第一章
從實驗學化學
第一節
化學實驗基本方法
第1課時
化學實驗安全
【學習目標】
1.能識別化學品安全使用標志,了解實驗室一般事故的預防和處理方法。
2.掌握正確的實驗操作方法,養成良好的實驗習慣。
【預習】
一、化學藥品的保存與使用
1.化學藥品的保存
(1)固態物質一般保存在________;液態物質一般保存在________。
(2)氫氧化鈉等堿性物質若保存在玻璃瓶中時,瓶塞應用________。
(3)硫酸、硝酸、汽油等保存在玻璃瓶中,瓶塞應用________。
(4)硝酸等見光易分解的物質保存在________玻璃瓶中。
(5)白磷保存在________中。
2.常用危險化學品的識別與存放
危險化學品常分為不同的類別,具有不同的圖形標志,如:
觀察上述圖標,回答下列問題:
(1)裝運濃硫酸的箱子應貼的圖標是____;盛有大量酒精的容器封裝后應貼的圖標是____。
(2)貼有圖標B、D的化學試劑應______保存,放置在遠離____________的地方。
3.藥品的取用
(1)藥品取用的幾個原則
①三不:不能用手直接取用或接觸藥品;不要把鼻孔湊到容器口去聞藥品(特別是氣體)的氣味;不能嘗藥品的味道。
②少量:如果沒有說明用量,液體一般取1~2
mL,固體蓋住試管底部即可。
③防污染:實驗后剩余的藥品(Na、K除外)既不要放回原瓶,也不要隨意丟棄,更不要拿出實驗室,要放入實驗室指定的容器內。
(2)常用藥品的取用方法
①固體藥品的取用:粉末狀或小顆粒狀藥品用______取用;塊狀藥品用______取用。
②液體藥品的取用:少量液體用__________吸取;一定量液體用______量取;大量液體可直接傾倒。
4.意外事故的緊急處理
意外事故
處理方法
酒精著火
迅速用__
__或沙子蓋滅
濃硫酸沾到皮膚上
立即用大量水沖洗,然后涂上適量3%~5%的________溶液
濃堿沾到皮膚上
立即用大量水沖洗后,涂上適量稀的________溶液
濃酸灑到桌子上
應用________溶液中和后,再用水沖洗
濃堿灑到桌子上
應用________中和后,再用水沖洗
酸或堿濺到眼中
立即用______沖洗,邊洗邊眨眼睛
二、化學實驗中的安全操作
1.物質加熱中的安全問題
(1)從安全的角度分析實驗室中用酒精燈進行加熱時,應注意以下問題:
①絕對禁止向燃著的酒精燈里添加酒精。
②絕對禁止用燃著的酒精燈________另一只酒精燈。
③用完酒精燈,必須用____________,不可用嘴吹滅。
④不要碰倒酒精燈,萬一灑出的酒精在桌面上燃燒起來,應________________________。
(2)選擇合適的儀器和加熱方法
①能直接加熱的儀器有________、________、________、燃燒匙等。
②需墊石棉網加熱的儀器有__________、__________、__________等。
③給液體加熱時,可使用試管、__________、__________、__________等。
④給固體加熱時,可使用試管或________。
(3)加熱時需要特別注意的事項
①加熱時,容器外壁不能有______,底部不能與酒精燈的________接觸。
②開始加熱試管時,要先進行________。
③加熱液體的試管不準對著__________。
④加熱過程中的實驗儀器不能直接放在實驗臺上,應放在________上。
2.要特別注意安全的實驗操作
(1)點燃可燃性氣體(如H2、CO、CH4等)之前,要________________。
(2)用H2、CO還原Fe2O3、CuO時,應先____________,再。
(3)實驗室制取CO、Cl2等有毒氣體時,要在__________中進行,要有尾氣處理裝置。
(4)加熱法制取氣體且用排水法收集時,實驗結束時的操作為_____________________。
(5)稀釋濃H2SO4時,將__________沿器壁緩緩加入______中,邊加邊攪拌,直至冷卻至室溫。
【活學活用】
1.為了火車客運安全,下列藥品:①NH4NO3
②(NH4)2SO4
③食鹽
④油漆
⑤汽油
⑥黑火藥
⑦生石灰,從化學性質判斷,由于易燃易爆而不能帶上火車的是()
A.③④⑤⑥⑦
B.①②⑦
C.①④⑤⑥
D.①④⑦
2.在實驗室中,對下列實驗事故或藥品的處理正確的是()
A.少量濃硫酸沾在皮膚上,立即用氫氧化鈉溶液擦洗
B.不慎將酸濺到眼中,應立即用水沖洗,邊洗邊眨眼睛
C.實驗室中含硫酸的廢液可以直接倒入水槽,用水沖入下水道
D.實驗時,萬一酒精燈被打翻引起酒精燃燒,應用水滅火
3.下列用圖示表示的實驗操作中正確的是________。
4.化學實驗中安全意識是重要的科學素養,下列實驗操作或事故處理操作中不正確的是()
A.熄滅酒精燈時,必須用燈帽蓋滅
B.取用少量化學藥品時,應特別注意觀察藥品包裝容器上的安全警示標記
C.配制硫酸溶液時,可先在量筒中加入一定量的水,再在攪拌條件下加入濃H2SO4
D.做“氫氣還原氧化銅”的實驗時,先通氫氣再加熱
【達標檢測】
1.據最新報道,某觀測井中檢測發現Sr等釋放β射線的放射性物質濃度上升,創開始檢測以來的最高值。為了警示人們應貼的警示圖標是()
2.下列實驗操作或做法不正確的是()
A.用10
mL量筒量取8.5
mL的水
B.實驗剩余的藥品有的可以放回原瓶
C.把燒杯放在墊有石棉網的鐵圈上加熱
D.用燃著的酒精燈去點燃另一酒精燈
3.下列有關試劑的取用說法不正確的是()
A.膠頭滴管可用來取用少量液體試劑
B.無毒的固體試劑可用手直接取用
C.多取的鈉可放回原試劑瓶中
D.取用固體試劑時,可用藥匙
4.下列實驗操作中正確的是()
A.凡是給玻璃儀器加熱,都要加墊石棉網
B.給試管里的液體加熱,液體的體積一般不超過試管容積的2/3
C.試管和燒杯都可以直接在火焰上加熱
D.加熱后的蒸發皿,要用坩堝鉗夾取
5.下列實驗操作中錯誤的是()
第2課時
過濾、蒸發及SO42-的檢驗
【學習目標】
1.掌握過濾、蒸發等實驗基本操作及適用范圍。
2.通過粗鹽提純實驗,掌握粗鹽中難溶性雜質和可溶性雜質除去的原理和方法。
3.學會SO42-檢驗的方法和試劑加入順序。
【預習】
一、過濾和蒸發
1.過濾
(1)過濾的實驗裝置如圖所示,請填寫圖中實驗儀器的名稱。
(2)在進行過濾操作時應注意的問題:
①一貼:濾紙緊貼____________;
②二低:濾紙邊緣略____________邊緣;液體的液面略____________的邊緣;
③三靠:向漏斗中傾倒液體時,燒杯的尖嘴應靠到__________上;
玻璃棒的底端應輕靠到________________一側;
漏斗頸的末端應靠到________的內壁上。
2.蒸發
(1)蒸發的實驗裝置如圖所示,請填寫圖中實驗儀器的名稱。
(2)在進行蒸發操作時應注意的問題:
①在加熱蒸發過程中,應用__________不斷攪拌,防止由于__________造成液滴飛濺;
②加熱到蒸發皿中剩余____________時應停止加熱,用余熱蒸干;
③熱的蒸發皿應用________取下,不能直接放在________上,以免燙壞實驗臺或引起蒸發皿破裂。如果一定要立即放在實驗臺上,則要放在________上。
【活學活用】
1.判斷正誤,正確的打“√”,錯誤的打“×”
(1)下圖中的操作有兩處錯誤()
(2)過濾后濾液仍然渾濁,一定是由濾紙破損所導致()
(3)為了加快過濾速度,可用玻璃棒攪動過濾器中的液體()
(4)當蒸發皿中出現大量固體時停止加熱,用余熱蒸干的目的是防止固體迸濺()
(5)實驗完畢后,用手直接取走蒸發皿()
(6)過濾、蒸發過程中都會用到玻璃棒()
2.通過溶解、過濾、蒸發等操作,可將下列各組混合物分離的是
()
A.硝酸鈉、氫氧化鈉
B.氧化銅、二氧化錳
C.氯化鉀、二氧化錳
D.硫酸銅、氫氧化鈣
二、粗鹽的提純
粗鹽中主要含有不溶性的泥沙,可溶性的MgCl2、CaCl2以及一些硫酸鹽等,除去這些雜質的主要步驟如下:
【思考與交流】
1.粗鹽中什么雜質易于除去?如何除去?
2.用上述方法后還含有的雜質是什么?
3.若要除去粗鹽中的下列雜質,則應加入什么試劑?把試劑的化學式及發生反應的化學方程式填入下表:
雜質
加入的試劑
化學方程式
Na2SO4
MgCl2
CaCl2
4.加入你選擇的試劑除掉雜質后,有沒有引入其他離子?想一想可用什么方法再把它們除去?
【歸納總結】
【活學活用】
3.依據粗鹽提純的原理,除去氯化鉀溶液中少量的氯化鎂、硫酸鎂等雜質,可選用氫氧化鋇溶液、稀鹽酸和碳酸鉀溶液三種試劑,按如圖步驟操作:
濾液純凈氯化鉀溶液
(1)
B的化學式是________,C的化學式是________。
(2)加入過量A的目的是__________________________________________________。
(3)加入過量B的目的是___________________________________________________。
(4)加熱煮沸的目的是_____________________________________________________。
(5)操作Ⅰ的名稱是______________________________________________________。
三、SO42-的檢驗
【問題討論】
某同學設計了如下實驗檢驗某試液中是否含有SO42-
試液白色沉淀白色沉淀不溶解。
結論:試液中有SO。
思考:該方案是否嚴密?請說明理由。
【歸納總結】檢驗SO的流程:
【活學活用】
4.某溶液中含有MgSO4和Na2SO4兩種溶質,選擇適當試劑將溶液中的鎂離子轉化為沉淀或固體分離出來,設計實驗流程如下:
(1)欲證明濾液中存在SO、CO,選用的方案是先取少量的濾液滴加過量的________,發現有氣泡生成,再向其中加入________溶液,出現白色沉淀,則可證明SO、CO均存在。
(2)如何洗滌MgCO3沉淀?
(3)如何檢驗MgCO3沉淀是否洗滌干凈?
【達標檢測】
1.下列儀器用于過濾和蒸發分離物質的是()
①漏斗
②試管
③蒸發皿
④天平
⑤燒杯
⑥研缽
A.①③④
B.①②⑥
C.①③⑤
D.①③⑥
2.過濾實驗中,有關儀器的作用不正確的是()
A.玻璃棒用來攪拌溶液
B.玻璃棒用來引流溶液
C.燒杯用來承接濾液
D.漏斗用來制作過濾器
3.下圖是關于蒸發的實驗示意圖,下列說法正確的是()
A.組裝實驗裝置時,應先固定好鐵圈,放上蒸發皿,再放酒精燈
B.給蒸發皿內所盛液體加熱時,必須墊上石棉網
C.玻璃棒的作用是攪拌,防止因局部過熱而使固體迸濺
D.蒸發的過程中,用酒精燈一直加熱到全部固體析出,沒有水分
4.檢驗某未知溶液中是否含有SO,下列操作最合理的是()
A.加入HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液
B.先加HNO3酸化,再加Ba(NO3)2溶液
C.加入鹽酸酸化的BaCl2
D.先用鹽酸酸化,若有沉淀,則過濾,濾液中再加BaCl2溶液
5.除去下列物質中混有的少量雜質,把適當的試劑、操作方法的字母寫在相應的橫線上。
A.加適量鹽酸、過濾
B.加適量水、過濾、蒸發
C.加適量水、過濾
D.加熱(高溫或灼燒)
E.加適量鹽酸、蒸發
F.冷卻熱的飽和溶液、結晶
(1)碳酸鈣中混有少量的碳酸鈉__________;
(2)氯化鉀粉末中混有碳酸鉀__________;
(3)氧化鈣中混有少量的碳酸鈣__________;
(4)氯化鈉中混有少量的炭粉__________;
(5)硝酸鉀中混有少量的食鹽______________。
第3課時
蒸餾和萃取
【學習目標】
1.通過制取蒸餾水,學會蒸餾的原理和基本操作。
2.初步學會Cl-的檢驗方法。
3.通過從碘水中提取碘的實驗,學會萃取和分液的原理和基本操作。
【預習】
一、蒸餾
1.蒸餾
(1)蒸餾實驗原理
對于
混合物,利用混合物中各組分的不同,用蒸餾的方法除去的雜質。
(2)實驗——實驗室制取蒸餾水
①指出圖中主要儀器的名稱及作用
(3)實驗注意事項
①蒸餾裝置的連接應按________________________的順序。
②冷凝水的流向要________進水,________出水。
④加入碎瓷片(或沸石)是為了________________________________________。
【歸納總結】蒸餾實驗裝置的改進
當用蒸餾的方法分別獲取幾種沸點不同的液體時,應該用溫度計控制收集沸點不同的餾分,裝置改進如下:
說明:(1)溫度計的水銀球應置于
(2)制取蒸餾水時可以不使用溫度計,因為
2.實驗1-3:制取蒸餾水的實驗流程及Cl-的檢驗
(1)制取蒸餾水的實驗流程
(2)Cl-的檢驗
【活學活用】
1.如圖為實驗室制取蒸餾水的裝置示意圖,根據圖示回答下列問題。
(1)指出圖中兩處明顯的錯誤:①_______________________________________________,②___________________________________________。
(2)A儀器的名稱是________,B儀器的名稱是________。
(3)實驗時A中除加入少量自來水外,還需加入少量__________________,其作用是_________。
(4)收集完蒸餾水后,是先撤酒精燈還是先停冷凝水?_________________________。
2.工業酒精是含水約4%的液態乙醇,向工業酒精中加入生石灰,會發生如下化學反應且生成物不溶于乙醇:CaO+H2O===Ca(OH)2。要在實驗室中將工業酒精轉化為無水酒精。請回答下列問題:
(1)加入過量的生石灰后,可采取的分離操作是________________。
(2)在你選擇需要加熱的實驗方法中,需要的玻璃儀器除酒精燈外,還有_____________。
(3)在該方法的實驗步驟里,緊挨加熱之前的操作是__________________________,并且對此要注意的問題是_____________________________________________。
二、萃取
【預習】
1.萃取
(1)萃取是利用物質在________的溶劑里______的不同,用一種溶劑把物質從它與另一種溶劑所組成的溶液里提取出來的方法。加入的溶劑稱為______。
(2)分液是把萃取后兩種_____
_的液體分開的操作。
(3)分液常要使用。
(4)閱讀教材實驗1-4完成下列內容:
(1)實驗中用到的儀器名稱是______________________。
(2)實驗操作可分解如下幾步
①把盛有溶液的分液漏斗放在鐵架臺的鐵圈中;
②把50
mL碘水和15
mL四氯化碳加入分液漏斗中,并蓋好玻璃塞;
③檢驗分液漏斗活塞上的玻璃塞是否漏液;
④倒轉漏斗用力振蕩,并不時地旋開活塞放氣,最后關閉活塞,把分液漏斗放正;
⑤旋開活塞,用燒杯接收溶液;
⑥從分液漏斗的上口倒出上層水溶液;
⑦將漏斗上口的玻璃塞打開或使塞上的凹槽或小孔對準漏斗口上的小孔;
⑧靜置,分層。
正確的操作順序(用上述序號填寫)______→______→______→①→⑧→______→⑤→⑥
(3)上述步驟⑤的操作中應注意___________________________________________。
(4)步驟⑦的操作目的是________________________________________________。
(5)能選用四氯化碳從碘水中萃取碘的原因是_______________________________。
(6)已知碘在酒精中的溶解度比在水中大得多,能不能用酒精來萃取碘水中的碘:________(填“能”或“不能”),其理由是_____________________________________________________
【歸納總結】
1.萃取的三個“三”
三儀器:①
②
③
三種常見萃取劑:①
②
③
三原則:①萃取劑和原溶劑________;②萃取劑和溶質__________;
③溶質在萃取劑中的溶解度______在水中的溶解度。
2.分液漏斗的使用和檢漏方法
分液漏斗使用前必須檢查是否漏液。若漏液可在活塞上涂少量凡士林。
檢漏方法:在分液漏斗中注入少量的水,塞上瓶塞,倒置看是否漏水。若不漏水,正立后把瓶塞旋轉180°,再倒置看是否漏水。
3.分液操作的注意事項
(1)振蕩時,要不時地旋開活塞放氣,以防止分液漏斗內壓強過大造成危險。
(2)分液時,分液漏斗下端要________________,以防液滴飛濺。
(3)旋開活塞,用燒杯接收下層液體時,要注意待下層液體恰好流出時及時關閉分液漏斗的活塞,注意不能讓____________流出,____________應從上口倒出。
【活學活用】
3.將碘水中的碘萃取出來的實驗中,下列說法錯誤的是()
A.分液漏斗使用前要檢驗它是否漏水
B.萃取劑要求不溶于水,且比水更容易使碘溶解
C.注入碘水和萃取劑,倒轉分液漏斗反復用力振蕩后立即分液
D.若用苯作萃取劑,則分層后上層液體呈紫紅色
4.實驗室用含有Ca2+、Mg2+、Cl-、SO、Br-等離子的溶液進行有關實驗,已知:Cl2+2Br-===Br2+2Cl-。
原溶液
(1)操作②使用的試劑是____________,該操作的名稱是________,所用主要儀器是________。
(2)若溴(Br2)是從上層液體獲得的,則使用的試劑可能是________,________(填“能”或“不能”)使用酒精。
【達標檢測】
1.我國明代《本草綱目》中收載藥物1892種,其中“燒酒”條目下寫道:“自元時始創其法,用濃酒和糟入甑,蒸令氣上……其清如水,味極濃烈,蓋酒露也。”這里所用的“法”是指()
A.萃取
B.過濾
C.蒸餾
D.蒸發
2.下列關于蒸餾實驗中儀器使用的說法錯誤的是()
A.酒精燈內酒精不超過容積的2/3
B.蒸餾燒瓶應墊上石棉網加熱
C.蒸發和蒸餾過程中都需用到玻璃棒
D.接收餾分的儀器名稱為錐形瓶
3.在使用分液漏斗進行分液時,正確的操作是()
A.分液時,原溶劑從分液漏斗下口流出,萃取劑溶液從漏斗上口倒出
B.分離液體時,將漏斗拿在手中進行分離
C.分離液體時,分液漏斗上的小孔與大氣相通時打開活塞
D.分液漏斗中盛裝的是液體,振蕩后不必擰開活塞把氣體放出
4.下列離子檢驗的方法正確的是()
A.某溶液中加硝酸銀溶液生成白色沉淀,說明原溶液中有Cl-
B.某溶液中加BaCl2溶液生成白色沉淀,說明原溶液中有SO
C.某溶液中加NaOH溶液生成藍色沉淀,說明原溶液中有Cu2+
D.某溶液中加稀硫酸生成無色無味氣體,說明原溶液中有CO
5.在常用方法和混合物之間連線。
第二節
化學計量在實驗中的應用
第1課時
物質的量、摩爾質量
【學習目標】
1.知道物質的量、摩爾質量的單位及含義。
2.理解物質的量的基準——阿伏加德羅常數的含義。
3.能進行物質的質量、微粒數目與物質的量之間的換算。
【預習】
一、物質的量的單位——摩爾
1.物質的量及其單位
閱讀書P11——資料卡片,完成下表:
國際單位制(SI)中的七個基本單位
物理量
質量
電流
熱力學
溫度
物質的量
發光
強度
單位名稱
及符號
米(m)
秒(s)
安(A)
開(K)
坎(cd)
(1)物質的量是一個,表示含有________________
____,用符號
表示。“物質的量”四個字是一個整體概念,為專用名詞,不可任意加減字,既不是物質的質量,也不是物質的數量。
(2)物質的量的單位是。
2.阿伏加德羅常數
(1)阿伏加德羅常數是____________________________,約為________________個,用符號________表示。
(2)物質若含有阿伏加德羅常數(6.02×1023)個微粒,其物質的量為。
(3)阿伏加德羅常數可表示為NA,約為6.02×1023
mol-1,其單位是________。
(4)物質的量、阿伏加德羅常數與粒子數之間的關系:n=__________________。
【活學活用】
1.判斷正誤,正確的打“√”,錯誤的打“×”。
(1)物質的量可以理解為物質的數量()
(2)摩爾是國際單位制中七個基本物理量之一()
(3)物質的量描述對象是分子、原子等微觀粒子()
(4)1
mol氫中含有2
mol氫原子和2
mol電子()
(5)1
mol任何物質都含有6.02×1023個分子()
2.下列關于阿伏加德羅常數的說法錯誤的是()
A.6.02×1023就是阿伏加德羅常數
B.0.012
kg
12C含有的碳原子數就是阿伏加德羅常數
C.含有阿伏加德羅常數個粒子的物質的量是1
mol
D.1
mol
NH3
所含原子數約為2.408×10243、1
mol
C中約含有
個碳原子。
4、0.3
mol
H2SO4約含有_____________
個硫酸分子。
5、1.204
×
1024個H2O2分子的物質的量為。
6、1
mol
Na2CO3中含有__
_molNa+、___molCO32-,共含有離子的個數約為_________個。
7、與0.3
mol
H2O
含有相同氫原子數的是()
A.0.3
mol
HNO3
B.3.612
X
23個
HNO3分子
C.0.2
mol
H3PO4
D.0.1mol
NH3
【預習】
二、摩爾質量
1、閱讀書P12——圖1-11,完成下列內容:
mol
H2O
mol
Al
約
個水分子
約
個鋁原子
18g
H2O
27g
Al
(1)1mol不同物質中所含的粒子數是,但由于不同粒子的質量,1mol不同物質的質量也。
(2)1mol任何粒子集合體都約含有
個粒子,而1mol任何粒子或物質的質量以克為單位時,其數值都與粒子的或
相等。
2、摩爾質量有關概念的理解
【學與問】
24.5g
H2SO4的物質的量是多少?1.5mol
Na2CO3的質量是多少?
【活學活用】
3.下列有關摩爾質量的描述或應用中正確的是()
A.1
mol
OH-的質量為17
g·mol-1
B.二氧化碳的摩爾質量為44
g
C.鐵原子的摩爾質量等于它的相對原子質量
D.一個鈉原子的質量等于
g
【歸納總結】
【活學活用】
4.在14.2
g
Na2SO4中:
(1)含有的Na+的數目是____________;
(2)含有的SO的質量是__________;
(3)含氧原子的物質的量是________。
5.設NA代表阿伏加德羅常數的值,下列說法中正確的是()
A.2.3
g鈉由原子變成離子時,失去的電子數為
0.2NA
B.0.2NA個硫酸分子與19.6
g磷酸(H3PO4)含有相同的氧原子數
C.28
g氮氣所含的原子數為NA
D.NA個氧分子與NA個氫分子的質量比為8∶1
【達標檢測】
1.下列說法中正確的是()
A.摩爾是用來描述微觀粒子的物理量
B.0.5
mol
H2O中含有的原子數目為1.5NA
C.64
g氧相當于2
mol氧
D.1
mol任何物質都含有6.02×1023個原子
2.下列說法正確的是()
A.1
mol氯含有6.02×1023個微粒
B.阿伏加德羅常數的數值約等于6.02×1023
C.鈉的摩爾質量等于它的相對原子質量
D.H2O的摩爾質量是18
g
3.某原子的摩爾質量是M
g·mol-1,則一個該原子的真實質量是()
A.M
g
B.g
C.g
D.g
4.下列說法不正確的是()
A.硫酸的摩爾質量與6.02×1023個磷酸分子的質量在數值上相等
B.6.02×1023個N2和6.02×1023個O2的質量比等于7∶8
C.3.2
g
O2所含的原子數目約為0.2×6.02×1023
D.常溫、常壓下,0.5×6.02×1023個二氧化碳分子質量是44
g
5.(1)
O2和O3是氧元素的兩種單質。根據分子式回答:
等質量的O2和O3所含分子數之比為________,原子個數之比為________。
(2)摩爾質量是指單位物質的量的物質所含有的質量。
①已知NH3的相對分子質量為17,則NH3的摩爾質量為________。
②1.28
g某氣體含有的分子數目為1.204×1022,則該氣體的摩爾質量為________。
③已知一個鐵原子的質量為b
g,則鐵的摩爾質量為__________________。
④NA為阿伏加德羅常數,已知a
g某氣體中含分子數為b,則該氣體的摩爾質量為________。