化学实验基础(课件PPT).ppt 47页

'化学实验基础( 一、常用仪器及使用方法归纳1．被加热容器：有烧瓶、锥形瓶、烧杯、试管、蒸发皿、坩埚烧瓶类别及作用：平底烧瓶：配制溶液，代替圆底烧瓶圆底烧瓶：在常温或加热下供化学反应用，如气体发生装置蒸馏(支管)烧瓶：液体蒸馏，少量气体发生装置加热方式：试管、坩埚、蒸发皿可直接加热，其余要垫上石棉网加热。 2．量器(1)量容量粗量器：量筒、量杯。较精密量器：容量瓶、滴定管(读数保留到0.01mL)、移液管(0.01mL)。(2)量质量：托盘天平(带砝码，精确到0.1g)，分析天平或电子天平(读数保留到0.0001g)(3)量温度：酒精温度计、水银温度计。(4)量pH：pH计(精确到0.01) 3．托物：铁架台、铁圈、铁夹、三脚架、试管架、试管夹、漏斗架、滴定管夹、坩埚钳、泥三角、石棉网。4．加热器：酒精灯、酒精喷灯、电热煲，为保持恒温，易控温度可用水浴、沙浴、油浴。5．取药器具：药匙、胶头滴管、移液管、滴定管、镊子。6．干燥器具：干燥器、干燥管、洗气瓶、U形管。干燥器只能使已干燥的物质保持干燥，干燥剂可用碱石灰、无水氯化钙、硅胶等。干燥管：干燥气体用，内装固体干燥剂。 洗气瓶：装液体，可除去气体中的某些成分。7．试剂瓶细口瓶：装液体药品。有滴瓶、棕色瓶、聚乙烯塑料瓶。广口瓶：装固体药品。有瓶盖，瓶盖与瓶颈接触处磨口。集气瓶：收集气体用。无瓶盖，瓶口水平磨口，涂凡士林，盖毛玻片。 8．漏斗锥形漏斗(过滤漏斗、短颈漏斗)：用于过滤，加液。长颈漏斗：气体反应器中用于加液，要液封。安全漏斗：气体反应器中用于加液，要液封。分液漏斗：用于分液或在气体发生器中用于加液。9．冷却装置冷凝管：用水作冷却介质，将蒸气冷凝为液体。要求水由下到上流过(作用：①水能装满，②导管末端温度最低)。 回流导管：冷凝回流，使低沸点反应物冷凝流回原反应器，减少损失。如制硝基苯、苯磺酸、酚醛树脂。冷却弯管：冷却导气，使产物通过空气冷却到接受器。如制乙酸乙酯、溴苯，石油的裂化等。要注意“同途异器”，如加热仪器、容器、干燥仪器、冷却仪器。“一器多用”，如短颈漏斗：过滤、加液、防倒吸。10．玻璃棒：搅拌、引流、蘸液。11．锥形瓶：中和滴定反应器，气体发生器，蒸馏用接受器。 二、化学实验基本操作1．药品的取用固体：粉末状用药匙(擦净、切忌一匙多用)；块状用镊子(试管斜放)。液体：少量用滴管(一瓶一管，不接触容器，不倒立)。大量溶液用倾倒法(瓶塞倒放，用后盖上；瓶口靠杯口，标签向虎口)。定量用量筒、量杯。准确量取用移液管或滴定管。 (1)操作要领取用粉末状或小颗粒状药品：一斜、二送、三直立。取用块状或大颗粒药品：一横、二放、三慢竖。取用液体药品：标签面向手心持，取下瓶塞倒放置；两口紧贴不外流，盖瓶放回原位置。(2)注意事项手不摸，口不尝，味扇闻。未说明用量，应取最少量：液体1～2mL，固体只需盖满试管底部。 2．物质的称量和液体的量取(1)操作要领称量物质：用天平。放稳调平，左物右码；加砝码的顺序是：先大后小，再移游码。量取液体：用量筒。量筒放平稳，视线与量筒内液体液面的最低处保持水平。 (2)注意事项称量物质：被称量物不能直接放在天平的托盘上，应各放一张相同质量的纸，把药品放在纸上称量；易潮解或腐蚀性强的药品，必须放在玻璃器皿里称量。量取液体：在能一次容纳被量液体体积的前提下，尽量选择容积小的量筒。即：大量筒量大液体，小量筒量小液体。 3．物质的加热(1)操作要领给试管里的固体加热：擦干试管外壁水，盛药管口略下倾；受热均匀再定热，器底不可触焰心。给试管里的液体加热：夹持、倾斜、三分之一；外焰、避人、上下移。(2)注意：①加热部分接触外焰。②加热烧杯、烧瓶要垫石棉网。③加热试管要预热，试管外部要擦干。④加热液体要摇匀。 ⑤加热试管中固体，管口向下倾斜。⑥试管加热用试管夹夹持，夹在接近试管口附近。加热盛有液体的试管时，液体量一般不超过试管的1/3。加热时，试管在火焰上受热均匀后再将火焰固定在放有物质的部分固定加热。加热时，应将试管倾斜约45°，而管口不要对着有人的方向。蒸发溶液把稀溶液浓缩或把含固态溶质的溶液蒸干，一般可用蒸发皿进行蒸发。 当溶液蒸发时，往往发生外溅，这是因为溶液上下温差过大引起的，可用玻璃棒迅速搅拌溶液。如果蒸干，当析出大量晶体时就应熄灭酒精灯，利用余热蒸发至干，可防过热而迸溅。4．物质的溶解(1)固体物质的溶解：①固体物质的溶解可采用研碎、加热、搅拌、振荡的方法促使溶解。 研碎可增大接触面积，加热增大分子运动速率，搅拌加快扩散过程，振荡则减少结晶反过程。②饱和溶液的配制：固体在加热条件下溶解，冷却后取上层清液(配饱和石灰水不加热)。(2)液体的溶解：①总是把密度大的溶液(如浓H2SO4)注入密度小的溶液(如浓HNO3)中。②总是把浓溶液(如浓H2SO4)加入水或稀溶液(如稀H2SO4)中。 (3)气体的溶解：①溶解度不大的，可将导管伸入水中，如SO2、Cl2、H2S等。②溶解度大的易溶气体，导管口接近液面，最好采用小口容器或接一倒立漏斗，如HCl、HBr、NH3等。 5．试纸的使用把试纸放在表面皿或玻璃片上，用洁净的玻璃棒蘸取待测溶液点在试纸的中部，观察颜色变化。用试纸检验气体的性质时，一般先用蒸馏水把试纸润湿，粘在玻璃棒的一端，用玻璃棒把试纸放到盛有待测气体的容器口附近，观察颜色的变化。测溶液pH的方法是用干燥洁净的玻璃棒蘸取待测溶液，滴在pH试纸上，30s后跟标准比色卡比较。 6．液体的过滤：一贴、二低、三碰、四洗。一贴：滤纸折叠时要紧贴漏斗壁，用水沾湿，排去纸和壁间的空气。二低：滤纸边缘稍低于漏斗的边缘；过滤时，所倒入的过滤液应稍低于滤纸的边缘，以免过滤液溢流。三碰：倾倒过滤液时，盛过滤液的烧杯嘴倾斜与玻璃棒中间相碰，使过滤液沿玻璃棒流入漏斗；此玻璃棒的下端与滤纸的三层折叠部分相碰，不致使滤纸破漏；漏斗下端的玻璃斜管口与接收滤液的烧杯内壁紧碰，使滤液沿烧杯内壁流下。 四洗：如果过滤的目的是为了得到沉淀，要用蒸馏水洗涤沉淀物3～4次，洗涤沉淀不宜搅动。7．组装仪器的顺序安装较复杂的一套仪器装置时的顺序：先零后整，先主后次；从下装到上，从左装到右；然后将实验桌上的仪器用木垫垫放在同一水平面上。如装配一套制氯气的仪器顺序是：酒精灯—铁圈—石棉网—烧瓶—用铁夹固定—双孔塞—分液漏斗—导管—集气瓶和双孔塞—导管—烧杯。 组装仪器的绘图程序：先主后次，先左后右，先整体后部分，先直线后曲线，先长宽比例后对称连线，先轻笔描轮廓，后修改重笔绘出。8．检查装置的气密性气密性检查的常用方法是液面观察法：导管一端浸入水，双手紧贴容器壁；管口向外冒气泡，放手，管内水倒吸。(1)把导气管出口伸入水中，用手握住烧瓶(或试管)，或微热，由于空气遇热膨胀， 在插入水中的导气管出口将会出现一些气泡。把手放开后，或撤开热源不久，插入水中的导气管内将上升一段水柱、这样说明整个装置气密性好。(2)从导气管口吹气，漏斗的长颈上升一段水柱，当用弹簧夹将导管夹住时，水柱不下降，说明装置的气密性好。(3)加水法，密封一端，当加水至即使斗内形成水柱，一段时间不回落，证明气密性良好。 启普发生器气密性的检查方法是，先将导气管上的活塞关闭，然后往球形漏斗内注入水，水面不仅超过球形漏斗漏斗颈的下端，使漏斗嘴全部浸没水中，而且要使球形漏斗内的液面高出球形漏斗外的液面，在球形漏斗内形成一个凸起的水柱。放置2min至3min，如果水柱不下降，则说明启普发生器不漏气。 9．称量使用天平有两种称量方法：一种是称量一定质量的药品，一种是指定量药品的质量。前者是先放砝码，后放药品，待只差少量药品时，右手拿着装药角匙，用左手轻敲右手腕，使少量药品掉下，达到所称量的质量。对于后者，则先估计药品的质量，然后，从大到小加入砝码，直至称出药品的质量。天平的使用：游码拨到“0”，天平要调平；两盘垫上纸，大小应相同；烧杯、表面皿，盛装腐蚀品；左物和右码，先大后加小；称量便记录，砝码应放回。 腐蚀性固体试剂的称量：腐蚀性药品要放在小烧杯或表面皿中称量。先称容器质量，然后称容器与药品的质量，药品的质量等于后者与前者之差。10．仪器的洗涤先自来水洗，后蒸馏水洗。滴定管和移液管使用前还要用待装试液(标准溶液或待测溶液)润洗。 洗涤器皿上的污迹：(1)不溶于水而溶于有机溶剂的污迹，可用有机溶剂洗涤。例如，碘的污迹可用酒精洗涤。(2)盛高锰酸钾溶液的器皿，器皿上留有棕褐色的二氧化锰污迹，可用浓盐酸除去。(3)氢氧化铜、氢氧化铁、碳酸钙的污迹用盐酸洗去。(4)难溶的银盐，如卤化银，可用硫代硫酸钠溶液洗去。AgBr＋2Na2S2O3=Na3[Ag(S2O3)2]＋NaBr (5)做过银镜反应的试管可用稀硝酸加热除去。(6)硫酸钠或硫酸氢钠的固体残留在容器内，要加水煮沸溶解，趁热倒去。(7)油污严重的仪器可用热碱液或洗衣粉煮沸倒出，再用冷水冲净；或用洗液(重铬酸钾的饱和溶液和浓硫酸等体积混合而成)洗涤。(8)沾有还原物质的容器可用洗液除去。但要用来做银镜反应的试管切不可用洗液来洗，否则，加入醛溶液后，溶液变成绿色，而不能得到银镜。 11．试剂的存放(1)试剂的存放与其状态有关：①液体试剂：存放在细口试剂瓶中。②固体试剂：存放在广口试剂瓶中。③气体存放在集气瓶和贮气瓶中。(2)试剂的存放除与状态有关外，还与其特殊性质有关。下面是一些特殊物质的保管：①在空气中易变质的试剂，即与O2、CO2、水蒸气作用变质，应隔绝空气，密封保存。 a．氧化变质：Na、K、Ca；亚铁盐、亚硝酸盐、氢硫酸、苯酚b．吸收CO2变质：NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2固体及其溶液；Na2O2、K2O2c．吸湿：干燥剂(碱石灰、CaCl2、P2O5、NaOH固体、浓H2SO4)；丙三醇水解：无水三氯化铝、FeCl3·6H2O、MgCl2·6H2Od．风化：Na2CO3·10H2O、Na2SO4·10H2O ②光照分解或变质：密封、阴凉避光有的用棕色试剂瓶，如：浓硝酸、双氧水、硝酸、硝酸银固体及溶液、液溴、碘化钾、碘化钠、碘化铵、临时保存的氯水、氢硫酸等要存放在棕色试剂瓶中。③遇水能产生可燃烧的气体：K、Na、Ca保存在煤油中，Li保存在石蜡油中，CaC2密封保管。④易燃物、低沸点：远离火种，阴凉通风，单独存放，不与氧化剂放在一起。 液体：有机溶剂(汽油、苯、乙醇、乙醚、酮、低级脂……)固体：白磷、硫粉、镁粉、硝酸纤维。白磷是少量水中，大量密封。⑤氧化剂：防热、防冲击、不与易燃物质共存。KMnO4、MnO2、KNO3、KClO3、NH4NO3、K2Cr2O7、Na2O2⑥易爆：不存放，及时处理，如：硝酸纤维、银氨溶液。 ⑦强腐蚀：阴凉、干燥、通风处，密闭保存。如：强碱、液溴、浓硫酸、甲酸、苯酚。氢氟酸、氟化钠存放在塑料瓶中。⑧易挥发、升华：避光、阴凉、密封。如：氨水、浓盐酸、碘单质、萘、蒽、低沸点的有机物。⑨毒害性试剂：特殊保管、特殊处理。如：白磷、氯化汞、硝基苯、可溶钡盐。 12．操作规范的七防：防漏气——在制气装置中，事先检验装置的气密性。防回流——加热试管中固体时，试管横放、管口略向下倾斜。防倒吸——排水法收集气体结束时，先撤导管，后撤火。防炸裂——烧杯、烧瓶要隔着石棉网加热。防暴沸——在制取乙烯及蒸馏时，在反应器或蒸馏烧瓶中加入沸石或碎瓷片。 防逸气——在制氢的装置中，长颈漏斗下斜口要液封。防污染——使用胶头滴管吸液后，管口应向下而不应向上；滴液时，管口不要伸入容器里，更不能接触容器壁。用后要洗净，不能平放在桌上。最好一管一瓶或使用滴瓶。13．化学实验意外事故处理方法：(1)水银外洒：洒上硫黄进行处理，打开排风扇。 (2)白磷灼伤：先用5%的蓝矾溶液清洗，再用1g/LKMnO4溶液湿敷。(3)误食重金属盐：立即服大量的蛋清或牛奶。(4)酒精失火：用湿抺布扑灭。(5)液溴滴在手上：立即擦去，再用氨水或酒精擦洗。(6)浓酸洒在实验台上，先用碳酸钠和碳酸氢钠溶液中和，再用水冲洗干净；沾在皮肤上，应先用干抹布拭去，再用水冲洗，然后用3%～5%的碳酸氢钠溶液清洗，最后再用水冲洗；溅在眼睛中，应立即用水冲洗，然后再用5%的稀碳酸氢钠溶液淋洗，再请医生处理。 (7)浓碱洒在实验台上，先用稀醋酸中和，再用水冲洗干净；沾在皮肤上，应先用大量水冲洗，再涂上硼酸溶液；溅在眼睛中，用水冲洗后再用硼酸溶液淋洗。注意：无论酸还是碱溅入眼睛，切不要用手揉！密度小于水的物质、与水反应的物质着火后，不能用水灭火，要用湿布或细沙灭火。 三、常见气体的实验室制备1．气体发生装置的类型根据反应原理、反应物状态和反应所需条件等因素来选择反应装置。(1)固固加热型制备气体，可用实验室制备氧气的装置。如下图(左)所示，可制备的气体有O2、NH3、CH4等。 该实验装置要注意：①试管口应稍向下倾斜，以防止产生的水蒸气在管口冷凝后倒流而引起试管破裂。②铁夹应夹在距试管口1/3处。③胶塞上的导管伸入试管里面不能太长，否则会妨碍气体的导出。(2)固液不加热型制备气体可用启普发生器制备，当制取气体的量不多时，也可采用如下图的简易装置。可制备气体有：H2、CO2、H2S等。 实验时要注意：①在用长颈漏斗的简易装置时，漏斗颈的下口应伸入液面以下，否则起不到液封的作用；②加入的液体反应物(如酸)要适当。 (3)固液或液液加热型制备气体，可用实验室制备氯气的装置，如下图所示。可制备的气体有：Cl2、HCl、CH2CH2(需要温度计以及液体事先混合)等。 实验时要注意：①先把固体药品加入烧瓶，然后加入液体药品。②要正确使用分液漏斗。2．气体的收集(1)排水集气法：难溶或微溶于水，与水不发生化学反应的气体，都可用排水集气法收集。例如H2、O2、NO、CO、CH4、CH2=CH2、CHCH等。用排水集气法收集气体时，导管口只能伸入集气瓶内少许。(2)排空气集气法：不与空气发生反应，且其密度与空气密度相差较大的气体，都可用排空气集气法收集。 空气的平均相对分子质量是29，相对分子质量大于29的气体如Cl2、HCl、CO2、SO2、H2S气体可用瓶口向上的排空气法收集。相对分子质量小于29的气体，如H2、NH3、CH4可用瓶口向下的排空气取气法收集。用排空气法收集气体时，导管一定要伸入集气瓶底部，把空气尽量排出。为减少空气向瓶内扩散，集气瓶口可盖上毛玻璃片。如用试管收集时，可在试管口轻轻塞上一小团疏松的棉花。 3．气体的净化与干燥(1)气体的净化与干燥装置，气体的净化常用洗气瓶、干燥管。(2)气体的净化选择气体吸收剂应根据气体的性质和杂质的性质而确定，所选用的吸收剂只能吸收气体中的杂质，而不能与被提纯的气体反应。一般情况下：①易溶于水的气体杂质可用水来吸收；②酸性杂质可用碱性物质吸收；③碱性杂质可用酸性物质吸收；④水分可用干燥剂来吸收；⑤能与杂质反应生成沉淀(或可溶物)的物质也可作为吸收剂。 (3)气体干燥剂常用的气体干燥剂按酸碱性可分为三类：①酸性干燥剂，如浓硫酸、五氧化二磷、硅胶。酸性干燥剂能够干燥显酸性或中性的气体，如CO2、SO2、NO2、HCl、H2、Cl2、O2、CH4等气体。②碱性干燥剂，如生石灰、碱石灰、固体NaOH。碱性干燥剂可以用来干燥显碱性或中性的气体，如NH3、H2、O2、CH4等气体。 ③中性干燥剂，如无水氯化钙等，可以干燥中性、酸性、碱性气体，如O2、H2、CH4等。在选用干燥剂时，显碱性的气体不能选用酸性干燥剂，显酸性的气体不能选用碱性干燥剂。有还原性的气体不能选用有氧化性的干燥剂。能与气体反应的物质不能选作干燥剂，如不能用CaCl2来干燥NH3(因生成CaCl2·8NH3)，不能用浓H2SO4干燥NH3、H2S、HBr、HI等。 (4)气体净化与干燥注意事项一般情况下，若采用溶液作除杂试剂，则是先除杂后干燥；若采用加热除去杂质，则是先干燥后加热。对于有毒、有害的气体尾气必须用适当的溶液加以吸收(或点燃)，使它们变为无毒、无害、无污染的物质。如尾气Cl2、SO2、Br2(蒸气)等可用NaOH溶液吸收；尾气H2S可用CuSO4或NaOH溶液吸收；尾气CO可用点燃法，将它转化为CO2气体。 4、教学必须从学习者已有的经验开始。——杜威5、构成我们学习最大障碍的是已知的东西，而不是未知的东西。——贝尔纳6、学习要注意到细处，不是粗枝大叶的，这样可以逐步学习摸索，找到客观规律。——徐特立7、学习文学而懒于记诵是不成的，特别是诗。一个高中文科的学生，与其囫囵吞枣或走马观花地读十部诗集，不如仔仔细细地背诵三百首诗。——朱自清8、一般青年的任务，尤其是共产主义青年团及其他一切组织的任务，可以用一句话来表示，就是要学习。——列宁9、学习和研究好比爬梯子，要一步一步地往上爬，企图一脚跨上四五步，平地登天，那就必须会摔跤了。——华罗庚10、儿童的心灵是敏感的，它是为着接受一切好的东西而敞开的。如果教师诱导儿童学习好榜样，鼓励仿效一切好的行为，那末，儿童身上的所有缺点就会没有痛苦和创伤地不觉得难受地逐渐消失。——苏霍姆林斯基11、学会学习的人，是非常幸福的人。——米南德12、你们要学习思考，然后再来写作。——布瓦罗14、许多年轻人在学习音乐时学会了爱。——莱杰15、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基16、我们一定要给自己提出这样的任务：第一，学习，第二是学习，第三还是学习。——列宁17、学习的敌人是自己的满足，要认真学习一点东西，必须从不自满开始。对自己，“学而不厌”，对人家，“诲人不倦”，我们应取这种态度。——毛泽东18、只要愿意学习，就一定能够学会。——列宁19、如果学生在学校里学习的结果是使自己什么也不会创造，那他的一生永远是模仿和抄袭。——列夫·托尔斯泰20、对所学知识内容的兴趣可能成为学习动机。——赞科夫21、游手好闲地学习，并不比学习游手好闲好。——约翰·贝勒斯22、读史使人明智，读诗使人灵秀，数学使人周密，自然哲学使人精邃，伦理学使人庄重，逻辑学使人善辩。——培根23、我们在我们的劳动过程中学习思考，劳动的结果，我们认识了世界的奥妙，于是我们就真正来改变生活了。——高尔基24、我们要振作精神，下苦功学习。下苦功，三个字，一个叫下，一个叫苦，一个叫功，一定要振作精神，下苦功。——毛泽东25、我学习了一生，现在我还在学习，而将来，只要我还有精力，我还要学习下去。——别林斯基13、在寻求真理的长河中，唯有学习，不断地学习，勤奋地学习，有创造性地学习，才能越重山跨峻岭。——华罗庚52、若不给自己设限，则人生中就没有限制你发挥的藩篱。53、希望是厄运的忠实的姐妹。54、辛勤的蜜蜂永没有时间悲哀。55、领导的速度决定团队的效率。56、成功与不成功之间有时距离很短只要后者再向前几步。57、任何的限制，都是从自己的内心开始的。58、伟人所达到并保持着的高处，并不是一飞就到的，而是他们在同伴誉就很难挽回。59、不要说你不会做！你是个人你就会做！60、生活本没有导演，但我们每个人都像演员一样，为了合乎剧情而认真地表演着。61、所谓英雄，其实是指那些无论在什么环境下都能够生存下去的人。62、一切的一切，都是自己咎由自取。原来爱的太深，心有坠落的感觉。63、命运不是一个机遇的问题，而是一个选择问题；它不是我们要等待的东西，而是我们要实现的东西。64、每一个发奋努力的背后，必有加倍的赏赐。65、再冷的石头，坐上三年也会暖。66、淡了，散了，累了，原来的那个你呢？67、我们的目的是什么？是胜利！不惜一切代价争取胜利！68、一遇挫折就灰心丧气的人，永远是个失败者。而一向努力奋斗，坚韧不拔的人会走向成功。69、在真实的生命里，每桩伟业都由信心开始，并由信心跨出第一步。70、平凡的脚步也可以走完伟大的行程。71、胜利，是属于最坚韧的人。72、因害怕失败而不敢放手一搏，永远不会成功。73、只要路是对的，就不怕路远。74、驾驭命运的舵是奋斗。不抱有一丝幻想，不放弃一点机会，不停止一日努力。3、上帝助自助者。24、凡事要三思，但比三思更重要的是三思而行。25、如果你希望成功，以恒心为良友，以经验为参谋，以小心为兄弟，以希望为哨兵。26、没有退路的时候，正是潜力发挥最大的时候。27、没有糟糕的事情，只有糟糕的心情。28、不为外撼，不以物移，而后可以任天下之大事。29、打开你的手机，收到我的祝福，忘掉所有烦恼，你会幸福每秒，对着镜子笑笑，从此开心到老，想想明天美好，相信自己最好。30、不屈不挠的奋斗是取得胜利的唯一道路。31、生活中若没有朋友，就像生活中没有阳光一样。32、任何业绩的质变，都来自于量变的积累。33、空想会想出很多绝妙的主意，但却办不成任何事情。34、不大可能的事也许今天实现，根本不可能的事也许明天会实现。35、再长的路，一步步也能走完，再短的路，不迈开双脚也无法到达。'