高一化学第一章第一节化学实验安全、蒸发、过滤、蒸馏、萃取（共2课时） 人教 必修1

共2个课时,第一节化学实验基本方法,1认识化学学科特点，掌握化学实验的科学方法。2了解化学实验的安全常识，树立安全意识，初步形成良好的实验习惯，并能识别一些化学药品安全标识。3掌握过滤、蒸发、分离混合物的方法。4掌握SO42检验的原理和方法。,第一课时化学实验安全过滤和蒸发,一、化学实验安全1遵守实验室规则2了解安全措施(1)危险化学药品的存放易燃、易爆试剂应 保存，放置在远离电源和火源的地方。,密封,(2)意外事故的紧急处理酒精及有机物燃烧，小面积着火，应迅速用 盖灭。若不慎烫伤，用药棉浸75%的酒精轻涂伤处。若眼睛受化学物质灼伤，立即用 ，边洗边眨眼睛。若浓酸(碱)洒到实验台上，应先用 (或 )冲洗，然后用水冲洗。若浓硫酸沾在皮肤或衣服上，应立即用 后，涂上3%5%的 。若被玻璃割伤或有创伤时，应先除去伤口的玻璃等杂物，再用稀双氧水擦洗，后到卫生室包扎。,湿布或沙土,大量水冲洗,Na2CO3溶液,稀醋酸,NaHCO3溶液,大量水冲洗,3掌握正确的操作方法(1)药品的取用,(2)加热给液体加热时，可使用 、 、 、 。给固体加热时，可使用 或 。加热时，容器外壁不能有水，底部不能与灯芯接触。烧得很热的容器，不能立即用冷水冲洗或放在冷桌上以防止骤冷炸裂。(3)收集气体的方法 法、 法、 法。4重视并逐步熟悉污染物和废弃物的处理方法。,试管,烧杯,烧瓶,蒸发皿,试管,坩埚,向上排空气,向下排空气,排水,1.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。,二、混合物的分离和提纯1过滤(1)概念：将 与 分离的一种方法。(2)主要仪器及用品 、 、 、 、 。,固体,液体,烧杯,漏斗,玻璃棒,铁架台(带铁圈),滤纸,(3)装置图,一贴： 紧贴二低： 低于 低于 三靠： 紧靠 紧靠 紧靠,滤纸,漏斗内壁,滤纸上沿,漏斗上沿,液面,滤纸上沿,烧杯,玻璃棒,玻璃棒,三层滤纸处,漏斗下端,烧杯内壁,2蒸发(1)概念：分离溶于溶剂中的固体溶质的一种方法。(2)主要仪器及用品 、 、 、 。,(3)装置图蒸发过程中要不断 。当 时，停止加热，用余热蒸干。,蒸发皿,酒精灯,铁架台(带铁圈),玻璃棒,搅拌,大量晶体析出,3粗盐的提纯(1)粗盐中不溶性杂质的除去操作依次为：溶解、 、 。(2)粗盐中可溶性杂质的除去,过滤,蒸发,过量的BaCl2溶液,过量的NaOH溶液,过量的Na2CO3溶液,盐酸,Na2SO4BaCl2=BaSO42NaCl,MgCl22NaOH=Mg(OH)22NaCl,CaCl2Na2CO3=CaCO32NaCl,NaOHHCl=NaClH2O,Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2,2.在粗盐提纯实验中三次用到玻璃棒，每一次使用玻璃棒的作用是什么？【提示】溶解时，使用玻璃棒的作用是搅拌，加速粗盐的溶解。过滤时使用玻璃棒的作用是引流。蒸发时使用玻璃棒的作用是搅拌，防止NaCl晶体在受热不均匀时飞溅。,三、SO42的检验1试剂： 、 ；,BaCl2溶液,稀盐酸,3.如何区别NaCl、Na2CO3、Na2SO4、AgNO3四种无色溶液？【提示】取四种溶液少许，分放到四支试管里，然后分别滴加稀盐酸，出现白色沉淀的是AgNO3溶液，出现气泡的是Na2CO3溶液；无明显现象的两溶液中加入BaCl2溶液，出现白色沉淀的是Na2SO4溶液，无明显现象的是NaCl溶液。,一、实验操作时，加强“六防”意识，防止事故发生,点燃可燃性气体(如H2、CO)或用CO、H2还原Fe2O3、CuO之前，为什么要检验气体纯度？师生互动【提示】因为可燃性气体均有爆炸极限，如果点燃或加热某可燃气体，有可能发生爆炸事故，故要检验气体的纯度。,你能通过下列事例概括总结实验操作中的注意事项吗？,加热混合溶液时为什么要加沸石？学生交流【提示】防暴沸。,实验室中的可燃物质为什么一定要远离火源？学生交流【提示】防失火。,制取有毒气体(如Cl2、CO、SO2、H2S、NO2、NO等)时，为什么应在通风橱中进行？师生互动【提示】防中毒。,用加热法制取并用排水法收集气体或吸收溶解度较大气体时，为什么要注意熄灭酒精灯的顺序或加装安全瓶？师生互动【提示】防倒吸。,制取有毒气体要有通风设备；为什么有毒物质应先处理后再排放？学生交流【提示】防污染。,归纳小结,化学实验中安全意识是重要的科学素养，下列实验操作或事故处理操作中正确的是()A酒精灯不慎碰倒起火时可用水扑灭B将CO中毒者移至通风处抢救C不慎将酸溅到眼中，应立即用水冲洗，边洗边眨眼睛D配制硫酸溶液时，可先在量筒中加入一定量的水，再在搅拌条件下加入浓H2SO4E被玻璃割伤手后，先取出伤口里的碎玻璃片，再用稀双氧水擦洗，然后敷药包扎F做“氢气还原氧化铜”的实验时，先加热再通氢气G拿燃着的酒精灯引燃另一只酒精灯,【解析】少量酒精失火应用湿抹布盖灭，大量酒精失火可用沙子盖灭，水与酒精互溶，若用水会加大着火面积。将CO中毒者移至通风处，可使其呼入新鲜空气，缓解体内组织缺氧。量筒不能用于配制溶液。氢气还原氧化铜时，应先通氢气再加热，否则可能会引起爆炸。拿燃着的酒精灯引燃另一只酒精灯，容易失火。【答案】BCE,(1)若浓H2SO4沾到皮肤上应如何处理？(2)若浓碱液沾到皮肤上应如何处理？【提示】(1)用干布拭去后用大量清水冲洗，然后涂上3%5%的NaHCO3溶液。(2)立即用大量清水冲洗，然后涂上硼酸。,物质的分离与提纯有何区别与联系？师生互动,二、物质的分离和提纯,【提示】物质的分离过程中，分开后的各物质要恢复到原来的状态，而提纯过程中，若杂质发生化学变化，不必恢复为原来的状态。从根本上说分离和提纯都是将某一物质从某混合物中分离出来，相比较而言，提纯采用的方法更为宽松，而分离需要将各组分一一分开。无论分离还是提纯，都要特别注意不要引入新的杂质。,物质分离与提纯的原则是什么？师生互动【提示】,常用哪些方法分离、提纯物质？学生交流【提示】(1)物理方法：过滤、结晶、升华、蒸馏、萃取、分液、溶解等。(2)化学方法：沉淀、置换、加热、分解等。,为了除去粗盐中的Ca2、Mg2、SO42和泥沙，可将粗盐溶于水，然后进行下列五项操作：过滤加过量NaOH溶液加适量盐酸加过量Na2CO3溶液加过量BaCl2溶液，正确的操作顺序是()ABC D【思路点拨】解答本题要注意以下三点：(1)除Ca2、Mg2、SO42的试剂一般分别选用CO32、OH、Ba2。(2)Ba2要用CO32除去，所以Ba2应在CO32前面加入。(3)最后要把过量CO32、OH除去。,【解析】首先搞清除去粗盐中的Ca2、Mg2、SO42，分别使用Na2CO3溶液、NaOH溶液和BaCl2溶液，且三种溶液均过量，才能使杂质离子分别变成CaCO3、Mg(OH)2、BaSO4沉淀，过量的BaCl2溶液只能用Na2CO3溶液除去，故要先加入BaCl2溶液后加入Na2CO3溶液，才能保证不引入新杂质Ba2，而多余的NaOH和Na2CO3只需要在过滤后加入盐酸即可，至于NaOH溶液的加入顺序，只要在过滤前加入就可除去Mg2，因此C、D两项都正确。【答案】CD,(1)除杂试剂需过量，过量的试剂需除去，除多种杂质时要考虑加入试剂的顺序。(2)此类题目的关键是先加入BaCl2后加入Na2CO3，才不至于引入新的杂质。,(2009年烟台测试)足量的含不溶性固体杂质(其含量不详)的粗盐，经提纯后配制成一定质量分数的NaCl溶液，实验操作有：称量过滤蒸发、结晶计算溶解干燥，其先后顺序正确的是()A BC D【解析】要配制NaCl溶液，应先将不溶性杂质除去。先溶解、过滤，后把NaCl溶液蒸干，干燥后根据质量分数计算所需NaCl的量。【答案】C,【点拨】(一)化学实验基本常识：1增强安全意识，做好“六防”；2充分了解药品、仪器的作用和用途；3正确使用和保存药品、仪器操作规范。(二)物质分离、提纯与鉴别1明确分离、提纯、鉴别、原理和方法；2正确选择仪器和药品进行操作；3实验结束后，有关物质做好放置与保存，仪器涮洗干净、放置有序。4根据物质的特殊性(或特有性质)区别有关物质，注意不要将原物质污染，每次要取少许鉴别。,1(2009年如东高一检测)为了火车客运安全，下列药品：NH4NO3(NH4)2SO4KCl油漆汽油过磷酸钙MgO，从化学性质判断，由于易燃易爆而不能带上火车的是()A BC D【解析】本题涉及的一些物质同学们在初中已经接触过，但从化学安全常识角度来说应该了解这些常见的易燃易爆物质。本题有巧解，MgO是不易燃物质，由此排除A、B、D。【答案】C,2(2009年苏州质检)分别表示四种操作，其中有两处错误的是(),【解析】B项错误有两处，一是量筒不能用于配制溶液，二是在稀释浓硫酸时，应让浓硫酸沿烧杯壁缓慢注入水中，并不断用玻璃棒搅拌。【答案】B,3通过溶解、过滤、蒸发等操作，可将下列各组混合物分离的是()A硝酸钠、氢氧化钠 B氧化铜、二氧化锰C氯化钾、二氧化锰 D硫酸铜、氢氧化钙【解析】A项，NaNO3和NaOH都溶于水，无法用过滤法分离；B项，CuO和MnO2都不溶于水；D项CuSO4、Ca(OH)2溶于水后两者会发生反应；而KCl和MnO2可用过滤法分离，然后蒸发滤液即可得到KCl。【答案】C,4只用一种试剂就能鉴别Ba(NO3)2、Na2CO3、K2SO4三种溶液，该试剂是()AKNO3溶液 B稀H2SO4CNaOH溶液 DNa2SO4溶液【解析】分析四种试剂，KNO3、NaOH溶液与上述三种溶液都不发生反应，无明显现象；Na2SO4只与Ba(NO3)2反应生成白色沉淀(BaSO4)。它们都不能鉴别上述三种溶液，而稀H2SO4与Ba(NO3)2反应生成白色沉淀(BaSO4)，与Na2CO3反应产生气体CO2。【答案】B,5可用于分离或提纯物质的方法有A过滤B升华C加热分解D洗气法下列各组混合物的分离或提纯应选用上述哪种方法最合适？(1)除去Ca(OH)2溶液中悬浮的CaCO3颗粒，用_。(2)除去O2中少量的水蒸气，用_。(3)除去固体碘中混有的少量NaI，用_。(4)除去氧化钙中的CaCO3，用_。【解析】(1)固体与液体分离常用过滤。(2)除去气体中的气态杂质可以通过洗气装置。(3)碘易升华，故将碘加热变为蒸气后，遇冷收集起来分离得到纯I2。(4)CaCO3受热易分解，可以采取加热分解法除去CaCO3。【答案】(1)A(2)D(3)B(4)C,6有一包白色粉末状混合物，可能含有Na2CO3、NaCl、CaCO3、CuSO4、KCl、Na2SO4、MgCl2、KNO3中的某几种，现进行如下实验：(1)将混合物溶于水，得到无色透明溶液。(2)取少量上述溶液两份，其中一份加入BaCl2溶液，立即产生白色沉淀，再加入稀硝酸，沉淀不溶解，在另一份中加入NaOH溶液，也产生白色沉淀。根据上述实验现象回答：原混合物中肯定没有_。原混合物中肯定有_。不能确定是否含有_。,【解析】根据实验(1)混合物溶于水得无色溶液，可推断原白色粉末中肯定没有CuSO4和CaCO3(因为CuSO4溶液显蓝色，CaCO3难溶于水)。根据实验(2)向一份溶液中加入BaCl2溶液，立即产生白色沉淀，再加稀HNO3沉淀不溶解，可推断原白色粉末中肯定有Na2SO4，肯定没有Na2CO3(因为BaSO4和BaCO3都是白色沉淀，但BaSO4不溶于稀HNO3，BaCO3溶于稀HNO3)。根据实验(2)向另一份溶液中加入NaOH溶液有白色沉淀产生，可推断原混合物中含有MgCl2因为Mg(OH)2是白色沉淀。对于KNO3、NaCl、KCl，题目中没有进一步用实验检验，因此不能确定是否含有。,【答案】CuSO4、CaCO3、Na2CO3Na2SO4、MgCl2KNO3、NaCl、KCl,第二课时蒸馏和萃取,1掌握蒸馏的实验原理和操作技能。2掌握萃取、分液的实验原理和操作技能。3通过对离子的检验、物质提纯方法的讨论，加深对离子检验原理和物质提纯方法的理解。,一、蒸馏1原理利用混合物中各组分的 不同，除去液态混合物中 、 或 的杂质的方法。2制取蒸馏水(1)仪器及装置图,沸点,易挥发,难挥发,不挥发,(2)实验操作检验Cl在试管中加入少量自来水，滴入几滴 和几滴 溶液，试管中产生白色沉淀。说明水中含有Cl。蒸馏在100 mL烧瓶中加入约1/3体积的自来水，再加入几粒 ，按上图连接好装置，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。再次检验Cl取少量收集到的液体加入试管中，然后滴入几滴稀硝酸和几滴AgNO3溶液，试管内 。说明制得的蒸馏水不含Cl。,AgNO3,沸石,无沉淀,稀硝酸,1.利用蒸馏装置制取蒸馏水时，未使用温度计，这是为什么？【提示】本来蒸馏需要温度计控制温度，使被蒸馏的物质首先达到其沸点，再进行冷凝、接受，但制取蒸馏水就不需要了，只要将液体加热至沸腾(水的沸点为100 )，挥发出的就是水蒸气。,二、萃取与分液1原理(1)萃取利用物质在 的溶剂里 的不同，用一种溶剂把物质从它与另一种溶剂所组成的溶液里提取出来的方法。(2)分液将 的液体分开的操作。2主要仪器： 、 、 。3用四氯化碳萃取碘水中的碘,互不相溶,溶解度,两种互不相溶,分液漏斗,铁架台,烧杯,(1)加萃取剂用量筒量取10 mL碘的饱和水溶液，倒入 ，然后再注入4 mL四氯化碳，盖好玻璃塞，发现溶液分层。 在下层。(2)振荡萃取用右手压住分液漏斗 ，左手握住 部分，把分液漏斗倒转过来振荡，使两种液体充分接触。,分液漏斗,四氯化碳,口部,活塞,(3)静置分层将分液漏斗放在铁架台上静置，液体分层。上层为 ，无色；下层为 ，显 色。(4)分液待液体分层后，将分液漏斗上的 打开(或使塞上的 对准 )，再将分液漏斗下面的活塞拧开，使下层液体沿 流下。上层液体从分液漏斗 倒出。,水层,碘的四氯化碳溶液,紫,玻璃塞,凹槽,漏斗上的小孔,烧杯壁,上口,2.从碘水中提取碘时能不能用酒精代替四氯化碳？【提示】不能，因为酒精与水互溶，无法分层。,一、蒸馏和萃取操作的注意事项1蒸馏操作注意事项,多种液体蒸馏时所需仪器与制取蒸馏水的仪器有何不同？ 师生互动【提示】多种液体时需使用蒸馏烧瓶和温度计，且温度计水银球在蒸馏烧瓶支管口处。(如下图所示),蒸馏时在烧瓶中放入一些碎瓷片的作用是什么？ 学生交流【提示】蒸馏时在烧瓶中放少量碎瓷片或沸石，防止液体暴沸。,烧瓶中所盛液体体积一般不少于多少？ 师生互动【提示】烧瓶中所盛液体体积一般应介于其容积的 之间；给蒸馏烧瓶加热时，要垫上石棉网。,冷凝管中冷却水进出口方向如何？ 学生交流【提示】冷凝管中冷却水从下口进，上口出。先通冷凝水，再加热。,2萃取操作注意事项,如何检验分液漏斗是否漏液？ 师生互动【提示】分液漏斗使用前必须检查是否漏液，方法是：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，正立后把瓶塞旋转180，再倒置看是否漏水。,所加萃取剂有何要求？ 学生交流【提示】萃取剂必须具备的三点性质萃取剂和水互不相溶；萃取剂和溶质不发生反应；溶质在萃取剂中的溶解度远大于在水中的溶解度。,分液操作应该注意哪些情况？ 师生互动【提示】分液操作的注意事项振荡时，要不时旋开活塞放气，以防止分液漏斗内压强过大引起危险。分液时要将玻璃塞打开，或使塞上的凹槽(或小孔)对准漏斗上的小孔，保证漏斗内与外界大气相通，同时漏斗下端管口要紧贴烧杯内壁，从而使液体顺利流下。下层液体要从下口放出，上层液体要从上口倒出。,萃取与分液的关系如何？ 学生交流【提示】分液既是萃取操作中的一个步骤，也是一个独立的分离混合物的方法，工业生产和实验室中经常利用萃取分液的方法分离提纯物质，如分离水和CCl4的混合物时可用分液的方法。,回答下列问题：(1)有A、B两种有机液体的混合物，如果A、B互溶，且相互不发生化学反应，在常压下，A的沸点为35 ，B的沸点为200 。回答以下问题：用蒸馏方法分离和提纯该混合物，必不可少的玻璃仪器和用品是_。,如果加热升温后，第310 min收集第一个成分，第1525 min收集第二个成分。请在如右图所示的格子中画出用蒸馏法分离提纯该混合液的温度与时间关系示意图。(2) 在分液漏斗中用一种有机溶剂提取水溶液里的某物质时，静置分层后，如果不知道哪一层液体是“水层”，试设计一种简便的判断方法。_。,【解析】蒸馏是提纯或分离沸点不同的液体混合物的方法。分液漏斗中的下层液体，要么是油层，要么是水层，取分液漏斗中少量下层液体，向其中加少量水后观察现象，如果分层，证明分液漏斗中的下层液体是油层，相反是水层。当然也可不加水而加苯、汽油及四氯化碳等有机溶剂来验证，只不过没有用水方便。,【答案】(1)蒸馏烧瓶、酒精灯、牛角管、温度计、冷凝管、锥形瓶、碎瓷片(或沸石)见右图(2)取一支小试管，打开分液漏斗，放出少量下层液体，向其中加少量水，若分层为油层，不分层则为水层【易错警示】第(2)小题有超过半数的同学的思路是：向下层液体中加入无水硫酸铜，看是否变蓝。结果与答案不符，为什么呢？因为实验室没有无水硫酸铜，无水硫酸铜需要用硫酸铜晶体加热制得，并不是“一种简便的判断方法”。说明这些同学没有发散性思维的意识，被初中学习到的水的验证方法无水硫酸铜遇水变蓝给局限住了。,二、物质的检验,物质检验的方法通常有哪些？ 学生交流【提示】(1)物理方法利用物质的颜色、气味、溶解性加以区别，如区分CuSO4溶液和Na2SO4溶液可根据其颜色，区分Na2CO3和CaCO3可根据其溶解性。(2)化学方法常用指示剂、点燃、加热、加试剂等方法，如区分盐酸、NaOH溶液和NaCl溶液，可用石蕊试液。,物质检验的原则与程序是什么？ 师生互动【提示】物质检验的“三个原则” 即一看(颜色、状态)、二嗅(气味)、三实验(加试剂)，根据实验时所表现的现象不同，检验离子的方法可归纳为三类： (1)生成气体，如NH4、CO32的检验。 (2)生成沉淀，如Cl、SO42的检验。 (3)显现特殊颜色，如Cu2、Fe3等。【基本要求】(1)当试样是固体时，需要先将少量试样配成溶液。(2)每次应取少量溶液进行检验。, 归纳小结 常见离子的检验,为确定某溶液的离子组成，进行如下实验：取少量溶液滴加Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀。然后继续加入稀盐酸至溶液呈酸性，产生无刺激性气味且能使澄清石灰水变浑浊的气体；白色沉淀部分溶解。取上层清液继续滴加Ba(NO3)2溶液至无沉淀时，再滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀。根据实验，以下推测不正确的是()A一定有SO42离子B一定有CO32离子C不能确定Cl离子是否存在D不能确定SO42离子是否存在,【解析】向中生成的白色沉淀中继续滴加过量稀盐酸时，沉淀部分溶解，且产生CO2气体，证明原溶液中一定含有SO42和CO32。加入AgNO3溶液产生白色沉淀AgCl，并不能确定原溶液中是否有Cl，因为原溶液中已经加入了稀盐酸。【答案】D,对常见离子的检验方法要从原理、干扰离子、操作顺序等几个方面考虑，如在确定是否含Cl时，一定要注意操作中是否引入了Cl；又如含Cl的溶液中若有SO42，在检验Cl的存在时，需加过量Ba(NO3)2溶液，除去SO42后，然后再取上层清液加入HNO3酸化的AgNO3溶液检验Cl是否存在。若不除SO42，则Ag2SO4会干扰Cl的检验。,草木灰是柴草燃烧后形成的灰肥，是一种质地疏松的热性速效肥。其中富含钾盐，主要成分为碳酸钾，还含有少量的氯化钾和硫酸钾。先从草木灰中提取钾盐，并用实验检验其中的SO42和Cl。(1)此实验的操作顺序如下：称量样品；溶解沉降；_；_；冷却结晶。(2)用托盘天平(指针向上)称量样品时，若指针偏向右边，则表示()A左盘重，样品轻B左盘轻，砝码重C右盘重，砝码轻 D右盘轻，样品重,(3)在进行第步操作时，有时可能要重复进行，这是由于_。(4)在进行第步操作时，也要用到玻璃棒，其作用分别是_，_。(5)将制得的少量晶体放入试管中，加蒸馏水溶解后分成两份，分别装在两支试管中。在第一支试管中加入足量的盐酸，再加入BaCl2溶液，观察到有_生成，证明溶液中有_离子。在第二支试管中加入足量的稀硝酸，再加入AgNO3溶液，观察到有_生成，证明溶液中有_离子。,【解析】本题涉及物质的分离、除杂和离子的检验。题目设计中将物质的分离操作和注意事项与实验操作综合在一起，要正确解答需明确操作原理、规范操作程序。【答案】(1)过滤蒸发(2)B(3)滤液浑浊(4)搅拌，加速样品溶解引流，防止滤液溅到漏斗外(5)白色沉淀SO42白色沉淀Cl,【点拨】“物质的分离提纯和检验”是化学实验的重要内容，是建立在化学实验基本操作基础上的综合性实验，是历届高考内容的重要组成部分，三者常同时出现在一道实验题中。把握三者实验原则及有关物质(或离子)的性质是解题的关键。,1(2007年广东化学)下列符合化学实验“绿色化学”的有()在萃取操作的演示实验中，将CCl4萃取溴水改为CCl4萃取碘水在铜与浓硫酸反应的实验中，将铜片改为可调节高度的铜丝将实验室的废酸液与废碱液中和后再排放A BC D【解析】溴水易挥发，污染环境；利用铜丝可节省原料；酸碱中和，避免污染。【答案】D,2现有一瓶物质是甲和乙的混合物，已知甲和乙的某些性质如下表所示：,据此，将甲和乙相互分离的最佳方法是()A萃取法 B过滤法C蒸馏法 D