高中化学人教版必修1学案1-1第1课时化学实验安全

第一章从实验学化学由诺贝尔的“雷管”实验看化学实验安全1864年的一天，随着“轰”的一声巨响，诺贝尔的实验室飞上了天，地上炸出了一个大坑，他的亲人也丧生了。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，这种炸药就是著名的“TNT”炸药。诺贝尔为科学不惜献身的精神固然值得我们学习，然而在现有的先进的实验条件下，在进入实验室时应注意哪些问题？在化学实验中如何处理和预防可能发生的事故？物质的分离、提纯如何进行？我们如何将可称量的物质与微观粒子联系起来？这就是我们这一章要学习的主要内容。要想学好这一章，首先要了解的是本章共分化学实验基本方法和化学计量在实验中的应用两部分。1．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，还结合实验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。2．化学计量在实验中的应用将化学基本概念作为基础，并与实验紧密联系，强调概念在实际中的应用，同时，突出化学以实验为基础的特点。在介绍了物质的量等有关知识的基础上，运用概念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。这一章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，同时贯穿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学习中逐步完成。第一节化学实验基本方法[学习目标]1.了解化学实验安全守则，知道意外事故的紧急处理方法。2．了解混合物分离和提纯的有关方法，了解粗盐的提纯和精制。3．掌握过滤和蒸发的基本操作。(重点)4．掌握蒸馏、萃取和分液的基本操作。(重、难点)5．掌握SOeq\o\al(2－,4)、Cl－等常见离子的检验方法。(重点)第1课时化学实验安全化学实验安全1．在化学实验中，为保证实验的顺利进行和实验者的安全，就必须掌握一些基本的实验方法和操作技能。如何做才能保证化学实验安全呢？(1)遵守实验室规则。(2)了解安全措施。(3)掌握正确的操作方法。(4)重视并逐步熟悉污染物和废弃物的处理方法。2．化学实验安全措施。(1)常用危险化学品的标志。(2)意外事故的处理方法。意外事故处理方法酒精灯引起着火移开可燃物，用湿布或沙土盖灭烫伤或烧伤先用冷水冲洗，再涂上烫(烧)伤膏浓硫酸沾到皮肤上先用大量水冲洗，再涂上3%～5%的NaHCO3溶液浓碱沾在皮肤上先用大量水冲洗，再涂上3%～5%的硼酸试剂溅到眼睛内直接用大量水冲洗，边洗边眨眼3．掌握正确的操作方法：(1)药品取用(2)物质加热(3)气体的收集知识点一化学实验安全常识(一)基本操作中的安全常识1．取用药品的安全注意事项(1)不能用手接触药品，不要把鼻孔凑到容器口去闻药品(特别是气体)的气味，不得品尝任何药品的味道。(2)取用有毒有腐蚀性的药品时，要防止将药品洒落在容器的外面，一旦洒落，要及时进行有效的处理。2．用酒精灯给物质加热时注意事项(1)绝对禁止用燃着的酒精灯引燃另一盏酒精灯；绝对禁止向燃着的酒精灯里添加酒精；用完酒精灯，必须用灯帽盖灭，不可用嘴去吹；不小心碰倒酒精灯，万一洒出的酒精在桌上燃烧起来，应立即用湿抹布扑盖。(2)如果被加热的玻璃容器外壁有水，应在加热前擦拭干净，然后加热。烧瓶、烧杯等加热时还要加垫石棉网，以免容器炸裂。(3)给试管里的药品加热，不需要垫石棉网，但必须先进行预热，以免试管炸裂；如果试管里的药品是液体，液体体积不要超过试管容积的1/3，使试管以约45°角倾斜，但切不可让试管口朝着自己和有人的方向，以免液体沸腾喷出伤人；如果试管里的药品是固体，要使试管以约20°角、管口朝下倾斜，以免试管内有水倒流炸裂试管。(4)烧得很热的玻璃容器，不要立即用冷水冲洗，否则可能破裂；也不要直接放在实验台上，以免烫坏实验台；更不要直接用手去拿，否则手会被烫伤。(二)实验安全操作“十防”(1)防倒流：用试管加热固体时，试管底部要略高于管口，如实验室用固体制取O2、NH3、CH4等。(2)防倒吸：加热法制取并用排水法收集气体或吸收溶解度较大的气体时，要注意熄灯顺序或加装安全瓶，防止冷的溶液进入高温容器炸裂仪器。(3)防爆炸：点燃可燃气体(如H2、CO、CH4、C2H4、C2H2)或用CO、H2还原Fe2O3、CuO之前，要检验气体纯度。(4)防暴沸：配制硫酸的水溶液和硫酸的酒精溶液时，要将密度大的浓硫酸缓慢倒入水或酒精中；加热液体混合物时要加沸石或碎瓷片。(5)防失火：实验室中的可燃物一定要远离火源。(6)防中毒：制取有毒气体(如Cl2、CO、SO2、H2S、NO、NO2等)时，应在通风橱中进行并进行尾气处理。(7)防堵塞：在电石与水反应中、加热高锰酸钾制取氧气时，在试管口部放一团棉花。(8)防炸裂：普通玻璃制品都有受热不均匀易炸裂的特性，因此：①试管加热时要先预热；②做固体在气体中燃烧的实验时要在集气瓶中预留少量水或铺一层细沙；③注意防止倒吸。(9)防泄漏：检查装置的气密性、长颈漏斗下端插入液面下以防止气体泄漏；检查滴定管、分液漏斗、容量瓶是否漏水以防止液体泄漏。(10)防污染：①已取出的未用完的试剂一般不放回原瓶(块状固体、钠、钾除外)；②用胶头滴管滴加液体时，不伸入瓶内，不接触试管壁(向FeSO4中滴入NaOH制取Fe(OH)2除外)；③取用试剂时，试剂瓶瓶盖倒放在实验台上；④药匙和胶头滴管尽可能专用(或洗净、擦干后再取用其他药品)；⑤废液及时处理；⑥凡有污染的气体(如Cl2、SO2、CO、NO2、NO等)产生均需对尾气进行吸收(CO需点燃或将CO收集于气球中)。1.在氢气还原氧化铜的实验中，实验开始时，应先通入氢气再加热，实验结束时，应先撤酒精灯，再停止通氢气，为什么？提示：开始时是为防止因氢气不纯加热或点燃时易发生爆炸，结束时是为了防止生成的铜又被氧化。2．制备有毒气体时在通风橱中进行，这样消除了污染，对吗？提示：不对，这样仅对实验者减小了危害，对实验室外的环境的污染并没有消除。3．若浓硫酸不慎沾到皮肤上，能用NaOH溶液擦洗吗？提示：不能。因为NaOH有较强的腐蚀性，同时两者反应放出大量的热，会灼伤皮肤造成二次伤害。[例1]在化学实验时必须注意安全操作，避免意外伤害，下列实验操作或事故处理中不正确的是()A．在点燃易燃气体前，必须检验气体的纯度B．在稀释浓硫酸时，应将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中，并用玻璃棒搅拌C．浓酸对皮肤有腐蚀性，如不慎沾到皮肤上，应用较多的水冲洗，再涂上硼酸稀溶液D．不得点燃添满酒精的酒精灯[思路分析]解题时要正确理解各实验操作的注意事项，另外要熟悉常见实验事故的简单处理。[解析]点燃可燃性气体前要验纯以防爆炸，A正确；浓硫酸溶于水放出大量的热，为防暴沸，应将浓硫酸慢慢沿器壁注入水中，B正确；浓酸对皮肤有腐蚀性，如不慎沾到皮肤上，应用较多的水冲洗，再涂上碳酸氢钠稀溶液，C错误；点燃添满酒精的酒精灯易发生失火，D正确。[答案]C下列有关化学实验安全问题的叙述中不正确的是(C)A．少量的浓硫酸沾到皮肤上时，可以直接用大量的水冲洗B．取用化学药品时，应特别注意观察药品包装上的安全警示标记C．凡是给玻璃仪器加热时，都要加垫石棉网，以防仪器炸裂D．闻任何化学药品的气味都不能使鼻子凑近药品解析：少量的浓硫酸沾到皮肤上时，可以直接用大量的水冲洗，然后再用少量的NaHCO3溶液涂抹，A正确；取用化学药品时，应特别注意观察药品包装上的安全警示标记，B正确；有些仪器如试管就不需垫石棉网，可以直接进行加热，C错误；闻任何化学药品的气味都不能使鼻子凑近药品，应该扇闻，D正确。知识点二化学实验基本操作1．药品的正确取用(1)块状或片状固体药品的使用——用镊子。(2)粉末状固体药品的取用——用药匙或纸槽。(3)较多量液体药品的取用——可直接倾倒。(4)较少量液体药品的取用——用胶头滴管吸取。(5)定量液体药品的取用——用量筒量取。注意：a.量筒是一种不精确的量取液体体积的计量器，10mL量筒准确度为0.1mL。b.量筒分多种规格，标有温度、容量，刻度值由下向上逐渐增大，且无零刻度。c.选用量筒要注意所量取的体积尽可能与量筒的容量匹配，遵循“取小不取大”的原则。2．物质的加热(1)酒精灯的正确使用。(2)用酒精灯加热试管里的药品时的装置图。3．使用托盘天平的操作要领(1)调零：称量前把游码拨回零刻度，调节螺母，使天平平衡。(2)右盘放砝码，左盘放称量物(称量物不能直接放在托盘中，视情况而定放于纸上、表面皿上或其他容器中)。(3)用镊子夹取砝码，先加质量大的砝码，再加质量小的砝码，必要时最后移动游码(用镊子)，直至天平平衡。准确计数后，将砝码放回砝码盒中，游码拨到标尺的零刻度处。(4)移去被称量物，使天平恢复原状并注意保持整洁。注意：a.腐蚀性药品(如NaOH)应放在小烧杯内称量。b.托盘天平的精确度为0.1g，只能粗略称量物质的质量。c.托盘天平遵循杠杆的原理：m(物)＝m(砝码)＋m(游码)。若“物”“码”放反，则实际称得物质质量为m(物)＝m(砝码)－m(游码)。1.取用液体时，若没说明用量，一般取用多少为宜？用量筒量取液体时，量筒能否洗涤？提示：取用液体时若没说明用量，一般按最少量取用，通常是1～2mL为宜。用量筒量取液体时，读数是多少，倒出液体的体积即为多少，量筒不能洗涤。2．可直接加热的仪器有哪些？需垫石棉网加热的仪器有哪些？提示：可直接加热的仪器有试管、坩埚、蒸发皿、燃烧匙；需垫石棉网加热的仪器有烧杯、烧瓶、锥形瓶。[例2]下列操作中，完全正确的一组是()①用试管夹夹持试管时，试管夹从试管底部往上套，夹在试管的中上部②给盛有液体的体积超过eq\f(1,3)容积的试管加热③把鼻孔靠近容器口去闻气体的气味④将试管平放，用纸槽往试管里送入固体粉末，然后竖立试管⑤倾倒盛放在细口瓶中的液体时，瓶上的标签对着地面⑥将烧瓶放在桌上，用力塞紧塞子⑦用坩埚钳夹取加热后的蒸发皿⑧将滴管垂直伸进试管内滴加液体⑨稀释浓硫酸时，把水迅速倒入盛有浓硫酸的量筒中⑩检验装置的气密性时，把导管的一端浸入水中，用手捂住容器的外壁或用酒精灯微热A．①④⑦⑩ B．①④⑤⑦⑩C．①④⑤⑦⑧⑩ D．④⑤⑦⑧⑩[思路分析]仪器使用：每种仪器使用时注意事项及仪器的特点。如试管的使用，蒸发皿的使用；实验基本操作；防止爆炸、暴沸、污染等六防。如固体、液体药品的取用，闻气味方法，气密性检验等。[解析]②不正确，试管液体不超过试管容积的eq\f(1,3)，否则受热时易溅出；③不正确，这样操作会吸入较多的气体，容易发生意外，应用手轻轻地在瓶口扇动，使极少量的气体飘进鼻孔；⑤不正确，倾倒盛放在细口瓶中的液体时，瓶子的标签应向着手心，以免液体腐蚀标签；⑥不正确，这样操作易使烧瓶破裂，应将烧瓶拿在手里塞紧塞子；⑧不正确，滴管不能伸入试管内，否则会污染试剂；⑨不正确，稀释浓硫酸时，应将浓硫酸缓缓注入盛有水的烧杯中，并不断搅拌，并且不能在量筒中稀释。[答案]A下列实验基本操作中正确的是(D)A．稀释浓硫酸时，将水沿器壁缓慢注入浓硫酸中B．过滤时，漏斗里液体的液面要高于滤纸边缘C．胶头滴管的管口直接伸入试管里滴加液体，以免外溅D．实验室取用液体药品做实验时，如没有说明用量，一般取1～2mL解析：因为浓硫酸被稀释时会放出大量的热，且浓H2SO4的密度比水大，所以稀释浓硫酸时为防止液体飞溅，应将浓硫酸沿器壁缓缓加入水中，并不断地用玻璃棒搅拌，使放出的热量及时散发出去，所以A不正确；过滤时应使漏斗内液体的液面略低于滤纸边缘，否则过滤不完全，故B不正确；胶头滴管的正确使用方法是：滴液时滴管应与试管口垂直，不可伸入试管内，尖嘴部分应位于试管口上方1～2cm处，故C不正确。只有D的操作正确。知识点三中学阶段常用的化学实验仪器及使用方法仪器主要用途注意事项理由试管①用作少量试剂的反应容器；②收集少量气体①给液体加热时，液体体积不超过试管容积的1/3；②加热时试管口不能对着有人的方向，与桌面成45°角，试管夹夹在试管中上部；③加热固体时，试管口略向下倾斜①防止液体受热时溢出；②倾斜可使受热面积增大，以防暴沸；③避免试管口冷凝水倒流使试管炸裂烧杯①配制溶液；②用作较大量试剂的反应容器加热时要垫石棉网防止烧杯受热不均而炸裂圆底烧瓶蒸馏烧瓶作反应器；用于蒸馏①垫石棉网加热；②液体体积不超过其容积的eq\f(2,3)；③温度计的水银球应在蒸馏烧瓶的支管口处①防止受热不均而炸裂；②防止液体过多而溢出；③测量蒸气的温度胶头滴管用于吸取和滴加少量液体①使用前先用水冲洗，再去吸取其他液体试剂；②滴液时，应竖直悬空于容器上方，不能把滴管伸入容器中；③取液后，橡胶帽朝上，不可平放或倒置；④不要直接放在实验台上①、②操作是防止试剂相互污染；③防止试剂腐蚀橡胶帽；④防止试剂污染滴管和腐蚀实验台酒精灯用于加热物质①酒精不能少于酒精灯容积的1/2，不能超过酒精灯容积的2/3；②禁止向燃着的酒精灯内添加酒精；③禁止用燃着的酒精灯引燃另一只酒精灯；④用毕，应用灯帽盖灭酒精灯①酒精太少，加热时易引起爆炸；酒精太多，在加热与移动时易溢出；②防止引燃灯内酒精而爆炸；③防止酒精洒出而引起火灾；④防止酒精挥发而不易点燃量筒量取液体体积①读数时，量筒放平稳；②视线与凹液面最低处相平；③不可加热，不可量取热的液体，不可作反应容器①②保证数据准确；③防止量筒炸裂或变形玻璃棒①搅拌；②引流①搅拌时不可用力过猛，勿碰击器壁；②注意随时洗涤；③蒸发时搅拌液体①防止容器破裂；②防止试剂相互污染；③防止局部过热而造成液滴飞溅漏斗用于过滤或向小口容器里加液体过滤时要放在三脚架或铁架台的铁圈上固定漏斗分液漏斗萃取、分液；向反应器中滴加液体使用前先检漏；分离液体时，下层液体从漏斗下口放出，上层液体从上口倒出防止交叉污染蒸发皿用于少量溶液的蒸发、浓缩和结晶①能直接用酒精灯加热；②热的蒸发皿应避免骤冷或被溅上水；③蒸发皿中的液体不能超过其容积的eq\f(2,3)，注意及时搅拌①可耐高温；②防止蒸发皿炸裂；③防止液体受热时溢出托盘天平和量筒的精确度分别是多少？提示：两者均为粗量仪器，只能精确到小数点后一位，即分别为0.1g和0.1mL。[例3]下列实验目的能够实现的是()A．用托盘天平称取3.23gNaCl固体B．用50mL量筒量取30.12mL水C．向小试管中加入100mL稀盐酸D．用胶头滴管取约1mL溶液[思路分析]解答此题需掌握各种常见仪器的构造及定量仪器的精度。[解析]托盘天平只能精确到0.1g，不可能精确到0.01g，因此A项错误。50mL量筒不可能精确到0.01mL，因此B项也错误。小试管的容积约为10mL，根本无法向其中加入100mL稀盐酸，故C项也错误。1mL溶液约为20滴，完全可以用胶头滴管来取。故正确答案为D。[答案]D下列有关实验操作的叙述正确的是(C)A．用100mL量筒量取1.5mL水B．在托盘天平的左右盘中，各放一张纸片，调平后，左盘放药品，右盘放砝码并调整游码，称取一定质量的氢氧化钠固体C．加热试管前，用抹布将试管外壁擦干，以防试管受热不均而破裂D．给蒸发皿里的液体加热，必须垫上石棉网解析：A中量筒选择应与所量取的液体体积接近，否则误差太大，应使用10mL量筒；B中称量腐蚀性药品应在玻璃器皿中；D中蒸发皿可直接加热。1．对于易燃、易爆、有毒的化学物质，往往会在其包装上贴上危险警告标签。下面所列物质，贴错了包装标签的是(B)ABCD物质的化学式H2SO4(浓)CCl4P4(白磷)KClO3危险警告标签腐蚀品易燃液体剧毒品爆炸品解析：CCl4不易燃烧，属于有毒物质。2．实验室里不同化学试剂的保存方法不尽相同，①NaOH溶液、②大理石、③NaCl溶液、④浓硝酸4种试剂通常各自存放在下列图示的某种试剂瓶中。按照试剂瓶的顺序存放试剂序号正确的是(D)A．①②③④ B．②①④③C．②③④① D．②①③④解析：NaOH溶液呈碱性，应保存在带橡胶塞的细口瓶中；大理石是块状固体，存放在广口瓶中；NaCl溶液存放在细口瓶中；HNO3见光易分解，存放在棕色试剂瓶中。D项正确。3．下列实验操作不正确的是(D)A．从试剂瓶中取出的药品，若有剩余一般不能再放回原试剂瓶B．从盛有液溴的试剂瓶中取用溴时不应倾倒，而应将一洁净的长胶头滴管伸到瓶底来吸取(液溴的密度较上层溴水的密度大)C．用一把药匙不可连续取用不同的固体试剂，而应洗净擦干后再取用D．取用液体试剂时不能直接倾倒，而应用胶头滴管来吸取解析：药品取出后不能再放回原试剂瓶，否则会污染试剂。剩余药品应放到指定的容器中，另作他用，不可随意丢弃。液溴在保存时加入了少量水，以防止溴的挥发，由于水层(饱和溴水)在液溴上面，倾倒时溴水首先被倒出，故取用液溴时应用长胶头滴管从底部吸取。C操作正确，否则试剂会被交叉污染。液体试剂通常放在细口瓶或滴瓶中，当取用量较多时，可以直接向容器中倾倒