高中化学 11 化学实验基本方法教案.docx

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高中化学11化学实验基本方法教案

化学实验基本方法

【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、让学生树立严谨的科学探究习惯

4、通过粗盐的提纯这一涉及基本操作比较多的典型实验，复习实验原理和步骤，使学

生掌握溶解、过滤、蒸发等基本操作。

5、掌握混合物的分离与离子的检验的基本方法。

6、知道液体混合物分离和提纯的常用方法——蒸馏和萃取，能根据物质的性质设计分

离和提纯方案，并初步掌握其操作技能。

【教学重点、难点】

重点：

1、树立实验安全意识，能识别一些化学品安全标识。

2、溶解、过滤、蒸发等基本操作

3、混合物的分离与离子的检验的基本方法

4、蒸馏和萃取的实验原理以及操作过程。

难点：

1、养成良好的实验习惯。

2、溶解、过滤、蒸发等基本操作

3、混合物的分离与离子的检验的基本方法

4、蒸馏和萃取的实验原理以及操作过程。

【教学过程】

一．遵守实验室规则

要认真阅读并牢记实验室的安全规则。

二．了解安全措施

1.了解危险化学药品在存放和使用时的注意事项

危险化学药品是指会对人们造成伤害或对物件造成破坏的物质。

我们根据化学药品的危险性质把它们分类。

盛有这些化学药品的容器须贴上适当的危险警告标签。

例如：

氰化钾（KCN），白磷（P4）等

浓硫酸，烧碱等

酒精，汽油等

氯酸钾（KClO3），硝酸铵（NH4NO3）

2.药品的取用：

（1）不能用手直接接触药品，不要把鼻孔凑到容器口去闻药品的气味（特别是气体），不得尝任何药品的味道。

（2）注意节约药品，应该严格按照实验规定的用量取药品，若无用量说明，一般应该按照最小量取用：

液体取1-2ml，固体只要盖满试管底部。

（3）实验剩余的药品，既不能放回原瓶，也不能随意丢弃，更不准拿出实验室，要放在指定的容器内。

3.着火和烫伤的处理：

（1）烫伤找医生处理

（2）着火处理：

酒精等其他有机物小面积失火用湿抹布盖灭；钠、白磷失火用细沙盖灭；

因电失火要迅速切断电源，再进行灭火；大面积火灾拨打“119”；

常用灭火器：

液态CO2、CCl4灭火器：

泡沫灭火器：

干粉灭火器：

4．防有毒气体污染空气

在制备或使用有毒气体（Cl2、H2S、SO2、NO2、CO、NO）时应该在通风橱中进行。

（1）尾气处理方法：

水溶解法如：

HCl、NH3等在水中溶解度较大的气体可用水吸收。

碱液吸收法如：

Cl2、H2S、SO2、NO2等酸性气体通常用浓NaOH溶液吸收。

燃烧法如：

CH4、C2H4、C2H2、H2等可燃性气体应当点燃除掉，CO有毒，点燃除去。

（2）常见尾气处理装置：

下图

5．意外事故的紧急处理方法。

（1）玻璃割伤先取出玻璃片，再用医用双氧水擦洗后用纱布包扎。

（2）眼睛的化学灼伤，应立即用大量清水冲洗。

边洗边眨眼睛。

若为碱液，再用20%硼酸洗涤，若为酸灼伤用3%NaHCO3淋洗。

（3）浓酸溶液洒落在实验台上，应先用Na2CO3溶液或NaHCO3溶液中和，再用水冲洗擦干；少量浓酸沾到皮肤上，立即用大量水冲洗。

（4）浓碱溶液洒落在实验台上可以先用醋酸中和、再用水冲洗擦干；若滴在皮肤上，迅速再用大量清水冲洗，最后涂上20%硼酸溶液。

（5）若吸入有毒气体，中毒较轻，可把中毒者搬到通风的地方，保持温暖和安静，不能随便进行人工呼吸。

中毒较深者立即送医院。

三．掌握正确的操作方法

1．酒精灯使用

（1）使用酒精灯的注意事项：

绝对禁止用燃着的酒精灯点燃另一盏酒精灯，禁止向燃着的酒精灯里添加酒精，

用完酒精灯，必须用　灯帽　盖熄，不能用嘴吹灭。

酒精灯着火，不要惊慌应立即用湿抹布铺盖。

（2）用酒精灯给物质加热的安全注意事项：

①如果被加热的容器外壁有水，应在加热前擦拭干净，然后加热。

要垫石棉网加热的：

烧瓶、烧杯、锥形瓶，以免容器炸裂。

可直接加热的：

试管、蒸发皿、坩埚、燃烧匙。

②给试管里的药品加热，不要垫石棉网，但要先进行预热，以免试管炸裂。

若为液体，则不超过试管容积的1/3，试管倾斜45°，管口不能对着别人和自己；

若为固体，应平铺在试管底部，管口略向下倾斜，以免水蒸气冷凝倒流炸裂试管。

③烧得很热的玻璃容器不能立即用冷水冲洗，不能直接放在实验台上，不能直接用手拿。

2．胶头滴管的使用

胶头滴管正常使用时，应该垂直悬空于试管正上方。

使用胶头滴管后不能将其平放于实验桌上，以免胶头滴管的橡胶头被药品腐蚀。

3．防爆炸

可燃性气体与空气混合时，体积分数在一定范围内点燃会发生爆炸。

实验室中防爆炸主要是在点燃可燃性气体以前要验纯，如H2、CO、CH4等。

例如：

在做用H2或CO还原CuO实验时应先让H2（CO）通一会儿，将装置内空气赶尽后再加热，防止H2或CO与空气混合受热爆炸。

4．防暴沸

（1）浓硫酸的稀释要防暴沸：

将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓注入水中，边倒边用玻璃棒不断地搅拌。

若反过来则易造成液体飞溅，发生事故。

（2）加热液体时：

若在烧杯中或者蒸发皿等敞口容器中加热要搅拌，目的：

防止局部过热导致液滴或晶体飞溅

若在烧瓶或蒸馏烧瓶等小口容器中加热液体要加入沸石或碎瓷片。

5．防倒吸

（1）制备并用排水法收集氧气实验结束时，要先将导管从水槽中移出，再停止加热；

（2）在吸收一些在水中溶解度很大的气体（NH3HCl）时要防倒吸。

防倒吸的装置（见右图））

6．装置气密性的检查

微热法：

将导管末端伸入水中，用手捂住（或用酒精灯微热）试管,导管口有气泡产生，将手移开，导管末端形成一段稳定的水柱。

则气密性良好。

（如图1）

液差法：

用止水夹夹住橡皮管，从长颈漏斗向试管中注水，使长颈漏斗中的液面高于试管中的液面，且液面差不改变。

则气密性良好。

（如图2）

图1图2

【思考与交流】

（1）同学们都听过“吹尽黄沙始见金”，你知道淘金者是利用什么方法和性质将黄金从沙里分离出来的吗？

（2）如果有铁和铜的混合物,你能用哪些方法将铁铜分离?

（3）你还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？

五、混合物的分离提纯

自然界的物质绝大部分是以混合物的形式存在。

将混合物中各物质经过物理（或化学）变化，将其彼此分开的操作叫做物质的分离提纯。

分离物质提纯的方法依据是各成份性质的差别，可以是物理方法，也可是化学方法。

1、过滤和蒸发

【思考与交流】

（1）．粗盐的提纯所用到的仪器有哪些？

（2）．在粗盐的提纯实验中，应注意哪些问题？

（3）．粗盐的提纯实验的步骤是？

每步操作的目的是

（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？

小结：

1、过滤和蒸发：

（1）过滤是

过滤时应注意：

①一贴、二低、三靠；②根据实验要求不同，有时要对过滤出的沉淀物进行洗涤；

③洗涤方法是在过滤器中加蒸馏水浸没沉淀物，待其自然过滤干为一次洗涤，直至洗净为止；

④洗净的标准为取洗涤时的最后滤出液，检验其中是否含有可溶性物质。

（2）蒸发。

（注：

加热时用玻璃棒不断搅动，防止局部温度过高，造成液滴飞溅。

）

【学生活动】实验1—1：

粗盐的提纯

仪器：

天平，烧杯，玻璃棒，漏斗，铁架台，铁圈

步骤

现象

1．溶解：

称取4克粗盐加到盛有12mL水的

小烧杯中。

2．过滤：

3．蒸发：

2、物质的检验

【思考与交流】：

（1）．若粗盐中除含有不溶性的泥沙外，还含有可溶性的CaCl2、MgCl2以及一些硫酸盐等。

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？

（2）．在水溶液中NaCl和各种杂质以什么形式存在？

（3）．如何检验Mg2+、Ca2+、SO42－？

【思考与交流】：

（1）．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?

杂质

加入的试剂

化学方程式

硫酸盐

MgCl2

CaCl2

（2）．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？

小结：

如何除去物质中的杂质？

如果含有多种杂质时在除去时要注意什么问题？

六、蒸馏和萃取

首先，让我们利用实验室通过蒸馏的方法除去自来水中的杂质制取蒸馏水的实验来学习蒸馏的过程。

【板书】1、蒸馏

【引入】我们引用的自来水是纯净的水吗？

不是。

因为自来水厂使用了消毒剂氯对水进行了消毒。

使水中含有Cl―。

我们可以利用加入硝酸银溶液检验是否含有氯离子。

【实验演示】自来水中加入硝酸酸化的硝酸银溶液

【讲】有明显白色沉淀生成，证明自来水中含有氯离子。

那么，我们应该用什么方法除去自来水中的氯离子呢？

能否向上一堂课中使用化学方法，加入试剂反应除去？

（不能。

加入试剂后会引入新的杂质，达不到我们实验目的。

要想得到纯净水。

可以使用加热将水变为水蒸汽，然后再冷凝为纯净的液态蒸馏水。

）

【小结】实验室就是使用蒸馏的方法制取蒸馏水。

【投】

（1）原理：

利用互溶的液体混合物中各组分的沸点不同，给液体混合物加热，使其中的某一组分变成蒸气再冷凝成液体，从而达到分离提纯的目的。

蒸馏一般用于分离沸点相差较大的液体混合物。

（例如蒸馏含有Fe3+的水提纯其中水份，蒸馏石油提纯不同沸点的有机组分）

（2）仪器：

铁架台、酒精灯、石棉网、蒸馏烧瓶、冷凝管、温度计、胶塞、牛角管（尾接管）、锥形瓶、胶管

【实验演示】实验室制取蒸馏水

【投】（3）蒸馏时的注意事项：

a.烧瓶内液体的容积不超过2/3，烧瓶要垫上石棉网加热，烧瓶中还要加入沸石（碎瓷片）防止爆沸。

b.温度计下端水银泡应置于烧瓶支管处，测量逸出气体的温度。

c.冷凝水下口进，上口出。

d.实验开始时，先开冷凝水，后加热。

实验结束时，先停止加热，后关冷凝水。

溶液不可蒸干。

【讲】锥形瓶中的液体就是蒸馏水，我们再用硝酸银溶液检验是否含有氯离子。

【实验演示】蒸馏水加入硝酸银溶液

【投影小结实验】实验1-3实验室制取蒸馏水

实验

现象

1、在试管中加入少量自来水，滴入几滴稀硝酸和几滴硝酸银溶液。

加硝酸银溶液有白色沉淀产生，且沉淀不溶解

2、在100mL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），如图连接好装置，向冷凝管中通入冷却水。

加热烧瓶，弃去开始馏出的总分液体，用锥形瓶收集约10mL液体，停止加热

加热，烧瓶中水温升高到100℃沸腾，在锥形瓶中收集蒸馏水

3、取少量收集到的液体加入试管中，然后滴入几滴稀硝酸和几滴硝酸银溶液

加硝酸银溶液于蒸馏水中，无沉淀

【思考】

1、为什么冷却水通入方向与被冷凝蒸气流向相反？

（为了使蒸馏出的蒸气与冷却水长时间充分接触，带走尽可能多的热量）

2、为什么温度计水银球的顶端要与圆底烧瓶支管下沿处于同一水平线？

（对于蒸馏来说，只有精确控制蒸馏的温度才能达到分离提纯的目的，而蒸馏烧瓶支管口的温度正是被蒸馏变为气体某组分的温度，故温度计水银球顶端要与圆底烧瓶支管下沿处于同一水平线）

3、在日常生活中，我们应用蒸馏的方法可以将海水淡化，或制造无水酒精。

若采用蒸馏的方法分离酒精和水的混合物，先蒸馏出来的物质是什么？

（酒精沸点低，先蒸出的是酒精。

）

4、从这个实验中，大家可以看出蒸馏适用于什么类型的混合物的分离？

【投】（4）蒸馏的使用范围:

液态混合物中，沸点不同，除去难挥发或不挥发的物质。

【思考】蒸馏与蒸发的区别：

（加热是为了获得溶液的残留物时，要用蒸发；加热是为了收集蒸气的冷凝液体时，要用蒸馏）

【过渡】在日常生活中，有时我们的衣服粘了油渍，可以用汽油擦洗，这就是萃取的应用。

接下来我们学习另外的一种分离方法，叫做萃取与分液。

【板书】2、萃取

【过】我们先来认识这个新的仪器：

分液漏斗。

【展示仪器】分液漏斗的组成，分液漏斗的活塞、盖子同漏斗本身是配套的。

使用漏斗前要检验漏斗是否漏水。

方法为：

关闭活塞，在漏斗中加少量水，盖好盖子，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，看是否漏水

【投】

（1）定义：

利用某溶质在互不相溶的溶剂中的溶解度不同，用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂组成的溶液中提取出来，在利用分液的原理和方法将它们分离开来。

【讲解＋实验演示】我们通过实验来解释萃取的定义，我们知道碘单质在水中的溶解度不大，碘水呈黄棕色。

碘是溶质，水是溶剂。

取10ml饱和碘水，倒入分液漏斗中。

接着，按照萃取的定义，我们要用另一种溶剂加把溶质碘从碘水中提取出来，这另外一种溶剂的选择要符合一些条件，

【投】

（2）萃取剂的选择：

a.溶质在萃取剂的溶解度要比在原溶剂（水）大。

b.萃取剂与原溶剂（水）不互溶。

c.萃取剂与溶液不发生发应。

【讲解＋实验演示】那么，我们根据这些条件可以选择了四氯化碳，由于碘在四氯化碳的溶解度比较大，所以我们加入4ml就可以了，进行振荡。

请大家注意振荡的操作：

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，注意放气怎么（强调放气的重要性）。

振荡后将分液漏斗放在铁架台上静置。

【讲解】静置后，大家发现漏斗中的液体分为两层，下层为紫红色，这一层为碘的四氯化碳的溶液。

上层溶液颜色变淡了，证明碘水中的碘已经被萃取到四氯化碳中了，达到了碘和水分离的目的，这就是萃取。

【引导】大家想想，萃取后，如何分离？

比如汤上面的油层是怎样弄走的？

（勺子舀，吸管吸，。

。

。

。

。

）

【讲】我们试想一下，可不可以想办法使汤使下面流走，让油刚好留在容器中。

容器下面有通道，汤从下面流走，在汤刚好流完时，关闭通道，这样汤和油不就分开了吗，这正好符合分液漏斗的结构。

【板书】3、分液

【讲解＋实验演示】最后一步，就是把四氯化碳层和水层分开，这就是分液。

首先，打开盖子（塞子），为什么？

（平衡大气压）将活塞打开，使下层液体慢慢流出。

漏斗下端口靠烧杯壁。

上层液体从上口倒出，为什么？

（防止上层液体混带有下层液体）

【投影总结】

（1）定义：

把两种互不相溶的液体（且密度不同）分开的操作

【板书】萃取与分液的步骤：

a.检验分液漏斗是否漏水

b.加入溶液，加入萃取剂，振荡

c.静置分层

d.分液

【小结】通过这个实验，大家要掌握的是萃取剂的选择（三个条件），以及掌握萃取与分液的操作步骤。

（