化学常用仪器和实验基本操作

1、第一讲 化学常用仪器和实验基本操作,1. 常见的化学仪器及其使用方法,可直接加热的：,垫石棉网加热的：,（1）能加热的仪器,试管：用来盛放少量药品、常温或加热情况下进行少量试剂反应的容器，可用于制取或收集少量气体。 使用注意事项： 可直接加热，用试管夹夹在距试管口 1/3处。 放在试管内的液体，不加热时不超过试管容积的l/2，加热时不超过l/3。 加热后不能骤冷，防止炸裂。 加热时试管口不应对着任何人；给固体加热时，试管要横放，管口略向下倾斜。,蒸发皿：用于蒸发液体或浓缩溶液。 使用注意事项： 可直接加热，但不能骤冷。 盛液量不应超过蒸发皿容积的2/3。 取、放蒸发皿应使用坩埚钳。 坩埚：主要

2、用于固体物质的高温灼烧。 使用注意事项： 把坩埚放在三脚架上的泥三角上直接加热。 取、放坩埚时应用坩埚钳。,垫石棉网加热仪器,仪器名称,使用方法,圆底烧瓶,液体不超过容积的 2/3，且不少于1/3,仪器名称,锥形瓶,滴定时液体不超过 容积的1/2,使用方法,仪器名称,使用方法,烧杯,溶解固体时要用玻璃棒搅拌,烧杯、烧瓶的用途及使用注意事项,烧杯：用作配制溶液和较大量试剂的反应容器，在常温或加热时使用。 使用注意事项： 加热时应放置在石棉网上，使受热均匀。 溶解物质用玻璃棒搅拌时，不能触及杯壁或杯底。,烧杯、烧瓶的用途及使用注意事项,烧瓶：用于试剂量较大而又有液体物质参加反应的容器，可分为圆底烧

3、瓶、平底烧瓶和蒸馏烧瓶。它们都可用于装配气体发生装置。蒸馏烧瓶用于蒸馏以分离互溶的沸点不同的物质。 使用注意事项： 圆底烧瓶和蒸馏烧瓶可用于加热，加热时要垫石棉网，也可用于其他热浴（如水浴加热等）。 液体加入量不要超过烧瓶容积的1/2。,使用注意事项： 酒精灯的灯芯要平整，加热时用外焰加热。 添加酒精时，不超过酒精灯容积的2/3；酒精不少于l/4。 绝对禁止向燃着的酒精灯里添加酒精，以免失火。 绝对禁止用酒精灯引燃另一只酒精灯。 用完酒精灯，必须用灯帽盖灭，不可用嘴去吹。 不要碰倒酒精灯，万一洒出的酒精在桌上燃烧起来，应立即用湿布扑盖。,酒精灯 化学实验时常用的加热热源。,（2）分离物质的仪器

4、,漏斗： 分为：普通漏斗、长颈漏斗、分液漏斗。普通漏斗用于过滤或向小口容器转移液体。长颈漏斗用于气体发生装置中注入液体。分液漏斗用于分离密度不同且互不相溶的不同液体，也可用于组装气体反应器，用于萃取分离。,洗气瓶：中学一般用广口瓶、锥形瓶或大试管装配。洗气瓶内盛放的液体，用以洗涤气体，除去其中的水分或其他气体杂质。使用时要注意气体的流向，一般为“长进短出”。 干燥管：干燥管内盛放的固体，用以洗涤气体，除去其中的水分或其他气体杂质，也可以使用U型管。,（3）计量仪器,托盘天平：用于精密度要求不高的称量，能称准到0.1g。所附砝码是天平上称量时衡定物质质量的标准。 使用注意事项： 称量前天平要放平

5、稳，游码放在刻度尺的零处，调节天平左、右的平衡螺母，使天平平衡。 称量时把称量物放在左盘，砝码放在右盘。砝码要用镊子夹取，先加质量大的砝码，再加质量小的砝码。 称量干燥的固体药品应放在在纸上称量。 易潮解、有腐蚀性的药品（如氢氧化钠），必须放在玻璃器皿里称量。 称量完毕后，应把砝码放回砝码盒中，把游码移回零处。,某同学用托盘天平称量烧杯的质量，天平平衡后的状态如下图，由图中可以看出，该同学在操作时的一个错误是_。烧杯的实际质量为_ g。,量筒：用来量度液体体积，无“0”刻度，精确度0.1 mL 。 使用注意事项： 不能加热和量取热的液体，不能作反应容器，不能在量筒里稀释溶液。 量液时，量简必须

6、放平，视线要跟量简内液体的凹液面的最低处保持水平，再读出液体体积。,滴定管：酸碱中和滴定专用仪器，精确度较高，能准确0.01mL.分为酸式滴定管和碱式滴定管。 使用注意事项： 酸式滴定管不能装碱性液体及氢氟酸。 碱式滴定管不能装酸性液体、 强氧化性（如KMnO4、Br2水）液体。 使用前必须进行润洗。,温度计：测量液体或气体温度的计量仪器。 水银球不能接触器壁，不能当玻璃棒使用。 在中学阶段，有哪些实验需用到温度计？,制乙烯,分馏、蒸馏,溶解度的测定,制硝基苯,中和热的测定,（4）其他常见仪器,橡胶塞,（1）基本原则： 安全性原则：一般化学试剂有毒性，腐蚀性，易爆性，储存时必须注意安全。 保纯

7、性原则，保存过程中要防止化学试剂变质而降低纯度。 方便性原则，保存和取用时容易操作。,2. 化学试剂的保存,（2）试剂的存放：,一般化学试剂均应密封保存，并放在低温、干燥、通风处。 固态试剂要盛放在广口瓶中，液态试剂一般要盛放在细口瓶中。 见光易分解的试剂，应盛放在棕色试剂瓶中。常见的见光易分解的物质有：HNO3、AgNO3、AgCl 、AgBr 、AgI 、氯水等。,碱性物质（如NaOH、Ca(OH)2）等、水解显碱性的盐（如Na2CO3、Na2SiO3等），盛放在玻璃瓶中时，应配橡胶塞或软木塞。 强酸、强氧化性试剂、有机溶剂，应盛放在玻璃瓶中，并配玻璃塞，不能用橡胶塞。,易燃、易爆试剂所放

8、的位置应远离火源。 常见的易燃、易爆试剂有：钾、钠、白磷、红磷、硫、酒精、苯、甲苯等、汽油、丙酮、二硫化碳、硝酸钾、氯酸钾、硝酸铵、棉花、火棉、胶棉等。,特殊的化学试剂要注意特殊地保存措施。 KCN等剧毒物质要由专人保管。 HF(氢氟酸)极易与各种玻璃制品发生反应，一般盛放在铅皿或塑料瓶中。 白磷极易被氧化，应放置在水中；钠、钾极易与水、氧气反应，应存放在煤油中；电石极易与水反应，要在存放的试剂瓶口处涂凡士林或熔上石蜡来密封；液溴的挥发性很强，要向其容器中加入少量的水液封。,特殊化学试剂的保存,（1）药品取用时的注意事项： 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

9、得尝任何药品的味道。,3.化学药品的取用,【思考】如何去闻某物质的气味？,正确地闻气味的方法：用手在瓶口轻轻扇动，仅使少量气体飘入鼻孔中,X,注意药品用量：应该严格按照实验规定的用量取用药品。如果没有说明用量，一般应该按最少量取用：液体1 2 mL，固体只需盖满试管底部。而酸碱指示剂的用量一般为2 3 滴。 实验剩余的药品既不能放回原试剂瓶，也不要随意丢弃，更不要拿出实验室，要放入指定的容器.,药品取用时的注意事项：,注意：用剩下的钾、钠、白磷等一般应放回原试剂瓶,（2）化学药品的取用,固体药品的取用,固体粉末的取用方法,块状或较大颗粒的固体的取用方法,液体药品的取用液体的倾倒,注意：往容量瓶

10、、漏斗里倾注液体时，应用玻璃棒引流。,液体药品的取用滴管的使用,4.玻璃仪器的洗涤,（1）洗涤方法：使用毛刷，用去污剂和水冲洗。 （2）洗净标准：内壁均匀地附着一层水膜，既不聚成水滴，也不成股流下。 （3）常见污染物的洗涤：,（1）试纸的种类及作用 石蕊试纸（红、蓝色）：定性检验 性。 pH试纸：定量检验 性的强弱（粗测）。 品红试纸：检验SO2等有 性的物质。 淀粉KI试纸：检验Cl2等有 性的物质。,酸、碱,酸、碱,漂白,氧化,5.试纸的使用：,蘸有待测液的玻璃棒(或胶头滴管吸取待测液),润湿,玻璃棒,中,思考：试纸能否伸入溶液中？使用pH试纸时能否润湿？润湿一定有误差吗？,6.实验安全的

11、注意事项：,化学实验中使用的部分药品属于化学危险品（即具有易燃、易爆、剧毒、强腐蚀性和强氧化性等），有的实验仪器易破碎，因此部分实验具有一定的危险性，必须加强实验的安全意识，做到防患于未然。,（1）常用危险化学药品的标示,（2）安全事故“六预防”,防失火: K、Na、白磷、酒精等着火。 防爆炸: 可燃性气体：H2、CH4、CO、C2H4、C2H2等需验纯；KClO3、KNO3、S等研磨。 防倒吸: HCl、NH3 等极易溶于水的气体。,防暴沸: 浓硫酸与水、乙醇、浓硝烟等混合；实验室制乙烯；石油蒸馏等。 防中毒: 苯、苯酚、苯胺等有机物；汞、白磷。 防污染: 含重金属离子的废液 、酸、碱、有机

12、物等。,防倒吸安全装置,实验安全装置,防污染安全装置,防堵塞安全装置,（3）常见意外事故的处理方法：,7、洗涤沉淀方法及注意事项,（一）混合物的分离与提纯,1.分离和提纯的基本原则： 不增，不减，易分离，易转化。 2.分离和提纯的基本方法:,二、物质的检验、 混合物的分离与提纯,（1）固固混合物分离,（2）固液混合物分离,（3）液液混合物分离,（4）气气混合物分离洗气,1.物理法:,2.化学法:,操作：制过滤器；组装装置；过滤。,注意事项： 一贴，二低，三靠。,3.分离和提纯的基本操作,(1)过滤与洗涤沉淀,洗涤沉淀的方法是：向漏斗里注入少量水，使水面浸过沉淀物，待水滤出后，重复洗涤数次。,如

13、何判断沉淀已洗涤干净？,(2)蒸发和结晶,按图组装置: 将液体倒入蒸发皿、先小火、再大火、玻棒搅拌、蒸发皿中出现较多的固体时，停止加热、 余热蒸干。,注意事项：在加热过程中，要用玻璃棒不断搅动，防止由于局部温度过高，造成液滴飞溅。不要立即把蒸发皿直接放在实验台上，以免烫坏实验台。要用坩埚钳把蒸发皿取下，放在石棉网上。易水解的盐要从溶液中结晶析出，应先蒸发浓缩，再降温结晶。,注意事项：,液体的量不能少于烧瓶容积的1/3，不超过烧瓶容积的2/3. 溶液不可蒸干。 温度计的水银球在蒸馏烧瓶的支管口处。 蒸馏烧瓶中放少量碎瓷片防液体暴沸。 冷凝管中冷却水从下口进，上口出。 先打开冷凝水，再加热。,根据

14、沸点不同分离液态混合物的一种方法，主要用于有机物的分离。,(3)蒸馏（分馏）,(4)萃取和分液,萃取: 利用混合物中一种溶质在互不相溶的两种溶剂中的溶解性不同，用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂组成的溶液中提取出来的方法。 分液: 把两种互不相溶、密度不同的液体分离开.,分液漏斗,振荡,静置,分液,待液体分层后, 将分液漏斗上的玻璃塞打开,从下端口放出下层溶液,从上端口倒出上层溶液。,用于分离胶体和溶液的一种方法.,以提纯Fe(OH)3 胶体为例，说明如何证明胶体中已无杂质？,取最后一次渗析后烧杯中的少量溶液于试管中，再加入用HNO3酸化的AgNO3溶液， 若无白色沉淀生成，说明杂质已除尽。,(

15、5)渗析,（二）物质的检验,物质的检验在中学通常有鉴定、鉴别和推断三类，它们的共同点是：依据物质的特殊性质和特征反应，选择适当的试剂和方法，准确观察反应中的明显现象，如颜色的变化、沉淀的生成和溶解、气体的产生和气味、火焰的颜色等，进行判断、推理。 检验物质包括气体、离子、有机物等。 解答物质检验题的方法可归纳为“取试样，加试剂，说操作，由现象，得结论”。,物质的鉴定、鉴别与推断的比较：,1.常见离子的鉴定,紫色石蕊试液 pH试纸 活泼金属 碳酸盐,变红 pH7 生成蓝色沉淀,稀盐酸, BaCl2溶液,生成不溶于稀盐酸的白色沉淀,BaCl2溶液,稀硝酸,生成白色沉淀,溶于稀硝酸,放出无色无味气体

16、,BaCl2溶液,稀盐酸,产生白色沉淀，溶于稀盐酸，产生使品红溶液褪色的气体,（3）常见气体的检验：,H2、 O2、Cl2、N2、CO2、 CO、NO、NO2、SO2、H2S、HCl、NH3、CH4、C2H4、C2H2,（4）有机物官能团的检验：,注意表达顺序： 取样试剂操作现象结论,鉴别的依据：,物质的性质,鉴别的原则：,操作简便易行，现象明显！,(1)物质鉴别的依据和原则,物理性质：颜色、状态、气味、溶解性 等,化学性质：可燃性、还原性、热稳定性及其它特性,2.物质的鉴别,(3)物质鉴别的注意事项,一般先考虑物质的物理性质（如颜色、溶解性等），再考虑其化学性质。 正确选择试剂 （操作简单，

17、现象明显不同） 叙述要求： 取样试剂操作现象结论, 要注意混合物的鉴别时其他离子的干扰。,三、常见气体的制备,气体的实验室制法,化学反应原理 气体发生装置 净化、干燥、收集、检验 实验注意事项,A、装配仪器时：先下后上；先左后右,B、加入试剂时：先固后液,C、实验开始时：先查仪器的气密性， 再加药品，后点酒精灯；,D、有些实验为防倒吸，往往最后停止加热或最后停止通气 ；,E、有些实验为防氧化往往最后停止通气。,F、仪器拆卸的一般过程：从右到左，自上而下，先拆主体， 后拆部件。,气体装置的设计,G、净化气体时，一般先除去有毒、有刺激性气味的气体， 后除去无毒、无气味的气体， 最后除水蒸气。,准确

18、性,安全性,可行性,简约性,设计化学实验时，应遵循四个基本要求：,即实验原理、操作程序和方法必须正确,即用药及操作要注意安全，注意环境保护等问题,要满足中学现有的实验条件,装置简单、步骤少、药品用量少、时间短等,气体装置的设计,四、化学实验方案的设计与评价,化学实验方案设计,是在实施化学实验之前,根据化学实验的目的和要求,运用相关的化学知识和技能,对实验的仪器、装置和方法所进行的一种规划。,知识点1、化学实验方案的设计,1、化学 实验方案设计的思路,综合实验方案设计的一般方法,明确实验目的、要求 构思实验方法、步骤 选择实验仪器、药品 观察现象、记录数据 分析、得出结论,化学实验设计的基本要求

19、,1、科学性： 实验原理、实验操作程序和方法必须正确。 例如： 用Zn和稀HNO3反应制H2 用乙醇与稀硫酸加热到140度制取乙烯 制取乙烯时不使用温度计 直接用Cu(OH)2来检验淀粉的水解产物 都不具备科学性,2、安全性： 尽量避免使用有毒、有腐蚀性的药品，避免进行危险性的操作，避免对环境造成污染。 如：用Cu为原料制取硫酸铜、用氯碱工业副产盐酸、用氢气还原CuO的实验、排水集气停止收集气体时、加热液体、点燃可燃性气体 都要考虑安全性的问题 若必须使用，应在所设计的实验方案中详细写明注意事项，并必须进行尾气处理，且实验应该在密闭系统或通风橱中进行。 除此还需遵循 环保性、经济性,3、可行性

20、： 方案中所用的化学药品、仪器、设备、方法和条件等在中学实验室现有的实验条件下能够得到满足。 如： 煅烧石灰石制取二氧化碳 用合成氨反应作为氨气的实验室制法 实验室中分离空气制取氧气 都不具有可行性,4、简约性： 即要简单节约：反应物要价廉易得且用量要少；反应过程要容易控制（速率适当、步骤少、装置简单、能耗低）；生成物要尽量纯净、副产物要容易分离。 例如： 用铝为原料制取氢氧化铝 测定碳酸钙和二氧化硅混合物中碳酸钙含量 *对于定量实验，还得考虑减少实验误差的问题,化学实验设计应注意的问题,1.供选用药品和装置是部分、刚好或有剩余。 2题目条件有无特殊要求。如采用最简单、最合理的实验步骤。 3实

21、验过程中的隐蔽性操作，如必要的干燥、除杂、冷凝、静置、振荡、等不能忽略 4、所需药品应准确描述，如粉末、固体、溶液、饱和、澄清、酸性、浓、稀、浓度值。仪器要注明规格。 5. 防倒吸、防爆炸、防潮解、防氧化、防污染等,制备实验方案的设计 性质实验方案的设计 物质检验实验方案的设计 综合实验方案的设计,化学实验方案设计的类型,1、制备实验方案的设计,物质制备的意义： 科学的进步和社会的发展，都离不开物质特别是新物质的制备；因为物质的成功合成，不但可以弥补科学发展的空白，还可以丰富我们的物质生活。可以说生活中的所有东西都与物质的制备分不开的 进行物质制备时，特别应注意的是严格控制反应条件，否则，就得不到我们想要的物质。,物质制备实验方案设计的一般思路：,多种可行的方法,优化选择,具体详细实验方案,最佳实验方案应从反应物、反应条件和生成物三方面考虑：