新高考版高中化学 专题二十一 化学实验基础 课件

这是一份新高考版高中化学 专题二十一 化学实验基础 课件，共60页。PPT课件主要包含了考情解读，常见的可加热仪器，其他常见的仪器，试纸的使用，装置气密性的检查，试剂瓶的选择，解题模型，2其他类物质，考点扫描等内容，欢迎下载使用。

课标要求1.认识化学实验是研究和学习物质及其变化的基本方法,是科学探究的一种重要途径。2.初步学会物质检验、分离、提纯和溶液配制等化学实验基础知识和基本技能。3.能运用实验基本操作实施实验方案,具有安全意识和环保意识
高考怎么考 　本专题内容为高考热点,常见仪器的识别及化学实验的基本操作在选择题及综合实验题中出现的概率均很大,在综合实验题中往往将物质的制备原理、仪器的使用、仪器的组装等综合起来进行考查;常见气体(如Cl2、NH3、CO2等)的制备操作考查较频繁,配制一定物质的量浓度溶液的操作、滴定操作等是考查热点中的热点。　　预计2022年高考试题中仍会出现常见仪器的识别及其名称的书写类题目,仍会出现常见仪器的正确使用与操作类试题,仪器连接顺序及药品选择类实验题出现的概率也较大
考点1 常见的化学仪器及使用方法考点帮·必备知识通关考法帮·解题能力提升考法1 实验仪器的选择与使用考法2 影响化学反应速率的因素 考点2 化学实验基本操作考点帮·必备知识通关考法帮·解题能力提升考法2化学实验基本操作
考点3　化学试剂的保存考点帮·必备知识通关考法帮·解题能力提升考法3 化学试剂的存放考点4 化学实验安全考法4 实验安全及事故处理高分帮 “双一流”名校冲刺释疑难·专题突破疑难10 实验仪器的“一器多用”
考点 1 常见的化学仪器及使用方法
考点帮▪必备知识通关
2.常见的计量仪器
3.常用的分离、提纯和干燥仪器
深度学习·辨识记忆　使用前需检查是否漏液的仪器 1.容量瓶:检查瓶塞处是否漏液。 方法:加入水,塞上塞子,用食指摁住瓶塞,另一只手托住容量瓶瓶底把容量瓶倒立观察,然后直立后将塞子旋转180°再倒立观察。 2.分液漏斗和滴定管:使用分液漏斗时,要检查活塞、瓶塞处是否漏液。使用酸式滴定管时,要检查活塞处是否漏液;使用碱式滴定管时,要检查玻璃珠与橡皮管接触部位是否漏液。
考法帮▪解题能力提升
考法1 实验仪器的选择与使用1.量器的选择选择量器,一般按“大而近”的原则来选(如量取10 mL以下的液体时,选择规格为10 mL的量筒)。(1)固体:粗量固体质量用托盘天平(小数点后保留1位数字);精量固体质量用分析天平(小数点后保留4位数字)。(2)液体:粗量液体用量筒;精量液体可以用滴定管(小数点后保留2位数字)。
2.容器的选择选择反应容器时,一般按所盛放试剂的量与容器的规格来选。(1)少量液体反应的容器一般选用试管。较大量液体反应的容器一般选烧瓶(单口、二口、三口等)或锥形瓶。(2)液体需要蒸发浓缩或蒸发结晶时选用蒸发皿。(3)固体加热分解可以选择硬质试管或坩埚。(4)液体蒸馏或分馏时选用蒸馏烧瓶。
3.热源的选择 (1)实验所需加热温度低于100 ℃,一般选用水浴加热。(2)实验需用400 ℃左右的温度加热,一般选用酒精灯。(3)实验需要高温加热时(700 ℃左右),一般选用酒精喷灯。4.冷凝管的选择(1)冷凝气温度较低:①斜放时一般选用直形冷凝管。②竖直放置时一般选用球形冷凝管。(2)冷凝气温度高于140 ℃:为防止冷凝管炸裂一般选用空气冷凝管。 
5.漏斗的选择(1)添加液体:①向小口容器中添加液体用普通漏斗。②简易气体发生装置可用长颈漏斗或分液漏斗添加液体,若需控制滴加液体的速度或萃取分液用分液漏斗。(2)过滤:①少量慢速过滤时,一般选用普通漏斗。②大量快速过滤时,一般选用布氏漏斗、吸滤瓶与抽滤泵进行减压过滤(抽滤)。③滤液为强碱性或强酸性液体时,由于会腐蚀滤纸,一般选用砂芯漏斗。6.除杂仪器的选择所用除杂试剂是固体时一般用球形干燥管或U形干燥管,所用除杂试剂是液体时一般用洗气瓶。
命题角度1　物质制备中涉及的仪器、试剂的选择示例1 [2016天津,5,6分]下列选用的仪器和药品能达到实验目的的是
解析 电石和水反应剧烈,制备乙炔时,常用饱和食盐水代替水以减小反应速率,且应用滴液漏斗滴加液体,以控制反应速率,A项不符合题意;蒸馏装置中,锥形瓶与牛角管之间不用橡皮塞密封,B项不符合题意;HCl与饱和NaHSO3溶液反应,生成NaCl、H2O、SO2,而SO2与饱和NaHSO3溶液不反应,且使用NaHSO3溶液可降低SO2的溶解度,故该方法可除去SO2中的少量HCl,C项符合题意;K2Cr2O7具有强氧化性,会氧化碱式滴定管中的橡胶管,应该用酸式滴定管量取K2Cr2O7溶液,D项不符合题意。答案 C
命题角度2　“目的—操作”型实验中涉及的仪器、试剂的选择示例2 [2020四川成都第七中学三诊]下列实验装置、实验操作正确,且能实现相应实验目的的是
解析 酸性KMnO4溶液具有强氧化性,能腐蚀橡胶管,应盛放在酸式滴定管中,A项错误;氯化铝水解生成氢氧化铝和氯化氢,水解吸热,且氯化氢易挥发,故直接蒸发氯化铝溶液不能得到AlCl3固体,B项错误;AgI(黄色)和AgCl(白色)类型相同,同浓度的氯化钠和碘化钠混合溶液,滴加硝酸银溶液,若先出现黄色沉淀,可说明Ksp(AgI)考点2　化学实验基本操作
1.药品的取用(1)药品取用的原则:粉状不沾壁,块状防掉底,液体防污染,标签防腐蚀。(2)药品取用三忌:不能用手直接接触药品;不要把鼻孔凑到容器口去闻药品的气味;不能尝任何药品的味道。(3)一般药品的取用
(4)几种特殊药品的取用
注意1.取药品时,若无说明,液体取1~2 mL,固体盖满试管底部即可。2.通常取出的药品,不能放回原瓶,以防污染;也不要随意丢弃,应放在指定容器中。3.用倾倒法取用液体时,试剂瓶上的标签朝向手心,瓶盖倒放在桌面上。
2.物质的溶解(1)固体物质的溶解一般在烧杯中进行,为了加速溶解,常采用搅拌、粉碎、振荡或加热等措施,FeCl3、AlCl3、SnCl2等易水解的固体物质在溶解时,要先溶解在浓盐酸中,再稀释为指定浓度的溶液。
(2)气体物质的溶解①对于在水中溶解度较小的气体(如Cl2等),为了增大气体与水的接触面积,应将导管插入水中(图甲)。②对于极易溶于水的气体(如HCl、NH3等),导管口要靠近液面而不能插入水中以防倒吸(图乙),或在导管口连接一倒置的漏斗,并使漏斗的边缘恰好与液面接触(图丙),这样可以增大气体的吸收率,减少气体的逸出且可防止倒吸。
(3)液体物质的稀释 一般把密度大的液体加入到密度小的液体中进行稀释,若放热明显时,还需要边注入边搅拌以防液体飞溅。如稀释浓硫酸时,把浓硫酸注入水中,并用玻璃棒不断搅拌;浓硫酸与乙醇混合时,把浓硫酸注入乙醇中,并用玻璃棒不断搅拌。
3.仪器的洗涤(1)洗净的标准:玻璃仪器内壁附着均匀的水膜,既不聚成滴,也不成股流下。(2)常见残留物的洗涤
4.物质的加热(1)固体的加热①加热一般固体时,试管口要略向下倾斜,防止冷凝水倒流,引起试管炸裂;加热草酸等熔点低于分解温度的固体时,试管口略向上倾斜。②先给试管均匀加热,受热均匀后再固定在药品部位加热。(2)液体的加热加热前,先把试管外壁的水擦干,以免炸裂试管;用试管夹夹住试管中上部,管口向上倾斜且不得对人,以防液体沸腾时溅出烫伤人。
(3)加热方式及其适用范围
注意用pH试纸测定的pH,只是一个大概范围的粗略值,如用广泛pH试纸不能测出某溶液的pH=5.3,精确测定溶液的pH需用pH计。
注意1.装置气密性的检查必须在放入药品之前进行。2.凡可燃性气体点燃之前必须验纯。3.凡带活塞的玻璃仪器在使用前均需检查是否漏水。4.实验室里的药品,不能用手直接接触,不能用鼻子凑到容器口去闻气体的气味,更不能尝药品的味道。5.温度计不能代替玻璃棒用于搅拌,测定液体温度时不能与容器壁或容器底接触。6.给玻璃容器加热时,应用酒精灯的外焰加热,以免容器破裂;很热的玻璃容器,不要用冷水冲洗或直接放在桌面上,以免破裂。
考法2 化学实验基本操作命题角度1　以装置图为载体考查实验基本操作示例3 [2019全国卷Ⅰ,9,6分]实验室制备溴苯的反应装置如图所示,关于实验操作或叙述错误的是A.向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打开KB.实验中装置b中的液体逐渐变为浅红色C.装置c中碳酸钠溶液的作用是吸收溴化氢D.反应后的混合液经稀碱溶液洗涤、结晶,得到溴苯
解析 在溴化铁催化作用下,苯与液溴剧烈反应生成溴苯和溴化氢气体(含少量苯和溴蒸气),圆底烧瓶内压强增大,所以在滴加苯和溴的混合液前需先打开K,避免因装置a中压强过大而不安全,A正确;苯与溴的反应较剧烈,生成的气体带出的溴蒸气被装置b中的四氯化碳吸收,故装置b中液体逐渐变为浅红色,B正确;难溶于四氯化碳的溴化氢从装置b中逸出被装置c中碳酸钠溶液吸收,可防止污染空气,倒置漏斗起防倒吸的作用,C正确;反应后的混合液为生成的溴苯和少量溴化氢、未反应完的液溴和苯、作催化剂的溴化铁,可以依次经过“水洗除去溴化铁、溴化氢和少量溴”“稀碱溶液洗除去剩余的溴”“水洗除去水溶性杂质如NaOH、NaBr等”“干燥除去水”“蒸馏分离苯和溴苯”,得到溴苯,D错误。答案 C
备考启示该题源于人教版《化学》(必修2)第70页“苯的取代反应”,源于教材又高于教材,是体现“基础性”和“综合性”的好题。该题也是由2012年新课标全国卷第28题改编而成的,这给我们两点启示:一是要关注教材必备知识,如硝基苯的制备及纯化、氯气的实验室制备、氨气的实验室制备等,这些实验可能被设计为装置图型的选择题出现在高考题中;二是在强调“基础性、综合性、应用性、创新性”新理念的基础上,高考可能会把往年的实验综合题改编成选择题再次进行考查,复习备考时可回顾一下近年的高考综合实验题。
命题角度2　以表格为呈现方式考查“实验目的—实验现象—实验操作”示例4 [2019全国卷Ⅱ,10,6分]下列实验现象与实验操作不相匹配的是
备考启示题中涉及的四个选项除B项以外,均来自于教材,可见表格型实验选择题主要有以下几种命题方式:一是利用教材实验按照实验操作与实验现象的匹配关系进行设计,如氢氧化铁胶体的制备实验、亚铁盐生成氢氧化亚铁及被空气氧化的实验、铝盐(偏铝酸盐)与强碱(强酸)溶液的互滴实验、钠燃烧实验、过氧化钠与水反应的实验、二氧化硫分别与石蕊溶液和品红溶液反应的实验、铜分别与浓硝酸和稀硝酸反应的实验、浓硫酸分别与铜和蔗糖反应的实验等;二是改编或拓展教材实验进行设计,如已知氢氧化铬与氢氧化铝类似,预测向硫酸铬溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液的现象;三是利用教材中有明显反应现象的不常见反应进行设计,如亚硫酰氯与水的反应、硫代硫酸钠与酸的反应等。在复习的过程中要关注教材基础实验,同时还需要对教材典型的元素及其化合物知识从实验的角度进行适当深化拓展。
命题角度3　以“装置图+表格”为呈现方式考查“实验目的—实验现象—实验操作”示例5 [2021安徽示范高中联考]用如图所示装置和相应试剂能达到实验目的的是
解析 硝酸具有挥发性,通入Na2SiO3溶液中的气体中混有HNO3,对CO2与Na2SiO3的反应产生干扰,不能达到实验目的,A项不符合题意;KMnO4能把HCl氧化成Cl2,FeBr2中Fe2+的还原性强于Br-,氯气先与Fe2+发生反应生成Fe3+,使溶液变黄色,对Cl2和Br-的反应现象产生干扰,不能达到实验目的,B项不符合题意;浓硫酸与Na2SO3反应生成SO2,SO2气体通入到KMnO4溶液中,如果KMnO4溶液颜色变浅或褪色,则证明SO2有还原性,能够达到实验目的,C项符合题意;Na2SO3具有还原性,氯水能把Na2SO3氧化成Na2SO4,不能达到实验目的,D项不符合题意。答案 C
考点3　化学试剂的保存
2.试剂存放“三原则”(1)安全性原则分析药品的性质,确定放置的环境条件,如强氧化性试剂与强还原性试剂不能放在同一药品柜中,以防发生剧烈反应,引起爆炸。(2)防变质原则在储存化学试剂的过程中要防腐蚀(橡胶塞)、防黏结、防水解、防氧化、防潮解、防挥发、防分解等。(3)方便取用原则块状固体与粉末状固体一般存放于广口瓶中,便于用镊子或药匙取用;液体试剂一般存放于细口瓶中,便于倾倒或用滴管取用。
3.常见试剂的存放 (1)常见金属试剂的存放
(2)易变质固体试剂的存放
(3)常见液体试剂的存放
考法 3 化学试剂的存放示例6 下列试剂保存方法的原因解释错误的是
解析 NaH、CaC2均易与水反应,所以应密封保存,A正确;液溴和少量白磷保存时均加水液封,前者是为了防止液溴挥发,后者是为了防止白磷与空气中的氧气反应,B错误;FeCl2中的Fe2+易被氧化、易水解,保存时,加入铁屑可防止Fe2+被氧化,加入稀盐酸可抑制Fe2+水解,C正确;HF易与玻璃中的SiO2反应,NaF水解可产生HF,所以HF溶液和NaF溶液都应用塑料瓶盛装,D正确。答案 B 
考点扫描1.[2020山东,1A]用冷水贮存白磷(　　)2.[2019浙江4月选考,8A]液氯可以储存在钢瓶中(　　)3.[2018浙江下半年选考,9A]乙醇、苯应密封保存,置于阴凉处,且远离火源(　　)4.[2017天津,9(2)]AgNO3标准溶液放在棕色试剂瓶中避光保存的原因是　。 5.[2016全国卷Ⅱ,28(1)改编]配制FeCl2溶液时需加入少量铁屑,其目的是　　。 6.[2015海南,7B]可用磨口玻璃瓶保存NaOH溶液(　　)答案 1.√　2.√　3.√　4.AgNO3见光分解　5.防止Fe2+被氧化　6.✕
考点4　化学实验安全
1.常用危险化学药品的标志(1)易燃类物质
2.实验室安全“七防”(1)防中毒:闻气体时,用“飘闻法”,即用手在瓶口轻轻扇动,使少量气体飘进鼻孔。做有毒气体的实验时,应在通风橱中进行,并注意对有毒尾气进行无害化处理(溶液吸收法、点燃法或收集法)。(2)防漏气:实验前要检查装置的气密性,防止有害气体泄漏。(3)防暴沸:液体与液体制气体(或蒸馏)实验加热前,要加入沸石或碎瓷片防止液体暴沸。若在沸腾前发现忘记添加沸石或碎瓷片,应立即停止加热,待反应液冷却后补加,再加热反应。
(4)防炸裂或爆炸:①能直接加热的仪器,加热前要预热;不能直接加热的仪器,要垫石棉网加热。②蒸馏时液体不能蒸干,以防烧瓶炸裂。③铁丝(铜丝)在盛有氯气(氧气)的集气瓶中燃烧时,要加入少量的水或干沙以防瓶底炸裂。④H2(CO)还原金属氧化物时,要先用H2(CO)排尽装置中的空气,验纯后再加热,以防爆炸。⑤H2、CO、CH4、 等气体点燃前要验纯,以防爆炸。(5)防腐蚀:取用液溴、苯酚时,若不慎沾到皮肤上,要用酒精擦洗以防腐蚀皮肤。如果不慎将酸沾到皮肤上,应立即用大量水冲洗,然后用3%~5% NaHCO3溶液冲洗;如果不慎将碱沾到皮肤上,应立即用大量水冲洗,然后涂上1%的硼酸溶液;如果有少量酸(或碱)滴到实验桌上,应立即用湿抹布擦净,然后用水冲洗抹布。
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(6)防割伤:连接玻璃导管与乳胶管或连接玻璃导管与橡胶塞时,一般先用水润湿导管,再旋转插入乳胶管或橡胶塞中,以防导管破裂。(7)防火灾:不慎将酒精灯打翻着火时,要用湿抹布盖灭。钠、钾着火时,要用干沙土盖灭。电器着火可用干粉灭火器灭火。
3.常见废弃物的处理方法
考法4 实验安全及事故处理命题角度　实验安全及事故处理示例7 [2020江西宜春模拟]下列实验操作正确,但未基于实验安全角度考虑的是
解析 由于连通氢气发生装置的导管在水面以下,所以可以防止点燃不纯氢气时发生爆炸,该操作正确且是从安全角度考虑的,A项不符合题意;水在下层不能防止倒吸,该操作不正确,B项不符合题意;振荡后打开分液漏斗的活塞排气可防止分液漏斗内因压强过大而造成危险,该操作正确且是从安全角度考虑的,C项不符合题意;检查容量瓶是否漏水的操作正确,但不是从实验安全角度考虑的,D项符合题意。答案 D
疑难10 实验仪器的“一器多用”1.广口瓶的“一器多用”要注意广口瓶的不同用途中,导气管的长短不同。(1)A装置可作集气瓶和洗气瓶如利用A装置收集或干燥以下三种气体。①Cl2　②NH3　③NOⅰ.若集气瓶是干燥的,则由b口进气,可收集的气体是②。
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ⅱ.若集气瓶是干燥的,则由a口进气,可收集的气体是①。ⅲ.若集气瓶充满水,可收集的气体是③,此时气体由b口进入。ⅳ.若集气瓶内装入浓硫酸进行气体干燥,可用此装置干燥的气体是①③,此时气体由a口进入。(2)A装置可用于监控气体流速如给病人输氧气时,可在广口瓶中加入少量水,从a端通入氧气,b端接入呼吸罩,则可从广口瓶中产生气泡的快慢来监控所通氧气的速率(如图所示)。
(3)B装置可用于测量气体的体积长导管与另一弯管连接伸入量筒底部,广口瓶中盛满水,气体“短进长出”,将广口瓶中的水排入量筒中,以测量难溶于水的气体的体积。(4)安全防倒吸装置①C装置可作安全瓶。②D装置中,两短导管间加一长直玻璃管,气体从两短导管中一个进,一个出。
2.球形干燥管的“一器多用”(1)干燥管可作干燥、吸收及检验装置①干燥管内盛以石棉绒为载体的无水硫酸铜时,可用于水的检验。②可用于有毒气体的尾气吸收,如干燥管内盛碱石灰时,可吸收HCl、Cl2、SO2等。③可用于定量测定气体的质量。定量测定时,有时需要考虑空气中的成分对测定结果的影响,所以吸收气体的装置后还要另接一个干燥管,目的是防止空气中的水或二氧化碳等对定量测定产生干扰。(2)球形干燥管用途的创新
①A装置为尾气吸收装置,原理类似于倒置在水中的漏斗。②B装置为简易过滤器,可净化天然水。如果去掉上边两层,可用于活性炭对液体中色素的吸附实验。③C装置是一个微型反应器。体现了“绿色化学”思想,是高考化学试题命题的方向,该装置既可节约药品,又可防止污染。铜在该装置中燃烧时,Cl2被封闭在干燥管内,实验后剩余的Cl2也能用水吸收,并观察CuCl2溶液的颜色。④D装置为一个简易的启普发生器, 可用于H2、CO2的制取,也可用于铜与硝酸的反应。
示例8 (1)某学生用实验室常见的酸、碱、盐和金属作为反应物,并利用一个底部有小孔的试管和一个广口瓶组装成图1所示的气体简易发生器。①该装置中装有铜丝隔板(不参与反应),利用该装置可制取的气体有(写两种)　　　　　　　。 ②若将铜丝隔板改为铁丝隔板(不参与反应),则该装置可制取的气体是　　　　,写出反应的离子方程式:　。
(2)用图2所示(夹持仪器省略)装置进行实验,将液体A逐滴加入固体B中,回答下列问题:①图2中D在实验中的作用是　　　　　　　　　　　　。 ②若A为浓盐酸,B为KMnO4,C中的试剂为淀粉-碘化钾溶液,旋开E后,C中的现象为　　,C中反应的化学方程式是　　　　　　　　。 ③若A为浓硫酸(70%),B为Na2SO3,C中的试剂为酸性KMnO4溶液,旋开E后,C中的现象为　　　　　　　　,C中反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　。 ④若A为30%的H2O2溶液,B为MnO2,C中的试剂为饱和H2S溶液,旋开E后,C中的现象为　　　　　　　　,C中反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　。 ⑤若A为稀盐酸,B为大理石,C中的试剂为Na2SiO3溶液,旋开E后,C中的现象为　　　　　　　,C中反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　。