第一章从实验学化学

第一章                      从实验学化学

课程标准：

本章为高中必修模块的开篇第一章，从实验入手，重点介绍了化学实验的基本方法，包括化学实验应注意的安全事项、混合物的分离和提纯、物质的检验等，让学生知道化学是一门以实验为基础的自然科学。

另外，在做化学实验时，取用的药品都是可以称量的，但分子、原子、离子等肉眼看不见的粒子是难以称量的，为此，引入“物质的量”这一基本物理量，可将一定数目的原子、离子或分子与可称量物质联系起来。

物质的量表示含有一定数目粒子的集体，是七个基本物理量之一，单位是摩尔。物质的量及其由此导出的其它物理量如摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度等是中学化学的计算核心，也是进行定量实验的计算依据。

第一节　化学实验基本方法

(第1课时)

教学目标：

1．树立安全意识，初步养成良好的实验习惯，并能识别一些化学品安全标识

          2．通过识别一些化学品安全标识，提高学生的学习兴趣

　　　　　3．使学生树立严谨的科学探究习惯

教学重点、难点

重点：树立实验安全意识，能识别一些化学品安全标识。

难点：养成良好的实验习惯。

教学环节		教师活动	学生活动
新课导入		在日常生活中，有关伤害的事件非常多，你知道哪些？哪些与化学有关？请你说出来与同学们共同交流，并加以预防。	学生思考、讨论。 有一个学生回答，其他同学补充。
		对化学实验，尤其要注意实验安全，在初中化学学习中，你学习了哪些实验安全问题？对你有什么启示？ 教师应及时肯定学生的成绩，以激励学生的学习兴趣。	学生回顾、讨论交流，让一个学生回答，其他同学补充。
新       知       学     习     新 知 学 习	投影	有关一些典型的伤害实例和违规实验操作所发生的伤害。 通过血的事实，告诉学生实验安全的重要性。	学生观看，感受颇深。
	归纳整理	化学实验中应注意的安全问题	学生总结，交流，相互补充。
	思考交流         思考交流	要做到实验安全，你认为应注意哪些问题？	学生思考、交流、整理，相互补充，达成共识。
		偶发事件的处理	练一练1．进行化学实验必须注意实验安全。下列说法正确的是（　　） A．不慎将酸溅到眼中，应立即水洗，边洗边眨眼睛 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．不慎将酒精洒到桌面上着火时，可用水将其扑灭 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
		对于危险品，都有特殊的标志，你知道哪些？请说出来与同学们共享。对你有什么启示？	学生回答，相互补充，达成共识。
	板书	第一章　从实验学化学第一节　化学实验基本方法 一、化学实验安全1．实验安全应注意的问题 ⑴遵守实验室规则⑵了解安全措施⑶掌握正确的操作方法 2．常用危险化学品的标志

巩固练习

1．下列做法正确的是（　　）

A．用手接触药品

B．用嘴吹熄酒精灯火焰

C．实验后，剩余的药品不能放回原瓶，也不能随便丢弃

D．将带有溶液的滴管平放在实验台上

2．下列事故处理不正确的是（　　）

A．不慎碰倒酒精灯，洒出的酒精在桌上燃烧时，应立即用湿抹布扑盖

B．将一氧化碳中毒者移到通风处抢救

C．眼睛里不慎溅进了药液，应立即用水冲洗，边洗边眨眼睛，不可用手揉眼睛

D．不慎将浓硫酸溅到皮肤上，应立即用水冲洗

3．使用酒精灯时，错误的操作是（　　）

A．用火柴点燃酒精灯

B．用燃着的酒精灯去点燃另一盏酒精灯

C．用酒精灯外焰给物质加热

D．熄灭酒精灯火焰时，用灯帽盖灭

4．下列基本操作正确的是（　　）

A．手持试管给试管里的物质加热

B．用燃着的酒精灯去点燃另一盏酒精灯

C．用天平称取药品时用手直接拿砝码

D．用滴管滴加液体时，滴管应垂悬在容器上方，不能触及容器内壁

5．下列仪器可以直接放在酒精灯火焰上加热的是（　　）

A．烧杯　　　B．烧瓶　　　C．蒸发皿　　　D．量筒

6．实验时，不慎把浓硫酸洒在皮肤上，正确的处理方法是（　　）

A．用水冲洗，再涂上硼酸溶液

B．用氢氧化钠溶液中和，再用水冲洗

C．用布擦去硫酸后，用稀氢氧化钠溶液冲洗

D．用布擦去硫酸后，用大量水冲洗，再用3%～5%的碳酸氢钠溶液冲洗

7．实验时万一碰倒了酒精灯，洒出的酒精在桌上燃烧起来，这时最简单、最好的扑灭方法是（　　）

A．用泡沫灭火器

B．用书本扑打

C．用水冲

D．用湿抹布扑灭

8．下列实验操作中，正确的是（　　）

A．用剩的药品不要乱丢，要放回原试剂瓶里

B．给试管里的液体加热，液体的体积一般不超过试管容积的2/3

C．试管和烧杯都可以直接在火焰上加热

D．加热后的蒸发皿，要用坩埚钳夹取

9．下列实验操作中，主要不是从安全因素考虑的是（　　）

A．点燃氢气前一定要检验氢气的纯度

B．未使用完的白磷要随时收集起来，并与空气隔绝

C．酒精灯不用时，必须盖上灯帽

D．用氢气还原氧化铜时，要先通一会儿氢气，再加热氧化铜

10．已知2Na+O₂ Na₂O₂ ，2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，2Na₂O₂+2_CO2=2NaCO₃+O₂↑，下列灭火剂能用于扑灭金属钠着火的是（　　）

A．干冰灭火剂　　　B．黄沙　　　C．干粉(含NaHCO₃)灭火剂　　　D．泡沫灭火剂

11．实验室用锌与稀硫酸反应制取氢气，怎样检验氢气的纯度？点燃前，为什么要检验氢气的纯度？

备课参考

参考答案：

练一练1．AB  2．B

巩固练习：1．C　　2．D　　3．B　　4．D　　5．C　　6．D　　7．D　　8．D　　9．C　10．B

11．用排水法收集一小试管氢气，用拇指堵住试管口，靠近火焰，移开拇指，若无爆鸣声，说明氢气纯净；若氢气不纯，在点燃时易发生爆炸，故点燃前必须验纯。

 

 

(第2课时)

教学目标：

1．初步学会粗盐提纯的实验技能

　　　　　2．能够独立或与同学合作完成实验，并能完成实验报告，主动进行交流

　　　　　3．通过实验培养学生学习的兴趣和严谨的实验态度

教学重点、难点

重点：粗盐提纯的操作步骤和注意事项、

难点：SO₄^2-的检验

教学环节		教师活动	学生活动
新课导入		你能举出几种生活中混合物分离和提纯的例子吗？它们是怎么分开的？	学生思考、回答，相互补充。
新     知     学     习	思考交流	在初中，我们已经学习了粗盐的提纯，请同学们结合初中所学知识，想一想： 1．粗盐的提纯实验所用的仪器有哪些？ 2．在粗盐的提纯实验中，应注意哪些问题？ 3．每步操作的目的是什么？ 4．在粗盐的提纯实验中，几次用到了玻璃棒，其作用和目的是什么？	学生思考、交流，正确把握此实验。
	实验探究	教师巡回指导	学生做粗盐的提纯实验
	实验反思	你在实验中出现了哪些问题，是什么原因造成的？你的操作符合实验要求吗？ 学生实验中存在的问题： 1．操作不熟练，液体外溅现象严重； 2．在溶解过程中，玻璃棒与烧杯碰撞严重； 3．在蒸发过程中，液体与固体的迸溅现象比较严重； 4．有些学生停止加热过早，导致最后无法将溶液蒸干；有些学生停止加热过晚，致使有固体迸溅现象。	通过出现的问题，学生立即纠正，养成良好的习惯。
	思考交流	你认为通过上述操作得到的是比较纯的氯化钠吗？可能还有什么杂质没有除去？用什么方法可以检验出它们呢？	学生思考交流，探索检验方法．
	实验验证	我们推测在提纯后的盐中含有SO42-，你能否设计一个简单的实验，验证此盐中是否含有SO42-？	学生讨论交流，完成实验，并得出结论。
	思考交流	⑴如果要除去粗盐中含有的可溶性杂质CaCl2、MgCl2及一些硫酸盐，应加入什么试剂？可参考相应物质的溶解性。 杂质 加入试剂 反应原理 硫酸盐     MgCl2     CaCl2     ⑵在实际操作中，还要考虑所加试剂的先后顺序、试剂用量，以及试剂过量后如何处理等。你设计的除去离子的方法中有没有引入其他离子？想一想可用什么方法把它们除去？ 练一练： 1．实验室进行NaCl溶液蒸发时，一般有以下操作过程：①放置酒精灯　②固定铁圈位置　　　③放置蒸发皿　④加热搅拌　⑤停止加热，余热蒸干。其中正确的操作顺序是（　　） A．②③④⑤①　　B．①②③④⑤　　C．②③①④⑤　　D．②①③④⑤
新     知     学   习
	板书	二．混合物的分离和提纯 1．过滤和蒸发－粗盐的提纯 ⑴所需仪器 ⑵操作步骤 ⑶注意事项 ⑷使用玻璃棒的做用和目的 2．SO42-的检验方法

巩固练习

1．在粗盐提纯的实验中，蒸发时正确的操作是（　　）

A．把浑浊的液体倒入蒸发皿内加热

B．开始析出晶体后用玻璃棒搅拌

C．待水分完全蒸干后停止加热

D．蒸发皿中发现大量固体时即停止加热

2．某学生使用托盘天平称食盐时，错误的将食盐放在右托盘，而把砝码放在左托盘，称得食盐的质量为15.5g(1g以下只能使用游码)。如果按正确的放法，食盐的质量应为（　　）A．15.5g    B．15.0g    C．14.5g    D．14.0g

3．将下列某物质加入适量水中，无明显热效应，则该物质是（　　）

A．固体氢氧化钠　　B．生石灰　　C．氯化钠　　D．浓硫酸

4．下列是有关实验操作的步骤和做法，不正确的是（　　）

A．粗盐提纯操作的顺序是：溶解、过滤、蒸发、洗涤

B．实验室制取氧气完毕后，应先取出集气瓶，再取出导管，最后停止加热

C．不慎将浓硫酸洒在桌上，应先用烧碱溶液中和，再用湿布抹净

D．用试管夹夹持试管时，把试管夹从试管底部往上套，夹在试管中上部

5．实验室进行过滤和蒸发时，都要用到的仪器是(    )

A．烧杯　　B．玻璃棒　　C．蒸发皿　　D．酒精灯

6．下列离子检验的方法正确的是(    )

A．某溶液 生产白色沉淀，说明原溶液中有Cl^－

B．某溶液 生产白色沉淀，说明原溶液中有SO₄^2－

C．某溶液 生产蓝色沉淀，说明原溶液中有Cu²⁺

D．某溶液 生成无色气体，说明原溶液中有CO₃^2－

7．在粗盐的提纯实验中，用到玻璃棒的实验步骤有　　　　、　　　　、　　　　。

8．过滤操作中如何做到“一贴、、三靠”？这样操作的目的是什么？

9．蒸发食盐水的操作中，什么时候停止加热？为什么这样做？

10．实验室里如何提纯含有少量CaCl₂、MgSO₄的固体食盐？简述实验步骤，并写出除杂反应的化学方程式。

备课参考

参考答案：

练一练：1．B   

2．①漏斗下端管口应紧靠烧杯内壁；②倾倒液体时应用玻璃棒引流。

巩固练习：1．D　2．C　3．C　4．C　5．B　6．C

7．溶解；过滤；蒸发。

8．“一贴”：折好的滤纸应紧贴漏斗内壁，并用少量蒸馏水润湿滤纸，使滤纸与漏斗壁之间没有气泡。“二低”：滤纸边缘应低于漏斗边缘；倒入的过滤液液面应低于滤纸的边缘。“三靠”：倾倒时，盛有过滤液的烧杯嘴应与玻璃棒相靠，使滤液沿玻璃棒流入漏斗；玻璃棒末端应与滤纸三层部分相靠，以防不慎划破滤纸；漏斗下端管口应紧靠烧杯内壁，以使滤液沿烧杯内壁流下。这样操作的目的是为了加快滤液流下，防止滤液外溅，保证过滤顺利进行。

(第3课时)

教学目标：

1．能够独立或与同学合作完成实验，并能完成实验报告和主动进行交流

　　　　　2．树立安全意识，初步养成良好的实验工作习惯

　　　　　3．通过实验培养学生的学习兴趣和严谨的实验态度

教学重点、难点

重点：蒸馏和萃取的原理、实验操作步骤及注意事项

难点：分液漏斗是否漏液的检验方法

教学环节		教师活动	学生活动
新课导入		上一节课，我们学习了粗盐的提纯，请同学们想一想，这种物质的分离方法是利用了什么原理？对于液态混合物，我们怎样将其分离呢？你能想出一些办法吗？	学生思考、讨论交流。
新 知 学     习                                     新     知     学     习	实   验   探   究	完成下面的表格： 实验 现象 1．在试管中加入少量自来水，滴入几滴AgNO3(硝酸银)溶液和几滴稀硝酸。   2．在烧瓶中加入约1/3体积的自来水，再加入几粒沸石(或碎瓷片)，按课本图1-4连接好装置，向冷凝管中通入冷凝水。加热烧瓶，弃去开始馏出的液体，用锥形瓶收集约10ml 100℃时的馏分，停止加热。   3．取少量蒸馏出的液体加入试管中，然后加入几滴AgNO3溶液和几滴稀硝酸。(得到的液体中含有Cl－吗？)   写出以上过程中的化学反应方程式：
	思 考 交 流   思   考   交 流	1．什么是蒸馏？利用的原理是什么？在蒸馏实验中用到了哪些实验仪器？ 2．在冷凝管中通入冷却水时，应怎样通入冷凝水？ 3．在蒸馏实验中，在烧瓶中加入几粒沸石(或碎瓷片)的作用是什么？ 4．目前世界各国淡水缺乏已是不争的事实，而海水相对充足，你认为能用海水蒸馏得到淡水吗？若能，你认为这种方法能用于大规模海水淡化工程吗？	学生思考交流，达成共识。 练一练：1：现有一瓶物质甲与乙的混合物，已知甲和乙的某些性质如下： 物质 化学式 熔点(℃) 沸点(℃) 密度(g/cm3) 溶解性 甲 C3H6O2 -98 57.5 0.93 可溶 乙 C4H8O2 -84 77 0.90 可溶 据此，将甲和乙相互分离的最佳方法是什么？说出你的理由。
	实   验   探   究	⑴用量筒量取10ml碘的饱和水溶液，倒入分液漏斗，然后再注入4ml四氯化碳，盖好玻璃塞。 ⑵用右手压住分液漏斗口部，左手握住活塞部分，把分液漏斗倒转过来用力振荡。 ⑶将分液漏斗放在铁架台上，静止。 ⑷待液体分层后，将分液漏斗上的玻璃塞打开，或使塞上的凹槽(或小孔)对准漏斗上的小孔，再将分液漏斗下面的活塞打开，使下层液体慢慢流出。	1．待液体分层后，你看到的现象有哪些？分液漏斗内的两层液体如何注入烧杯中？ 2．这种分离物质的方法利用的原理是什么？ 3．什么是萃取？萃取的条件是什么？在萃取实验中所用的主要仪器是什么？ 4．在用分液漏斗进行萃取实验前，你认为应该干什么？如何操作？ 练一练2：在分液漏斗里用一种有机溶剂萃取水溶液里的某物质时，静止分层后，如果不知道哪一层是“水层”，请你设计一个简单的实验进行判断。
	板书	2．蒸馏和萃取 ⑴蒸馏　　　　　　　　　　⑵萃取 ①所用仪器　　　　　　　　①所用仪器 ②实验步骤　　　　　　　　②实验步骤 ③注意事项　　　　　　　　③注意事项 ④实验报告　　　　　　　　④实验报告

巩固练习

1．某实验小组只领取下列仪器或用品：铁架台、铁圈、三角架、石棉网、烧杯、分液漏斗、酒精灯、玻璃棒、量筒、蒸发皿、圆底烧瓶、火柴。只应用上述仪器或用品，不能进行的实验操作是（）A．蒸发B．萃取C．过滤D．蒸馏

2．在实验中，为防止下列情况发生，采取的措施错误的是（　　）

A．制取蒸馏水时，为防止烧瓶内产生暴沸现象，应先向烧瓶中加入几片碎瓷片

B．在用系列实验装置制取和检验的实验中，尾气污染空气，一定要用水吸收尾气

C．用加热KMnO₄的方法制得的氧气中常带有紫色，应在靠近试管口处放一团棉花

D．在点燃甲烷气体前，为防止爆炸，应先验纯

3．有下列仪器：①烧杯；②蒸发皿；③平底烧瓶；④试管；⑤坩埚；⑥锥形瓶。其中可以用酒精灯直接加热的仪器是（　　）A．①②④⑤⑥　　B．②④⑤　　C．①③⑥　　D．④⑥

4．有下列仪器：①漏斗；②容量瓶；③蒸馏烧瓶；④天平；⑤分液漏斗；⑥量筒；⑦燃烧匙。其中常用于分离物质的仪器是（　　）A．①③④　　B．①②⑥　　C．①③⑤　　D．③④⑦

5．下列实验操作，不能用以分离提纯物质的是（  ）A．萃取　　　B．称量　　　C．蒸馏　　　D．结晶

6．下列关于混合物分离的方法中，能够分离KNO₃和NaCl的是（　　）A．溶解过滤　B．结晶　C．蒸馏　D．萃取

7．下列操作中，完全正确的一组是（　　）

①用试管夹夹持试管时，试管夹从试管底部上套，夹在试管的中上部

②给盛有液体的体积超过1/3容积的试管加热

③把鼻孔靠近容器口去闻气体的气味

④将试管平放，用纸槽往试管里送入固体粉末后，然后竖立试管

⑤取用放在细口瓶的液体时，取下瓶塞倒立放在桌面上，倾倒液体时，瓶上的标签对着地面

⑥将烧瓶放在桌上，用力塞紧塞子

⑦用坩埚钳夹取加热后的蒸发皿

⑧将滴管垂直伸进试管内滴加液体

⑨稀释浓硫酸时，把水迅速倒入盛有浓硫酸的量筒中

⑩检验装置的气密性时，把导管的一端浸入水中，用手捂住容器的外壁或用酒精灯微热。

A．①④⑦⑩　　B．①④⑤⑦⑩　　C．①④⑤⑦⑧⑩　　D．④⑤⑦⑧⑩

8．下列实验操作错误的是（　　）

A．蒸馏时，应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶支管口

B．分液时，分液漏斗中下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出

C．配制浓H₂SO₄和浓HNO₃的混酸时，应将H₂SO₄慢慢加到浓HNO₃中，并及时搅拌和冷却

D．用酒精萃取碘水中的碘

9．分离沸点不同但又互溶的液体混合物，常用的方法是　　　　　；分离固液混合物的常用的方法是　　　　　；分离两种溶解度相差很大的溶质的溶液时，常用的方法是　　　；萃取的条件是　　　　　　　　　。

10．某化学课外活动小组用海带为原料制取了少量碘水。现用CCl₄从碘水中萃取碘并用分液漏斗分离两种溶液。其实验操作可分解为如下几步：

A．把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中；

B．把50ml碘水和15mlCCl₄加入分液漏斗中，并盖好玻璃塞；

C．检验分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液；

D．倒转漏斗用力振荡，并不时旋开活塞放气，最后关闭活塞，把分液漏斗方正；

E．旋开活塞，用烧杯接收下层液体；

F．从分液漏斗口倒出上层水溶液；

G．将漏斗上口玻璃塞打开或使塞上的凹槽或小孔对准漏斗上的小孔；

H．静置、分层。

就此实验完成下列各题：

⑴正确操作步骤的顺序是(用上述各操作的编号字母填写)：　　→　　→　　→A→G   →→E→F。

⑵上述E步骤的操作中应注意：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

⑶上述G步骤的操作的目的是：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

⑷能用CCl₄从碘水中萃取碘的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　。

11．如何用最简单的实验方法，只用酚酞试液就能鉴别出浓度相同的食盐溶液、盐酸和NaOH溶液。简述其实验方法和步骤。

备课参考

参考答案：

练一练：1．蒸馏(分馏)；原因：(略)

2．取一支小试管，打开分液漏斗活塞，慢慢放出少量下层液体，往其中加入少量水，如果加水后，试管中的液体不分层，说明分液漏斗中的下层是水层，反之说明上层是水层。

巩固练习：1．CD　2．B　3．B　4．C　5．B　6．B　7．A　8．D

9．蒸馏；过滤；蒸发结晶；①某物质在两溶剂中的溶解度相差较大　②两溶剂不互溶(分层)。

10．⑴C、B、D、A、G、H、E、F

⑵使分液漏斗下端颈紧靠烧杯内壁，及时关闭活塞，不让上层液体流出。

⑶使分液漏斗内外空气相通，以保证E操作时漏斗里液体能顺利流出。

⑷CCl₄与水不互溶，且碘在CCl₄中比在水中的溶解度大得多。

11．各取少量三种未知液少许于试管中，分别滴入2滴酚酞试液，溶液显红色的原溶液为NaOH溶液，另取少许余下的两种未知液于试管中，分别向其中滴加含有酚酞试液的NaOH溶液，可使溶液红色褪去的原溶液为盐酸，余下的原溶液为食盐溶液。