察火焰的颜色。思考分析:1.火源最好用喷灯、煤气灯,因酒精灯火焰略带黄色,喷灯的火焰温度高,而且无色。2.做焰色反应实验前,铂丝(或无锈铁丝)应灼烧到无色。也可先用盐酸清洗,再灼烧至无色。3.做钾盐的焰色反应实验时,要透过蓝色钴玻璃片进行观察。蓝色玻璃片能吸收黄光,能排除钠盐的干扰。没有蓝色钴玻璃片,可用幻灯片涂上蓝色颜料代替。一些改进实验:(1)用甲醇配制金属盐溶液,装入喷雾器向火焰处喷射,焰色明显。(2)将粉笔先吸足酒精,再点燃,在火焰上进行焰色反应实验,现象很明显。实验现象:焰色反应的颜色为:钠盐呈黄色、钾盐呈紫色、钙盐呈砖红色、锶盐呈洋红色、铜盐呈绿色。第四章非金属及其化合物【实验4-1】实验内容:在试管中加入3-5ml饱和NaSiO3溶液,滴入1-2滴酚肽溶液,再用胶头滴管逐滴加入稀盐酸,边加边振荡,至溶液红色变浅并接近消失时停止。静置。仔细观察变化过程及其现象。思考分析:控制溶液混合物的酸碱性是制取硅酸凝胶的关键。盐酸的浓度以6mol/L为宜。在饱和Na2SiO3溶液中,滴加酚酞溶液呈红色。逐滴加入稀盐酸,待溶液红色变浅并接近消失时,有透明的硅酸凝胶产生。【实验4-2】实验内容:取两个小木条或者滤纸条,分别放入蒸馏水和饱和NaSiO3溶液中,使之充分吸湿、浸透,取出稍沥干(不再滴液)后,同时分别在酒精灯外焰点燃。思考分析:若无硅酸钠溶液,可用市售的水玻璃代替。一定要使小木条或滤纸条反复浸透。水浸过的滤纸或小木条,当水分蒸发后就燃烧。硅酸钠溶液浸过的滤纸或小木条,当水分蒸发后不易燃烧(滤纸只起泡)。【实验4-3】实验内容:在空气中点燃H2,然后把导管伸入盛满氯气的集气瓶中。观察现象。思考分析:盛氯气的集气瓶要干燥。瓶中的氯气要浓,为了防止氯气逸散,可在集气瓶口涂一点凡士林,使玻璃片与瓶口更密合。因为这是第一个关于氯气性质的实验,实验时要提醒学生注意观察氯气的颜色(黄绿色),并注意氢气在空气里燃烧与在氯气里燃烧火焰的颜色是不同的。【实验4-4】实验内容:将有色纸条或布条、有色花瓣放入盛有1/3容积新制氯水的广口瓶中,盖上玻璃片。观察现象。思考分析:色布的颜色最好是自行染上的。可取白纱布条,用红墨水染成红色,晾干备用。【实验4-5】实验内容:将有色纸条或布条、有色花瓣放入盛满干燥氯气的集气瓶中,盖上玻璃片。观察现象。思考分析:实验时所用氯气和有色布条一定要干燥。为此,从气体发生器出来的气体要经过装有浓硫酸的洗气瓶,干布条要用临时烘干的。建议增加一个氯气与水反应和氯气与碱反应的对比实验。操作方法如下:取两个装有氯气的集气瓶,先让学生观察氯气的颜色。然后向一个瓶中注入少量水(约5mL),向另一个瓶中注入等体积的浓氢氧化钠溶液,振荡。片刻后,对比瓶里氯气的颜色(注入碱液的瓶里黄绿色褪去,而注入水的瓶里的氯气的黄绿色变化不明显)。【实验4-6】实验内容:在5支试管中分别加入2-3ml稀盐酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液、自来水、蒸馏水,然后各滴入几滴AgNO3溶液,观察现象。然后再分别加入少量稀硝酸。观察现象。思考分析:此实验中,地区不同,自来水中滴入AgNO3溶液的现象可能不同。稀盐酸和NaCl溶液中加入AgNO3溶液都产生白色沉淀,再加稀硝酸,沉淀不溶解。Na2CO3溶液中加入AgNO3溶液产生白色沉淀,再加稀硝酸,沉淀溶解,且放出气泡。【实验4-7】实验内容:把盛有二氧化硫气体的试管倒立在水中,在水面下打开胶塞,观察试管内水面的上升。待水面高度不再变化时,在水下用胶塞塞紧试管口,取出试管,用pH试纸测定测定溶液的酸碱度。在试管里保留1/3的溶液,滴入1-2滴品红溶液,振荡,观察颜色变化。加热试管,再观察。在实验过程中,你是否闻到什么气味?思考分析:演示该实验时,应注意:1.收集二氧化硫的试管要干燥,气体要收集满,否则液面上升不多,液体变色不明显。2.可用亚硫酸钠与酸反应来制备二氧化硫。3.品红溶液的质量分数不能太大,以0.01%左右为宜,并使溶液显酸性。4.二氧化硫并不能漂白所有的有色物质,它只能漂白某些有色物质。因此,应预先试验它的漂白效果。【实验4-8】实验内容:在试管里加入2ml浓硫酸,用带导管和一个小孔的胶塞塞紧,从孔中插入一根铜丝,加热。把放出的气体通入品红溶液或紫色石蕊溶液中。观察反应现象。拔出铜丝,冷却后,把试管里的液体慢慢倒入盛有少量水的另一支试管里,观察溶液的颜色。思考分析:该实验只有在持续加热时,才有稳定的SO2气流。反应完毕,冷却后,把试管里的液体慢慢倒入另一支盛有少量水的试管里,可观察到溶液呈现蓝色。在做这个实验时,试管底部往往会出现黑色沉淀物,溶液也显得发黑,持续加热的时间长一些,颜色可变浅。由于反应复杂,不宜过多介绍。此实验也可稍作改进(如图4-1)。改进后的实验可证明SO2的产生;证明SO2溶液为酸性;证明SO2不能漂白石蕊溶液;强调尾气处理的方法。现象:浓硫酸与铜在加热时能发生反应,放出能使紫色石蕊溶液变红或使品红溶液褪色的气体。反应后生成物的水溶液显蓝色。图4-31【实验4-9】实验内容:如图4-31,在干燥的圆底烧瓶里充满氨气,用带有玻璃管和滴管(滴管里预先吸入水)的塞子塞紧瓶口。倒置烧瓶,使玻璃管插入盛有水的烧杯(预先在水里滴入少量酚肽溶液)。轻轻挤压滴管,使少量水进入烧瓶。观察并描述现象。思考分析:做此实验时应注意:1.装置要密闭不漏气。2.圆底烧瓶要干燥。3.烧瓶里的氨气要充满。实验中所用的氨气可用以下方法得到:1.用NH4Cl与Ca(OH)2共热制氨气。注意首先要检查Ca(OH)2是否变质〔长期存放的Ca(OH)2可能会部分变成CaCO3〕,最好用新制的Ca(OH)2。为防止生成氨合物,Ca(OH)2要过量,NH4Cl与Ca(OH)2的质量比以5∶8为宜。如果用(NH4)2SO4代替NH4Cl,则二者的质量比以1∶1为宜。如果用粉末状的生石灰代替Ca(OH)2,制得的氨气比较干燥。2.加热浓氨水制氨气。在烧瓶中加入2~4mL浓氨水,加热即可得到氨气。此法也可用于做喷泉实验。3.在常温下,用浓氨水与固体烧碱混合制氨气。方法是:在分液漏斗中加入浓氨水,在锥形瓶中加入少量固体氢氧化钠(约一小药匙),按图4-2所示安装好装置。将浓氨水慢慢滴入锥形瓶,待冒出较多的气泡时,用向下排气法收集氨气。实验时要控制好浓氨水的滴入速度,分液漏斗的活塞不要开得太大,以免产生氨气过多而冲开锥形瓶的塞子。此法的装置和操作都很简便,而且制得的氨气浓度也比较大,做“喷泉”实验效果比较好。图4-2
制取氨气现象:烧杯里的水由玻璃管进入烧瓶,形成喷泉,烧瓶内液体呈红色。人教版高中化学教材实验(必修2)第一章物质结构元素周期律【实验1-1】实验内容:实验现象化学方程式1.将少量新制的饱和氯水分别加入盛有NaBr溶液和KI溶液的试管中,用力振荡后加入少量四氯化碳,振荡、静置。2.将少量溴水加入盛有KI溶液的试管中,用力振荡后加入少量四氯化碳,振荡、静置。思考分析:教材中此实验是分步进行,饱和氯水会挥发出氯气造成污染。可尝试改进设计实验如下,操作方便,对比性强,现象明显,且无有毒气体逸出。(1)实验装置(如图1-1)。(2)实验操作:①向U形管中加入约2g高锰酸钾粉末;取一根5mm×150mm的玻璃管,插入橡皮塞中,在图1-1所示实验装置中的“4、5、6”处贴上滤纸小旗,分别滴3滴淀粉KI溶液、饱和KI溶液、溴化钠溶液(从上到下)。另取一同样的玻璃管,两端各塞入一小团脱脂棉,在1和2处脱脂棉上分别滴入淀粉KI溶液和饱和NaBr溶液,并在两端分别接一橡皮管(带夹子);在3处装入吸有NaOH溶液的脱脂棉。按图1-1的装置连接。②滴加浓盐酸,即可看到有黄绿色的氯气产生,与小旗接触后,由下至上依次出现:蓝色、紫黑色、红棕色。打开1、2处的夹子,当氯气恰好上升到2位置,保持一会儿即夹住2处,不使氯气上升。③【实验1-2】实验内容:取一块绿豆大的金属钠(切去氧化层),用滤纸吸净煤油,放在石棉网上,用酒精灯微热。待钠熔成球状时,将盛有氯气的集气瓶迅速倒扣在钠的上方,观察现象。思考分析:钠和氯气反应实验的改进建议及说明:1.教材中演示实验的缺点:(1)钠预先在空气中加热,会生成氧化物,影响钠在氯气中燃烧;(2)预先收集的氯气在课堂演示时可能不够;(3)实验过程中会产生少量污染。2.改进的装置(如图1-2)。3.实验步骤:(1)取黄豆大的钠,用滤纸吸干表面的煤油放入玻璃管中,按图示安装好;(2)慢慢滴入浓盐酸,立即剧烈反应产生氯气;(3)先排气至管内有足够氯气时,加热钠,钠熔化并燃烧。4.实验现象:钠在氯气中剧烈燃烧,火焰呈黄色且有白烟,反应停止后,管壁上可观察到附着的白色固体。5.改进实验的优点:(1)整个实验过程中氯气保持一定浓度和纯度,避免发生副反应。(2)安全可靠,污染少。6.实验条件控制:(1)高锰酸钾要研细;(2)盐酸质量分数为30%~34%第二章化学反应与能量【实验2-1】实验内容:在试管中加入2-3ml6mol/L的盐酸,再插入用砂纸打磨光的铝条。观察现象,并用温度计测量溶液的变化。思考分析:实验要点:铝与稀酸和弱酸反应现象不明显,常常需要加热,所以要选择强酸且浓度不要太低。尽量使用纯度好的铝条,反应前要用砂纸打磨光亮,这样进行实验时,用手触摸才能明显感觉到反应放热,用温度计测量效果会更好。实验目的
1.了解铝与盐酸反应中热量变化的情况;
2.学会观察和测定化学反应中热量变化的方法。实验要求
组内成员共同合作完成下列三个栏目中所要求的学习任务。实验活动时间:
小组成员姓名:
思考与讨论1.铝与盐酸反应的化学方程式:
。2.在反应过程中你将能看到什么现象?3.用眼睛不能直接观察到反应中的热量变化,你将采取哪些简单易行的办法来了解反应中的热量变化?4.要明显的感知或测量反应中的热量变化,你在实验中应注意哪些问题?实验记录实验步骤*眼睛看到的现象用手触摸的感觉用温度计测量的数据在一支试管中加入2~3mL6mol/L的盐酸溶液
向含有盐酸溶液的试管中插入用砂纸打磨光的铝条
结论
【实验2-2】实验内容:将约20gBa(OH)2•8H2O晶体研细后与约10gNH4Cl晶体一起放入烧杯中,并将烧杯放在滴有几滴水的玻璃片或小木板上,用玻璃棒快速搅拌,闻气味,用手触摸杯壁下部,试着用手拿起烧杯,观察现象。思考分析:实验要点:这个实验成功的关键是在短时间内反应充分进行,使体系温度快速降低,将玻璃片上的水凝固。实验中要注意两点:(1)将Ba(OH)2·8H2O晶体研磨成粉末,以便与NH4Cl晶体充分接触;(2)由于该反应属于固相反应,一定要在晶体混合后立即用玻璃棒快速搅拌混合物,以使它们很快起反应;(3)反应放出有刺激性气味的氨气,会造成学习环境的污染,所以要注意对氨气的吸收。建议实验探究过程如下:(一)提出研究的题目在常温下氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应过程中能量的变化。(二)收集实验证据1.阅读教材并根据已有知识设计实验方案和实验步骤如下:图2-1
氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应实验步骤实验现象得出结论将晶体混合后立即用玻璃棒快速搅拌混合物有刺激性气味的气体产生,该气体能使湿润的紫色石蕊试纸变蓝有NH3气生成用手触摸烧杯下部感觉烧杯变凉反应吸热用手拿起烧杯烧杯下面的带有几滴水的玻璃片(或小木板)粘到了烧杯底部反应吸收热量使体系温度降低,使水结成冰将粘有玻璃片的烧杯放在盛有热水的烧杯上一会儿再拿起玻璃片脱离上面烧杯底部冰融化反应完后移走烧杯上的多孔塑料片,观察反应物混合物成糊状有水生成2.用化学方程式表示上述反应:Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl==BaCl2+2NH3↑+10H2O【实验2-3】实验内容:在50ml烧杯中加入20ml2mol/L的盐酸,测其温度。另用量筒量取20ml2mol/LNaOH溶液,测其温度,并缓慢地倾入烧杯中,边加边用玻璃棒搅拌。观察反应中溶液温度的变化过程,并做好记录。思考分析:建议将教材中的实验改为下列三组对比实验。实验要点:通过三组强酸和强碱之间的反应对比实验,定性的抽象出“中和热”概念。在实验中要注意:(1)三组实验所处条件要相同,如使用的仪器、外界环境中温度和压强要相同;(2)三组实验酸和碱的用量要相同,以保证生成水的量相同;(3)控制相同的反应时间。三个学生分成一组进行实验,其中每个学生做一个实验并记录现象和数据,供组内交流、比较使用,然后讨论得出结论。最后向全班汇报,进行组间交流。步骤一:三个学生各取一个大小相同的试管,分别做一个实验并记录实验现象和数据。步骤二:汇总实验现象和数据并列表比较。
反应物
及用量酸HNO350mL1mol/LHCl50mL1mol/LHCl50mL1mol/L碱
NaOH50mL1mol/LNaOH50mL1mol/LKOH50mL1mol/L
混合前温度室温室温室温混合后温度t1t2t3
结
论HNO3与NaOH发生中和反应时放热HCl与NaOH发生中和反应时放热HCl与KOH发生中和反应时放热对实验进行
归纳和概括强酸与强碱发生中和反应时放出热量
步骤三:对实验进行原理性抽象──为什么强酸与强碱发生反应时都会放出热量?本质分析──三个反应的化学方程式和离子方程式分别为:
HNO3+NaOH=NaNO3+H2O,H++OH-=H2O
HCl+NaOH=NaCl+H2O,H++OH-=H2O
HCl+KOH=KCl+H2O,H++OH-=H2O【实验2-4】实验内容:将锌片和铜片用导线连接(导线中间接入一个电流表),平行插入盛有稀硫酸的烧杯中(如图2-9)观察现象。图2-9思考分析:实验要点:1.实验中使用铜片的面积要大一些,便于学生观察。使用的锌片越纯越好,这样可以减少锌片上的气泡。2.如果使用物理示教电流计,应选择好量程,使指针偏转较大同时又不烧毁电流计。用发光二极管代替电流计,可以提高学生的学习兴趣。实验过程:实验序号①步骤要求在一支试管中加入少量稀硫酸和一小粒纯锌粒实验现象
用化学方
程式解释
实验现象
思考问题
寻找答案1.反应中,哪种物质失电子?哪种物质得电子?
2.Zn是通过什么途径将电子转移给溶液中H+的?
3.想什么办法使Zn与H+分开,不让H+直接在Zn表面得电子?列出你对
问题3的
想
法
实验序号②步骤要求在另一支试管中加入少量稀硫酸和一小粒纯锌粒,再将一根粗铜丝插入试管,观察一会儿,使铜丝与锌粒接触,观察现象实验现象
用化学方
程式解
释实验现象
思考问题寻找答案1.反应中,哪种物质失电子?哪种物质得电子?
2.Zn是通过什么途径将电子转移给溶液中H+的?
3.H+得到的电子是Cu失去的吗?Cu在这个过程中起什么作用?
4.想什么办法让这种电子的转移变成电流?列出你对
问题4的
想
法
实验序号③步骤要求将锌片和铜片用导线连接,平行插入盛有稀硫酸的烧杯中,观察现象实验现象
写化学方程
式或解释
实验现象
思考问题
寻找答案1.反应中,哪种物质失电子?哪种物质得电子?
2.电子从Zn到溶液中H+经历了哪些途径?
3.导线在这个过程中起什么作用?
4.你怎样才能知道导线中有电子流过?怎样才能知道导线中电子流动方向?组内交流
列出想法
实验序号④步骤
要求将锌片和铜片用导线连接,在导线中间接入一个电流计,平行插入盛有稀硫酸的烧杯中,观察现象。将锌片和铜片用导线反接电流计再做实验,观察现象实验
现象
解释实
验现象
思考问题
寻找答案1.反应中,哪种物质失电子?哪种物质得电子?
2.电子从Zn到溶液中H+经历了哪些途径?
3.电流计在这个过程中起什么作用?
4.你认为这个过程中能量的转化关系是怎样的?组内交流
列出想法
【实验2-5】【实验2-6】实验内容:(1)在两支大小相同的试管中,装入2-3ml约5%的H2O2溶液,分别滴入1-2滴1mol/LFeCl3溶液。待试管中均有适量气泡出现时,将其中一支试管放入盛有5℃左右冷水的烧杯中;另一支试管盛有40(2)在3支大小相同的试管中各装入2-3ml约5%的H2O2溶液,再向其中两支试管中分别加入少量MnO2粉末、1-2滴1mol/LFeCl3溶液。对比观察实验现象。思考分析:实验要点:1.实验使用的双氧水浓度不能过大,防止产生气体过多和过快。2.由于是对比实验,所以注意反应物的用量要尽可能的相同,试管规格也要相同。3.为增加实验的趣味性,可以进行实验改进,如:使用气球或盛有红墨水的压力玻璃管等。1.反应原理探究
实验题目双氧水分解反应实验步骤在一支试管中加入2~3mL约5%的H2O2,然后滴加1~2滴1mol/L的FeCl3溶液待试管中产生大量气泡时,用带火星的火柴梗检验产生的气体实验现象
用化学方程式解释实验现象
思考问题
寻找答案1.通过观察什么现象来判断该反应进行得快慢?
2.还有哪些其他办法观察该化学反应速率?列出你对
问题的
想
法
2.温度对化学反应速率影响的实验探究根据所给出的仪器和药品设计实验方案、步骤和装置。①按下列装置和实验步骤进行对比实验。②记录现象。③处理分析实验现象。④得出结论。操作方法:在三支相同的试管中分别加入2~3ml约5%的H2O2,然后在每一支试管中滴加2滴1mol/L的FeCl3溶液后立即套上气球(大小相同)。等三支试管上的气球大小差不多相同时,同时置于三个烧杯中观察现象。3.催化剂对化学反应速率影响的实验探究根据所给出的仪器和药品设计实验方案、步骤和装置。①按下列装置和实验步骤进行对比实验。②记录现象。③处理分析实验现象。④得出结论。操作方法:在三个相同的带活塞的漏斗中分别加入2~3mL约5%的H2O2,然后在一支试管中滴加2滴1mol/L的FeCl3溶液,另一支试管中加入少量MnO2固体。同时向三支试管中放入漏斗中的全部溶液,观察红墨水上升情况。【实验2-7】实验内容:在盛有3~4mL1mol/L的CaCl2溶液的试管中加入1mol/L的Na2SO4溶液,至不再有沉淀产生为止。静置。汲取上层清液(或将过滤后的滤液)置试管中,加入适量的1mol/L的Na2CO3溶液。思考分析:活动过程设计
实验步骤向3~4mL1mol/L的CaCl2溶液中滴入1mol/L的Na2SO4溶液实验现象
化学方程式
离子方程式
小组讨论
交
流向上述反应后的清液中滴入适量1mol/L的Na2CO3溶液会出现什么现象对于实验现象
提出的假设,
说明理由假设:
理由:
实验证明
你的假设现象:
化学方程式
离子方程式
解
释
第三章有机化合物【实验3-1】实验内容:(1)试管中加入少量苯,再加入溴水,振荡后,观察现象。(2)试管中加入少量苯,再加入酸性高锰酸钾溶液,振荡后,观察现象。【实验3-2】实验内容:在盛有少量无水乙醇的试管中,加入一粒擦干煤油的金属钠,在试管口迅速塞上配有针头的单孔塞,用小试管倒扣在针头上,收集并验纯气体;然后点燃,并把一干燥的小烧杯在火焰上,片刻在烧杯壁上出现液滴后,迅速倒转烧杯,向烧杯中加入少量澄清的石灰水,观察实验现象,比较前面做过的钠与水反应的实验。思考分析:所取的金属钠颗粒要大些,实验前吸干钠表面的煤油;也可以在表面皿中进行反应,表面皿上盖一干燥的玻璃片,放在实物投影台上,以便于学生观察对比。【实验3-3】实验内容:向一支试管中加入3-5ml乙醇,取一根10-15cm长的铜丝,下端绕成螺旋状,在酒精灯上灼烧至红热,插入乙醇中,反复几次。观察铜丝的变化,小心闻试管中液体产生的气味。思考分析:可以将吸收装置改为导管连接干燥管,干燥管下端插入液面以下防止倒吸,在饱和碳酸钠中加几滴酚酞,便于观察。【实验3-4】实验内容:向一支试管中加入3ml乙醇,然后边振荡试管边慢慢加入2ml浓硫酸和2ml乙酸;按图3-16连接好装置,用酒精灯缓慢加热,将产生的蒸气经导管通到饱和碳酸钠溶液的液面上(如图3-16所示)观察现象。图3-16【实验3-5】实验内容:(1)观察葡萄糖样品,取约2g葡萄糖固体加入盛有5ml水的试管中,充分溶解,然后加入新制的氢氧化铜,加热至沸腾,观察并记录现象;(2)将碘酒滴到一片土豆或面包上,观察并记录现象;(3)取一小块鸡皮,置蒸发皿中,滴加3-5滴浓硝酸,在酒精灯上微热,观察并记录现象。思考分析:1.可以用银镜反应来代替。只要求观察实验现象,不要求书写反应有关的化学方程式。2.可以设计不同的含淀粉食品,从未加工的土豆到加工过的面包等,加深学生对特征反应的认识;也可以用相同浓度的淀粉溶液,控制不同的温度(冷淀粉溶液和热淀粉溶液),让学生归纳总结特征反应的适用范围。至于其中原因,可作为课外拓展性课题,让学生自主学习,寻找答案。【实验3-6】实验内容:取1ml20%的蔗糖溶液,加入3-5滴稀硫酸。水浴加热5min后取少量溶液,加氢氧化钠溶液调pH至碱性,再加入少量新制备的Cu(OH)2,加热3-5min,观察、记录并解释现象。思考分析:如何证明淀粉已开始水解?如何证明淀粉已水解完全?注意检测时溶液酸碱性的调节。其他活动建议:(1)有关糖类、油脂和蛋白质的小论文评选;(2)有关糖类、油脂和蛋白质的专题演讲;(3)小组展板比赛;(4)可放油脂水解的录像,或实验室中制取肥皂的录像;也可以将制取肥皂作为研究性学习的内容,在课外进行。第四章化学与可持续发展【实验4-1】实验内容:(1)把两张圆形滤纸分别折叠成漏斗状套在一起,取出内层漏斗,在其底部剪一小孔后用水润湿,再套回原处,并架在铁圈上,下面放置一盛沙子的蒸发皿;(2)将5g炒干的氧化铁粉末和2g铝粉均匀混合后放入纸漏斗中,在混合物上面加少量氯酸钾固体,中间插一根用砂纸打磨过的镁条;(3)用燃着的小木条点燃镁条,观察现象(保持适当距离,注意安全)思考分析:注意事项:实验时要注意安全,反应装置应远离易燃物;铝粉要细(200目以上),最好用铝银粉(商业名称);预先擦去镁带的氧化膜,长度约需10cm(过短热量不够,影响实验效果。【实验4-2】实验内容:(1)取3克左右的干海带,把干海带表面的附着物用刷子刷净(不要用水冲洗),用剪刀剪碎后,用酒精润湿,放入坩锅中。点燃酒精灯,灼烧海带至完全成灰(注意通风)(2)将海带灰转移到小烧杯中,向其中加入10ml蒸馏水,搅拌,煮沸2-3分钟,过滤。(3)在滤液中滴入几滴稀硫酸(3mol/L),再加入约1mlH2O2(质量分数为3%),观察现象。加入几滴淀粉溶液,观察现象。第一章从实验学化学教材分析教科书把化学实验作为专题内容安排在第一章,突出了化学实验的基础性,既起到与初中化学实验以及化学知识的衔接,又为高中化学新知识的学习穿针引线,通过实验把学生引入化学世界,由此决定了本章教学内容的基础性和重要性。本章以化学实验方法和技能为主要内容和线索,结合基本概念等化学基础知识,将实验方法、实验技能与化学基础知识紧密结合。全章包括两节内容,第一节“化学实验基本方法”在强调化学实验安全性的基础上,通过“粗盐的提纯”实验,复习过滤和蒸发等操作。对于蒸馏,则是在初中简易操作的基础上,引入使用冷凝管这一较正规的操作。在复习拓宽的基础上又介绍一种新的分离和提纯方法──萃取。本节还结合实际操作引入物质检验的知识。这样由已知到未知,由简单到复杂,逐步深入。第二节“化学计量在实验中的应用”则是在化学基本概念的基础上,通过实验介绍一定物质的量浓度溶液的配制方法。溶液的配制方法作为化学实验基本方法和技能,也作为对知识的应用。而物质的量的有关知识,作为化学实验中的计量来呈现,从而突出实验主题。因此,这一章的教学内容是以实验基本方法和基本操作(包括一定物质的量浓度溶液的配制)为主要内容,也包括相关的化学基础知识,对整个高中化学的学习起着重要的指导作用。这一章是高中化学的第一章,课程标准所提到的有关实验的要求,不可能在本章一步达到,这些要求将在整个必修化学的教学中逐步完成。第一节化学实验基本方法第1课时教学目标1.知识与能力复习初中相关实验、预习本节内容,让学生获取实验安全方面的知识,加强实验操作能力。2.过程与方法通过小组讨论、亲自实践让学生体验注意实验安全的必要性。3.情感态度与价值观增强学生的实验安全意识,让学生体会到化学实验对学好化学的重要性和注意实验安全对做好化学实验的重要性。重点难点增强学生的实验安全意识教学过程〖引入新课〗阐述化学实验对学好化学的重要性和注意实验安全对做好化学实验的重要性。〖提问〗在初中学习化学的过程中,有哪些实验安全问题是要注意的?〖学生思考并交流〗制取并收集氧气、制取氢气并用氢气还原氧化铜、浓硫酸的稀释三个实验从实验安全的角度要注意哪些问题?为什么要注意这些问题?假如这些问题我们忽视了,容易引起什么后果?〖学生回答教师补充并讲解〗在做这几个实验时要注意如下几个问题:1.无论什么实验,取用化学试剂时不能用手直接去取,固体试剂用镊子、药匙或纸槽取用,液体试剂用量筒、滴管取用或直接倾倒。2.加热固体时试管口要略低于试管底,若给液体或固液混合物加热则试管口向上,若只有液体则要放碎瓷片。若固体加热易熔化(比如草酸晶体)呢?3.用排水法收集氧气结束之后应该先撤出导管然后熄灭酒精灯。若制取的是有毒气体则应要注意什么问题?如果用排水法或排空气法收集气体则应采用什么装置?4.不能用鼻子直接闻气体,酒精灯内酒精的量要适当,不能给燃烧着的酒精灯添加酒精,有气体参加或生成的实验之前要进行气密性检查。5.点燃(或加热)可燃性气体(如氢气)前要验纯。氢气还原氧化铜之前应先通氢气,待验得氢气纯净后再加热,实验结束之后应先停止加热待试管(玻璃管)冷却后停止通氢气。6.稀释浓硫酸时要使浓硫酸慢慢沿器壁流入水。在今后的学习中我们还将会遇到浓硫酸与乙醇、浓硝酸等密度比它小的液体的混合,应该如何混合呢?〖过渡〗通过前面的复习我们知道,要确保实验的安全我们必须熟知物质的性质。像我们前面讨论的氢气和浓硫酸就属于危险品,在运输和出售时都有醒目的标志。〖学生活动〗阅读第4页图1-1,举例说明有哪些图中所示的“危险化学品”。〖教师讲述〗除了熟知哪些物质属于危险化学品之外,为了确保实验安全,掌握正确的操作方法和遵守实验室规章制度也很重要。随着我们化学知识的丰富、接触的化学实验越来越多,在新接触的化学实验中还会出现一些我们需要注意的实验安全问题。〖课后作业〗阅读教材第一节内容,思考过滤实验、蒸发实验、蒸馏实验和萃取实验时的安全注意事项。补充习题1.下列实验操作中,正确的是()A.为了使过滤速率加快,可用玻棒在过滤器中轻轻搅拌,加速液体流动B.用酒精灯给试管加热时,要将被加热的试管放在酒精灯火焰的外焰上C.为加速固体物质的溶解可采用粉碎、振荡、搅拌、加热等方法D.为增大气体物质的溶解度,常采取搅拌、加热等措施2.下列有关实验室一般事故的预防和处理方法正确的是A.燃着的酒精灯打翻失火,应立即用水浇灭B.少量酸或碱滴到实验台上,立即用湿抹布擦净,再用水冲洗抹布C.蒸发食盐溶液时,发生液滴飞溅现象,应立即加水冷却D.皮肤上沾有少量浓硫酸,可立即用大量水冲洗3.下图是用浓H2SO4和HCOOH制备CO还原Fe2O3并检验反应产物的实验装置图。制备CO的方程式为HCOOH浓H2SO4CO↑+H浓H2SO4⑴A、B、C、E中应分别盛放__________、__________、_____________、____________;⑵加热还原Fc2O3之前首先要做______________检验;然后还要做_____________试验,检验_________是否被赶净;⑶实验结束后在玻璃管上方悬挂磁铁的作用是___________________________;D中所放物质为CuCl-NH3溶液,它的作用是__________________________。参考答案1.BC2.BD3.⑴甲酸浓硫酸浓硫酸石灰水⑵装置气密性CO纯度空气⑶检验生成的Fe除去未反应的CO第2课时教学目标1.知识与能力通过粗盐的提纯这一涉及基本操作比较多的典型实验,复习实验原理和步骤,使学生掌握溶解、过滤、蒸发等基本操作。2.过程与方法通过亲自实验和教师指导,让学生掌握做好实验的方法。3.情感态度与价值观通过组织学生完成药品回收、仪器清洗和实验室整理等工作让学生养成良好的实验习惯,通过分组实验培养学生的合作精神,让学生明白细节决定成败的道理,体验成功的乐趣。重点难点过滤和蒸发的操作教学过程〖引入新课〗阐述物质的分离和提纯是重要的化学实验基本操作,本节内容要求我们掌握四个基本操作,我们先来学习两个。〖教师讲解〗前面一节课已经就实验安全问题进行了讨论,大家在课前也已经对实验进行了充分的预习,下面就动手吧!〖学生活动〗动手完成课本上安排的实验1-1,过程中教师巡回指导并及时给予指导和纠正,直到实验完毕。〖提问并讨论〗实验过程中你遇到了哪些问题?你是如何设法解决的?你觉得为了保证实验的成功除了要注意安全问题以外,还要注意那些细节问题?⑴过滤时的“一贴二低三靠”;⑵如果想要得到的是固体物质,则还需要洗涤操作(本实验不需要);⑶蒸发时要用玻璃棒不断搅拌,当溶液中出现较多量固体时即停止加热,靠余热蒸发剩余的水分,或用小火烘干;⑷搅拌时不能太剧烈,要始终用坩埚钳夹住蒸发皿,要防止固体小颗粒飞溅引起烫伤。〖小结〗就教师巡视过程中发现问题,给予评价和小结。〖提问并讨论〗通过以上实验得到的食盐是纯净的吗?如何判断?〖学生活动〗完成实验1-2,阅读教材第6页“资料卡片”,交流初中学过哪些物质检验的方法。⑴H2的检验、⑵O2的检验、⑶CO2的检验、⑷CO32-的检验、⑸Cu2+的检验、⑹酸和碱的检验等。〖思考与交流〗如要除去其中的杂质SO42-、Mg2+、Ca2+,结合教材第7页的“资料卡片”上的溶解性表,应选用哪些试剂?1.确定试剂:SO42-选用BaCl2(为什么不用硝酸钡?)除去,Mg2+选用NaOH(为什么不用氢氧化钾?)除去,Ca2+选用Na2CO3除去。2.排定顺序:为了全部除去杂质离子,所加试剂必须过量(适量是难以控制的),这就带来了过量试剂如何除去的问题。过量的Ba2+应用CO32-除去,过量的CO32-和OH-应用H+(盐酸)除去。所以Na2CO3必须在BaCl2后面加入,盐酸在最后加入,加入NaOH的顺序就有3种可能了。(过量的盐酸怎么办?)〖小结〗粗盐提纯时,除了要除去不溶杂质外还要除去易溶杂质;除去易溶杂质时,除要考虑加入的试剂外,还需要考虑试剂的用量和加入的先后顺序以及过量试剂的处理等问题。〖思考与交流〗1.过滤和蒸发都适用于固体和液体混合物的分离,他们适用的对象一样吗?过滤适用于固体不溶于液体,若固体易溶于液体则要用蒸发的方法进行分离。2.若有两种固体,要使它们分离开来,可以采用什么办法?若两种固体一种易溶于水、另一种不溶于水(如CaCO3和NaCl的混合物),则可用溶解、过滤(洗涤)、蒸发的方法;若两种固体都不溶于水,但一种溶于酸(或其他液体)、另一种溶不于酸(或其他液体)(如BaSO4和BaCO3的混合物),则可采用加酸溶解、过滤(洗涤)、加Na2CO3沉淀、过滤(洗涤)的方法;……〖布置作业〗书写实验报告。补充习题1.某学生发现滴瓶中溶液里有悬浊物,拟用右图所示操作进行过滤,错误的操作有()A.4处B.3处C.2处D.1处2.提纯含有少量硝酸钡杂质的硝酸钾溶液,可以使用的方法是()A.加入过量的碳酸钠溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸B.加入过量的碳酸钾溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸C.加入过量的硫酸钠溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸D.加入过量的硫酸钾溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸3.为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42-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.①④②⑤③B.④①②⑤③C.②⑤④①③D.⑤②④①③4.欲使CuSO4·5H2O、NH4Cl和SiO2的混合物分离开来,其必要的实验操作为()A.升华溶解过滤结晶B.溶解过滤蒸发结晶C.加热溶解蒸发过滤D.溶解过滤蒸馏蒸发5.除去KCl溶液中的SO42-离子,依次加入的溶液为(填溶质的化学式):___________
_____________________。6.从草木灰中提取碳酸钾等盐类,方法如下:⑴除去草木灰中的不溶杂质请简要写出操作步骤:_____________________________________________________。⑵提取钾盐过滤后的溶液在蒸发皿里加热以得到钾盐晶体,将溶液蒸发时一般有以下操作过程:①固定铁圈位置②放置酒精灯③放上蒸发皿④加热搅拌⑤停止加热,余热蒸干。其正确操作顺序为_______________________________________。⑶检验钾盐中的碳酸根检验钾盐中的碳酸根所需的试剂有____________________________________。⑷问题讨论①从草木灰中提取钾盐的过程中,在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒,分别说明在三种情况下使用玻璃棒的目的:溶解时:________________________________________________________。过滤时:________________________________________________________。蒸发时:________________________________________________________。②通过实验⑶能否确认草木灰中含有碳酸钾?为什么?7.已知化合物甲和乙都不溶于水,甲可溶于质量分数大于或等于98%的硫酸,而乙不溶。现有一份甲和乙的混合物样品,通过实验进行分离,可得到固体甲。(实验中使用的过滤器是用于过滤强酸性液体的耐酸过滤器。)请填写表中空格,完成由上述混合物得到固体甲的实验设计。序号实验步骤简述实验操作(不必叙述如何组装实验装置)①溶解将混合物放入烧杯中,加入98%H2SO4,充分搅拌直到固体不再溶解。②③④⑤洗涤沉淀⑥检验沉淀是否洗净参考答案1.A2.B3.CD4.A5.BaCl2[或Ba(OH)2]、K2CO3、HCl6.⑴将草木灰置于烧杯中,加水溶解后过滤⑵②①③④⑤⑶稀盐酸(或稀硫酸)澄清石灰水⑷①搅拌,加速溶解使待滤液体沿玻璃棒流入漏斗,防止外洒搅拌,防止因局部过热液滴或晶体飞溅②不能因为没有检验钾离子。即使检验到有钾离子存在,碳酸钾也许是在蒸发过程中由其他物质变化而来。其他合理答案也可。7.②过滤将烧杯中物质倒入耐酸过滤器中过滤,得滤液③析出沉淀将滤液沿烧杯壁慢慢倒入足量水中,并不段搅拌,直至析出全部固体④过滤将此烧杯中的物质倒入过滤器中过滤,得固体⑤用蒸馏水冲洗滤纸上的固体若干次,直至洗净⑥取新得到的洗出液少许,滴入用盐酸酸化的BaCl2溶液,若没有白色浑浊出现,则说明沉淀已洗净,若有白色浑浊出现,则说明沉淀没有洗净第3课时教学目标1.知识与能力学习并掌握蒸馏、萃取操作的基础知识和基本技能。2.过程与方法通过亲自实验和教师指导,让学生掌握做好实验的方法。3.情感态度与价值观通过组织学生完成药品回收、仪器清洗和实验室整理等工作让学生养成良好的实验习惯,通过分组实验培养学生的合作精神,让学生明白细节决定成败的道理,体验成功的乐趣。重点难点蒸馏和萃取的操作教学过程〖引入新课〗上一节课我们学习了物质分离和提纯的两个基本操作,本节课再来学习另外两个。〖介绍〗简要介绍下面的两个实验要用到三个新的仪器——蒸馏烧瓶、冷凝管和分液漏斗——的构造和功能。〖学生活动〗动手完成课本上安排的实验1-3,过程中教师巡回指导并及时给予指导和纠正,直到实验完毕。〖提问并讨论〗实验过程中你遇到了哪些问题?你是如何设法解决的?你觉得为了保证实验的成功除了要注意安全问题以外,还要注意那些细节问题?⑴蒸馏装置的安装:由下到上、从左到右,安装时要小心,防止损坏仪器和戳伤身体;⑵纯液体加热要加碎瓷片(或沸石),不妨做个对照实验(一个加碎瓷片一个不加);⑶温度计水银球的位置:蒸馏烧瓶支管口附近,因为它测定的是蒸汽温度;⑷冷凝水的流向:与蒸汽流向相反,使得热交换充分;⑸利用蒸馏法对混合物进行分离时的适用对象:两种沸点相差较大(一般是能够互溶)的液体。〖小结〗就教师巡视过程中发现问题,给予评价和小结。〖过渡〗两种液体组成的混合物的分离除了可以根据沸点的不同用蒸馏的方法分离外,还可以根据溶解性的不同加以分离。〖学生活动〗动手完成课本上安排的实验1-4,过程中教师巡回指导直到实验完毕。〖提问并讨论〗实验过程中你遇到了哪些问题?你是如何设法解决的?你觉得为了保证实验的成功除了要注意安全问题以外,还要注意那些细节问题?⑴加入萃取剂之后、振荡之前一般都记得塞好分液漏斗玻璃塞,但是分液前容易忘记;⑵下层液体从分液漏斗下面流出来,上层液体应从分液漏斗口部倒出来;⑶利用萃取法对混合物进行分离时的适用对象:两液体互溶(或一种固体溶于另一液体中),但溶质在萃取剂中溶解度更大。〖小结〗就教师巡视过程中发现问题,给予评价和小结。〖问题与讨论〗1.刚才的实验中得到了碘的四氯化碳溶液,能不能说碘和水已经彻底分离?若想得到固体碘,可采用什么办法?蒸发(蒸馏)2.什么样的物质适合做萃取剂更加能够溶解溶质且与原溶剂互不相溶的物质适合做萃取剂。(演示实验:酒精不能从点水中萃取出碘)3.学生探究:同样多的萃取剂是一次使用效果好还是分多次使用效果好?〖讲解〗蒸馏和萃取都可以对两种液体组成的混合物加以分离,但适用的对象不同,我们要根据物质的性质合理选择和利用分离方法。物质的检验也要根据物质的性质来选择不同的试剂和方法,这个我们将在后来的学习过程中逐步遇到。〖布置作业〗书写实验报告。补充习题1.过氧化氢的沸点比水高,但受热容易分解。某试剂厂先制得7%~8%的过氧化氢溶液,再浓缩成30%的溶液时,可采用的适宜方法是()A.常压蒸馏B.减压蒸馏C.加生石灰常压蒸馏D.加压蒸馏2.右图中的①、②、③、④分别是几种常见漏斗的上部,A、B、C、D分别是实际操作时,各漏斗的下部插入容器的示意图。请根据实际使用操作时上述漏斗的使用范围和它们形状,指出①、②、③、④分别与A、B、C、D中的哪一种或几种相匹配?①与______、②与______、③与______、④与______。进水A进水AB出水⑴图中的两处明显的错误是_____________
_____________________________________。⑵A仪器的名称是______________,B仪器
的名称是_______________。⑶实验时A中除加入少量自来水外,还需加入少量__________________,其作用是_____
____________________________。参考答案1.B2.CBAB或D3.⑴温度计水银球位置不在蒸馏烧瓶支管口冷凝管进、出水口颠倒⑵蒸馏烧瓶冷凝管⑶碎瓷片防止液体剧烈跳动(暴沸)第二节化学计量在实验中的应用第1课时教学目标1、知道“物质的量”是描述微观粒子集体的一个物理量,摩尔是物质的量的基本单位2、知道摩尔质量的概念和不同粒子的摩尔质量的计算方法3、学会有关物质的量的简单计算,理解物质的质量、摩尔质量、物质的量、物质的粒子数之间的相互关系及有关计算 4、通过学习,了解概念的形成过程及形成条件5、在化学概念的学习过程中,体验类比、迁移的学习方法,培养思维能力以及研究问题的能力 6、通过学习,激发对新问题的探究兴趣,体验概念发展的必要性和重要性重点难点 物质的量的概念及其与摩尔质量、质量等之间的关系教学过程〖引入〗思考并讨论:1、如何通过实验方法粗略测知一张白纸的厚度?其中哪种方法在现有实验条件下最具有可操作性?(以化学教材的纸为例,请学生认真测量)2、已知有一大叠厚度均匀的这样的纸,如何快速粗略地知道其中的张数?3、如何通过实验方法粗略测知一个原子或分子的质量?现有一杯水,如何知晓其中含多少水分子?〖讲解〗显然,我们能够很快想到可以用一定数目的粒子集体将宏观与微观联系起来,为此,国际科学界引进了“物质的量”这样一个物理量(n),其单位为摩尔(mol),简称为摩。〖阅读〗P12资料卡片〖过渡〗那么到底用多少粒子做为一个集体最为合适呢?〖活动〗参照P11表格中的数据,学生进行猜想。〖设问〗科学家选择了6.02×1023这样的近似数据,用此数据的优点是什么呢?大量实验证明,约6.02×1023个粒子的质量都是以克为单位,数值上等于该粒子的相对原子质量或相对分子质量。所以我们就把含有约6.02×1023个粒子集体计量为1mol,也就是说1mol任何粒子所含粒子数约为6.02×1023个,这里的粒子集体可以是原子、分子、离子或原子团,也可以是电子、质子、中子等,但不可以是宏观物体。〖举例〗1molFe、1molO2、1molNa+、1molSO42—、2molH2O指出注意事项:使用摩尔作为单位时,所指粒子必须十分明确,且粒子的种类要用化学式表示。〖讲解〗阿伏加德罗是意大利物理学家,他对6.02×1023这个数据的得出,有着很大的贡献,故用其名字来表示该常数,以示纪念,即将6.02×1023mol-1叫做阿伏加德罗常数,用NA表示。〖归纳〗归纳得出公式:粒子数N=n•NA〖练习〗5molH2SO4中含有的分子个数是多少?原子总数是多少?氧原子个数是多少?〖设问〗1mol任何粒子所含粒子数为6.02×1023个,而1mol任何粒子或物质的质量都是以克为单位,数值上等于该粒子的相对原子质量或相对分子质量。化学上把单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量,符号为M,常用单位为g/mol。举例说明。〖归纳〗举例、归纳,得出公式:m=n•M〖练习〗做P13“学与问”〖小结〗小结所讲内容,解决〖引入〗中的第3个问题〖活动〗学生在小组内互相提问,强化几个关系式的应用,教师巡视、指导、答疑。补充习题1、下列各物质中,含氧原子个数最多的是()A、1molKClO3B、0.5molH3PO4C、32gO2D、3.01×1023个2、Cl2、HCl、O2、CO2各5g____________________________________________________3、2.71gNa2SO4•10H2O中含有Na+和SO42—的物质的量是多少?含H2O的数目为多少?4、质量相等的SO2和SO3,物质的量之比为,硫原子的原子个数之比为,氧原子的原子个数之比为。5、4.9g磷酸中含有多少个H原子、O原子和P原子?以及与多少克P2O5中所含P原子相等?6、下列说法是否正确,若不正确,请加以改正。(1)水的摩尔质量是18g(2)1分子硫酸的质量是98g(3)1mol氮的质量为28g(4)摩尔是7个基本物理量之一(5)1mol物质中含有6.02×1023个微粒。第2课时教学目标1、进一步巩固物质的量的概念及其与质量、摩尔质量、物质的量、物质的粒子数之间的相互关系2、知道气体摩尔体积的概念,学会有关气体摩尔体积的简单计算逻辑思维能力 3、初步学会分析处理数据、推理演绎、归纳总结的科学学习方法4、体验发现问题、分析问题、解决问题的探究性学习过程5、通过理解并运用概念,培养严谨的科学态度,激发严谨务实、循序渐进、探索真理的科学态度,培养科学归纳的思维能力、空间想像能力和运用事物规律分析解决问题的重点难点 气体摩尔体积的概念及其简单计算教学过程〖引入〗通过学习我们已经知道,1mol任何粒子的集合体所含的粒子数目都相同,1mol粒子的质量往往不同。那么1mol物质的体积是否相同呢?下面通过计算来证明。〖投影〗物质物质的量mol质量g密度g·cm-3体积cm3Fe(固)17.8Al(固)12.7Pb(固)111.3N2(固)11.026H2(固)10.0808O2(固)11.426F2(固)11.3Cl2(固)11.9Ne(固)11.31Ar(固)11.65N2(液)10.805H2(液)10.0708O2(液)11.14F2(液)11.11Cl2(液)11.557Ne(液)11.204Ar(液)11.402H2O(液)11.0H2SO4(液)11.83温度0°C、压强101kPa物质物质的量mol质量g密度g·L-1体积LN2(气)11.2505H2(气)10.0899O2(气)11.429F2(气)11.695Cl2(气)13.17Ne(气)10.900Ar(气)11.7839CH4(气)10.714NH3(气)11.315SO2(气)12.860CO2(气)11.977空气(气)11.29〖活动〗学生对数据进行分组计算,然后进行归纳处理。〖小结〗数据处理的方法:先将数据有序排列,再将数据进行对比异同,观察规律。〖讨论〗组织学生分组汇报讨论结果,从中提炼并总结出决定影响物质体积大小的微观因素及主要因素。(此时教师可以通过模型或形象的比喻进行引导)〖结论〗在温度和压强一定时,物质的体积主要由物质所含粒子的数目、粒子的大小和粒子之间的距离决定。当粒子数相同,粒子间距离很小时,决定物质体积大小的主要因素是构成物质的粒子大小;粒子间距离很大时,决定物质体积大小的主要因素是粒子之间的距离。〖小结〗物质在固态或液态时,粒子间的平均距离比气态小得多,决定固体、液体的体积的主要因素是粒子的大小,由于粒子的大小是不同的,所以,1mol不同的固态或液态物质的体积是不相同的。而气体物质分子之间的距离很大,故气体物质的体积主要决定于粒子间的距离。决定粒子间距离的主要因素是温度和压强(有何影响?),不同气体在相同的温度和压强下,分子之间的距离可以看作是相同的,所以,粒子数相同的气体在相同条件下有着近似相同的体积。反之,在相同温度和压强下,相同体积的任何气体应含有相同数目的粒子,这就是著名的阿伏加德罗定律。〖讲解〗气体的体积受温度、压强的影响很大,因此,说到气体的体积时,必须指明外界条件,否则就没有意义。如果将单位物质的量的气体所占的体积称为气体摩尔体积,用Vm表示,单位为L/mol,那么在一定温度和压强下,Vm是个常数,如果条件变化了,则Vm亦随之改变。如在0℃、101kPa时,Vm=22.4L/mol;在25℃、101kPa时,Vm=24.8L/mol。〖归纳〗归纳得出公式:气体体积V=n•Vm〖小结〗指导学生构建知识网络——小结物质的量、质量、粒子数、气体体积之间的相互关系,用实物投影仪展现学生小结出的不同知识网络,组织学生相互评价,在讨论和交流中再次展现和发展学生的思维。补充习题1、标准状况下,2.2gCO2的体积是多少?2、标准状况下10g氢气的体积是多少升?6.72L3、现有3.4gH2S和0.1molHBr气体。(1)不同条件下,哪个分子数较多?(2)相同条件下,哪个该用较大的容器装?(3)不同条件下,哪个质量大?大多少?(4)哪个所含H原子的物质的量多?多多少?(5)其中含S和Br各多少克?4、标准状况下有(1)6.72LCH4(2)3.01×1023个HCl分子(3)13.6gH2S,下列对这三种气体的关系从小到大的排列顺序是: A、物质的量______________B、体积___________________ C、质量__________________D、氢原子数_______________5、N2、CO2、SO2三种气体的质量比为7:11:16时,它们的分子个数比为___________;物质的量之比为___________;同温同压下体积比为___________。第3课时教学目标1、理解物质的量浓度的基本涵义,掌握物质的量浓度的简单计算和溶液稀释时有关的计算2、初步学会配制一定物质的量浓度溶液的方法和技能,初步学会容量瓶的使用方法和技能。 3、初步学会对比分析的学习方法4、通过溶液配制实验,体验化学实验的严谨性,学会反思、评价实验情况,提高实验探究和自主学习化学的能力,在合作与交流中培养合作精神,提高实践能力5、通过概念的学习和溶液的配制,培养理论联系实际的学习自然科学的思想。从概念的应用中,培养逻辑思维和抽象概括的能力。6、培养学习自然科学的学习兴趣以及严谨求实的学习态度。在实验探究中体验探究的乐趣,培养学生基本的科学素养。7、通过实验的教学培养仔细观察实验现象,发现问题的本质以及独立探讨解决问题的方法。重点难点 物质的量浓度的概念,一定物质的量浓度溶液的配制方法教学过程〖引入〗浓度一般是指溶质与溶液之间的量的关系。初中学过的溶质的质量分数是通过溶质与溶液的质量关系来表示溶液的组成。〖问题〗如何配制100g20%的?如何从该溶液中取出含0.1molNaCl的溶液?〖讲解〗显然过程较为繁琐,由此可见溶质的质量分数在实际使用时有很多不便之处。对于溶液,量取体积要比称量质量更易操作。能不能通过量取一定体积的溶液就知道其中含有多少摩尔溶质呢?为此我们要引入一个新的表示溶液浓度的物理量。〖问题〗根据溶质与溶液的相关物理量,你认为还用哪些溶液浓度来表示?〖讨论〗学生小组讨论交流,并与溶质的质量分数进行对比〖讲解〗为了达到上述取液目的,我们只要知道一定体积的溶液里含有多少摩溶质即可,这在化学上叫做物质的量浓度〖阅读〗P14物质的量浓度的概念及其表示方法、单位,强调是溶液的体积而非溶剂的体积。〖练习〗1mol/LNaOH溶液的含义是什么?将0.5molNaOH配成2L溶液,该溶液的物质的量浓度是多少?100mL1mol/LNaOH溶液中,NaOH的物质的量是多少?从该溶液中倾倒出20mL,此20mLNaOH溶液的物质的量浓度还是1mo
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