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第十三單元 化學實驗(2)


2015-12-01 08:31:36   來源:   撰稿:董嘯   攝影攝像:    ;  評論:0 點擊:

第十三單元    化學實驗(2

 

 

授課人:董 嘯

 

了解一般事故處理方法,能對常見物質進行檢驗、分離和提純。

 

教學目標:

了解實驗室常用儀器的主要用途和用法,能根據要求配制溶液。

 

 

掌握化學實驗的基本操作,掌握常見氣體的實驗室制法。

教學重點:

物質的制備、檢驗、分離提純

教學難點:

設計、評價或改進實驗方案

教學方法:

分析比較法

教學過程:

第二課時

基礎知識精析

2化學實驗基本操作

(1)物質的溶解

①氣體物質溶解時,根據溶解度的不同采用不同的方法.溶解度較小的氣體(如:Cl2H2SSO2CO2)導氣管直插水中;極易溶解于水的氣體(HCIN3)應將導氣管靠近液面或導管口連一個倒扣的漏斗,并使漏斗邊緣剛好貼靠液面。

②液體物質溶解時用量筒分別量取一定體積被溶解的液體和溶劑,然后先后加入燒杯中攪拌而溶解。若溶解放熱較多的液體,應將密度大的液體注入密度小的液體中,邊加邊攪拌(如稀硫酸的配制應將濃H2SO4倒入水中)

③固體物質一般在試管或燒杯中進行,塊狀固體先要研細,后加水攪拌,振蕩或加熱等措施。

(2)物質的加熱

①加熱的方式:加熱的方式可分為直火加熱、墊石棉網加熱、水浴加熱、油浴(或砂浴)加熱幾種。

②加熱溫度和受熱容器選擇:試管、坩堝、蒸發皿、燃燒匙可用燈焰直接加熱,而燒杯、燒瓶等儀器要墊石棉網加熱。加熱時,受熱容器外壁不能有水,要防止容器受熱不均而破裂。

對某些溫度不超過100攝氏度的實驗(如銀鏡反應、實驗室制硝基苯和測定溶解度等),則要求用水浴來加熱,這是為了使受熱均勻且便于控制反應的溫度。

③給試管里的固體加熱,應將管口略微向下傾斜,以防形成的水滴倒流至管底而引起試管破裂。操作時,先要將試管均勻受熱再將火焰固定加熱盛有固體的試管底部。

④對盛有液體的試管加熱,要使管口向斜上方傾斜(45),試管口不能對著人。加熱時,還要不斷振蕩試管,以防止局部受熱沸騰而飛濺。

(3)氣密性檢驗

凡是有導氣的實驗裝置,裝配好后均需要檢查氣密性,且在放入藥品之前檢查。

原理:使裝置形成一個密閉體系,改變裝置內氣體的溫度或體積,再使體系內氣體產生壓強變化,并產生某種明顯的現象(氣泡或液面變化),根據表現出來的某種現象去判斷。

②常用方法:雙手(或熱毛巾)捂住容器使氣體熱膨脹,通過觀察氣泡的產生現象來判斷裝置的氣密性。若要檢查整套裝置的氣密性,為形成一定的氣壓差,產生明顯的現象,可用酒精燈對裝置中某個可加熱的容器微熱,觀察插入液體的導管口是否有氣泡冒出,從而判斷整套裝置的氣密性是否良好。

裝置氣密性的檢查方法

方法

微熱法

液差法

外壓法

原理

升高裝置中氣體的溫度,使氣體膨脹

縮小裝置中氣體的體積,增大壓強

增大或減小裝置中氣體的物質的量

 


圖例

 

 

具體

操作

塞緊橡膠塞,將導氣管末端伸入盛水的燒杯中,用手捂熱(或用酒精燈微熱)燒瓶

塞緊橡膠塞,用止水夾夾住導氣管的橡膠管部分,從長頸漏斗向試管中注水

塞緊橡膠塞,打開止水夾推動或拉動注射器

 

 

現象

說明

燒杯中有氣泡產生,停止微熱,冷卻后導氣管末端形成一段水柱,且保持一段時間不下降

停止加水后,長頸漏斗中的液面高于試管中的液面,且液面差不再改變

推動注射器之后導管中出現一段液柱,且液面差不改變,拉動注射器試管中產生氣泡

 

1.對下列裝置,不添加其他儀器無法檢查氣密性的是  (  )

答案 A

解析 B項利用液差法:夾緊彈簧夾,從長頸漏斗中向試管內加水,長頸漏斗中會形成一段液柱,停止加水后,通過液柱是否變化即可檢查;C項利用加熱(手捂)法:用酒精燈加熱(或用手捂熱)試管,通過觀察燒杯中有無氣泡以及導管中水柱是否變化即可檢查;D項利用抽氣法:向外輕輕拉動注射器的活塞,通過觀察浸沒在水中的玻璃導管口是否有氣泡冒出即可檢查。

2.以下是實驗室制取氣體的三套常見裝置:

(1)裝置AB在加入反應物前,怎樣檢查其氣密性?

(2)某同學準備用裝置C制取SO2,并將制取的SO2依次通入品紅溶液、澄清石灰水、酸性KMnO4溶液的試劑瓶,一次完成SO2的性質實驗。上述裝置中,在反應前用手掌緊貼燒瓶外壁檢查裝置的氣密性,如觀察不到明顯的現象,還可以用什么簡單的方法來證明該裝置不漏氣。

答案 (1)對裝置A:將導管的出口浸入水槽的水中,手握住試管,有氣泡從導管口逸出,放開手后,有少量水進入導管,且水柱保持一段時間不變,說明裝置不漏氣;對裝置B:塞緊橡膠塞,夾緊彈簧夾后,從長頸漏斗注入一定量的水,使長頸漏斗內的水面高于試管內的水面,停止加水后,長頸漏斗中與試管中液面差保持不變,說明裝置不漏氣。

(2)反應前點燃酒精燈,加熱燒瓶一小會兒。在盛放品紅溶液、澄清石灰水、酸性KMnO4溶液的試劑瓶中出現氣泡,停止加熱后,浸沒在溶液中的導管中上升一段水柱,且水柱保持一段時間不變,證明該裝置不漏氣。

解析 (1)對裝置A,可使試管受熱造成體積膨脹而觀察;對裝置B,一般通過在關閉彈簧夾后加液形成一段液柱進行觀察確定。

(2)裝置C后由于有不少連續裝置,空間較大,用手掌緊貼燒瓶外壁產生的微弱熱量不足以產生明顯現象,此時可通過提高溫度(微熱)的方法檢查裝置氣密性。

 ()試紙的使用

①常見試紙:石蕊試紙、pH試紙、品紅試紙、KI淀粉試紙等。

——定性檢驗酸堿性

——定量(粗測)檢測酸堿性強弱

——檢驗SO2等有漂白性的物質

——檢驗Cl2等有氧化性的物質

②使用方法:

檢驗液體:取一小塊試紙放在表面皿或玻璃片上用玻璃棒沾取待測液點在試紙中部,觀察試紙顏色的變化;

檢驗氣體:用蒸餾水把試紙潤濕粘在玻璃棒的一端,并使其接近試管口,觀察顏色變化(注意:pH試紙使用時不能濕潤)。

(5)儀器的洗滌

①洗滌干凈的標志:儀器內壁附著的水均勻,既不成水滴,也不成股流下。

②洗滌步驟:先用自來水沖、再用洗滌液(根據附著的物質選擇)洗、然后用自來水沖、最后蒸餾水潤洗。

(6)藥品的取用

固體藥品的取用

取用固體藥品一般用藥匙。往試管里裝入固體粉末時,為避免藥品沾在管口和管壁上,先使試管傾斜,把盛有藥品的藥匙(或用小紙條折疊成的紙槽)小心地送入試管底部,然后使試管直立起來,讓藥品全部落到底部。有些塊狀的藥品可用鑷子夾取。

②液體藥品的取用

取用很少量液體時可用膠頭滴管吸取。取用較多量液體時可用直接傾注法:取用細口瓶里的藥液時,先拿下瓶塞,倒放在桌上,然后拿起瓶子(標簽應對著手心)瓶、口要緊挨著試管口,使液體緩緩地倒入試管。注意防止殘留在瓶口的藥液流下來,腐蝕標簽。一般往大口容器或容量瓶、漏斗里傾注液體時,應用玻璃棒引流。

  

思考取用藥品時,應遵循節約的原則。多余的藥品一般不能放回原瓶,但有些藥品要放回原瓶。請問哪些藥品要放回原瓶,為什么?

答案 KNa、白磷等,因隨意丟棄易引起火災等安全事故。

3、試劑使用和存放

1)試劑使用:

實驗室里所用的藥品,很多是易燃、易爆、有腐蝕性或有毒的。因此,在使用時一定要嚴格遵照有關規定和操作規程,保證安全。

不能用手接觸藥品,不要把鼻孔湊到容器口去聞藥品(特別是氣體)的氣味,不得嘗任何藥品的味道。注意節約藥品,嚴格按照實驗規定的用量取用藥品。實驗剩余的藥品既不能放回原瓶,也不要隨意丟棄,更不要拿出實驗室,要放人指定的容器內。

2)存放要求:

試劑存放時,應避免變質和泄露。保存時,易揮發或遇空氣反應的應密封保存,受熱或見光易分解的避光冷藏;固體試劑用廣口瓶,液體試劑用細口瓶;瓶塞應與試液不反應。

3常見試劑保存方法:

常見試劑保存:鈉、鉀、白磷、硝酸、濃硫酸、氨水、鹽酸、硝酸銀、酒精、濃溴水、新制的氯水、苯酚、氫氧化亞鐵、堿石灰、氫氧化鈉、氫氟酸。

①鉀、鈣、鈉在空氣中極易氧化,遇水發生劇烈反應,應放在盛有煤油的廣口瓶中以隔絕空氣。

②白磷著火點低(40),在空氣中能緩慢氧化而自燃,通常保存在冷水中。

③液溴有毒且易揮發,需盛放在磨口的細口瓶里,并加些水(水覆蓋在液溴上面),起水封作用。

④碘易升華且具有強烈刺激性氣味,盛放在磨口的廣口瓶里。

⑤濃硝酸、硝酸銀等見光易分解,保存在棕色瓶中,貯放在黑暗而且溫度低的地方。

⑥氫氧化鈉固體易潮解,應盛放在易于密封的干燥大口瓶中保存;其溶液盛放在無色細口瓶里,瓶口用橡皮塞塞緊,不能用玻璃塞。長時間存放不能使用玻璃瓶。

深度思考

1取用藥品時,應遵循節約的原則。多余的藥品一般不能放回原瓶,但有些藥品要放回原瓶。請問哪些藥品要放回原瓶,為什么?

答案 KNa、白磷等,因隨意丟棄易引起火災等安全事故。

2指出下圖操作中的錯誤。

(1)取用金屬顆粒_____________(2)取大量液體______________

(3)取少量液體__________________

答案(1)塊狀固體直接落入試管底部,易砸破試管;(2)瓶塞正放在桌面上;試劑瓶標簽未面向手心;試劑瓶瓶口未緊靠試管口;試管未傾斜45°(3)滴管伸入試管內

3pH試紙定量測定溶液的pH時,能用蒸餾水潤濕嗎?若潤濕,一定會產生誤差嗎?

答案:不能。若潤濕,不一定有誤差,如測NaCl溶液的pH時。

1.下列實驗基本操作錯誤的是              (  )

A.滴定管洗凈后經所要盛裝的液體潤洗,即可注入標準液進行滴定

B.玻璃導管蘸水后,邊旋轉邊向橡膠管中插入

C.將0.1 mol·L1NaOH溶液與0.5 mol·L1CuSO4溶液等體積混合制得氫氧化銅懸濁液,用于檢驗醛基

D.玻璃棒蘸取溶液滴到放在表面皿上的pH試紙上

答案 C

解析 A項是中和滴定實驗的基本操作,滴定管必須用所要盛裝的液體潤洗后才能進行實驗;B項是對有關儀器的連接知識的考查,玻璃導管和橡膠管的連接是儀器連接中最基本的連接;C項考查氫氧化銅懸濁液的配制,配制時要保證氫氧化鈉過量;D項中有關pH試紙的使用也是要求學生掌握的一項基本操作。

2.下列有關實驗的敘述正確的是                 (  )

A.可用堿式滴定管量取12.85 mL KMnO4溶液

B.實驗室蒸餾石油可用如圖甲所示實驗裝置

C.取用金屬鈉或鉀時,沒用完的鈉或鉀要放回原瓶

D.配制500 mL 0.4 mol·L1 NaCl溶液,必要的儀器如圖乙所示

答案 C

解析 解本題先要了解儀器的結構,在頭腦中形成儀器的圖像,記憶其主要用途和使用時的注意事項。AKMnO4溶液具有強氧化性,不能用堿式滴定管量取;B中溫度計的水銀球應位于蒸餾燒瓶支管口處;D中不需要分液漏斗,而需要500 mL的容量瓶。

3.下列有關實驗操作正確或能達到預期目的的是                 (  )

答案 C

解析 A錯,試紙不能直接放在桌面上;B錯,不能將水加到濃硫酸中,應將密度大的溶液加到密度小的溶液中;C中制備的CO2的密度大于空氣的,可用向上排空氣法收集,也能用濃硫酸干燥;D錯,沒有沿玻璃棒轉移稀鹽酸。

【教后記】

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