高三化學總復習化學實驗教案(完整版)

　　

【正文】 鹽水洗滌含氯化氫的氯氣時，氯化氫大量溶于鹽水中，氯氣不易溶于飽和食鹽水，從而達到去除雜質氣體的目的。此法可用于收集氧氣、氯氣、氯化氫、二氧化碳、二氧化氮、二氧化硫和硫化氫等氣體。排水集氣法可用來收集氧氣、氫氣、一氧化氮、一氧化碳、甲烷、乙烯和乙炔等氣體。該裝置的燒瓶有時可用廣口瓶代替。①加熱固體制氣體的裝置(圖517A)常用大試管和單孔橡皮塞組成的反應容器。(11)實驗室制乙炔常用電石跟水反應制乙炔CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑反應很激烈，要控制好水量，最好逐步加入水，使放出乙炔的速度相對較穩定。CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑不能用硫酸與碳酸鈣反應制二氧化碳，這是因為硫酸鈣的溶解性小，附在碳酸鈣表面，反應難以持續進行。⑤實驗室制硫化氫常用硫化亞鐵和稀硫酸反應制硫化氫。2KClO3 2KCl+3O2↑2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑此外，過氧化氫(H2O2)在二氧化錳催化下分解，也可作為實驗室制氧氣的一種簡便方法。10．儀器洗滌一般用去污粉、洗衣粉洗滌。(3)待分液漏斗內液體分層后，左手旋動活塞，使塞孔與漏斗頸小口重合，下層液體從漏斗管流出，適時關塞，上層液體從漏斗上口倒出。對熱不穩定的物質可采取水溶加熱的方法間接加熱。(2)過濾的方法(圖511)把過濾器放在鐵架合的鐵圈上，調整高度，使漏斗下端的管口靠緊燒杯內壁，使濾液沿燒杯壁流下。(2)配制溶液將稱得的固體溶質或量取的濃溶液放入盛有適量蒸餾水的燒杯中攪拌、溶解、冷卻。(4)給試管里液體加熱時，液體體積最好不要超過試管容積的1/3，應使試管傾斜一定角度(約45176。使用滴管滴加液體時，應把它懸空放在燒杯上方，不要接觸燒杯壁，以免沾污滴管或造成試劑的污染。②固體藥品的取用取用固體藥品一般用藥匙。二、化學實驗基本操作中學化學實驗基本操作，是化學實驗技能的基礎。(2)研缽研缽(圖57)用于研磨固體物質。(4)藥匙藥匙大多數由塑料或牛角制成。容量有30mL、60mL、125mL、500mL和1000mL多種規格。(5)坩堝坩堝用于灼燒固體。燒杯的容積有500mL、100mL、250mL、500mL和1000mL等幾種，燒杯外壁擦干后方可用于加熱；加熱時應放置在石棉網上，盛放液體的容量通常不超過容積的1/3。(3)蒸餾燒瓶蒸餾燒瓶(圖54)用于常壓下蒸餾液體，也可作反應容器。堿式滴定管不能裝與橡膠發生反應的物質(如氧化性物質)。應該根據需要量取液體的體積大小，選用適當規格的量筒；量取液體時，以液面的彎月形最低點為準；量筒不能加熱，不能作反應容器。現對這些儀器的名稱、規格、用途和操作要領分述如下。滴定管有酸式滴定管和堿式滴定管兩種類型(圖52)。(2)分液漏斗分液漏斗(圖53)用于分離不相混溶的液體混合物，也可用于向反應容器中滴加液體。3．可加熱的儀器(1)試管試管用作少量試劑的反應容器，在常溫或加熱時使用。加熱時，應隔石棉網間接加熱；使用時(制氣體或有機合成等)，應固定在鐵架上，燒瓶夾應墊石棉繩或套橡皮管。(2)石棉網石棉網是石棉鐵絲網的簡稱。(3)膠頭滴管滴管是用來吸取少量試劑的一種儀器。6．其他儀器(1)鐵架臺附有鐵夾、鐵圈。干燥器不能加熱，欲干燥的溫度較高的物質，需經冷卻才能移入干燥器；長期連續使用時要及時更換干燥劑。因此，使用時一定要嚴格遵照有關規定和操作規程，以確保安全。然后拿起瓶子，標簽向著手心，瓶口緊挨著試管口，使藥液緩緩倒入試管。(2)如果被加熱的玻璃容器外壁有水，應擦干凈，然后加熱，以免容器炸裂。4．溶液的配制配制一定體積、一定物質的量濃度某物質的溶液，首先要根據所配溶液的體積與濃度，計算出應稱取固體溶質的質量或應量取濃溶液的體積。5．過濾過濾是除去液體中混有的固體物質的一種方法。蒸發皿中放液體的量不應超過容量的2/3，蒸發時可隨時添加液體。分液是把兩種不相混溶的液體分開的操作。由左到右連接成整套裝置：(2)氣密性檢驗把連接好的儀器裝置的末端導管插到水中。(1)反應物和反應原理①實驗室制氫氣常用鋅跟鹽酸或稀硫酸反應制氫氣。多余的氯氣必須用NaOH溶液吸收，以免污染空氣和使人受到毒害。此外，也可直接加熱濃氨水在實驗室制得氨氣。⑩實驗室制乙烯常用無水乙醇和濃硫酸共熱來制乙烯。一氧化氮在空氣中迅速氧化成二氧化氮，因此，必須用排水集氣法收集一氧化氮。容器內產生氣體較快、壓強較大，有時通過分液漏斗不易滴入液體，可在分液漏斗下端套一小試管形成液封，即可順利加入液體。(3)氣體的收集實驗室收集氣體有三種方法。為保證氣體的純度，氣體的導管口應接近集氣瓶底，盡量把瓶中的空氣排盡。在選用洗滌劑(某種溶液)時，應該確保做到以下兩點：①洗滌劑中的溶質能跟雜質氣體發生化學反應，使雜質轉變為沉淀或成為可溶性物質而溶解。即：堿性氣體不能用酸性干燥劑；酸性氣體不能用堿性干燥劑；還原性氣體不能用常溫下能氧化它的氧化劑作干燥劑。若氣體在液體或溶液中不易溶解，可使用裝置B。又如，可用燃著的木條放在收集二氧化碳的集氣瓶口處，如果燃著的木條熄滅，表明二氧化碳已集滿。要根據待鑒別物質的組成、結構的不同而造成性質上的差異，選用適當的試劑，并通過有序的操作和相應的現象，逐個將它們區別。其它三種氣體則可根據燃燒只生成水、只生成二氧化碳和既生成水又生成二氧化碳的實驗事實，區別出氫氣、一氧化碳和甲烷(氣態烴)。一般說來，若待析的若干種離子中有SO42，因Ag2SO4微溶于水，當Ag+和SO42濃度均較大時，可以析出一些不溶物，當Ag+和SO42濃度較小時，可能出現渾濁或很少渾濁等現象，不易辨認或描述。在包括以上各種離子在內的多種離子的鑒別中，若先使用NaOH溶液(必要時可加熱)，一次檢出幾種離子，再用其它方法鑒別與NaOH溶液不反應的離子，整個問題可以較快解決。定量實驗應該做到：準確運用化學實驗基本操作技能，使實驗結果在該實驗設備條件下達到相對準確，減少誤差；對實驗操作引起的誤差或失敗的原因作出客觀的判斷與合理的解釋；能夠將以上定量實驗的思想與方法，適當遷移運用到某些類似的定量實驗中去，解決一些原理和操作較簡單的定量問題。用堿式滴定管或移液管量取一定體積的未知濃度的NaOH溶液，放入錐形瓶中，并加入少量適當的酸堿指示劑(例如2～3滴無色酚酞試液)，振蕩、搖勻。為此，應特別注意以下幾點：①滴定管不能漏水，酸式滴定管的活塞應該轉動靈活。取兩次或多次測定數據的平均值去計算待測試樣的含量或待測溶液的濃度。⑤計算結晶水質量=硫酸銅晶體和瓷坩堝的質量無水硫酸銅和瓷坩堝質量(2)結晶水含量測定實驗應注意的幾個問題①托盤天平只能用于粗略的稱量。③用托盤天平“準確稱量”2g硫酸銅晶體。③傾倒——將大試管內KNO3飽和溶液傾倒入已稱過的蒸發皿，然后稱量它的質量b。②蒸發過程要控制好溫度，充分攪拌，避免蒸發時液滴濺出。此外，容量瓶、移液管等量一定體積液體的儀器，均可參照以上規范讀數計量。這是因為可燃性氣體混入空氣后，達到爆炸極限時點火有爆炸的危險。7．化學儀器與裝置圖的畫法規范(1)化學儀器和裝置圖是用來表示儀器的形象、裝配、組合、操作的示意圖，只要求畫幾何平面圖，一般不必畫立體圖和把玻璃儀器的反光部分影示出來。實現知識的系統化、結構化，抓住每類實驗知識、技能內在的特點與本質，從整體上進行把握，這既是一種思維能力，又是一種有效的學習方法。仍以溫度計為例，從量程看，使用酒精溫度計不能測量170℃的溫度，以使用水銀溫度計為宜；由于溫度計貯存液體的玻璃球體材料易碰碎，若以它兼作攪拌用是不正確的。只有在理解和整體把握基礎上的強化訓練，才能高效地提高化學基本操作技能。又如，蒸發操作目的是濃縮溶液或從溶液中分離出固體溶質。其中，反應原理和產物的性質是核心，深刻理解有關的原理和性質，可以成為把握物質制備的關鍵。60℃達不到苯、硝基苯的沸點，不必加瓷片。若制備液溴，最好將接受器放在冰水中冷卻，使溴蒸氣較充分地冷凝成液溴。4．物質的分離提純混合物中各組成成分的分離和含雜質的不純物的提純(除雜質)，是一類重要的化學實驗技能。分離鋅和銅的混合物可用此法；“沉淀法”，即：先將混合物溶解制成溶液，加入某種試劑使其中一種物質沉淀，分出沉淀后，向沉淀中加入某種物質使之重新變為原來的物質。例如，為除去一氧化碳中混有的二氧化碳，可使混合氣體通過盛有氫氧化鈉溶液的洗氣瓶，二氧化碳轉化為碳酸鈉進入溶液，一氧化碳不溶解，達到提純的目的。在化學實驗中，很多事物、概念、原理、操作具有可比性，具有內在的聯系和區別。區別物質，不一定要對物質的所有組成元素(原子或離子等)進行全面檢驗，只要能用化學實驗區別出來即可；鑒定的對象物質常是一種，關鍵在“定”。2．比較相關的化學實驗一些相關的化學實驗，不論從實驗原理、實驗裝置或實驗操作等方面，只要具有內在的聯系，又要具有可比性，適當運用比較的方法，可將已有實驗知識、技能遷移到解決新情境中的新問題，或者，對原有的化學實驗拓展、加深，形成更為完整的知識結構。(3)CO和C2H4比較，它具有毒性，這就要求CO性質實驗裝置的尾氣不得逸入空氣，又由于CO的化學性質決定，尾氣的處理可以使用在尖嘴處點燃使之轉化為CO2，不必刻意開發選取CO的吸收劑。故相同之下，C2H2可用排水法收集，CO2則最好不同排水法收集。(3)基本結論與氣體收集方法的總結實驗事實和理論探討表明：通常情況下可以用排水集氣法收集乙炔，不使用排水集氣法收集二氧化碳；二氧化碳在水中的溶解度和溶解速率都不很大，如果不是精密實驗，二氧化碳既可用排水集氣法收集，也可考慮用排水集氣法收集；在較精密的實驗中，為了減少二氧化碳的溶解，可采取排稀酸或排溫熱水的方法收集。萃取實質是利用被萃取物在萃取劑和原來溶液的溶劑中溶解能力的明顯差異，使被萃取物依據一定的分配比率，大量地轉入萃取劑中以達到從較稀的溶液中提取物質的目的。這是由于明顯的萃取過程和明顯的化學反應過程在同時進行，其實質已與我們所界定的單純溶解的萃取過程不能一概而論，加入這些物質并不能實現萃取時提取物質的預期目的。配制一定體積、一定物質的量濃度的某溶液的過程分為五步：稱量；溶解；轉移；定容；搖勻。若用比較精密的分析天平，儀器誤差較小(如可稱準至103g或104g)，那么，敞口稱量時因氫氧化鉀潮解使實際稱得的氫氧化鉀質量小于理論值，氫氧化鉀物質的量小于所需值，這種稱量方法造成的誤差則不能允許。由于溴乙烷的水解或消去一般在過量堿性溶液中進行，且通常反應未必進行完全，事實上轉化后的溶液仍呈堿性。如果在一定思辯基礎上得到的結論不符合事實，那么，必須修訂原有的認識，從新的理論層面加以考察，使理論說明符合實際。類似地，對葡萄糖和果糖、乙醇、乙酸等能否跟溴反應、能否使溴水褪色，如果沒有找到適于遷移運用的知識去推斷，可先做實驗，進行觀察，再分析原因。通常根據已有知識，可確定苯酚鈉溶液和石灰水通入適量二氧化碳會出現白色渾濁，該現象的產生是由于生成的苯酚和碳酸鈣微溶或難溶于水所致。既然強調用無水醋酸鈉與堿石灰共熱制甲烷，此反應不能有水，而醋酸鈉晶體含水，使用醋酸晶體與堿石灰共熱必不能制得甲烷；二是做醋酸鈉晶體與堿石灰共熱的實驗看實驗結果。即：2NO+O2 2NO2　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (1)3NO2+H2O 2HNO3+NO　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (2)(1)3+(2)2 得到：4NO+3O2+2H2O 4HNO3已知NO與O2體積比(物質的量之比)為1∶1， 每4體積NO與4體積O2共8體積的混合氣體充分作用后余1體積O2，剩余氣體體積約為原體積的1／8。但是，實際上存在著前述平行反應、后續反應，不可能按物質的量之比為4∶1全部轉化為硝酸，必有氧氣剩余，命題時希望得到OL的答案不符合事實，其它備選的體積值也無推斷的合理依據，因此，這是一個科學性有待商討的問題，如果允許回答“尚有一定體積的氧氣剩余”則比較合理。完成這樣的任務，不僅要求有扎實的實驗知識和熟練的實驗技能技巧，還要能夠從題目。五、簡單化學實驗方案的設計運用化學實驗知識和技能設計簡單實驗方案，是綜合能力和遷移能力的具體體現。對于上述實驗的事實必須承認和尊重，對于設置的答案應予否定，對于不符合上述推斷的原因應從原理上找到合理的解釋。大量實驗表明，醋酸鈉晶體與干燥的堿石灰混合共熱能夠順利制得甲烷，只是用無水醋酸鈉效果會更好。許多化學用書把苯酚的溶解性敘述為：“苯酚在水里溶解度不大”或“苯酚微溶于水”。葡萄糖是醛糖，它與溴水的反應，不難從醛糖的還原性和溴水(類比氯水)的氧化性去認識。處理好尊重事實和思維發展的關系，不僅有助于系統地把握和運用實驗知識技能并形成實驗能力，而且對培養辯證唯物主義觀點和科學方法也具有重要意義。但是，此時轉化后溶液中有大量氫氧離子存在，發生反應產生氧化銀沉淀，且其顏色明顯干擾對溴化銀黃色沉淀的觀察，增加中和轉化后溶液的堿性這一中間環節是必要的。3．正確實驗操作步驟與順序的確定對于多步完成的實驗，如物質制備、混合物分離、物質的檢驗等，一方面應能依據實驗目的、要求設計出合理、有序的步驟。一定物質的量的某種固體溶質是通過稱量溶質的質量獲得的，應該嚴格按照天平使用規則和稱量固體的操作要求進行；溶解、轉移和定容的操作要領與細節，例如溶解時小心攪拌、防止濺失，轉移時沿玻璃棒小心傾倒和多次用適量水潤洗配溶液的燒杯內壁，仔細按規范要求定容等，均是為了使全部溶質進入所配的溶液，并準確控制所得溶液的體積，從而得到指定濃度的溶液；搖勻則是為了使所得溶液各個部分的濃度達到均勻，可避免加水稀釋時上下濃度不同造成實際取出的溶液濃度不符合要求。直餾汽油中的芳香烴如苯的同系物，在光、熱條件下跟溴可發生側鏈上的取代反應；教科書中所提到的“無色汽油”，如果是指無鉛汽油，或者含不飽和烴、或者含苯的同系物，或兼而有之，因此