1、第一章 从实验学化学第一章 从实验学化学复习课学习目标1.掌握规范的基本实验操作,会判断基本实验操作是否正确。2.学会选择适当的分离和提纯方法(物理方法有过滤、蒸发、蒸馏、萃取), 主要根据各种方法的应用条件来选择。3.注意基本仪器(如过滤器、冷凝管、分液漏斗、容量瓶 )使用时的注意事项。4.能根据除杂原理和要求,正确选择试剂和设计试剂的顺序以及实验步骤。5.学会有关物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积及相关概念的判断以及一些简单的计算。6.学会一定物质的量浓度溶液的配制(仪器、步骤和误差分析) 。7.能进行有关物理量之间转换的简单计算。学习过程一、化学实验基本操作1.过滤:除去溶液中的 。如除去
2、粗盐中的泥沙。 (1)操作要点:“一贴”:将折叠后的滤纸放入漏斗后,用食指按住,加入少量蒸馏水润湿,使 紧贴 ,滤纸和漏斗内壁之间不留空隙。 “二低”:滤纸边缘应略低于 ; 加入漏斗中液体的液面应略低于 ,以防止未过滤的液体外溢。 “三靠”:漏斗颈末端紧靠 ,使滤液沿烧杯内壁流下;向漏斗中倾倒液体时,玻璃棒要抵住 ,使液体充分过滤;倾倒液体的烧杯嘴紧靠 ,使欲过滤的液体在玻璃棒的引流下流入漏斗。 (2)注意:若过滤后要得到洁净的不溶物,则需对沉淀物进行洗涤,方法是:向过滤器里加入适量 ,使水面 ,待水滤去后,再加水洗涤,连续操作 23 次,直至沉淀物洗净为止。 2.蒸发原理:加热使溶剂蒸发而析
3、出晶体 ,以得到溶质。注意事项:(1)进行蒸发时,液体放置在蒸发皿中的量不要太多,以免加热时溶液溅出。(2)在加热过程中,要用玻璃棒不断搅拌液体,以免 。 (3)加热时,不能把水蒸干后再停止加热,待 时停止加热,用余热把剩余的水蒸干。 3.蒸馏原理:蒸馏一般用于分离沸点较低的液体混合物。使液体组分变成蒸气,再冷凝成液体,从而达到分离提纯的目的。(1)仪器:铁架台、酒精灯、石棉网、 、 、温度计、胶塞、牛角管(尾接管、接受器)、 、胶管。 (2)操作步骤:加热蒸发,冷凝收集。(3)蒸馏时的注意事项:蒸馏烧瓶要垫上石棉网加热,烧瓶中还要加入 防止暴沸。 温度计下端水银泡应置于 ,测量逸出气体的温度
4、。 冷凝水 进 出。 实验开始时,先开 ,后 。实验结束时,先 ,后 。溶液不可蒸干。 4.萃取与分液(1)萃取:利用溶质在互不相溶的溶剂里 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操作。主要仪器 。 萃取剂要求:原溶液中的溶剂互不相溶;溶质在萃取剂中的溶解度要远大于原溶剂; 要易于挥发。(2)分液:下层的液体从 放出,上层的液体从 倒出。 (3)分液漏斗的组成: 分液漏斗的活塞、塞子及漏斗。分液漏斗上面的塞子同漏斗本身是配套的。使用分液漏斗前要检查 。 (4)萃取与分液的步骤: ; 先加入溶液,再加入萃取剂,振荡;静置分层;分液。 5.写出玻璃仪器的名称6.粗盐的提纯
5、(填写空白)粗盐的提纯实验中涉及的离子方程式有 。 二、化学计量在实验中的应用1.物质的量摩尔物质的量 摩尔适用对象 分子、原子、离子、电子、质子、中子等微观粒子或它们特定的组合概念 表示物质所含微粒数目多少的物理量 是物理量“物质的量 ”的单位符号 n 单位 计量方法 1 mol 物质含有阿伏加德罗常数(约 6.021023)个微粒2.阿伏加德罗常数:N A= (近似值) 。 有关“物质的量” 的认识:1 mol“ 微粒集体 ”都含有阿伏加德罗常数个微粒,即近似为 个微粒。 对于由分子或直接由原子构成的物质,物质的量相同,所含分子数或原子数相同。化学方程式中,各物质的化学计量数之比既是 之比
6、,也是 之比。 求物质的量的方法:n=n 为 ,单位为 ;m 为 ,单位为 ;M 为 ,单位为 ;Vm为标准状况下气体体积,单位为 L,Vm= ,为标准状况下气体摩尔体积 ;NA 为阿伏加德罗常数,单位为 mol-1,NA= 。 3.摩尔质量:单位物质的量的物质的质量。即:1 mol 物质具有的质量,符号:M,单位:gmol -1。物质的质量以 “ ” 作单位,物质的摩尔质量以“ ” 作单位时,两者的数值 。 有关“摩尔质量” 的认识:1 mol 任何物质的质量,以克作单位 ,数值上等于该物质的相对分子质量 (或相对原子质量)。1 mol 分子(或原子)的质量是 1 个分子(或原子) 质量的
7、倍。 不同元素的相对原子质量之比等于其摩尔质量之比;不同分子的相对分子质量之比等于其摩尔质量之比。4.气体摩尔体积气体摩尔体积 22.4概念 在一定的温度和压强下,单位物质的量的气体所占有的体积 标准状况下,气体的摩尔体积表达式 单位 Lmol-1 L关系 任何温度和压强下,气体都有摩尔体积,特定温度和压强(0 、101 kPa)即标准状况下,气体的摩尔体积约为 22.4 Lmol-1(1)有关“气体摩尔体积”的认识:标准状况下,1 mol 任何气体(纯净气体、不反应的混合气体 )所占有的体积都约为 。 标准状况下,气体的摩尔体积为 。 非标准状况下,气体的摩尔体积也可能是 22.4 Lmol
8、-1。(2)有关阿伏加德罗定律的认识:阿伏加德罗定律同温同压下,同体积的气体具有同数目的分子。气体反应定律在有气体存在的化学方程式中,气体物质的化学计量数之比,既是 之比、 之比,也是相同状态下气体的 。 5.溶质的质量分数与物质的量浓度溶质的质量分数/(w%) 物质的量浓度/(c)表达式特点溶液质量和溶质的质量分数都相同的任何溶液里,含有溶质的质量一定相同,但是溶质的物质的量不一定相同溶液体积和物质的量浓度都相同的任何溶液里,含有溶质的物质的量一定相同,但是溶质的质量不一定相同有关“物质的量浓度” 的认识从一溶液中取出任一体积的溶液,其溶质的 和 不变,但溶质的物质的量和质量都减少。 稀释规
9、则溶质守恒:稀释前后 不变。 混合规则: 有加和性 , 无加和性,但是一般忽略体积变化。 课堂探究探究一 混合物的分离与提纯1.混合物的分离与提纯的原则进行分离与提纯时,所选用的试剂一般只能与 反应,提纯过程中不能引入 。试剂与杂质反应的生成物要易于与被提纯的物质 。被提纯的物质要复原,尽量不 。所选用试剂应尽可能易得到。即符合“多得”“不增”“不减”“ 易 ”“易 ”的原则。 2.几种常见的混合物的分离和提纯方法分离和提纯方法 分离的物质 主要仪器 装置图应用举例过滤 从液体中分离不溶的固体溶解和过滤 分离两种固体,一种能溶于某溶剂,另一种则不溶、铁架台(带铁圈)、 、 续表分离和提纯方法分
10、离的物质 主要仪器 装置图应用举例结晶法从溶液中分离已溶解的溶质、 、 铁架台 (带铁圈 )、酒精灯 分液 分离两种不互溶的液体萃取加入适当溶剂把混合物中某成分溶解及分离、铁架台(带铁圈)、 蒸馏从溶液中分离溶剂和非挥发性溶质分馏分离两种(或多种)互溶且沸点差别较大的液体、 、 、酒精灯、石棉网、铁架台、牛角管、温度计 石油的分离【例 1】 氯碱工业是最基本的化学工业之一,它的产品除应用于化学工业本身外,还广泛应用于轻工业、纺织工业、冶金工业、石油化学工业以及公用事业。氯碱工业中制碱的原料是饱和食盐水,由于粗盐中含有泥沙和 Ca2+、Mg 2+、Fe 3+、S 等杂质,不符合电解要求,2-4因
11、此必须经过精制。学校实验小组精制粗盐水的实验过程如下:请回答以下问题:(1)操作 a 的名称是 ,所用玻璃仪器是 。 (2)在第步中,加入过量试剂甲后,生成了两种大量的沉淀 ,则试剂甲为 溶液。 (3)在第步中,加入试剂丁直到溶液无明显变化时,写出此过程的化学方程式 。 探究二 离子的检验待检离子 选用试剂 反应现象Ca2+Cl-SO2-4CO2-3【例 2】 化学实验探究小组在学期末接受了一项新的任务,实验室中有 A、B、C 、D四种无色溶液,它们分别是 Na2CO3、Na 2SO4、H 2SO4、BaCl 2 中的某一种,为确定各是何种溶液,他们分别进行了以下实验:(1)A+B溶液+气体;
12、(2)C+D溶液+沉淀;(3)B+D溶液+沉淀(X);(4)A+D溶液 (Y)+沉淀;(5)沉淀(X)+溶液(Y) 溶液+ 气体。由以上实验可知 A 为 ,B 为 ,C 为 ,D 为 。 请写出有关的化学方程式:(1) ; (2) ; (3) ; (4) ; (5) 。 探究三 以物质的量为“桥梁”的各物理量间的转换【例 3】 下列关于气体和溶液的叙述正确的是( )A.48 g O3 气体含有 6.021023 个 O3 分子B.标准状况下,2.24 L CO 2 气体含有 1.811023 个氧原子C.0.5 molL-1 CuCl2 溶液中含有 3.011023 个 Cu2+D.标准状况下
13、,33.6 L H 2O 含有 1.5NA 个 H2O 分子探究四 有关物质的量浓度的计算1.从定义式 入手,欲求 cB,先求 和 V。 2.从换算式入手(1)溶质的质量分数(w)与物质的量浓度的关系 :cB= ( 的单位 gmL-1); (2)饱和溶液中物质的量浓度与溶解度( S)的关系:c B= ( 的单位 gmL-1)。 3.从守恒观点入手(1)稀释或混合: 溶质的“ 、 守恒”; (2)溶液中的“离子电荷守恒”。【例 4】 (1)30%的硫酸溶液和 50%的硫酸溶液等质量混合后,所得溶液的质量分数 (填“大于 ”“小于 ”或“ 等于”)40%,如果等体积混合,混合后溶液的质量分数 (填
14、“大于”“小于”或“等于 ”)40%。 (2)已知 98%的浓硫酸的物质的量浓度为 18.4 molL-1,试判断 49%的 H2SO4 的物质的量浓度 (填“ 大于”“小于”或“等于”)9.2 molL -1。 探究五 一定物质的量浓度溶液的配制及误差分析1.容量瓶是配制一定物质的量浓度溶液的仪器,其常用规格有 100 mL、250 mL、500 mL、 1 000 mL 等,使用时一定要注意其 ,如 500 mL 的容量瓶。并且使用前一定要 。 2.配制步骤、所用仪器及注意事项配制步骤 使用仪器 注意事项计算 固体求溶质质量,液体求其体积称量/量取 托盘天平或滴定管(量筒)、小烧杯溶解/稀
15、释 烧杯、玻璃棒冷却 转移 一定规格的容量瓶洗涤 振荡 定容 胶头滴管摇匀 两手握住容量瓶,上下颠倒,摇匀具体要做到:称量要精确,溶解要安全 ,冷却要充分,洗涤要洁净,定容要准确,混合要均匀。3.误差分析由公式 c= 知,凡是溶质的物质的量减少或使溶液体积增大的操作,都会使 c ,反之 。 【例 5】 实验课上老师要求用 18 molL-1 的硫酸溶液配制 500 mL 1 molL-1 的硫酸溶液,有下列操作步骤:将溶解后的硫酸溶液立即沿玻璃棒转入容量瓶中;将量取的浓硫酸倒入烧杯中,加水溶解,然后用蒸馏水洗涤量筒 23 次倒入烧杯中;盖上瓶塞,轻轻摇匀即配制完毕;洗涤烧杯和玻璃棒 23 次,
16、将洗涤液全部转入容量瓶中,加水至离刻度线 12 cm 处,改用胶头滴管加水至刻度线;用量筒量取 27.78 mL 的浓硫酸。将以上步骤按实际操作的先后顺序排列: ,并指出操作中所有的错误和不妥之处。参考答案自主学习一、1.不溶物质 (1)滤纸 漏斗内壁 漏斗边缘 滤纸的边缘 承接滤液的烧杯内壁 三层滤纸处 玻璃棒 (2)蒸馏水 浸没沉淀物2.(2)液体局部过热而致使液滴飞溅 (3)出现较多固体3.(1)蒸馏烧瓶 冷凝管 锥形瓶 (3)沸石( 或碎瓷片) 烧瓶支管口处 下口 上口 冷凝水 加热 停止加热 关冷凝水4.(1)溶解度 分液漏斗 (2) 下口 上口 (3) 分液漏斗是否漏水 (4) 检
17、验分液漏斗是否漏水5.6.Ba2+S BaSO42-4Mg2+2OH- Mg(OH)2Ca2+C CaCO32-3Ba2+C BaCO32-3OH-+H+ H2OC +2H+ H2O+CO22-3二、1.mol mol2.6.021023 mol-1 6.0210 23 粒子数 物质的量 物质的量 mol 物质质量 g 摩尔质量 g/mol 22.4 L/mol 6.0210 23 mol-13.g gmol -1 相等 6.0210 234.Vm=V/n (1) 22.4 L 22.4 Lmol -1(2)分子数 物质的量 体积之比5.w= 100% c= 物质的量浓度 密度 溶质的质量和物
18、质的量 质量 (溶 质 )(溶液 ) 体积课堂探究探究一、1.杂质 其他杂质 分离 浪费 分离 提纯2.略例 1 (1)过滤 玻璃棒、漏斗、烧杯(2)NaOH(3)NaOH+HCl NaCl+H2O,Na2CO3+2HCl 2NaCl+H2O+CO2探究二待检离子 选用试剂 反应现象Ca2+ Na2CO3 和稀盐酸 产生白色沉淀,加稀盐酸后产生无色无味气体Cl- AgNO3 和稀硝酸 产生白色沉淀,加稀硝酸后沉淀不溶解SO2-4 BaCl2 和稀盐酸 产生白色沉淀,加稀盐酸后沉淀不溶解CO2-3 CaCl2 或 BaCl2 或稀盐酸 产生白色沉淀或产生无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体例 2
19、H 2SO4 Na2CO3 Na 2SO4 BaCl 2H2SO4+Na2CO3 Na2SO4+H2O+CO2Na2SO4+BaCl2 BaSO4+2NaClNa2CO3+BaCl2 BaCO3+2NaClH2SO4+BaCl2 BaSO4+2HClBaCO3+2HCl BaCl2+H2O+CO2探究三 溶液体积 溶液体积 摩尔质量 摩尔质量 N A N A 22.4 Lmol -1 22.4 Lmol-1例 3 A探究四1.cB= n B2.(1) (2)3.(1)质量 物质的量例 4 (1)等于 大于 (2) 小于探究五1.规格 验漏 2.略 3.偏低 偏高例 5 中应将溶解后的硫酸冷却到室温再转入容量瓶中;中应将浓硫酸沿烧杯内壁慢慢注入预先加有适量水的烧杯中,并边加边用玻璃棒搅拌,并且量筒不需要洗涤;中要反复摇匀容量瓶,使溶液混合均匀 ;中量筒准确度为 0.1 mL,量取 27.78 mL 浓硫酸是不可能的。
