高一化学必修一第一章第一节讲义

第一章从实验学化学※1.1化学实验基本方法＆目标导学＆1.了解并体验科学探究的过程,学会运用以实验为基础的实证研究方法｡2.树立化学实验安全意识,形成良好的实验习惯,并能识别化学品安全标识｡3.通过粗盐的提纯实验,使学生掌握溶解､过滤､蒸发等基本操作,并练习蒸馏､萃取等分离方法,培养学生的综合实验技能｡4.掌握SO42-的检验原理与方法｡5.能够独立或与同学合作完成实验,记录实验现象和数据,完成实验报告,并能主动进行交流｡※1.1.1化学实验安全过滤和蒸发一、化学实验安全1、在化学实验中,为保证实验的顺利进行和实验者的安全,就必须掌握一些基本的实验方法和操作技能｡2、为了确保实验安全应注意以下问题:(1)遵守实验室规则,时时想到“安全第一”｡(2)了解安全措施浓硫酸稀释应慢慢将浓硫酸沿器壁注入水里,并不断搅动,若不慎将浓硫酸洒到皮肤上应立即用大量水冲洗,然后涂上3%~5%的NaHCO3溶液｡(3)掌握正确的操作方法①药品的取用②酒精灯的使用不能向燃烧的酒精灯内添加酒精,添加酒精的量不能超过酒精灯容积的三分之二，用完酒精灯用灯帽将酒精灯熄灭,不可用嘴吹灭｡③加热可直接加热的仪器有试管､坩埚､蒸发皿和燃烧匙,需垫上石棉网加热的有烧杯､烧瓶､锥形瓶｡④收集气体的方法向上排空气法､向下排空气法､排水法｡(4)重视并逐步熟悉污染物和废弃物的处理方法实验完后的废弃物不能随意丢弃,固体和液体需放入指定的容器中,气体需经过科学的处理才能放出｡二､过滤和蒸发1.过滤用于不溶性固体和液体的分离,是物理(物理､化学)变化过程｡过滤用到的玻璃仪器有玻璃棒､漏斗､烧杯｡2.蒸发用于可溶性固体和液体的分离｡蒸发用的主要仪器有铁架台､蒸发皿､玻璃棒､酒精灯｡实验探究:粗盐的提纯1.溶解(如图1所示)实验要点:将称量好的粗盐溶解在小烧杯中,用玻璃棒搅拌以加速溶解｡2.过滤(如图2所示)实验要点:过滤操作应注意做到“一贴､二低､三靠”｡(1)一贴:将滤纸折叠好放入漏斗,加少量蒸馏水润湿,使滤纸紧贴漏斗内壁(滤纸与漏斗壁之间无气泡)｡(2)二低:滤纸边缘应略低于漏斗边缘,加入漏斗中液体的液面应略低于滤纸的边缘｡(3)三靠:向漏斗中倾倒液体时,烧杯的尖嘴紧靠玻璃棒;玻璃棒的底端应和过滤器有三层滤纸处轻轻接触;漏斗颈下端管口紧靠接收器(如小烧杯)内壁｡特别提示:若滤液浑浊,将滤液重新过滤一次,直到滤液澄清为止｡3.蒸发(如图3所示)实验要点:加热过程中要不断搅拌,以免溶液溅出;如果蒸干,当析出大量晶体时就应熄灭酒精灯,利用余热蒸干｡4.检验食盐水中含有Na2SO4,取出少量溶液先加入几滴稀盐酸(或稀硝酸)酸化,再加入几滴氯化钡溶液,观察到有白色沉淀产生,说明食盐水中含有Na2SO4,反应的化学方程式为BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl｡5.精制食盐水:除去食盐水中含有的CaCl2､MgCl2和Na2SO4,其原理是:用碳酸钠溶液除去CaCl2､用氢氧化钠溶液除去MgCl2,用氯化钡溶液除去Na2SO4;实际操作中,为了把杂质除得干净一些,所加试剂都是过量的,又不能引入新的杂质离子,所以所加试剂的顺序应该是①过量氯化钡溶液,②过量氢氧化钠溶液,③过量碳酸钠溶液,④过滤,⑤适量盐酸｡有关反应的化学方程式为①Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl②MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl③Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl④Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl⑤NaOH+HCl=NaCl+H2O⑥Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O诱思探究:加入BaCl2、NaOH和Na2CO3先后顺序的关键是什么?你还可设计出其他加入顺序吗?提示:加入试剂的先后顺序关键是Na2CO3要在BaCl2之后,而HCl必须在过滤之后再加入｡加入试剂的顺序还可设计为:NaOH→BaCl2→Na2CO3→HCl或BaCl2→Na2CO3→NaOH→HCl｡三、典例剖析知识点一化学实验安全例1进行化学实验必须注意安全,下列说法正确的是()A.给试管内的液体加热,可使试管口对着自己,不能对准别人B.不慎将浓碱溶液沾到皮肤上,要立即用大量水冲洗,然后涂上硼酸溶液C.酒精在实验台上燃烧时,用水浇灭火焰D.配制硫酸溶液时,可先在量筒中加入一定体积的水,再在搅拌下慢慢加入浓硫酸〔解析〕本题体现了《化学课程标准》中关于实验安全问题的要求｡此题中A､B项在初中教材中有明确地说明;C项由于水和酒精互溶,故不能用水扑灭酒精燃烧的火焰,应立即用湿抹布､石棉或沙子盖灭;D项配制硫酸溶液是在初中学过的知识,但在量筒中配制是错误的,因为量筒体积小,浓硫酸溶于水所放出的热不易散失,容易造成沸腾而使溶液溅出,正确操作应在烧杯中｡〔答案〕B知识点二物质的分离提纯例2在实验室里将粗盐制成精盐,主要操作步骤是蒸发｡(1)熄灭酒精灯停止加热的根据是(填代号)________A.蒸发皿中恰好无水B.蒸发皿中刚刚产生白色沉淀C.蒸发皿中产生了较多的固体(2)与蒸发皿一样能直接加热的仪器是(填代号)________A.试管B.烧杯C.烧瓶D.温度计(3)对黄海海水每次取20g,严格按照过滤､蒸发､冷却､称量､计算的步骤规范操作,连续实验三次,计算平均值,得到固态的盐mg｡该海水中含氯化钠的质量分数为(填､=､中的一项)________5m%｡〔解析〕(1)氯化钠的溶解度受温度影响不大,通过蒸发使氯化钠从溶液中析出,要待出现较多固体(实际上大部分的水已挥发)时停止加热,利用有关仪器的余热使溶液蒸干｡(2)可直接加热的仪器有:试管､坩埚､蒸发皿､燃烧匙､硬质玻璃管等;需垫石棉网加热的仪器有:烧杯､烧瓶､蒸馏烧瓶､锥形瓶等｡(3)海水中还含有少量的CaCl2､MgCl2等易溶性的物质,在蒸发时,它们也与NaCl一同结晶析出,成为NaCl中的杂质,故NaCl的质量分数小于5m%｡〔点评〕蒸发是重要的实验基本操作之一,中学生要学会它｡海水中易溶的成分主要是NaCl,还有多种其他物质｡若忽视了这一点,解答本题的有关问题就要出错｡知识点三硫酸根离子的检验例3下列离子检验的方法正确的是()A.某溶液加硝酸银溶液产生白色沉淀,说明原溶液中有Cl-B.某溶液加入氯化钡溶液生产白色沉淀,说明原溶液中有SO42-C.某溶液加入氢氧化钠溶液产生蓝色沉淀,说明原溶液中有Cu2+D.某溶液加入稀硫酸生成无色气体,说明原溶液中有CO32-〔解析〕A项中白色沉淀可能是Ag2CO3或Ag2SO4等;B项中白色沉淀可能为BaCO3,也可能为AgCl;D项中原溶液中若含HCO-3､SO2-3､HSO-3,也会出现相同现象,故只有C项正确｡〔答案〕C