2024年普通高中学业水平考试 第17讲　化学实验课件PPT

这是一份2024年普通高中学业水平考试 第17讲　化学实验课件PPT，共46页。PPT课件主要包含了要点导引·定锚点，教材研析·固基础，常用化学仪器，三计量仪器，化学试剂的使用，基本实验操作，气体溶解，常见离子的检验，实验安全，实战演练·微知著等内容，欢迎下载使用。

(一)加热仪器:酒精灯 1.酒精灯火焰分焰心、内焰和外焰。外焰温度最高,加热时用外焰。
(2)绝对禁止向正燃烧着的酒精灯里添加酒精,以免发生火灾。(3)绝对禁止用一只酒精灯引燃另一只酒精灯。(4)用完酒精灯,必须用灯帽盖灭,不可用嘴去吹。
(二)可加热仪器和不可加热仪器
(四)分离、提纯仪器
(一)化学试剂的保存化学试剂都应注意妥善密封保存于试剂瓶中,若是固体用广口瓶,若是液体用细口瓶。1.易与空气中的氧气、水蒸气、二氧化碳等反应的药品应密封保存。如钾、钠应浸在煤油中,白磷应浸在水中。2.碱性的溶液不能使用玻璃塞,要用橡胶塞。如NaOH溶液、Na2CO3溶液等。3.强酸、强氧化性物质和有机试剂不能用橡胶塞。如硫酸、KMnO4溶液、酒精、苯等。
4.见光易分解的物质应盛在棕色瓶中,放置阴凉处。如氯水、溴水、AgNO3溶液、浓硝酸等。5.液溴有毒且易挥发,应贮存于细口瓶中,加水封,加盖玻璃塞(不能用橡胶塞),并放置阴凉处。
(二)常见药品的取用1.固体试剂(定量时用天平称量)(1)粉末状或小颗粒:一横、二送、三直立(药匙或纸槽)。(2)块状:一横、二放、三慢竖(镊子)。2.液体试剂(定量时用量筒量取)(1)较多量:直接倾倒,试剂瓶上的标签对着手心。(2)少量:用胶头滴管吸取并滴加。
(一)仪器使用1.玻璃仪器的洗涤玻璃仪器洗净的标准:内壁上附着的水膜均匀,既不聚成水滴,也不成股流下。有些仪器要用化学药品才能洗净,如试管上的银镜用稀硝酸;容器壁上的硫用CS2;容器壁上的油污用NaOH溶液或碳酸钠溶液;制氯气残留的MnO2用热的浓盐酸;容器壁上的碘用酒精。
2.仪器的连接与气密性检查(1)仪器的连接:整套仪器组装连接的一般顺序为自下而上、从左到右。(2)气密性检查:应在装入药品之前进行,其关键是先制造密闭体系,使封闭在装置里的气体与外界大气形成压强差,若液柱(或液面)能稳定维持,说明此装置气密性好,反之气密性差。
(二)加热操作1.用酒精灯外焰加热,先来回移动酒精灯使仪器均匀受热,后集中对药品部位加热。2.加热固体时,试管口一般略向下倾斜,防止生成的水倒流,引起试管炸裂。3.加热液体时,先用试管夹夹住试管中上部,试管向上倾斜,试管口不能对人。4.当需要控制一定温度时可借助温度计指示温度,特定温度可采用水浴等加热方式。水浴加热适用于温度要控制在100 ℃及以下的实验,优点是受热均匀且易于控制温度。
(三)物质的溶解1.固体溶解:一般在烧杯或试管中进行,可以通过粉碎固体、搅拌、振荡或加热等方法,加速溶解。2.液体稀释:应考虑过程是否放热,以防液体溅出。如浓硫酸稀释时,应将浓硫酸沿器壁慢慢倒入水中,并用玻璃棒不断搅拌(散热);浓硫酸与浓硝酸混合时,应将浓硫酸沿器壁慢慢倒入浓硝酸中,并用玻璃棒不断搅拌。
(1)对溶解度不大的气体,如CO2、Cl2等,可直接将导管插入液面下,如图a所示。(2)对极易溶于水的气体,如HCl、NH3等,要采取防倒吸装置,如图b。
(四)物质的干燥1.固体的干燥:放入干燥器中。2.液体的干燥:如无水乙醇的制取,加入新制的生石灰进行蒸馏。3.气体的干燥:(1)浓硫酸:可干燥酸性气体(如SO2、Cl2、CO2、HCl等)、中性气体(如H2、O2等),不能干燥碱性气体(如NH3等)和还原性气体(如H2S等)。(2)碱石灰:可干燥碱性气体(如NH3等)、中性气体(如H2、O2等),不能干燥酸性气体(如SO2、Cl2、CO2、HCl等)。(3)CaCl2:酸性、碱性、中性气体都可以干燥,但不能干燥NH3(CaCl2与NH3反应生成CaCl2·8NH3)。
(五)物质的检验1.常见试纸的使用(1)石蕊试纸:定性检验溶液的酸碱性,也可用于检验酸性气体和碱性气体。如NH3能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。(2)pH试纸:定量检测(粗测)溶液的pH。不能用湿润的pH试纸定量检测溶液酸碱性强弱。(3)品红试纸:定性检验SO2等有漂白性的物质。(4)淀粉碘化钾试纸:定性检验Cl2、O3、H2O2等强氧化性物质,也可直接检验单质碘。
2.焰色试验(1)实验用品:铂丝、酒精灯、稀盐酸(检验钾元素时还要用到蓝色钴玻璃)。(2)操作:先将铂丝用盐酸洗净后,在酒精灯外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同为止,再用铂丝蘸取待测试剂在酒精灯外焰上灼烧,观察火焰颜色。(3)焰色试验属于物理方法,少数金属元素才能进行焰色试验。如:钠元素─黄色;钾元素─紫色(透过蓝色钴玻璃);铜元素─绿色;钡元素─黄绿色;锂元素─紫红色;钙元素─砖红色。
4.一些特殊物质的检验灼烧蛋白质会有类似烧焦羽毛的气味;部分蛋白质与浓硝酸作用时呈黄色(显色反应);含有醛基的物质(如葡萄糖)可以发生银镜反应或与新制的氢氧化铜加热生成砖红色的Cu2O;单质碘遇淀粉变蓝色。
(六)物质的分离与提纯
(七)物质的制备1.物质制备实验方案设计的原则:条件适合,操作简便;原理正确,步骤简单;原料丰富,成本低廉;产物纯净,污染物少。2.物质制备实验方案设计的思路:由实验目的来分析实验原理→选择实验用品(药品和仪器)→拟定实验方案→分析比较并优化实验方案→确定最佳方案。
1.化学品分类及标记的标准符号
2.实验室突发事件的应对措施(1)烫伤和烧伤:轻微烫伤或烧伤时,可先用洁净的冷水处理,降低局部温度,然后涂上烫伤药膏。(2)创伤:用药棉把伤口清理干净(伤口处若有碎玻璃片,先要小心除去),然后用双氧水或碘酒擦洗,最后用创可贴外敷。(3)酸或碱等腐蚀性试剂灼伤:酸类腐蚀性试剂沾到皮肤上,应立即用大量水冲洗,然后涂上3%~5%的NaHCO3溶液;碱类腐蚀性试剂沾到皮肤上,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。
(4)着火:立即切断电源,移走可燃物。火势不大,可用湿布或灭火毯覆盖火源以灭火;火势较猛时,选用合适的灭火器进行灭火,并立即拨打119。身上的衣物着火,不乱跑,立即用湿布灭火;若燃烧面积较大,应躺在地上翻滚以达到灭火的目的。(5)其他事故:液溴洒在皮肤上立即用酒精清洗;误食重金属盐应立即口服大量牛奶、豆浆或蛋清;汞洒在地上应立即撒上硫粉覆盖处理。
3.常见废弃物的处理方法(1)废液的处理。①对于含酸、碱、氧化剂或还原剂的废液,应分别收集。在确定酸与碱混合、氧化剂与还原剂混合无危险时,可用中和法或氧化还原法,每次各取少量分次混合后再排放。②对于含重金属(如铅、汞或镉等)离子的废液,可利用沉淀法进行处理。将沉淀物(如硫化物或氢氧化物等)从溶液中分离,并作为废渣处理;在确定溶液中不含重金属离子后,再将溶液排放。③对于有机废液,具有回收利用价值的,可以用溶剂萃取、分液后回收利用,或直接蒸馏,回收特定馏分。不需要回收利用的,可用焚烧法处理(注意:含卤素的有机废液焚烧后的尾气处理具有特殊性,应单独处理)。
(2)废渣的处理。①易燃物(如钠、钾、白磷等)若随便丢弃易引起火灾,中学实验室中可以将未用完的钠、钾、白磷等放回原试剂瓶。②强氧化剂(如KMnO4、KClO3、Na2O2等)固体不能随便丢弃,可配成溶液或通过化学反应将其转化为一般化学品后,再进行常规处理。③对于实验转化后的难溶物或含有重金属的固体废渣,应当集中送至环保单位进一步处理。
4.实验室一般安全事故的预防方法(1)防爆炸:点燃可燃性气体(如H2、CO、CH4等)或用可燃性气体加热,反应之前必须检验气体的纯度。(2)防暴沸:加热液体沸腾的实验,都要加沸石或碎瓷片防止暴沸。(3)防倒吸:在加热条件下制备气体或将气体通入溶液中反应时,要防止因气压锐减而使液体倒吸入热的反应仪器中。(4)防失火:实验室中的可燃物质一定要远离火源。(5)防中毒:有毒气体的实验要在通风橱中进行,并进行尾气处理。如Cl2、SO2用NaOH溶液吸收。
五、实验方案的设计与评价
1.可行性角度:分析实验原理是否正确、可行;实验操作是否安全、合理;实验步骤是否简单、方便;实验效果是否明显、准确。2.绿色化学角度:实验过程中是否造成环境污染;原料是否无毒、安全、易得;原料利用率是否较高;反应速率是否较快。3.安全性角度:净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防止液体倒吸;进行某些易燃易爆实验时要防爆炸;防氧化(如FeSO4等)、防吸潮(如CaO等);污染性的气体要进行尾气处理;有粉末状态物质参加的反应要注意防止导气管堵塞。4.规范性角度:仪器组装与拆卸顺序相反;实验操作顺序;试剂加入顺序;实验方法使用顺序等。
1.(2021年7月浙江学考第13题)下列说法不正确的是(　　)A.实验未用完的钠和钾可放回原试剂瓶B.可通过盛有浓硫酸的洗气瓶除去氨中的水蒸气C.容量瓶在使用前需检查是否完好,瓶口处是否漏水D.轻微烫伤或烧伤时,可先用洁净的冷水处理,降低局部温度
【解析】NH3通过盛有浓硫酸的洗气瓶会被吸收。故选B。【答案】B
2.(2021年7月浙江学考第25题)下列根据实验操作和现象得出的结论不正确的是(　　)
【解析】能够使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,说明该气体具有强氧化性,如Cl2、O3等。故选D。【答案】D
3.(2022年7月浙江学考第15题)下列实验方法或操作合理的是(　　)A.观察丁达尔效应中光的“通路”,视线应与光束的方向平行B.焰色试验的铂丝,在使用前应用稀硫酸洗净C.未用完的白磷放回原试剂瓶D.定容之前,应上下颠倒摇动容量瓶,使溶液混合均匀
【解析】观察丁达尔效应中光的“通路”,观察视线应与光束的方向垂直,A错误;焰色试验的铂丝,在使用前应用稀盐酸洗净,B错误;白磷极其活泼,未用完的白磷要放回原试剂瓶,C正确;定容之后,应上下颠倒摇动容量瓶,使溶液混合均匀,D不正确。【答案】C
4.(2022年7月浙江学考第25题)下列根据实验操作和现象得出的结论不正确的是(　　)