高中化学必修一第一章讲义.doc
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第一章从实验学化学
第一节化学实验基本方法
知识概要:
一、初中化学实验基本操作要点回顾:
1.药品取用的原则:
(1)安全性原则:
“三不”:
不能摸、不能闻、不能尝。
(2)节约性原则:
严格按照实验规定的用量取用试剂。
如果没有说明用量,一般应按最
少量取用,液体1~2mL,固体只需盖满试管底部。
(3)保纯性原则:
实验用剩的试剂一般不能放回原试剂瓶,以防瓶中试剂被污染。
特殊例子,使用过的纳或者钾可以再放回保存的煤油中去。
2.药品的取用方法:
(1)固体药品的取用
①粉末状或细小颗粒药品用药匙或纸槽,操作要领:
“一斜、二送、三直立”
②块状固体用镊子,操作要领:
“一横、二放、三慢竖”
(2)液体药品的取用
①取用较多量时,可直接倾倒。
操作要领:
先取下瓶塞倒放在桌上,一手握瓶,标签向
手心;一手斜握容器,使瓶口与容器口紧靠,缓缓倒入。
②取用少量时,可用胶头滴管。
注意事项:
不能将滴管伸入接收器内,否则易碰到接收
器壁,粘附其他物质,污染试剂。
③定量取用液体,用量筒。
(与实际相比,读数“仰小俯大”)。
3.物质的加热:
可直接加热的仪器:
试管、坩埚、蒸发皿、燃烧匙;
隔石棉网可加热的仪器:
烧杯、烧瓶、锥形瓶。
使用酒精灯的注意事项:
(1)酒精量≤酒精灯容积的2/3;
(2)用火柴点燃(不能用一只酒精灯去引燃另一只酒精灯);
(3)用灯帽盖灭(不能用嘴去吹)。
4.托盘天平的使用:
(1)“左物右码”:
m(物)=m(砝码)+m(游码);
若放反则:
m(物)=m(砝码)—m(游码)。
(2)托盘天平的精确度为0.1g,只能粗略称量物质的质量。
(3)用镊子夹取砝码,先加质量大的砝码,再加质量小的砝码,必要时最后用镊子移动游码。
二、化学实验安全
1.药品的安全存放:
(1)易吸水、易潮解、易被氧化的物质应密封存放;
(2)受热或见光易分解的物质应选用棕色瓶存放在冷暗处;
(3)金属钾、钠易与氧气、水反应,所以封存在煤油中;
(4)固体药品存放在广口瓶中,液体药品存放在细口瓶中。
2.实验意外事故处理方法:
(1)如不慎将酸液沾到皮肤或衣物上,立即用水冲洗,再用3%~5%的NaHCO3溶液清洗。
如果是碱液沾到皮肤上,用水冲洗,再涂上硼酸溶液。
(2)如果酸(或碱)流到实验桌上,立即用NaHCO3溶液(或稀醋酸)中和,然后用水冲
洗。
如果是少量酸或碱,立即用湿抹布擦净。
(3)眼睛的化学药品灼伤,立即用大量水冲洗,边洗边眨眼睛。
若为碱灼伤,再用20%
的硼酸溶液淋洗;若为酸灼伤,再用3%NaHCO3溶液淋洗。
例1.下列实验操作中,主要不是从安全因素考虑的是( C)
A.点燃氢气前一定要检验氢气的纯度
B.未使用完的白磷要随时收集起来,并与空气隔绝
C.酒精灯不用时,必须盖上灯帽
D.用氢气还原氧化铜时,要先通一会儿氢气,再加热氧化铜
例2.实验时,不慎把浓硫酸洒在皮肤上,正确的处理方法是(D )
A.用水冲洗,再涂上硼酸溶液B.用氢氧化钠溶液中和,再用水冲洗
C.用布擦去硫酸后,用稀氢氧化钠溶液冲洗
D.用布擦去硫酸后,用大量水冲洗,再用3%~5%的碳酸氢钠溶液冲洗
例3.下列事故处理不正确的是( D )
A.不慎碰倒酒精灯,洒出的酒精在桌上燃烧时,应立即用湿抹布扑盖
B.将一氧化碳中毒者移到通风处抢救
C.眼睛里不慎溅进了药液,应立即用水冲洗,边洗边眨眼睛,不可用手揉眼睛
D.不慎将浓硫酸溅到皮肤上,应立即用水冲洗
三、混合物的分离和提纯
(1)物质的分离:
把混合物中各物质通过物理或化学方法彼此分开的过程。
(2)物质的提纯:
把混合物中的杂质除去,以得到纯净物质的过程。
1.过滤:
(1)目的:
分离固体不溶物和液体。
(2)注意事项:
“一贴二低三靠”:
“一贴”:
滤纸紧贴漏斗内壁(中间不留气泡);
“二低”:
滤纸的边缘要低于漏斗的边缘;液面要低于滤纸的边缘;
“三靠”:
倾倒液体时,烧杯靠在玻璃棒上;玻璃棒要靠在三层滤纸处;漏斗下口要靠
在烧杯内壁上。
玻璃棒的作用:
引流,防止液体溅出漏斗。
2.蒸发:
(1)目的:
使稀溶液浓缩或从溶液中得到溶质的晶体。
(2)注意事项:
①浓缩溶液时,溶液的体积不要超过蒸发皿容积的2/3;
②蒸发加热液体时,一定要用玻璃棒不断搅拌,防止局部温度过高,液体飞溅;
③蒸发结晶时,即出现了大量晶体,停止加热利用余热蒸干,也要继续搅拌;
④蒸发皿应用坩埚钳夹持,不能用手拿,蒸发皿可以直接加热,但不能骤冷;
⑤不要把加热后的蒸发皿直接放在实验台上,以免烫坏实验台。
【粗盐的提纯实验】
(1)粗盐的成分:
不溶性泥沙,可溶性CaCl2,MgCl2及一些硫酸盐。
(2)步骤:
溶解→过滤→蒸发结晶→除杂
玻璃棒的作用:
①溶解:
加速溶解;②过滤:
引流;③蒸发:
搅拌,防止液滴飞溅。
除杂所用试剂的顺序:
NaOH→BaCl2→Na2CO3→HCl
加入试剂必须过量的原因:
为了使杂质离子反应完全,其过量部分由后续加入的试剂除去。
3.蒸馏:
(1)原理:
利用液态混合物中各成分的沸点不同,通过加热到一定温度使沸点低的成分先
汽化,再冷凝,从而与沸点高的物质分离开来。
(2)注意事项:
①在蒸馏烧瓶中放少量碎瓷片或沸石,防止液体暴沸。
②温度计的水银球位置应与支管口下沿位于同一水平线上,用于测馏分的沸点。
③冷凝管中冷却水从下口进,上口出(“下进上出”)。
④给蒸馏烧瓶加热时,要垫石棉网。
4.萃取:
(1)原理:
利用物质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同,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,这种方法叫做萃取。
(2)操作过程:
①检验是否漏液:
在分液漏斗中注入少量的水,塞上活塞,倒置看是否漏水,若不漏水;把
活塞旋转180°,再倒置看是否漏水。
③混合振荡:
用左手握住分液漏斗活塞,右手压住分液漏斗口部,把分液漏斗倒转过来
振荡,使两种液体充分接触,振荡后打开活塞,使漏斗内气体放出。
③静置:
利用密度差且互不相溶的原理使液体分层,以便分液。
④分液:
打开下口活塞放出下层液体,从上口倒出上层液体。
(3)萃取剂选择的三个必备条件:
①萃取剂与原溶液中的溶剂互不相溶;②萃取剂与原溶液中的溶质互不反应;③溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶剂中的溶解度。
例4.下列各组液体混合物,能用分液漏斗分离的是(C)
A.乙酸和水 B.液溴和苯 C.苯和水 D.乙醇和水
例5.实验室进行过滤和蒸发时,都要用到的仪器是(B)
A.烧杯 B.玻璃棒 C.蒸发皿 D.酒精灯
8.有下列仪器:
①漏斗;②容量瓶;③蒸馏烧瓶;④天平;⑤分液漏斗;⑥量筒;⑦燃烧匙。
其中常用于分离物质的仪器是( C )
A.①③④ B.①②⑥ C.①③⑤ D.③④⑦
例6.下列关于混合物分离的方法中,能够分离KNO3、NaCl和MnO2的混合物一一分离,加水溶解后,其正确的分离方法是( B )
A.先结晶后过滤 B.先过滤后结晶 C.只过滤 D.先蒸发后过滤
例7.下列实验操作错误的是( D )
A.蒸馏时,应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶支管口
B.分液时,分液漏斗中下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出
C.配制浓H2SO4和浓HNO3的混酸时,应将H2SO4慢慢加到浓HNO3中,并及时搅拌和
冷却
D.用酒精萃取碘水中的碘
四、常见离子的检验方法:
离子
操作
H+
向待测试液中加入紫色石蕊试液,溶液变红
OH—
向待测试液中加入酚酞试液,溶液变红
CO32--
向待测液中加入盐酸,产生无色无味的气体通入澄清的石灰水产生白色沉淀
SO42--
向待测液中加入稀盐酸,然后加入几滴BaCl2溶液,有白色沉淀产生
Cl--
向待测液中加入几滴稀硝酸,然后加入几滴AgNO3,有白色沉淀产生
NH4+
向待测液中加入NaOH溶液,加热,有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生
第二节化学计量在实验中的应用
知识概要:
一、物质的量的单位——摩尔
1.物质的量:
物质的量是一个基本物理量,表示含有一定数目粒子的集合体,符号为n。
2.摩尔:
物质的量的单位,作为计量原子、分子、离子、电子等微观粒子的物质的量的单位,
可简称摩,用mol表示。
3.阿伏伽德罗常数:
国际上规定,1mol粒子集体所含有的粒子数与0.012kg12C中所含的碳
原子数相同,约为6.02×1023,把6.02×1023mol叫做阿伏伽德罗常数,符号位NA。
4.摩尔质量:
(1)概念:
单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量,符号为M,单位为g/mol。
(2)定义式:
摩尔质量(M)==,即M==。
(3)摩尔质量与物质相对分子质量的关系:
任何粒子的摩尔质量,以g/mol为单位,数值
上等于其化学式的相对分子质量。
二、气体摩尔体积
1.物质体积的大小取决于构成这种物质的粒子数目、粒子的大小和粒子之间的距离这三个因
素。
(1)1mol固态物质或液态物质含有的粒子数相同,粒子之间距离非常小,体积主要决定于粒子的大小。
(2)气体,粒子之间的距离远远大于粒子本身的直径,当粒子数相同时,气体的体积主要决定于气体粒子之间的距离。
而在相同的温度和压强下,任何气体粒子之间的距离都是相等的。
2.阿伏伽德罗定律及推论
(1)阿伏伽德罗定律:
同温同压下,相同体积的气体都含有相同数目的分子。
(“三同推一同”)
(2)阿伏伽德罗定律推论:
推论
公式
同温同压下,气体的体积之比等于其物质的量之比
同温同体积下,气体的压强之比等于其物质的量之比
同温同压下,相同体积的任何气体的质量之比,等于其摩尔质量之比
同温同压下,任何气体的密度之比等于其摩尔质量之比
同温同物质的量的气体,压强之比等于体积的反比
3.气体摩尔体积
(1)定义:
单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积,符号为Vm,单位为L/mol。
(2)定义式:
Vm=
几点说明:
(1)在0°C和101KPa(标准状况)的条件下,气体摩尔体积为22.4L/mol。
(2)气体摩尔体积针对气体而言,可以是单一气体,也可以是混合气体。
(3)利用气体摩尔体积进行计算时,只适用于气态物质,不适用于固态或液态物质。
4.标准状况下气体摩尔体积的计算
(1)摩尔质量与气体摩尔体积的关系:
M=Vm·ρg/L=22.4ρg/mol
(2)物质的量与气体摩尔体积的关系:
n==
(3)气体质量与气体摩尔体积的关系:
m=n·M=·M
(4)气体分子数与气体摩尔体积的关系:
N=n·NA=·NA
三、物质的量在化学实验中的应用
1.物质的量浓度:
表示单位体积溶液里所含溶质的物质的量,符号位c。
物质的量浓度可表
示为:
C==。
2.一定物质的量浓度的溶液的配制
(1)容量瓶使用的注意事项
容量瓶上标有温度、容积、刻度线。
表示在所指温度下,液体的凹液面与容量瓶颈部的刻度线相切时,溶液体积与瓶上标注的体积相等,容量瓶的常用规格有100mL、25
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