从实验到化学77

第一章从实验学化学主讲教师:郭兵老师年级：高一时间:2019-9-10人教版必修一化学普通高中课程标准实验教材书邮箱：444917223@一、了解安全措施1、事故预防点燃可燃气体或用可燃气体进行反应之前，要检验气体的纯度。*防爆炸：*防失火：浓硫酸的稀释；沸石或碎瓷片的作用。*防暴沸：沸石小瓷片*防倒吸：注意熄灯顺序；吸收溶解度较大的气体（HCl、NH3）时，加装安全瓶或漏斗。*防中毒：Cl2、CO、SO2、H2S、NO等相关实验，要在通风橱内进行，并采取相应的措施处理（灼烧、吸收、收集）。2、危险化学品标志的识别爆炸品：硝酸铵（NH4NO3）、黑火药等。易燃气体：H2、CH4、CO易燃液体：有机溶剂（酒精、汽油等）。白磷Na、等MnO4、ClO3强氧化剂亦属爆炸品等氰化物（CN）、砷的化合物（砒霜As2O3）、钡盐、汞（Hg）、铅（Pb）等浓硫酸、浓硝酸、浓盐酸、NaOH固体等3、意外事故的处理先除去伤口的玻璃，用双氧水擦洗消毒或涂碘酒，而后敷药包扎。创伤处理：烫伤、烧伤处理：用75%-95%的酒精轻涂伤处，再涂烫伤药膏；严重者立即就医。浓酸撒在实验台上：浓酸沾在皮肤上：浓碱沾在皮肤上：酸、碱溅入眼中：Na2CO3中和，再用水擦洗抹布拭去，用水冲洗，3%-5%的NaHCO3中和抹布拭去，用水冲洗，涂上2%～5%硼酸溶液中和用大量水冲洗，边洗边眨眼睛；严重者立即就医。酸碱腐蚀处理其他化学灼伤处理：汞洒落，立即撒上硫粉，并打开排气扇。双选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、加热等措施双选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【小结】1实验室常见的安全问题2实验操作的基本注意事项4常见危险品的标志3实验室常见小型事故的处理第2课时过滤与蒸发操作教学目标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除杂原则：*不增（不引入新杂质）*不减（不损耗样品）*易分（容易分离——生成完全不溶物）*复原（除去各种过量杂质，还原到目标产物）注意：除杂试剂要适当过量；设计所加试剂的先后顺序！二、混合物的分离和提纯中学阶段常见的沉淀或难溶物：被沉淀离子水中沉淀物沉淀是否溶于酸Ba2+BaSO4BaSO4不溶于酸Ca2+CaCO3CaCO3溶于酸，BaCO3也酸溶Ag+AgClAgCl不溶于酸OH-Fe(OH)3、Al(OH)3、Mg(OH)2、Cu(OH)2均溶于酸【自主预习】1动手完成课本上安排的实验1-1；2完成实验1-2玻璃棒：溶解中的作用过滤时的作用蒸发时的作用过滤操作①过滤的目的(适用范围)是什么？②过滤操作需要哪些仪器？③进行过滤操作时要注意哪些问题？（一贴、二低、三靠）1过滤溶液~难溶固体或析出的晶体蒸发操作①蒸发的目的是什么？②蒸发操作需要哪些仪器？③蒸发操作时的注意事项？*加入的液体不超过蒸发皿容积的2/3。*蒸发过程中要用玻棒不断搅拌（以防溶液因局部过热而造成液滴飞溅）。*加热至剩余少量液体时，停止加热，利用余温使滤液蒸干。*热的蒸发皿不可直接放在实验桌上，要垫上石棉网。蒸发皿坩埚2蒸发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？）〖思考与交流〗如要除去氯化钠NaCl溶液的杂质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？SO42-的检验方法操作：先加入稀HCl酸化，再加入可溶性钡盐（BaCl2）溶液。现象：开始无明显变化，加入氯化钡后出现不溶于稀酸的白色沉淀。结论：存在SO42-离子。注意排除SO32-、CO32-等离子的干扰！【思考】：若加入稀盐酸，产生气体或沉淀，则检验SO42-又该如何操作？【反应化学方程式】：；【离子方程式】：。操作：先加入稀HNO3酸化，再加入几滴AgNO3溶液。现象：出现不溶于稀硝酸的白色沉淀（AgCl）。结论：存在氯离子。Cl-的检验方法注意排除CO32-离子的干扰！【离子方程式】：。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【随堂练习】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Cl溶液中的SO42－离子，依次加入的溶液为（填溶质的化学式）：________________________________。3离子的检验和除杂1、原理：根据物质的物理性质（如颜色、状态、气味、密度等）或化学性质（生成气体↑、沉淀↓等特殊现象）。2、步骤：（1）先对试样的外观进行观察（颜色、状态）（2）将试样（固体）配成溶液，取出少许进行检验（3）选择合理的试剂（反应灵敏、现象明显）（4）注意排除某些共有现象的干扰。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。第3课时蒸馏和萃取油入水【自主预习】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。【思考并讨论】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？1原理—利用液态混合物（互溶）中各组分沸点的不同，加热使其某一组分变成蒸气，经过冷凝后再变成液体，从而跟其他组分分开。2.装置直形冷凝管蒸馏烧瓶牛角管锥形瓶温度计蒸馏3注意事项:4烧瓶底加垫石棉网1温度计水银球处于蒸馏烧瓶支管口处2冷凝水，下口进，上口出3投放沸石或瓷片防暴沸5锥形瓶不得密封萃取利用某种物质（溶质）在①互不相溶的溶剂里②溶解度的不同，用一种溶剂把它从溶解度较小的溶剂转移到溶解度较大的溶剂中的方法。碘（I2）水和四氯化碳水四氯化碳萃取剂的选择条件：1萃取剂与原溶剂互不相溶、不发生化学反应2溶质在两溶剂中的溶解度有较大差别（在萃取剂中的溶解度大）3溶质不与萃取剂发生任何反应4原溶剂和萃取剂的密度差异较大萃取的操作方法如下：首先查漏①加液：用普通漏斗把待萃取的溶液注入分液漏斗，再注入适量萃取液；②旋荡：随即振荡，使溶质充分转移到萃取剂中。振荡的方法是用右手压住上口玻璃塞，左手握住活塞部分，反复倒转漏斗并用力振荡；③静置：然后将分液漏斗置于铁架台的铁环上静置，待分层后进行分液；④分液：下层从下端放出、上层从上口倒出。蒸发萃取剂即可得到纯净的溶质。为把溶质分离干净，一般需多次萃取。分液漏斗分液的操作方法：①用普通漏斗把要分离的液体注入分液漏斗内，盖好玻璃塞；②将分液漏斗置于铁架台的铁圈上，静置，分层；③将玻璃塞打开，使塞上的凹槽对准漏牛口上的小孔再盖好，使漏斗内外空气相通，以保证漏斗里的液体能够流出；④打开活塞，使下层液体慢慢流出，放入烧杯，待下层液体流完立即关闭活塞，注意不可使上层液体流出；⑤从漏斗上端口倒出上层液体。碘水与CCl4刚刚混合静置以后震荡倒出下层液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______。【随堂练习】

3．如图为实验室制取蒸馏水的装置示意图，根据图示回答下列问题。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中除加入适量自来水外，还需加入少量___________，其作用是____________________________。第二节化学计量在实验中的应用第1课时物质的量和摩尔质量教学目标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、质量等之间的关系思考与讨论：1、什么事宏观物质什么是微观粒子？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？为解决类似的问题，国际科学界引进了“物质的量”这样一个物理量（n）！（一）、物质的量及其单位1、物质的量—n：物理意义：表示含有一定数目粒子的集体的物理量物质所含微观粒子数多少的物理量。a、是七个国际基本物理量之一b、是一个专有名词，由固定字数组成，不能分割、不能增减。c、符号为“n”d、微粒是指：分子、原子、离子、中子等e、粒子必须十分明确，通常只能用化学式表示；2、“物质的量”单位—摩尔（1）概念：摩尔是物质的量的单位，简称摩。（2）符号：mol（3）基准：1摩尔任何物质含有的微观粒子数目约为602×1023阿伏加德罗常数（原意）：以12g12C中所含的原子数目为标准的，也就是说，如果在一定量的粒子集体中所含有的粒子数与12g12C中所含的碳原子数目相同，则它的物质的量为1mol，而这个数值粒子数就叫阿伏加德罗常数NA。1molFe、1molO2、1molNa、1molSO42-、2molH2O（4）数值：阿佛加德罗常数，用NA表示。（5）规定：1mol任何粒子的粒子数叫做阿佛加德罗常数。n=NNA物质的量阿佛加德罗常数粒子数（6）物质的量、阿佛加德罗常数与粒子数（符号为N）之间的关系：NA≈602×1023/mol下列有关物质的量的叙述，错误的是A．物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一B．物质的量表示含有一定数目粒子的集合体C．物质的量是国际单位制中的一个基本单位D．摩尔是计量原子、分子或离子等微观粒子的“物质的量”的单位【练一练】1．下列有关物质的量的说法，正确的是A．物质的量就是指物质的多少B．原子、电子、中子、桌子等都可用物质的量来描述C．物质的量是用来描述微观粒子的物理量D．相同物质的量的SO2和SO3的分子数目不同2．下列说法中，正确的是A．1mol氢约含有阿伏加德罗常数个氢B．1molCaCl2含有1molCl－C．1mol电子约含有602×1023个电子D．1molH2O含有1molH2和1molO【学中做】：1、4含有molNa;molSO42-;含个O。2、4中含有个N，含有个H1051204×1024602×10222408×10231下列有关阿伏加德罗常数NA的说法错误的是A．05molB．1molH2O含有的H2O分子数目为NAD．2分子的物质的量是1mol2下列说法正确的是A．1molO2所含氧原子个数为602×1023个B．05molC．1molH2O中质子的物质的量为1mol1mol物质的质量到底有多大？粒子符号物质的式量每个粒子的质量（g/个）1mol物质含有的粒子数（个）1摩物质质量（g）C121.993X10-23

Fe

569.032X10-23H2SO4

981.628X10-22H2O182.990X10-23Na+233.821X10-23OH-172.824X10-23NANANANANANA125698182317【计算与分析】分析以上计算结果可得出什么规律？（1）1mol任何原子的质量（以克为单位）在数值上等于这种原子的相对原子质量。（2）1mol任何分子的质量（以克为单位）在数值上等于这种分子的相对分子质量。（3）1mol任何离子的质量（以克为单位）在数值上等于这种离子的式量。结论:1mol任何微粒或物质的质量以克为单位时，在数值上等于该微粒的相对原子质量或相对分子质量。摩尔质量：单位物质的量的物质所含的质量，符号“M”。数值：以“g/mol”为单位时，摩尔质量的数值等于“相对原子或分子质量”！质量m、摩尔质量M、物质的量n之间的关系：二摩尔质量【小结】【基础练习】1“摩尔质量”是指的物质所含的，用字母表示。2“摩尔质量”的数值可以认为是“定值”，即“当且仅当”“摩尔质量”的单位是“或者”时，摩尔质量的“数值”与该物质的相对分子原子质量相等。3质量m、物质的量n、摩尔质量M的关系:。4写出下列物质的摩尔质量：H2SO4、CaCO3、NaNO3、、2AlSO4C2H5OH、C6H12OH5）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602×1023个微粒。1、下列各物质中，含氧原子个数最多的是（）A、1molClO3B、05molH3PO4C、32gO2D、301×1023个CO22、Cl2、HCl、O2、CO2各5g，按其所含分子数目由多到少的顺序排列是：_______________________________________。3、271gNa2SO4•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。【随堂练习】5、原子、O原子和P原子？以及与多少克P2O5中所含P原子相等？第2课时气体摩尔体积教学目标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物质物质的量mol质量g密度g·cm-3体积cm3Fe(固)1567.87.18N2(固)1281.02627.29H2(固)10.0808O2(固)11.426Ne(固)11.31N2(液)10.805H2(液)10.0708O2(液)1321.1428.07Ne(液)11.204H2O(液)1181.018H2SO4(液)1981.8353.551mol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m=nMV=m/ρ物质物质的量mol质量g密度g·L-1体积LN2(气)1281.250522.39H2(气)120.089922.25O2(气)1321.42922.39F2(气)11.695Cl2(气)13.17Ne(气)10.900Ar(气)11.7839CH4(气)10.714NH3(气)11.315SO2(气)1642.86022.38CO2(气)1441.97722.26空气(气)1291.2922.48温度0°C、压强101Pa注意条件对比不同物质状态下的体积，你发现了什么？11mol不同固态或液态物质的体积是不相同。2在相同的温度和压强下，粒子数相同的气体体积近似相同。阿伏加德罗定律：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。pV=nRTP：压强V：气体体积n：气体物质的量R：常数T：温度开尔文【注】：标准状态-“温度25℃，一个标准大气压”，与“标准状况”不同。气体摩尔体积Vm研究对象：气体使用条件：标准状况温度℃；压强Pa应用范围：任何气体，包括混合气体Vm=224-1定义：在标准状况下，1mol任何气体所占的体积为224L【随堂练习】判断题11mol甲烷的体积是224L2标准状况下，1molSO3、O3、HF的体积均为224L3标准状况下，05molO2和H2的混合气体所占体积为112L4分子数为1NA的O2、N2混合气体中，原子总数为1204×10235标准状况下，448LNO2、O2的混合气体中，氧原子数目为4NA2下列叙述正确的是（）A、1mol任何气体的体积都约为224LB、1mol任何物质在标准状况下所占的体积都约是224LC、标准状况下，224L的任何气体的物质的量都是1molD、标准状况下，1g某气体中含有的分子数为b,则cg该气体在标准状况下的体积是式中NA为阿伏加德罗常数ALBLCLDL,充满CO2时重122g，充满某气体时重114g，则该气体的相对分子质量是A28B60C32D44小结应用气体摩尔体积（标况）计算的几种情况：

气体体积V、物质的量n、质量m、摩尔质量M、密度ρ、式量Mr

Ⅰ、据标准状况气体体积求其物质的量：n＝V/

Ⅱ、据气体质量求其标况下体积：V＝m（）/M

Ⅲ、据气体摩尔质量求其标况下密度：ρ＝M/

Ⅳ、据气体标况下的体积求质量：m＝VM/

Ⅴ、据标况下气体密度求式量：M＝第3课时物质的量浓度教学目标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。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。6、通过实验的教学培养仔细观察实验现象，发现问题的本质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【巩固与思考】溶液的性质有哪些？基本组成是什么如何配制100g20%的？的溶液？新单位：mol/L物质的量浓度c1定义：单位体积的溶液中所含溶质B的物质的量nB。2使用对象：溶液后续也可用于表示气体浓度3单位：常用“molL-1”等定义式-溶质B的物质的量nB除以溶液体积V:mB=cBVMB【随堂练习】11mol/LNaOH溶液的含义是什么？2将05molNaOH配成2L溶液，该溶液的物质的量浓度是多少？3100mL1mol/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1mol/L吗？为什么？4将10gNaOH溶解在250mL水中，所得溶液的物质的量浓度是1mol/L吗？【例1】某物质的摩尔质量为M-1，溶液的质量分数为w，密度为ρg·cm－3，则该溶液的物质的量浓度为多少分析：cB=nB/V知，要算溶液的物质的量浓度，先算nB。已知信息中，只要知道溶液的体积V，则可以算出该体积的溶液中溶质的质量mB及物质的量nB。解：设该溶液的体积为VLρg·cm－3=ρ×1000gL-1m溶液=ρ×1000×Vg=1000ρVgmB=m溶液×w=g=1000ρVg×w=g=1000ρVwgn=m/MnB=g=1000ρVw/MmolcB=nB/V=1000ρVw/M/Vmol/L=1000ρw/Mmol/L推论：cB=1000ρw/M11mol·L－1的NaCl溶液表示A．溶液中含有1molNaClB．1molNaCl溶于1L水中C．585gNaCl溶于9415g水中D．1L溶液中含有NaCl585g2将5mol·L－1盐酸10mL稀释到200mL，再取出5mL，这5mL溶液的物质的量浓度是A．005mol·L－1 B．025mol·L－1C．01mol·L－1 D．05mol·L－13下列溶液中氯离子浓度与50mL1mol·L－1AlCl3溶液中Cl－浓度相等的是A．150mL1mol·L－1的NaCl溶液B．75mL2mol·L－1的NH4Cl溶液C．150mL3mol·L－1的Cl溶液D．75mL2mol·L－1的FeCl3溶液一定物质的量浓度的溶液标准