『化學實驗是化學學習中不可分割的一個重要的組成部分,因此學好化學必須從做好實驗,學好實驗開始?!?/span>
化學實驗內容分為四大塊:一、實驗基本操作;二、氣體的制備;三、物質的鑒別;四物質的推斷。前兩塊在基礎實驗題中出現(xiàn);后面兩塊是以一種在紙上模擬實驗的方式操作來鑒別物質,因此比較常在探究性試驗中出現(xiàn)。
今天主講前兩部分。
化學實驗之一(基本實驗操作)
一、記住下列常用化學儀器的名稱、形狀和主要用途,了解它們的使用范圍操作方法以及使用時的注意事項。
1、初中常用儀器有:試管、燒杯、酒精燈、膠頭滴管、量筒、漏斗、玻璃棒、藥匙、鑷子、水槽、托盤天平、試管夾、鐵架臺(附鐵圈、鐵夾)。
根據(jù)常用儀器的主要用途,可按以下情況分類:
(1)可用于受熱的儀器:試管、燒杯、蒸發(fā)皿、燃燒匙。其中試管、蒸發(fā)皿,燃燒匙可直接受熱,燒杯須墊上石棉網(wǎng)間接受熱。
(2)用于稱量和量取的儀器:托盤天平,量筒
(3)用于取藥和夾持的儀器:取固體粉末或小晶粒狀藥品用藥匙;取塊狀固體用鑷子;取小量液體或逐滴加入液體時用膠頭滴管。用于夾持的有試管夾,鐵架臺(附鐵圈,鐵夾),坩堝鉗。
(4)其他儀器:漏斗,長頸漏斗,集氣瓶,玻璃棒等。
2、基本操作的內容:
(1)藥品的取用:重點掌握固體粉末和塊狀固體裝入試管的操作方法;液體藥品的傾倒方法和膠頭滴管使用時的注意事項。注意不能用手接觸藥品,不能嘗藥品的味道,不要把鼻孔湊到容器口聞氣味。沒有注明藥品用量時,應取最少量:液體一般取1-2ml,固體品要蓋滿試管底部,藥品取用后立即蓋緊瓶塞,標簽向外放回原處。
(2)儀器的洗滌:玻璃儀器洗凈的標準是,內外壁形成一層均勻的水膜,既不成滴也不成股流下。
(3)物質的加熱:能受熱的儀器才可用于物質的加熱。直接加熱時,先使儀器均勻受熱,給試管里的固體粉末加熱時,藥品應斜鋪試管底部,若在加熱過程中有水生成,則要注意加熱前試管口略向下傾斜,給試管液體加熱時,要注意液體的體積,試管的規(guī)格,試管的傾斜度試管夾夾持的位置,試管口的方向等問題。給物質加熱時,要用酒精燈火焰的外焰加熱。
(4)在移取少量液體時,要注意膠頭滴管的使用方法及注意事項
3、使用酒精燈的六個為什么?(這是一些關于酒精燈使用方面的常識,并不要求完全記住,但孩子們起碼得有點印象)
①為什么常用酒精燈加熱?
酒精燈溫度可達500°左右,適用于大多數(shù)實驗的溫度,而且無煙不污染受熱器,移動方便。
②燈體內酒精量為什么以燈體的2/3為最好?
如果注入酒精太多,移動時容易濺出來,或在燃著時受熱膨脹而溢出來,但燈體內酒精太少,燈體空腔太大,其中充滿了酒精蒸氣,易于從燈芯空隙處進入的空氣混合形成易爆炸的混合氣體,在有風或移動酒精燈時,就可能引起爆炸。
③酒精燈不使用時為什么要蓋上燈帽。
酒精具有揮發(fā)性,這樣不僅浪費酒精,而且會使燈芯上留有酒精溶液里的水,下次再使用時就不容易點燃或燃燒不旺。
④熄滅酒精燈后為什么要把燈帽重復蓋一次?
為了防止冷卻時,燈體內形成負壓,把燈帽吸住,下次使用時不易打開。
⑤怎樣穩(wěn)定酒精燈的火焰,并提高它的溫度?
使用前用鑷子將燈芯提高,剪平且分散開,以調節(jié)火焰的大小或寬度,也可制成筒形銅網(wǎng)罩(或鐵網(wǎng)罩),放在燈頭上,遇風時火焰既不會發(fā)生擺動,溫度也得以提高。
⑥碰倒酒精燈怎么辦?
一旦溢出的酒精在桌上燃燒起來,應用濕抹布蓋滅或覆蓋砂土撲滅,絕對不能用水澆(因水能與酒精以任意比例混合反而擴大了著火面積)。
典型例題:
例1.下列化學實驗基本操作中,正確的是( )
A.稀釋濃硫酸時,把濃硫酸慢慢倒入盛有水的量筒中并攪拌
B.用量筒量取液體時,視線與量筒內液體保持水平
C.用滴管滴加液體時,為防止液滴飛濺,滴管緊貼試管內壁
D.用托盤天平稱量物體時,稱量物放在左盤,砝碼放在右盤
(考查化學實驗基本操作中量筒、滴管、托盤天平的使用方法。答案D)
例2.現(xiàn)有燒杯、試管、量筒、鐵架臺、鐵夾、酒精燈、集氣瓶、玻璃片、水槽、玻璃導管、橡皮導管、單孔橡皮塞、藥匙13種實驗用品,下列實驗,不能進行的是(填序號)____和____。
(1)制取氧氣 (2)粗鹽的提純 (3)氫氣還原氧化銅
(4)用固體氫氧化鈉配制100g30%的氫氧化鈉溶液
(考查學生對以上四個實驗的裝置和操作的掌握。答案②和④)
例3.某學生用托盤天平稱量時,誤將藥品和砝碼位置放顛倒了,待平衡時,稱得藥品質量讀數(shù)為9.5g(1g以下用游碼),則藥品的實際質量為( )
A.9g B.10g C.8.5g D.8g
(考查學生正確使用托盤天平的技能。答案C)
例4.下列物質長期暴露在空氣中會變質的是( )
A.濃鹽酸 B.濃硫酸 C.食鹽 D.氫氧化鈉
(考查學生關于實驗室里試劑正確存放方法。答案D)
{強化訓練}
1.配制10%的氫氧化鈉溶液100ml,應選用的儀器是( )
①量筒 ②酒精燈 ③玻璃棒 ④蒸發(fā)皿 ⑤燒杯 ⑥天平
A.①②③⑥ B.①②④⑤ C.①③⑤⑥ D.①②③④
2.下列實驗操作或作法正確的是( )
A.用100ml量筒量取8.5ml的水
B.為了不造成浪費,實驗剩余的藥品放回原瓶
C.把燒杯放在墊有石棉網(wǎng)的鐵圈上加熱
D.用燃著的酒精燈去點燃另一酒精燈
3.某同學的實驗報告中,有以下實驗數(shù)據(jù),其中合理的是( )
A.用托盤天平稱得11.7g食鹽
B.用100ml量筒量取5.26ml鹽酸
C.用廣泛pH試紙測得溶液的pH值為3.5
D.用托盤天平稱得8.36g鋅粒
4.下列可以采用溶解、過濾、蒸發(fā)的操作程序將各組物質分離的是( )
A.硝酸鉀和氯化鈉 B.二氧化錳和氯化鈣
C.酒精和水 D.碳酸鈣和氫氧化銅
5.下列實驗操作正確的是( )
A.把氫氧化鈉固體放在托盤天平左盤的紙上稱量
B.不慎將酸灑在皮膚上,應立即用氫氧化鈉溶液去中和
C.加熱液體時,試管口朝著有人的方向
D.用托盤天平稱量完畢,應把砝碼放入砝碼盒中
6.下列物質在空氣中放置一段時間后,質量會減輕的是( )
A.固體氫氧化鈉 B.濃鹽酸
C.濃硫酸 D.氧化鈣固體
7.除去混在白糖中的泥沙,需采用的正確操作是( )
A.溶解、過濾、蒸發(fā) B.溶解、加熱、結晶
C.溶解、蒸發(fā)、振蕩 D.攪拌、溶解、稱量
8.某學生俯視量筒內液體讀數(shù)為20ml,則實際液體體積為( )
A.大于20ml B.小于20ml C.等于20ml D.無法判斷
9.溶解、過濾、蒸發(fā)過程中都要使用的儀器是____,用量筒量取一定的體積液體時,除選用合適的量筒外還應該使用的儀器是____。
10.下列實驗操作都應該注意先后順序,請在每小題的橫線上填上“先”或“后”.
(1)稀釋濃硫酸時,往燒杯里____加濃硫酸,____加水.
(2)實驗室制取氧氣,當集氣瓶中集滿氧氣后,應____把導管移出水面,____撤去酒精燈.
(3)一氧化碳還原氧化銅完畢后,應____撤去氫氣導管,____移走酒精燈.
(4)在測定有機物燃燒產(chǎn)生的氣體中二氧化碳、水的質量時,應____將氣體通過足量的石灰水,____將氣體通過干燥劑.
答案:1.C 2.A 3.A 4.B 5.D 6.B 7.A 8.B 9.玻璃棒;膠頭滴管 10.(1)后,先;(2)先,后;(3)后,先;(4)后,先;(第四小問點撥:如果后驗證產(chǎn)物的水,那么石灰水里的水分會隨氣流進入到濃硫酸中,導致結果不準確!)
化學實驗(二)氣體的制備以及性質實驗
主要是初中教材中常見氣體氧氣、氫氣、二氧化碳制備的原理、制取的裝置(包括發(fā)生裝置、收集裝置以及雜質或尾氣的處理裝置),性質驗證、實驗現(xiàn)象、結論、操作規(guī)則的掌握。
一、 常見氣體的制取
1. 選擇實驗室制取氣體的方案應從以下幾個方面全面考慮:
⑴可行性,用所選原料能夠制得需要的氣體;
⑵經(jīng)濟效益,原料一般要價廉易得;
⑶反應條件適宜且易于控制;
⑷反應速率適中,不能太快或太慢,便于收集與實驗;
⑸生成的氣體盡量純凈;
⑹操作簡便易行,安全可靠,節(jié)能環(huán)保。
【注意】
① 實驗室制二氧化碳采用石灰石或大理石和稀鹽酸,不用碳酸鈉、純凈碳酸鈣代替石灰石或大理石(反應太快,不易控制);
② 不用稀硫酸代替稀鹽酸(硫酸與石灰石中的碳酸鈣反應生成微溶物硫酸鈣,覆蓋在石灰石表面,阻礙反應繼續(xù)進行);不用濃鹽酸代替稀鹽酸(濃鹽酸具有揮發(fā)性,使制得的氣體中含有氯化氫氣體,不純凈)。
③ 實驗室制氫氣時,酸用稀硫酸,不用鹽酸(易揮發(fā)),不用濃硫酸和硝酸(具有強氧化性不能得到氫氣);金屬宜用鋅粒不用鎂條(太貴,反應太快)、鐵片(反應太慢)。
2. 氣體發(fā)生裝置的選擇
根據(jù)反應物的狀態(tài)及反應條件選取合適的裝置。
反應物為固體(或固體混合物),反應需加熱。 選用高錳酸鉀制氧氣的反應裝置。 | |
反應物是塊狀固體和液體,反應不需加熱,選制取二氧化碳氣體的發(fā)生裝置 |
二、 氣體收集方法和凈化方法
1. 氣體收集方法的選擇:根據(jù)氣體的密度和溶解性選擇合適的收集方法。
⑴氣體不易或難溶于水,且不與水反應,采用排水法收集。
⑵氣體的密度比空氣大,采用向上排空氣法收集;密度比空氣小,采用向下排空氣法收集。
⑶有毒氣體的收集,若氣體不溶于水,采用類似洗氣瓶的裝置排水法收集(如圖d);若氣體易溶于水,同樣采用類似洗氣瓶的裝置排空氣收集。密度比空氣大的氣體導入集氣瓶時“長進短出”(如圖e);反之,則“短進長出”(如圖f)
⑷若要收集干燥氣體,則選擇排空氣法收集;若要收集較為純凈的氣體,則選擇排水法(該氣體適用排水法)。
三、 常見氣體的檢驗方法和尾氣處理
1. 常見氣體的檢驗方法
氣體 | 檢驗方法 | 現(xiàn)象 |
氧氣 | 帶火星的木條伸入集氣瓶 | 木條復燃 |
二氧化碳 | 通入澄清的石灰水 | 石灰水變渾濁 |
氫氣 | 點燃,在火焰上方罩干冷的燒杯 | 純凈氣體能燃燒,發(fā)出淡藍色的火焰,燒杯內壁有無色小液滴 |
2. 尾氣處理
由于某些氣體有毒,直接排入空氣中會污染環(huán)境,因此在有這些氣體參與的反應裝置末端應加裝尾氣吸收裝置。根據(jù)氣體性質不同,可以有多種處理方法,最常見的有以下3種裝置:
圖a適用于能用液體吸收劑吸收的氣體,圖b和圖c主要用于處理C0。
{強化訓練}
1.請認真閱讀下列短文,并應用所學過的知識回答問題
氨氣(NH3)在通常狀況下是一種無色、有刺激性氣味的氣體,密度比空氣小,極易溶于水,其水溶液稱為氨水。其在加熱和催化劑存在的條件下,氨氣能跟氧氣起反應生成一氧化氮和水。在常溫下氨氣還能跟酸、CaCl2和CuSO4等物質起反應。
實驗室常用加熱氯化銨和熟石灰兩種固體混合物來制取氨氣,其反應的化學方程式:
問:
?。?/span>1).實驗室制取(不包括收集)氨氣的裝置,可選用制取____(H2或O2或CO2)的裝置。其理由是________________________,收集氨氣可用_______________法。
?。?/span>2).寫出氨氣與氧氣反應的化學方程式:____。
?。?/span>3).將氨氣溶于水制成氨水,應選用下圖裝置中的____(填序號)。
A B C
2.某有機物在氧氣中充分燃燒后,產(chǎn)物只有二氧化碳和水。甲、乙兩組同學分別用A、B兩種方法測定它的組成,測得兩組數(shù)據(jù)(如下圖所示)。請分析,選用的正確方法是____。推測出該有機物是由____元素組成,各元素的質量比為____(實驗過程中氣體均全部吸收)
| 燃燒有機物的質量 | 實驗方法 | 實驗前后(1)-(4)裝置質量 | |
實驗前 | 實驗后 | |||
甲組 | 3.2g | A | (1)150g | (1)154.6g |
(2)150g | (2)153.4g | |||
乙組 | 3.2g | B | (3)150g | (3)153.6g |
(4)150g | (4)154.4g |
3.下圖是實驗室制取二氧化碳氣體的裝置。根據(jù)圖回答:
(1)標號為①、②的儀器名稱是:①是____②是____
(2)容器(A)中盛放的塊狀藥品是____,從儀器②中加入的液體藥品是____。
(3)儀器①的下端管口必須插入液面下的原因是____。
(4)氣體通過裝有石蕊試液的(B)容器,可看到的現(xiàn)象是____;氣體通過裝有澄清石灰水的(C)容器可看到的是現(xiàn)象是____。
答案為:
1.(1).O2 反應物為固體與固體,且反應需加熱 向下排空氣法
(2). (3).A
2. B方法 ; C、H、O ; 3:1:4
(簡要說明:A當中氫氧化鈉溶液中的水分會被氣流帶到濃硫酸中,所以會導致測得產(chǎn)生的水的質量偏大,就不準確了!)
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