高三复习化学实验课1件.ppt

化学实验一 连江一中化学组 余忠平 化学实验复习 化学仪器 实验基本操作 知识网络 常用仪器 常见装置 药品使用 基本操作 实验安全 检查装置气密性 物质溶解和加热 物质分离和提纯 仪器的洗涤 物质检验和鉴别 常见气体的制备 设计与评价 一 常用仪器 1 常用仪器的名称及使用 可直接加热的有 可间接加热 垫石棉网 的有 可作为液体体积量器的有 用作气体净化的有 试管 坩埚 蒸发皿 烧杯 烧瓶 锥型瓶 量筒 移液管 滴定管 洗气瓶 干燥管 U型管 用作配制一定浓度溶液的有 容量瓶 天平 用于称量一定质量的物质的有 二 实验装置中常见几种瓶1 集气瓶 3 排水量气瓶 2 洗气瓶 向上排空气法 向下排空气法 排水法 4 储气瓶 5 安全瓶 取用原则 粉末不粘壁 块状防漏底 液体防污染 标签防腐蚀 试剂存放原则 药品状态定口径 瓶塞取决酸碱性 受热见光易分解 存放低温棕色瓶 特殊试剂特殊放 互不反应要记清 三 药品的取用和存放及试纸使用 滴瓶盛放少量溶液 广口瓶盛放固体试剂 细口瓶盛放液体试剂 1 试剂的保存 几类特殊试剂的存放 A 钾 钙 钠在空气中极易氧化 遇水发生剧烈反应 应保存在盛有煤油的广口瓶中以隔绝空气 B 白磷着火点低 40 在空气中能缓慢氧化而自燃 通常保存在冷水中 C 液溴有毒且易挥发 需盛放在磨口的细口瓶里 并加些水 水覆盖在液溴上面 起水封作用 D 碘易升华且具有强烈刺激性气味 盛放在磨口的广口瓶里 E 浓硝酸 硝酸银见光易分解 应保存在棕色瓶中 贮放在黑暗而且温度低的地方 F 氢氧化钠固体易潮解 应盛放在易于密封的干燥广口瓶中保存 其溶液盛放在无色细口瓶里 瓶口用橡皮塞塞紧 不能用玻璃塞 1 实验室里所用的药品 很多是易燃 易爆 有腐蚀性或有毒的 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 不得尝任何药品的味道 2 药品的取用 2 注意节约药品 严格按照实验规定的用量取用药品 如果没有说明用量 一般应按最少量取用 液体l 2mL 固体只需要盖满试管底部 3 实验剩余的药品既不能放回原瓶 除Na K等外 也不要随意丢弃 更不要拿出实验室 要放人指定的容器内 取用固体药品一般用药匙 纸槽 镊子 固体药品的取用 液体药品的取用 3 洗涤仪器 玻璃仪器洗净的标准是 内壁上附着的水膜均匀 既不聚成水滴 也不成股流下 四 实验基本操作 1 仪器的洗涤 1 洗净的标志 仪器内壁水膜均匀 不成股 不成滴 2 特殊污迹的洗涤原则 选择适当的试剂使污迹溶解或转化为易溶物而除去 如 容器上附着物洗涤液有关反应 盛过油脂的 盛过苯酚的 盛过MnO2的 沾有铁锈的 附有银镜的 制酚醛树脂的 沾有硫的 浓盐酸MnO2和浓盐酸反应 稀硝酸银和硝酸氧化还原反应 NaOH溶液 酒精 酚弱酸性 溶解 酒精溶解 二硫化碳溶解 盐酸碱性氧化物溶于酸 NaOH溶液碱性水解 2 检查装置气密性 微热法 液差法 将导管出口浸入水中 密封操作用手掌紧贴容积外壁 变压操作若导管口有气泡产生 移开手掌后 导管末端有水上升形成稳定水柱 现象证明装置不漏气 结论 1 加热法 通过升高温度增大内部压强 产生气泡法 1 2 3 4 关闭弹簧夹 从长颈漏斗加水至没过漏斗下端 继续加水使漏斗中液面高于试管中液面 若静止后液面稳定不变化 证明气密性良好 2 注水法 通过注入水缩小气体体积增大压强 水位差不变法 1 2 3 4 长颈漏斗往试管内加入一定量的水 使下端浸入水中 导管上连接一个针筒 当活塞往外拉时 若漏斗末端有气泡产生证明气密性良好 当活塞往里推时 若漏斗末端液面上升 3 充气或抽气法 通过增加或减少装置内气体的量增大或减小压强 1 2 3 4 练习 请检查下面装置的气密性 关闭止水夹K 从漏斗中倒水 当形成明显的液面差时 停止加水 观察液面差没有变化 则装置的气密性良好 实验装置气密性检查的一般步骤 1 安装好装置 2 用水密封一定量气体 3 改变压强 温度改变或容积改变 看现象 如气泡的产生 水柱的形成 液体的下滴 液面的升降等 4 根据现象判断装置的气密性 根据下图及描述 回答下列问题 关闭图A装置中的止水夹a后 从长颈漏斗向试管口注入一定量的水 静置后如图所示 试判断 A装置是否漏气 填 漏气 不漏气 或 无法确定 判断理由 不漏气 由于不漏气 加水后试管内气体体积减小 导致压强增大 长颈漏斗内的水面高出试管内的水面 3 物质的溶解和加热 物质的溶解 A 固体的溶解 加速溶解时常用的措施有 B 气体的溶解 常采用下面三个装置 1 2 3 溶解NH3 HCl HBr用 溶解Cl2 H2S CO2 SO2用 制溴苯时 为了检验HBr用 搅拌 加热 3 2 1 C 液体的溶解 浓硫酸的稀释方法是 把浓硫酸沿着内壁慢慢注入盛有水的烧杯中 并不断搅拌 物质的加热 1 固体加热 2 液体加热 1 防爆炸 1 点燃可燃性气体前 一定要检验纯度 如 H2 CO CH4 C2H4 C2H2等 2 用还原性气体还原金属氧化物时 要先通气 待到反应容器内的空气排完后 再加热 如 H2 CO还原CuO Fe2O3等 2 防爆沸 加热液体或液体混合物时 加入碎瓷片 防止爆沸 如 石油的分馏 实验室制取乙烯等 五 实验安全防护 3 防中毒 可能引起中毒的原因 1 吸入有毒有害气体 如 Cl2 H2S CO等气体 2 误服重金属盐等有毒物质 如 亚硝酸盐 硫酸铜等固体或溶液 4 防失火 1 易燃物质要远离火源 2 易自燃物质不要随意丢弃 如 白磷 Na Na2O2等 5 防倒吸 1 先从液体中取出导气管 再熄灭酒精灯 有多个酒精灯时 从后向前依次熄灭酒精灯 2 必要时添加防倒吸装置 以上装置能够放倒吸的是 BCF 五 尾气处理装置 1 对于溶解度不大的尾气 如Cl2 CO2 H2S等可直接将导气管插入吸收剂液面以下吸收 2 对于极易溶于水的尾气 如NH3 HCl HBr等 可采用防倒吸装置吸收 3 对于有毒且易燃的气体 如CO 可采取在尾气出口处放置一点燃的酒精灯 4 也可以用气球 气囊收集气体 防倒吸装置的结构特点和工作原理 1 隔离式 原理是导气管末端不插入液体中 导气管与液体呈隔离状态 2 肚容式 原理是由于漏斗容积较大 当水进入漏斗内时 烧杯中液面显著下降而低于漏斗口 液体又流落到烧杯中 3 接收式 原理是使用较大容积的容器将可能倒吸来的液体接收 防止进入前端装置 气体发生装置等 4 平衡式 原理是导气管末端不插入液体中 导气管与液体呈隔离状态 与大气相连的导气管起到平衡内外气压的作用 5 分液式 原理是导气管末端插入气体溶解度小的液体中 不会发生倒吸 气体进入到上层液体被充分吸收 注意 如制O2 CH4等气体时 排水法收集 实验完毕 先将导气管拿出水槽后移去酒精灯可以防止倒吸 1 意外事故的应急处理 1 酒精及其它易燃有机物小面积失火 应迅速用湿布扑灭2 钠磷等失火宜用沙土扑盖3 浓酸撒在实验台上 先用NaHCO3中和 后用水冲洗干净 沾在皮肤上宜先用干抹布抹去 再用水冲净 溅在眼中应先用稀NaHCO3淋洗 然后请医生处理4 浓碱撒在实验台上 先用稀醋酸中和 然后用水冲擦干净 沾在皮肤上宜先用大量水冲洗 再涂上硼酸溶液 溅在眼中 用水洗净后再用硼酸溶液淋洗 5 液溴滴到手上 要立即擦去 再用酒精或苯擦洗6 有毒气体实验宜在通风橱或密闭系统中进行7 误食重金属盐应立即服生蛋白或生牛奶8 汞洒落后 应立即撒上硫粉 并打开墙下部的排气扇9 氯气中毒可吸入少量氨气解毒10 苯酚有毒 浓溶液对皮肤有强烈的腐蚀性 如果不慎沾到皮肤上 应立即用酒精洗涤 4 物质的分离和提纯 1 过滤 分离不溶性固体和液体 如NaCl溶液和AgCl 一 物理法 一贴二低三靠 1 适用范围 2 主要仪器 3 注意事项 蒸发 通过加热蒸发掉溶剂而得到固体 蒸馏皿 三角架 酒精灯 玻璃棒 泥三角 倒入蒸发皿中的液体的量一般不得超过蒸发皿容积的2 3 蒸发液体接近沸腾时 要用玻璃棒不断搅拌 以防止局部温度过高而造成液体飞溅 当蒸发皿中出现较多量固体时 即停止加热 让余热将剩余的极少量液体继续蒸发至干 2 蒸发结晶 结晶 用蒸发结晶 如NaCl溶液 和浓缩降温结晶 如KNO3或CuSO4溶液 分离提纯固体 2 蒸发和结晶 加热蒸发皿使溶液蒸发时 要用玻璃棒不断搅动溶液 防止由于局部温度过高 造成液滴飞溅 当蒸发皿中出现较多的固体时 即停止加热 通过蒸发与结晶可将溶质从溶液中分离出来 若通过一次结晶得到的晶体不纯时 可以进行重结晶 3 蒸馏 蒸馏是提纯或分离沸点不同的液体混合物的方法 用蒸馏原理进行多种混合液体的分离 叫分馏 1 适用范围 2 主要仪器 3 注意事项 4 萃取 利用溶质在两种互不相溶的溶剂中的溶解度不同 用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂形成的溶液中提取出来 分液漏斗 烧杯 铁架台 互溶的溶剂不能作萃取剂 1 适用范围 2 主要仪器 3 注意事项 分液 互不相溶的液体的分离 分液漏斗 下层液体从漏斗下方流出 上层液体从漏斗上口倒出 5 洗气 分离气体混合物 1 排空气法收集气体 密度比空气大的气体 从a导入 密度比空气小的气体 从b导入 2 排水法收集气体 将瓶装满水 气体一律 从b导入 3 给病人输氧气 装半瓶水 a接氧气瓶 b接病人的鼻孔 观察有无氧气输出 观察输出氧气的速率 增大氧气的湿度 4 储存气体 将a b处的橡胶管用弹簧夹住 使用时 从a处注水 气体导出 5 除杂 装半瓶氢氧化钠溶液 除去CO中的CO2 装半瓶AgNO3溶液 除去H2中的HCl 6 检验 装半瓶氢氧化钙溶液 检验有无CO2生成 7 干燥气体 装半瓶浓硫酸 除去气体中的水蒸气 8 测量制取气体的体积 与量筒组合 装满瓶水或油 b端连接制气装置 排出的水或油从a端流出 用量筒接住 测量水或油的体积 就是排出气体的体积 b a 6 升华 固态物质吸热后不经过液态直接变成气态的过程 利用某些物质具有升华的特性 将这种物质和其它受热不升华的物质分离开来 例如加热使碘升华 来分离I2和SiO2的混合物 利用物质升华的特性 将它从固体混合物中分离开 7 盐析 原理 利用混合物中的某物质在盐溶液中溶解度减小将其分离 蛋白质的盐析 皂化反应后得到的液体的盐析 注意 盐溶液 1 必须是饱和溶液 必须是轻金属盐或铵盐 可逆的 物理变化 原理 利用半透膜除去胶体中的某些小分子或离子 操作方法 注意事项 半透膜必须均匀且不漏 渗析时间要充分 8 渗析 二 化学法 利用两种物质化学性质的差异 选择一种或几种试剂与混合物中的某一种物质反应 然后再用物理法分离 混合物的除杂 除杂原则 不增 不减 易分 提纯过程中不能引入新的杂质 即被提纯的物质不能减少 即操作简便易行 杂质易分离除去 最佳方案 将杂质转化为主要成分 除杂的化学方法 气化法 如 1 如何除去KCl溶液中混有的少量K2CO3 通过加热或加入某种试剂 使杂质转化为气体 杂质离子通常是 CO32 HCO3 除杂试剂通常为稀盐酸或稀硫酸 2 如何除去Na2CO3溶液中混有的少量NaHCO3 沉淀法 方法 在混合物中加入某种试剂 使其中一种转化为沉淀后再过滤出去的方法 一般用Ba2 转化为BaSO4沉淀 一般用AgNO3转化为AgCl沉淀 一般用SO42 或CO32 转化为BaSO4或BaCO3沉淀 一般用Cl 转化为AgCl沉淀 SO42 Cl Ba2 一般用可溶性碱转化为沉淀 CO32 Ag 一般用Ca2 Ba2 为CaCO3 BaCO3沉淀 溶解法 1 Cu粉中混有少量的Fe粉2 除Cu粉中的CuO粉3 SiO2固体中混有少量AI2O34 Fe2O3固体中混有少量AI2O3 CuO H2SO4 CuSO4 H2O Fe H2SO4 FeSO4 H2 用酸或碱把杂质转化成可溶性物质而除去 Al2O3 6HCl 2AlCl3 3H2O Al2O3 2NaOH 2NaAlO2 H2O CaCO3CaO CO2 2Cu O22CuO Na2CO3固体中混有少量NaHCO3CaO中混有CaCO3CuO中混有Cu 加热法 通过加热 高温 将杂质转化或除去 2NaHCO3Na2CO3 CO2 H2O 用活泼金属置换盐中的不活泼金属元素 而达到除杂的目的 置换反应 FeSO4溶液中的少量CuSO4 置换法 Zn NO3 2溶液中含有少量的AgNO3 转化法 将杂质通过化学反应转化为主要成分 最佳除杂方法 CO2气体中含有少量CO CO气体中含有少量CO2 NaHO3溶液中混有少量Na2CO3 Na2CO3溶液中混有少量NaHO3 1 CO2 CO 2 CO CO2 3 H2 水蒸气 2 2 通过灼热的氧化铜 通过足量氢氧化钠溶液 通过灼热的铜网 通过浓硫酸 KCl MnO2 9 FeSO4 CuSO4 8 Cu CuO 6 CuO C 7 Cu Fe 溶解 过滤 蒸发 加入足量稀硫酸或稀盐酸 溶解 过滤 在空气中加热 加足量铁粉 过滤 加入足量稀硫酸或稀盐酸 溶解 过滤 练习 除去物质中的杂质 括号内为杂质 10 NaCl Na2CO3 11 NaCl Na2SO4 12 盐酸 硫酸 13 NaCl CuSO4 14 NaCl NaOH 15 NaOH Na2CO3 16 NaNO3 NaCl 17 K2SO4 NH4 2SO4 适量稀盐酸 适量BaCl2溶液 过滤 适量Ba OH 2溶液 过滤 适量稀盐酸 适量Ca OH 2溶液 适量AgNO3溶液 过滤 适量氢氧化钾溶液 适量BaCl2溶液 过滤 练习 除去物质中的杂质 括号内为杂质 适量HCl溶液加热 过量铁粉过滤 过量NaOH溶液过滤 过量NaOH溶液过滤 NaOH溶液分液 NaOH溶液分液 过量盐酸过滤 生石灰蒸馏 饱和NaHCO3溶液洗气 碱石灰干燥 饱和NaCl溶液洗气 5物质的检验和鉴别 物质的鉴定 根据物质的化学性质分别检验出阴 阳离子 物质的鉴别 指对两种或两种以上的物质进行定性辨认 可根据一种物质的特性区别于另一物质 物质的推断 根据物质性质分析推断出被检验物质的组成 1 常见气体的检验 在空气中燃烧呈淡蓝色火焰 生成物只有水 可使带火星的木条复燃 黄绿色 能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝 无色有刺激性气味的气体 能使品红溶液褪色 加热后又显红色 无色有刺激性气味 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近时能生成白烟 红棕色气体 通入水中生成无色的溶液并产生无色气体 水溶液显酸性 无色气体 在空气中立即变成红棕色 无色无味的气体 能使澄清石灰水变浑浊 可燃烧 火焰呈淡蓝色 燃烧后只生成CO2 能使灼热的CuO由黑色变成红色 2 常见阳离子的检验 焰色反应 焰色反应 透过蓝色钴玻璃 NaOH溶液 KSCN溶液 NaOH溶液 KSCN溶液 氯水 黄色 紫色 红褐色沉淀 红色溶液 白色沉淀 先无红色加氯水后为红色 Fe3 3OH Fe OH 3 Fe3 3SCN Fe SCN 3 Fe2 2OH Fe OH 2 2Fe2 C12 2Fe3 2C1 Fe3 3SCN Fe SCN 3 Fe3 3SCN Fe SCN 3 NaOH溶液 NaOH溶液加热红色石蕊试纸于管口 NaOH溶液 加HCl或氯化物后加稀HNO3 蓝色沉淀 白色沉淀加稀HNO3不溶解 白色沉淀后溶解 产生刺激性气味的气体 红色石蕊试纸变蓝 Cu2 2OH Cu OH 2 Ag Cl AgCl NH4 OH NH3 H2O Al3 3OH Al OH 3 Al OH 3 OH AlO2 2H2O 3 常见阴离子的检验 AgNO3溶液 稀硝酸 加入氯水 CCl4 AgNO3溶液 稀硝酸 滴入淀粉溶液后滴入氯水 稀盐酸酸化 可溶性钡盐 BaCl2 盐酸 品红溶液 白色沉淀加稀HNO3不溶解 Ag Cl AgCl 淡黄色沉淀 Ag Br AgBr CCl4层为橙红色 AgNO3溶液 稀硝酸 黄色沉淀 溶液变蓝色 Ag I AgI 2Br Cl2 Br2 2Cl 2I Cl2 I2 2Cl 白色沉淀 SO42 Ba2 BaSO4 产生刺激性气味的气体 品红褪色 BaSO3 2H Ba2 H2O SO2 BaCl2溶液无沉淀 稀盐酸 石灰水 无色无味气体 石灰水变浑浊 BaCO3 2H Ba2 CO2 H2O BaCl2溶液有沉淀 稀盐酸 石灰水 无色无味气体 石灰水变浑浊 HCO3 H H2O CO2 6 常见气体的制备 发生装置 净化装置 干燥装置 收集性质装置 尾气处理装置 关键 关键 仪器装置的连接 橡皮管 塞子 玻璃管等的连接 润 转 成套装置的连接原则 1 从下至上 2 从左到右 仪器的拆卸 与组装顺序相反 根据酒精灯定位 按净化 干燥 性质 尾气处理依次连接 实验操作的顺序 连接仪器 根据实验目的 注意事项 安全问题等 按气体流动顺序连接好实验仪器 检查气密性 在整套仪器连接完毕后 应先检查装置的气密性 然后装入药品 检查装置气密性的方法要依装置而定 装药品进行实验操作 一 发生装置 1 加热固体 注意事项 1 试管口应略向下倾斜 2 导管不宜伸入试管过长 3 加热时 先预热且应用外焰加热 2 固体 液体 液体不加热 注意事项 1 启普发生器只适用于块状固体与液体在不加热条件下制取难溶于水的气体如CO2 H2S H2 不可用于制C2H2 2 简易装置则适用于固体与液体在不加热下制取气的反应 长颈漏斗插入液面以下 可用于制备H2 CO2 H2S SO2 NO2 NO等 一些简易装置 3 固体 液体 液体加热 注意事项 1 加热易暴沸的混合物时要加沸石 防暴沸 2 制乙烯时浓硫酸与乙醇可先混合 故不必用分液漏斗 换成温度计控制反应温度 思考 高中阶段需掌握哪些气体的制备 初中 H2O2CO2 第一册 Cl2HClHBrHISO2H2S 第二册 NH3NONO2CH4C2H4C2H2CH3COOCH2CH3 g 二 净化装置 洗气瓶 长进短出 干燥管 大口进气 小口出气 U形管 高温玻璃管 常见干燥剂及使用原则 酸性 强氧化性 浓硫酸 中性 无水CaCl2 碱性 碱石灰生石灰 H2 O2 Cl2 SO2 CO N2 CH4 HCl等 O2 Cl2 SO2 H2 CO N2 CH4等 H2 O2 N2 CH4 NH3等 H2S NH3 HBr HI NH3 HX H2S SO2 CO2 NO2 Cl2 三 干燥装置 1 排水法 或排其它液体 Cl2可用排饱和食盐水的方法 CO2可用排饱和NaHCO3的方法 2 排空气法 难溶于水的气体 H2 CH4 NOO2 N2 C2H2 四 收集装置 1 实验设计的基本要求 1 科学性 所谓科学性是指实验原理 实验操作程序和方法必须正确 2 安全性 实验设计时应尽量避免使用有毒药品和进行具有一定危险性的实验操作 例如 鉴别Na2SO3和NaI 在试剂的选择上就不宜选用HNO3等具有氧化性的酸 在操作程序的设计上 应取少量固体先溶解 然后再取少量配成的溶液并再加入试剂 而不能将样品全部溶解或在溶解后的全部溶液中加入试剂 3 可行性 实验设计应切实可行 所选用的化学药品 仪器 设备和方法等在中学现有的实验条件下能够得到满足 4 简约性 实验设计应尽可能简单易行 应采用简单的实验装置 用较少的实验步骤和实验药品 并能在较短的时间内完成实验 2 化学实验方案设计的基本思路 1 明确目的原理 首先必须认真审题 明确实验的目的要求 弄清题目有哪些新的信息 综合已学过的知识 通过类比 迁移 分析 从而明确实验原理 2 选择仪器药品 根据实验的目的和原理以及反应物和生成物的性质 反应条件 如反应物和生成物的状态 能否腐蚀仪器和橡皮 反应是否加热及温度是否控制在一定范围等 从而选择合理的化学仪器和药品 3 设计装置步骤 根据上述实验目的和原理 以及所选用的