天津市2021年高考化学一轮复习专题二十二化学实验基本方法课件.pptx

1、专题二十二 化学实验基本方法,高考化学（天津专用）,考点一 常见仪器的使用 基础知识 1.可加热的仪器,考点清单,(1)仪器A的名称:量筒。 a.无“0”刻度; b.不可加热,不可作 反应容器 ,不可用于溶液的稀释; c.选取量筒的原则是“大而近”。,(2)仪器B的名称:容量瓶。 a.不可作反应容器,不可加热; b.使用前需检漏; c.溶液转入时要用玻璃棒 引流 ; d.加水至距刻度线12 cm时,改用胶头滴管逐滴加水,使溶液凹液面最低 点恰好与刻度线水平相切。 (3)仪器C的名称:酸式滴定管。 a.使用前需检漏; b.“0”刻度在上方; c.用于盛装酸性溶液或 强氧化性 液体(如KMnO4溶

2、液),不可装 碱性 溶液; d.读数精确到0.01 mL。,(4)仪器D的名称:碱式滴定管。 a.使用前需检漏; b.“0”刻度在上方; c.用于盛装碱性溶液,不可盛装 酸性 和氧化性液体(如KMnO4溶 液); d.读数精确到0.01 mL。 (5)仪器E的名称:托盘天平。 a.称量前先调零点; b.腐蚀性药品应放于玻璃容器内称量; c.左盘放被称物,右盘放砝码。,(6)仪器F的名称:温度计。 a.水银球不能接触器壁; b.蒸馏时,水银球位于蒸馏烧瓶支管口处; c.不能当玻璃棒使用。 3.其他常用仪器,续表,基础知识 1.药品的取用 (1)药品取用原则 粉状不沾壁,块状防掉底,液体防污染,标

3、签防腐蚀。 (2)药品取用三忌 不能用手 接触 药品,不要把鼻子凑到容器口去 闻 气味,不 得 尝 药品的味道。 (3)药品用量 若无说明,液体取12 mL,固体盖满试管底部即可。通常取出的药品,不 能放回原瓶,以防污染;也不要丢弃,应放在指定容器内。,考点二 化学实验基本操作,(4)固体药品的取用 取粉末状药品用药匙(或纸槽),试管斜放,药匙(或纸槽)送管底,试管再竖。取块状固体用镊子,试管横放,送入试管口,倾斜试管使固体缓慢往下滑。,(5)液体药品的取用 简记为:瓶塞倒放,标签向手心,瓶口挨管口,药液沿壁流(如图所示)。 2.物质的加热 加热时,受热容器外壁不能有水,以防受热不均而炸裂。给

4、试管里的固 体加热,应将试管口略向下倾斜,以防生成的水或固体中湿存的水倒流 至试管底而引起试管炸裂。,3.试纸的使用 (1) (2)使用方法 a.检验液体:取一小块试纸放在表面皿或玻璃片上,用蘸有待测液的玻璃 棒点在试纸中部(或用胶头滴管吸取待测液滴在试纸中部),观察试纸颜 色变化。 b.检验气体:一般先用蒸馏水把试纸润湿,沾在玻璃棒的一端,再使其接 近盛放气体的试管(或集气瓶)口,观察颜色变化。,c.注意事项 4.物质的溶解 (1)固体的溶解 一般在烧杯或试管里进行,为了加速溶解,常采用搅拌、粉碎、振荡或 加热等措施,但FeCl3、AlCl3等易水解的固体溶解时不能加热。 (2)气体的溶解,

5、对溶解度较小的气体(如Cl2等),为了增大气体分子与水分子的接触机 会,应将导管插入水中(如图A)。 对极易溶于水的气体(如NH3、HCl等),导管口只能靠近液面,最好在 导管口连接一倒置的漏斗,并使漏斗边缘刚好与液面接触,这样可以增 大气体的吸收率,减少气体的逸出,同时也避免出现液体倒吸的现象(如 图B和C)。 (3)液体的溶解 用量筒分别量取一定体积被溶解的液体和溶剂,然后先后加入小烧杯中 用玻璃棒搅拌而溶解。但对于溶解放热较多的液体,往往先加入密度较 小的液体,再沿烧杯内壁缓缓加入密度较大的液体,边加边搅拌。,5.过滤 过滤是分离不溶性固体与液体混合物的方法。,过滤时应注意: (1)一贴

6、:将滤纸折叠好放入漏斗,加少量蒸馏水润湿,使滤纸紧贴漏斗内 壁。,(2)二低:滤纸边缘应略低于漏斗边缘,加入漏斗中液体的液面应略低于 滤纸的边缘。 (3)三靠:向漏斗中倾倒液体时,烧杯的尖嘴应与玻璃棒接触;玻璃棒的底端应和过滤器中三层滤纸处轻轻接触;漏斗颈的末端应与烧杯内壁相接触。 (4)过滤后如滤液仍显浑浊,则应重新过滤。 6.蒸发、结晶 (1)蒸发 蒸发是通过加热使液体挥发来减少溶液中的溶剂,使溶质从溶液中析出 的方法。 a.进行蒸发时,液体的量不得超过蒸发皿容积的2/3,以免加热时溶液溅出。,b.在加热过程中,要用玻璃棒不断搅拌液体,以免局部过热致使液体飞溅。 c.当蒸发皿中有大量晶体析

7、出,并剩余少量液体时,立即停止加热,靠余 热蒸干。 (2)结晶(重结晶) 结晶是使固体物质从溶液中以晶体状态析出的过程,是提纯、分离固体 物质的重要方法之一。 结晶的措施一般有两种:一种是通过蒸发,减少一部分溶剂使溶液浓缩 达到饱和而析出晶体(这种方法主要适用于溶解度随温度变化不大的 物质,如NaCl、KCl等);另一种是降低温度使溶液冷却达到饱和而析出,晶体(这种方法主要适用于溶解度随温度下降而显著降低的物质,如 KNO3、NaNO3等)。 7.分液、萃取 (1)分液 分液是把两种不相溶的液体分开的操作。使用的主要仪器是分液漏斗。 a.分液漏斗在使用前应洗净并检查是否漏水。 b.把盛有待分离

8、液体的分液漏斗放在铁架台的铁圈上,使漏斗颈末端紧 贴烧杯的内壁,静置片刻。 c.把分液漏斗上的玻璃塞打开或使塞上的凹槽或小孔对准漏斗口上的 小孔,使漏斗内外空气相通,以保证漏斗里的液体能够流出。,d.下层液体从漏斗下口流出,适时关闭活塞;上层液体从漏斗上口倒出, 以免其被残留在漏斗颈上的液体污染。 (2)萃取 萃取是利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同,用一种溶剂把溶质 从它与另一种溶剂所组成的溶液里提取出来的方法。 萃取和分液往往是结合进行的。 注意 选择萃取剂时,萃取剂不能与被萃取物发生化学反应;被萃取物 在其中的溶解度要明显大于在原溶剂中的溶解度;萃取剂与被萃取物的 原溶剂之间的相互溶

9、解性越弱越好,密度差越大越好;必要时还要考虑 到萃取剂与被萃取物再分离的操作简便易行。,8.蒸馏、升华,(1)蒸馏(见上图) 蒸馏是把液体加热至沸腾,使液体变为蒸气,然后蒸气又重新冷凝成液 体的过程。这个过程可把液体中所夹带的杂质除去而提纯液体。蒸馏 亦可看成是根据物质沸点的不同,提纯物质的一种方法。在进行蒸馏操 作时应注意以下几点: a.蒸馏烧瓶中所盛液体最多不超过其容积的2/3,加热时,不得将液体全 部蒸干。 b.需要提纯的物质,若受热易分解,则不能直接加热,而应采取油浴、沙 浴或水浴等进行加热。若物质达到沸点时就会分解,则应采用减压蒸馏。 c.测量馏出物沸点的温度计的水银球应置于蒸馏烧瓶

10、的支管口处,这样,所测得的沸点较准。 d.冷凝管中冷凝水的进口在下,出口在上。水流速度不必太快,只要能使 蒸气在通过冷凝管后全部转化为液体即可。 e.为防止蒸馏烧瓶中的液体暴沸,需向其中加几小块洁净的沸石或碎瓷 片。 f.当盛接一种液体时,发现温度有明显的变化(无论热源给热多少,只要 蒸馏出的是同一种物质,温度就不会有明显变化),说明第二种馏分开始 排出,于是盛接馏分的容器就要更换。 (2)升华 升华是指固态物质不经过液态而直接转变成气态的现象。利用升华现 象可以除去不挥发性杂质或分离不同挥发度的固体混合物。,简单的常压升华装置如图甲所示,蒸发皿中放置粗产品,上面覆盖一穿 有若干小孔的滤纸,然

11、后罩上大小合适的玻璃漏斗,顶部塞上适量的棉 花(或玻璃纤维),垫上石棉网小心加热(控制温度低于物质熔点),使之慢,慢升华。蒸气通过滤纸小孔在漏斗壁或滤纸上结晶。必要时漏斗外壁 可用湿布条降温冷却。也可用图乙所示的装置作常压升华装置。,重点难点 1.几种意外事故的处理方法,2.化学实验操作中的安全“五防” (1)防爆炸:点燃任何可燃性气体(如H2、CO、CH4)之前或用CO、H2还 原Fe2O3、CuO加热之前,要检验气体的纯度。,(2)防暴沸:如蒸馏、实验室制取乙烯时,在烧瓶底部要加沸石(或碎瓷 片)。 (3)防污染:制取有毒气体(如Cl2、CO、SO2、H2S、NO2、NO)时,应在通 风橱

12、中进行且进行尾气处理。常见的尾气处理装置如下: (4)防倒吸:加热法制取并用排水法收集气体或吸收溶解度较大的 气体时易引起倒吸。在加热实验结束时,一般操作为先撤去导管再移去,酒精灯。在有多个加热装置的复杂实验中要注意熄灭酒精灯的顺序,必 要时要加装防倒吸装置。常见的防倒吸装置如下: (5)防堵塞:防止堵塞导管或使液体顺利流下(使内外压强相等)。常见的 防堵塞装置如下:,方法 仪器的创新使用及装置的改进 1.仪器的创新使用 (1)“一材多用” a.干燥管除用作气体干燥装置外,还可以用于组装防倒吸装置(如图 )、组装类似启普发生器的装置(如图)。 b.集气瓶除用于收集气体(如图、图)外,还可用于贮

13、存气体(如图 )、测量气体体积(如图)、作洗气瓶(如图)等。,方法技巧,(2)“多材一用” A组中各装置可以测量气体的体积 B组中各装置可以作为冷凝装置 C组中各装置可以作为气体干燥装置,A组: B组:,C组: 2.化学实验装置的改进 化学实验装置的改进一般分为如下三种情况: (1)气体实验装置的改进 中学化学实验中,常见的气体制备实验有:三种单质(H2、O2、Cl2)的制 备;两种氢化物(HCl、NH3)的制备;四种氧化物(CO2、SO2、NO2、NO) 的制备;一种有机物(C2H4)的制备。复习时,除了掌握好教材中经典的制 备方法外,还应对药品的选择、反应原理进行拓展和创新。,对典型的气体

14、实验装置进行改进的设计有:依据启普发生器原理设计的 反应器,尾气吸收、防倒吸装置的设计,液封装置的设计,恒压装置的设 计等。 (2)性质实验装置的改进 研究物质的物理性质和化学性质,是化学实验的最主要功能。对性质实 验装置进行改进已成为近几年高考的热点,以考查考生的创新思维能 力。改进后,应尽可能简单易行,用较少的实验步骤和实验药品,并能在,较短的时间内完成,且效果明显。例如:用套管实验证明Na2CO3、NaH- CO3的热稳定性(如图)。,(3)制备实验装置的改进 制备一种物质,应根据目标产品的组成来确定原料及反应原理,设计反 应路径,选择合适的仪器和装置。最后,根据生成物的性质将产品分 离

15、、提纯出来。整个过程如下图所示: 改进时应注意以下两点:,在设计物质制备的实验方案时,要优化上述流程中的每一个具体环 节。遵循的优化原则是:原料廉价、原理绿色、条件优化、仪器简单、 分离方便。 一些物质的制备,由于其性质的特殊性,需要设计一些特殊的装置来 完成。如实验室制备Fe(OH)2固体,由于Fe(OH)2遇空气易被氧化而变质, 故其制备实验装置必须严格防止制备的Fe(OH)2固体与O2接触;再如,常 见有机物的制备中,由于有机反应缓慢、副产品多、原料容易挥发,所 以常见有机物的制备装置都要有冷凝回流装置,使原料回流、充分反 应,提高产率。 例 下列实验操作中正确的是 ( ) A.蒸馏实验中,温度计水银球应位于蒸馏烧瓶支管口处,B.制备乙酸乙酯的实验中,导管末端要伸入饱和Na2CO3溶液液面下 C.分液操作中,待下层液体流出后,再将上层液体从分液漏斗下口放出 D.测定溶液pH时,可用pH试纸蘸取少量待测液,并与标准比色卡比较 四个选项涉及四个实验操作,所以学习时要掌握每种实 验操作的原理和要点。 解析 B中导管末端伸入饱和Na2CO3溶液液面下易发生倒吸;C中上层 液体应从分液漏斗上口倒出;D中测定溶液pH时,应用干燥的玻璃棒蘸 取待测液,滴到一小片pH试纸中部,待变色后与标准比色卡比较。 答案 A,解题导引,