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1、从实验学化学 讲义第一章、从实验学化学 第一节、 化学实验基本方法 知识概要： 一、初中化学实验基本操作要点回顾： 1. 药品取用的原则： 安全性原则：“三不”：不能摸、不能闻、不能尝 节约性原则：严格按照实验规定的用量取用试剂。如果没有说明用量，一般应按最少量取用，液体12mL，固体只需盖过试管底部。 保纯性原则：实验用剩的试剂一般不能放回原试剂瓶，以防瓶中试剂被污染。 2. 药品的取用方法： 固体药品的取用 粉末状或细小颗粒药品用药匙或纸槽，操作要领：“一斜、二送、三直立” 块状固体用镊子，操作要领：“一横、二放、三慢竖” 液体药品的取用 取用较多量时，可直接倾倒。操作要领：先取下瓶塞倒放
2、在桌上，一手握瓶，标签向手心，一手斜握容器，使瓶口与容器口紧靠，缓缓倒入。 取用少量时，可用胶头滴管。注意事项：不能将滴管伸入接收器内，否则易碰到接收器壁，粘附其他物质，使试剂污染。 定量取用液体，用量筒。 3. 物质的加热： 可直接加热的仪器：试管、坩埚、蒸发皿、燃烧匙； 隔石棉网可加热的仪器：烧杯、烧瓶、锥形瓶 使用酒精灯的注意事项： 酒精量酒精灯容积的2/3 用火柴点燃 用灯帽盖灭 4.托盘天平的使用： “左物右码”：m=m+m 若放反则：m=mm 托盘天平的精确度为0.1g，只能粗略称量物质的质量。 用镊子夹取砝码，先加质量大的砝码，再加质量小的砝码，必要时最后用镊子移动游码。 二、化
3、学实验安全 1.药品的安全存放： 易吸水、易潮解、易被氧化的物质应密封存放； 受热或见光易分解的物质应选用棕色瓶存放在冷暗处； 金属钾、钠易与氧气、水反应，所以封存在煤油中； 固体药品存放在广口瓶中，液体药品存放在细口瓶中。 1 2实验意外事故处理方法： 如不慎将酸液沾到皮肤或衣物上，立即用水冲洗，再用3%5%的NaHCO3溶液清洗。 如果是碱液沾到皮肤上，用水冲洗，再涂上硼酸溶液。 如果酸流到实验桌上，立即用NaHCO3溶液中和，然后用水冲洗。如果是少量酸或碱，立即用湿抹布擦净。 眼睛的化学灼伤，立即用大量水冲洗，边洗边眨眼睛。若为碱灼伤，再用20%的硼酸溶液淋洗；若为酸灼伤，再用3%NaH
4、CO3溶液淋洗。 三、混合物的分离和提纯 概念：物质的分离：把混合物中各物质通过物理或化学方法彼此分开的过程。 物质的提纯：把混合物中的杂质除去，以得到纯净物质的过程。 1.过滤： 目的：分离固体不溶物和液体。 注意事项：“一贴二低三靠”： “一贴”：滤纸紧贴漏斗内壁； “二低”：滤纸的边缘要低于漏斗的边缘；液面要低于滤纸的边缘； “三靠”：倾倒液体时，烧杯靠在玻璃棒上；玻璃棒要靠在三层滤纸处；漏斗下口要靠在烧杯内壁上。 玻璃棒的作用：引流，防止液体溅出漏斗。 2.蒸发： 目的：使稀溶液浓缩或从溶液中得到溶质的晶体。 注意事项： 浓缩溶液时，溶液的体积不要超过蒸发皿容积的2/3； 蒸发加热液体
5、时，一定要用玻璃棒不断搅拌，防止局部温度过高，使液体飞溅； 蒸发结晶时，即出现了大量晶体，停止加热利用余热蒸干，也要继续搅拌； 蒸发皿应由坩埚夹持，不能用手拿，蒸发皿可以直接加热，但不能骤冷； 不要把加热后的蒸发皿直接放在实验台上，以免烫坏实验台。 粗盐的成分：不溶性泥沙，可溶性CaCl2,MgCl2及一些硫酸盐。 步骤：溶解过滤蒸发结晶除杂 玻璃棒的作用：溶解：加速溶解 过滤：引流 蒸发：搅拌，防止液滴飞溅 除杂所用试剂的顺序：NaOHBaCl2Na2CO3HCl 加入试剂必须过量的原因：为了使杂质离子反应完全，其过量部分由后续加入的试剂除去。 3.蒸馏： 原理：利用液态混合物中各成分的沸点
6、不同，通过加热到一定温度使沸点低的成分先汽化，再冷凝，从而与沸点高的物质分离开来。 注意事项： 在蒸馏烧瓶中放少量碎瓷片或沸石，防止液体暴沸。 温度计的水银球位置应与支管口下沿位于同一水平线上，用于测馏分的沸点。 冷凝管中冷却水从下口进，上口出。 给蒸馏烧瓶加热时，要垫石棉网。 4.萃取： 2 原理：利用物质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同，用一种溶剂把物质从它与另一种溶剂所组成的溶液里提取出来，这种方法叫做萃取。 操作过程： 检验是否漏液：在分液漏斗中注入少量的水，塞上瓶塞，倒置看是否漏水，若不漏水，把瓶塞旋转180，在倒置看是否漏水。 混合振荡：用左手握住分液漏斗活塞，右手压住分液漏斗口部，
7、把分液漏斗倒转过来振荡，使两种液体充分接触，振荡后打开活塞，使漏斗内气体放出。 静置：利用密度差且互不相溶的原理使液体分层，以便分液。 分液：打开下口活塞放出下层液体，从上口倒出上层液体。 萃取剂选择的三个必备条件： 萃取剂与原溶液中的溶剂互不相溶 萃取剂与原溶液中的溶质互不反应 溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶剂中的溶解度 四、常见离子的检验方法： 离子 H+ OH CO3 SO4 Cl NH4+ 操作 向待测试液中加入紫色石蕊试液，溶液变红 向待测试液中加入酚酞试液，溶液变红 向待测液中加入盐酸，产生无色无味的气体通入澄清的石灰水产生白色沉淀 向待测液中加入稀盐酸，然后加入几滴BaCl2
8、溶液，有白色沉淀产生 向待测液中加入几滴稀硝酸，然后加入几滴AgNO3,有白色沉淀产生 向待测液中加入NaOH溶液，加热，有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生 第二节化学计量在实验中的应用 知识概要： 一、物质的量的单位摩尔 1.物质的量：物质的量是一个基本物理量，表示含有一定数目粒子的集合体，符号为n。 2.摩尔：物质的量的单位，作为计量原子、分子、离子、电子等微观粒子的物质的量的单位，可简称摩，用mol表示。 3.阿伏伽德罗常数：国际上规定，1mol粒子集体所含有的粒子数与0.012kg 12C中所含的碳原子数相同，约为6.021023，把6.021023mol1叫做阿伏伽德罗常数，符号
9、位NA。 4.摩尔质量： 概念：单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量，符号为M，单位为g/mol。 物质的质量m 定义式：摩尔质量= 物质的量，即M= n 。 摩尔质量与物质式量的关系：任何粒子的摩尔质量，以g/mol为单位，数值上等于其化学式的式量。 二、气体摩尔体积 1.物质体积的大小取决于构成这种物质的粒子数目、粒子的大小和粒子之间的距离这三个因素。 3 1mol固态物质或液态物质含有的粒子数相同，粒子之间距离非常小，体积主要决定于粒子的大小。 气体，粒子之间的距离远远大于粒子本身的直径，当粒子数相同时，气体的体积主要决定于气体粒子之间的距离。而在相同的温度和压强下，任何气体粒子之
10、间的距离都是相等的。 2.阿伏伽德罗定律及推论 阿伏伽德罗定律： 同温同压下，相同体积的气体都含有相同数目的分子。 阿伏伽德罗定律推论： 推论 同温同压下，气体的体积之比等于其物质的量之比 同温同体积下，气体的压强之比等于其物质的量之比 同温同压下，相同体积的任何气体的质量之比，等于其摩尔质量之比 同温同压下，任何气体的密度之比等于其摩尔质量之比 同温同物质的量的气体，压强之比等于体积的反比 公式 V1 n1 V2 = n2 P1 n1 P2 = n2 m1 M1 m2 = M2 1 M1 2 = M2 P1 V2 P2 = V1 3.气体摩尔体积 定义：单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩
11、尔体积，符号为Vm，单位为L/mol。 V 定义式：Vm= n 几点说明：在0C和标准状况)的条件下，气体摩尔体积为22.4L/mol。 101KPa(气体摩尔体积针对气体而言，可以是单一气体，也可以是混合气体。 利用气体摩尔体积进行计算时，只适用于气态物质，不适用于固态或液态物质。 4.标准状况下气体摩尔体积的计算 摩尔质量与气体摩尔体积的关系：M=Vmg/L=22.4 g/mol VL V 物质的量与气体摩尔体积的关系：n=22.4L/mol= 22.4 mol V 气体质量与气体摩尔体积的关系：m=nM= VmM V 气体分子数与气体摩尔体积的关系：N=nNA=VmNA 三、物质的量在化
12、学实验中的应用 1.物质的量浓度 概念：表示单位体积溶液里所含溶质的物质的量，符号位c。物质的量浓度可表示为： n C= V 2.一定物质的量浓度的溶液的配制 容量瓶使用的注意事项 4 容量瓶上标有温度、容积、刻度线。表示在所指温度下，液体的凹液面与容量瓶颈部的刻度线相切时，溶液体积与瓶上标注的体积相等，容量瓶的常用规格有100mL、250mL、500mL及1000mL。容量瓶使用前也检查是否漏液，方法与检查分液漏斗是否漏液相似，容量瓶不能作为反应容器，也不能长期贮存溶液。 操作步骤 计算称量溶解移液洗涤摇匀定容振荡装瓶 3.溶液的稀释或混合的计算 溶液稀释或混合前后，溶质的质量不变，物质的量浓度不变。 cV=cV mw=mw c1V1+c2V2=c(混)V m1w1+m2w2=m(混)w m(混 ) 1V1+2V2 V= = 4.物质的量浓度和溶质的质量分数的换算 设溶液体积为1L，溶液的密度为g/mL，溶质的质量分数为w。 溶质的质量m=1000mLg/mLw=1000w g m 1000w 溶质的物质的量n= M = M mol 1000w n M mol1000w 溶质的物质的量浓度：c= V = 1L = M mol/L 1000w 得关系式：c= M mol/L 5
