高中化学实验教案

1高中化学实验教案高三化学组2（一）浓硫酸的性质目的：认识浓硫酸的一些特性。用品：托盘天平、烧杯、量筒、验温器、酒精灯、玻璃棒。浓硫酸、玻璃绒（或石棉绒）、硫酸铜晶体、脱脂棉花、铜片、锌粒、木炭、硫粉、蓝色石蕊试纸。原理：纯净浓硫酸的溶解热在20℃时为43.6千焦，所以与水混和时有大量的热释出，它的一系列水化物H2SO4·H2O、H2SO4·2H2O和H2SO4·4H2O都很稳定，是很好的吸水剂。浓硫酸还具有脱水性和氧化性。准备和操作：1.浓硫酸的密度展示一瓶纯净的浓硫酸，它是无色、粘稠的油状液体。把一瓶浓硫酸放在托盘天平的一边，把同样大小的两只瓶子盛水一瓶半放在另一边，发现一瓶浓硫酸比一瓶半水还重。98％浓硫酸的密度为1.84克/毫升。2浓硫酸的溶解热将一支长约80厘米、厚壁细孔玻璃管的一端封闭后，吹成薄壁圆柱形成玻璃球。球内充满红色酒精溶液作为验温器。在一只500毫升烧杯里盛水200毫升，放入验温器后，慢慢注入100毫升浓硫酸，边加边用验温器搅拌。可以看到验温器玻璃管里红色的酒精液柱逐渐上升，表示浓硫酸溶于水有大量的热放出。在一支小试管里盛98％的浓硫酸3毫升。取黄豆大小的玻璃绒（或石棉绒）吸足水后投入试管中。浓硫酸跟水相遇即放出大量的热使水沸腾而爆溅，并发出“嘶嘶”的声音。此实验说明稀释浓硫酸必须把浓硫酸慢慢注入水中，并不断搅拌。3.浓硫酸的吸水性往盛有3毫升98％浓硫酸的试管里投入少量硫酸铜晶体小颗粒，静置片刻。蓝色的硫酸铜晶体即变成白色无水硫酸铜，表示它的5个结晶水已被浓硫酸所吸收。4.浓硫酸的脱水性往一支盛有3毫升98％浓硫酸的试管里投入黄豆大小的脱脂棉花一小块，用玻璃棒搅拌后微微加热，棉花即炭化变成黑色的絮状物。5.浓硫酸跟金属的反应在一支试管里加铜片两小片，注入8∶3的浓硫酸2毫升，不发生反应。将试管微微加热，铜片开始变成黑色，生成硫化亚铜，并有硫酸铜生成。继续加热到沸腾，黑色物消失，溶液变成蓝绿色，这是因为硫化亚铜被继续氧化成硫化铜，直至全部转变成硫酸铜，同时放出二氧化硫。3浓硫酸跟活泼金属反应也没有氢气产生。在另一支试管里加入锌粒两小颗，注入浓硫酸2毫升，并不发生反应。微微加热试管，闻到有二氧化硫的气味。继续加热，试管中液体变成浑浊。进一步加热，闻到有硫化氢臭味。Zn+2H2SO4（浓）ZnSO4+SO2↑2H2O3Zn+4H2SO4（浓）3ZnSO4+S↓+4H2O4Zn+5H2SO4（浓）4ZnSO4+H2S↑+4H2O6.浓硫酸跟非金属的反应在两支试管里分别加入木炭一小块和少量硫粉，各加入浓硫酸2毫升。振荡，不见有反应发生。小心加热到沸腾，这两支试管里都有二氧化硫气体产生。可用湿润的蓝色石蕊试纸放在管口检验。C+2H2SO4（浓）CO2↑+SO2↑+2H2OS+2H2SO4（浓）3SO2↑+2H2O4（二）硫酸根离子的检验目的：认识检验硫酸根离子的方法。用品：试管、试管架、试管夹、滴管、量筒。稀硫酸、硫酸钠、亚硫酸钠、碳酸钠、磷酸钠、氯化钡。原理：钡离子和硫酸根离子能生成硫酸钡沉淀，它不溶于酸，而许多不溶于水的钡盐如碳酸钡、亚硫酸钡、磷酸钡等能溶于盐酸，所以用可溶性钡盐和盐酸可以检验硫酸根离子的存在。准备和操作：1.钡盐的生成在五支试管里分别盛稀硫酸、硫酸钠、亚硫酸钠、碳酸钠和磷酸钠溶液各3毫升，分别滴入少量氯化钡溶液。振荡试管，都有白色沉淀生成，它们分别是硫酸钡、亚硫酸钡、碳酸钡和磷酸钡。2.硫酸钡的鉴别待这些试管中的沉淀沉降后，倾去上面的液体，各加入浓盐酸2毫升，振荡。发现稀硫酸和硫酸钠溶液中生成的白色沉淀不溶解，其它三支试管里的沉淀都溶解了。注意事项1.必须把沉淀上面的液体倾去，否则盐酸被冲稀，沉淀的溶解现象就不明显。2.亚硫酸盐如果保存不妥，会有部分被氧化成硫酸盐，这样生成的沉淀中含有硫酸钡，就不会全部被溶解了。3.也可以用稀硝酸来鉴别硫酸钡①。5（三）氨的制取和性质目的：认识实验室内用强碱与铵盐反应制取氨的方法；了解氨的主要性质。用品：圆底烧瓶（150ml）、单孔塞、玻璃导管、橡皮管、干燥塔、集气瓶、玻璃棒、烧杯、胶头滴管、表面皿、玻璃钟罩、玻璃筒、石棉网、铂丝、贮气瓶。氯化铵、消石灰、氢氧化钠、生石灰、棉花、酚酞试剂、浓氨水、浓盐酸。原理：以强碱作用于任何铵盐的水溶液或固体，都能发生下列反应：NH4++OH-NH3↑+H2O将混和物加热，氨即挥发出来。氨在水中的溶解度很大。氨不与空气反应，但在纯氧中能燃烧生成氮气和水；在有催化剂存在的情况下，能跟氧气反应生成一氧化氮。氨跟酸化合能生成盐。准备：1.制备碱石灰先称取新鲜的生石灰8克，放在研钵里研细。迅速称取固体氢氧化钠3克，称好后立即埋入已研细的生石灰内，充分混和并研成粉末，即得碱石灰，制备好后要放入密闭的容器或干燥器内。2.装置氨发生器将氯化铵2克和消石灰5克混和均匀后平铺在试管的底部，装置如图7-77。操作：1.氨的制取加热氯化铵和消石灰的混和物，即有氨气发生。因氨比空气轻，用向下排空气法收集。为了防止氨气扩散到瓶外，在集气瓶口塞一些疏松的棉花。用玻璃棒蘸一些液盐酸放在瓶口处，如有白烟生成，表示氨气已收集满。6（四）铵盐的化学性质目的：认识铵盐的一些化学性质。用品：玻璃管、双曲管、酒精排灯、酒精喷灯、酒精灯、玻璃棒、坩埚。氯化铵、pH试纸、硫酸铵、硝酸铵、氢氧化钠、铜片。原理：固态铵盐加热时极易分解成氨和酸。如果组成铵盐的酸是挥发性的，氨与酸一齐挥发，如果酸是非挥发性的，则仅有氨逸出。如果组成铵盐的酸有强氧化性的，则分解出来的氨有一部分被氧化为氮和氮的氧化物。铵盐和碱作用，氨即挥发出来。准备：1.制备长试管取一支长约30厘米、内径约2厘米的玻璃管，把它的一端在酒精喷灯上熔封起来，制成一支特长的试管备用。2.弯制双曲管取一支长约35厘米、内径约1.5厘米的玻璃管，在酒精喷灯上先弯成夹角约120°、一臂长约12厘米、另一臂长约23厘米的曲管。再把12厘米长的一臂在6厘米处向相反方向弯成约120°角，即成。操作：1.铵盐受热分解在长试管里盛氯化铵2克，用酒精排灯在试管底部加热。不久氯化铵即开始分解，一部分氨和氯化氢气体从试管口逸出，另一部分在试管口附近内壁上又重新结合生成氯化铵固体。为了观察分解产物，这个实验可以用曲管进行。在一支双曲管中部盛氯化铵2克，两端各放湿润的pH试纸一条，然后用酒精排灯加热氯化铵（图7-88）。一分钟后，上端的pH试纸变成黛绿色，pH约为8；下端的pH试纸变成桔红色，pH约为6。这是因为氨的密度较小，扩散速度较快，先从向上的一端逸出。氯化铵的密度较大，容易从向下的一端逸出的缘故。这个实验如果用石蕊试纸则不易鉴别。7加热分解硫酸铵，在试管口用湿润的pH试纸检验，显现碱性反应。加热分解硝酸铵时，用量要少，因为生成的硝酸对分解反应有催化作用。5NH4NO3=4N2+9H2O+2HNO32.铵盐跟碱的反应在一支试管里盛少量氯化铵固体，加氢氧化钠溶液1毫升，在火焰上加热，用手掌在管口扇动，可以闻到强烈的氨味。这是铵盐的特殊反应。3.铵盐跟金属氧化物的反应在坩埚内盛氯化铵晶体一小堆。将光洁的铜片在火焰上灼烧到表面上产生黑色的氧化铜薄层后，立即插入氯化铵晶体里，即见有白烟发生，这是升华的氯化铵（氯化铵在520℃时升华）。拿出铜片，黑色的氧化铜已去除，仍变为紫红色的铜。这是氯化铵受热分解后生成的氨的还原反应。2NH3+3CuO3Cu+N2↑+3H2O这个实验说明在金属焊接上用氯化铵作焊药以除去金属表面上氧化物薄层的作用。（五）铵根离子的检验8目的：掌握检验铵根离子的方法。用品：烧杯、表面皿、量筒、天平、砝码、玻璃棒、试剂瓶、滴管。碘化汞、碘化钾、氢氧化钾、氯化铵、硫酸铵、碳酸氢铵、消石灰。原理：以强碱作用于任何铵盐的水溶液或固体，会发生下列反应：NH4++OH-NH3↑+H2O这是铵盐和碱的特有反应，可检验铵根离子，当铵离子很少时就要用铵试剂检验，它是碘汞化钾（K2HgI4）的碱溶液，跟铵离子反应会生成黄色沉淀，铵离子多时，生成红棕色沉淀。准备：把11.5克碘化汞和8克碘化钾溶于水中，配成50毫升溶液。加5％氢氧化钾50毫升，混和均匀，静置过夜。待微红色的沉淀下降后，倾出清液，就是铵试剂，贮于棕色瓶中备用。操作：1.用碱检验铵根离子在三支试管里分别盛氯化铵、硫酸铵和碳酸氢铵溶液各3毫升，各加入氢氧化钠1毫升，振荡后加热，可以嗅到有强烈的氨味。用蘸有浓盐酸的玻璃棒放在试管口检验，有白色的浓烟发生。用湿润的红色石蕊试纸检验，红色变成蓝色。取碳铵（碳酸氢铵）、硫铵（硫酸铵）或氯铵（氯化铵）少许放在手掌中，加少量消石灰，混和后搓几下，可以闻到有强烈的氨味。这是检验铵态氮肥最简易的方法。2.用铵试剂检验铵根离子在试管里盛水2毫升，加氯化铵溶液1滴，摇匀。再滴加铵试剂1～2滴，振荡，立即出现红棕色沉淀。(六)过氧化钠的性质目的：认识过氧化钠的不稳定性和氧化性。9用品：玻璃棒、蒸发皿、滴管、球形干燥管。过氧化钠、酚酞、硫粉、盐酸、石灰石。原理：过氧化钠中含有过氧离子(O2-2)，它具有不稳定性和氧化性。这些性质可以通过它跟水、硫和二氧化碳等实验表现出来。操作：1.过氧化钠跟水的反应在一支干燥的试管里放入一小匙过氧化钠，向试管里滴入3毫升水，待有较多的气体放出时用带火星的木条伸向管口，木条复燃，证明是氧气。反应完毕，滴入几滴酚酞溶液，溶液变红色，呈碱性。2.过氧化钠跟硫的反应往蒸发皿里加入1～2克过氧化钠，再加入等体积的硫粉，用玻璃棒轻轻地混和均匀并堆成小丘状。将蒸发皿置于固定在铁架台上的铁圈内，用长滴管向混和物上滴1～2滴水后迅速离开。混和物猛烈燃烧，发出耀眼的火花和烟雾。3.过氧化钠跟二氧化碳的反应在平底烧瓶里放几块小石灰石，干燥管底部垫上一薄层石棉绒，也可用玻璃绒，再加入1～2厘米厚过氧化钠，要装得疏松些。如图8-8装置。向烧瓶里注入2N盐酸20毫升，迅速将放有过氧化钠的干燥管连同单孔塞装在烧瓶上。手摸干燥管球部，待感觉到发热时用带火星的木条伸向管口，检验所放出的气体。反应完毕后取出干燥管中的固体，加入盛有稀盐酸的试管中，如有二氧化碳气体放出，(按二氧化碳气体检验方法进行)证明固体中另一生成物是碳酸钠。注意事项：1.用保存完好的过氧化钠(市售品是淡黄色小颗粒状固体)，如发现已变质(呈白色)，则不能再用。102.在混和过氧化钠和硫粉时，动作要轻而迅速，以防爆炸或过氧化钠吸湿引起燃烧。3.在制取二氧化碳时，稀盐酸的浓度以2N为宜。因二氧化碳的产气速度与产气量受盐酸浓度控制。4.过氧化钠不要事先装好，以防变质。其它实验方法：1.将钠块放入坩埚中加热制取过氧化钠，用刚制得的产物跟水反应，实验效果更好。2.过氧化钠跟二氧化碳的反应，可用大试管代替烧瓶，用半截试管加上带短玻璃管的单孔塞代替干燥管。(七)碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性目的：比较碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性，并学会鉴别它们的方法。11用品：试管、小烧杯、酒精灯。无水碳酸钠、碳酸氢钠、澄清石灰水。原理：碳酸钠很稳定，加热到熔点(857℃)以上才缓慢地分解。碳酸氢钠却不很稳定，在150℃左右分解放出二氧化碳，温度越高分解越快。2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑利用它们热稳定性的差异，可以鉴别这两种物质。操作：在两支干燥的试管里各放入约占试管容积1/6的无水碳酸钠和碳酸氢钠，按图8-9装置两套仪器，并往烧杯里倒入半杯澄清的石灰水。同时开始加热，不久盛碳酸氢钠的试管口处有水珠出现，导管口有连续的气泡冒出，澄清的石灰水变成浑浊。盛碳酸钠的试管内，除刚加热时因空气受热而从导管口逸出几个气泡外，没有变化。实验终止时先移去烧杯后再熄灭酒精灯。(八)碱金属化合物的焰色反应目的：认识焰色反应并学会利用焰色反应检验碱金属离子的方法。12用品：酒精灯。铂丝、碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾、蓝色钴玻璃。原理：当金属(或它的化合物)在火焰上灼烧时，原子中的电子就被激发，在从较高能级(激发态)跳回低能级时会放出能量，这些能量以一定波长的光的形式发射出来。原子的结构不同，发出光的波长就不同，焰色也各异。操作：把