高三化學總復習化學實驗教案(專業(yè)版)

　　

【正文】 可見，堅持以實驗事實為根據(jù)，在此基礎上合理、靈活地應用知識，包括從實際出發(fā)探求已有知識不能正確說明的量的關系，是一種良好的思維品質與科學態(tài)度，這應成為化學實驗學習的重要目標之一。顯然，后一種方法正確。實驗表明，葡萄糖可使溴水褪色，果糖則不能。而溴離子的檢驗試劑為硝酸銀溶液與稀硝酸，常規(guī)的加入順序為先加硝酸銀溶液。五步操作的規(guī)范要求都是為了確保所得溶液濃度準確這一定量實質。據(jù)此，被萃取物在萃取劑中應該有足夠的溶解優(yōu)勢，且萃取劑應該與原來的溶劑不互溶。實驗同時表明，在相同條件下，若用排稀鹽酸的方法收集CO2，被吸收的情況跟C2H2被水吸收的情況更為接近。現(xiàn)舉例討論如下。利用比較學習、掌握化學實驗的知識與技能，也是一種重要、有效的學習方法和思維方法。分離氯化銅與氯化鉀混合物可用此法，向溶解得到的混合液中滴加氫氧化鉀溶液至氫氧化銅沉淀完全，濾出的氫氧化銅用鹽酸溶解可重新得到氯化銅；“轉化法”，即：通過化學反應使雜質轉化為所要的物質，達到提純的目的。但因溴對人體有劇烈毒害作用，還應將接受器與尾氣吸收裝置(內放堿液)相連，以確保實驗安全。首先，反應物的狀態(tài)、性質和反應條件，是確定制備裝置的基本依據(jù)。例如，過濾是除去液體中混有不溶解固體的一種物理分離方法，其目的是將液體與不溶性固體顆粒分開。現(xiàn)舉例說明如下：1．儀器及其使用每件化學儀器都是為了解決某種實驗的需要而設計的，集中抓化學儀器的功能與特點，將有助于從總體上把握儀器及其使用方法。用排空氣法收集HCl、SONH3等刺激性氣體時，在集氣瓶口(或試管口)堵有小的脫脂棉團。接近蒸干時，要及時停止加熱，利用余熱剛好把液體蒸干，得到無水鹽。它的有效數(shù)字為二位。2．硫酸銅晶體結晶水含量的測定通過實際稱量硫酸銅晶體的質量、這些晶體受熱完全失去結晶水后的質量，求出晶體中含結晶水的質量和結晶水的質量分數(shù)，最終可以確定硫酸銅晶體的化學式。滴定時，在錐形瓶下墊一白紙。(2)焰色反應也可檢出多種離于，除前述產生焰色的K+、Na+、Ca2+外，Ba2+焰色呈草綠色，Cu2+焰色呈孔雀綠色，Sr2+焰色呈紅色等。(2)所提供的氣體檢驗法是相對的，為確證某種氣體，往往要綜合運用物質多方面的性質。一些氣體的驗滿，可使用檢驗該氣體的試劑或試紙。(見表52)選用干燥劑時，還應注意：①一些氣體可選用多種干燥劑進行干燥。一些氣體相對分子質量接近29，與相同狀況下空氣的密度相近(例如乙烯)，不易用排空氣集氣法收集到純度較高的氣體，可考慮用排水法收集。制乙烯為控制溫度，應裝有溫度計(去掉分液漏斗)。要控制好反應混合液的溫度以減少副反應。④實驗室制氯化氫常用食鹽和濃硫酸反應制氯化氫，間接加熱溫度較低，通常生成硫酸氫鈉和氯化氫。雙手緊握始端的燒瓶或試管的外壁，如不漏氣則末端導管口有氣泡冒出。加熱過程中應該用玻璃棒不斷攪拌，防止由于局部過熱，造成液滴飛濺。然后，依次進行下列操作：(1)稱取固體溶質或量取濃溶液稱取一定質量的固體溶質(如氫氧化鈉)，應先在托盤天平上稱量一干燥、潔凈的燒杯的質量，然后將固體放入燒杯，再稱它們的總質量，以獲得一定質量的固體溶質。倒完液體，立即蓋緊瓶塞，把瓶子放回原處。(5)試管夾試管夾用于夾持試管。取液后的滴管，應保持橡膠乳頭在上，不要平放或倒置，防止試液倒流，腐蝕橡膠乳頭；不要把滴管放在試驗臺上。(4)蒸發(fā)皿蒸發(fā)皿有瓷、石英以及鐵、鉑制作的，容量在20mL～120mL之間，用于蒸發(fā)、濃縮液體或干燥固體。分液漏斗的容積有50mL、100mL、250mL等幾種。1．計量儀器(1)量筒量筒的容積有10mL、50mL、100mL、250mL、500mL和1000mL等多種，其分度(最小刻度每格)、1mL、1mL、5mL、5mL和10mL。酸式滴定管不能裝堿性溶液。(2)燒杯燒杯用作較大量試劑的反應、蒸發(fā)部分液體和配制溶液，可在常溫或加熱時使用。5．存、取物質的儀器(1)試劑瓶用于貯存液體試劑。使用時，鐵夾、鐵圈和鐵架臺應在同一方向，確保重心要穩(wěn)；夾持玻璃儀器不能太緊，內側應襯上橡膠或石棉繩。如果沒有說明用量，通常取液體1～2mL，固體只需蓋滿試管底部；實驗剩余藥品不能放回原瓶，也不要隨意丟棄。要先使試管均勻受熱，再把燈焰固定在固體的部位加熱。濾紙的邊緣要比漏斗口稍低，并緊貼漏斗壁，中間不要有氣泡。(2)把分液漏斗放在鐵架臺上(圖515)靜置。②實驗室制氧氣常用氯酸鉀(二氧化錳作催化劑)或高錳酸鉀受熱分解來制氧氣。⑧實驗室制二氧化碳常用碳酸鈣(石灰石、大理石)跟鹽酸反應制二氧化碳。比較典型的有三套制氣裝置。①排水集氣法(圖519A)一般說來，不易溶于水、不跟水發(fā)生化學反應的氣體可用排水集氣法收集。②主要氣體在洗滌劑中溶解度小，不被洗滌劑大量吸收。裝置A的漏斗上沿不宜進入液面過深，以確保能發(fā)揮防上液體倒吸的作用。要設計出合理的步驟，分批認定和排除，最終將它們全部鑒別出來。(2)為了鑒定某鹽中含SO323或CO32，可以直接加酸(非氧化性酸如鹽酸)，根據(jù)放出氣體的氣味及與石灰水作用的現(xiàn)象等，判定氣體是CO2或SO2，進而確定物質中含CO32或SO32。最后，可通過有關溶液的濃度和所用體積算出被測試樣的含量或被測溶液的濃度。②滴定過程中，要小心搖動錐形瓶，確保所有滴加的液體進入瓶內溶液，不能有任何的溶液從瓶內濺出。②用酒精燈慢慢加熱硫酸銅晶體使之分解為無水鹽和水(蒸氣)的反應，因實際條件所限，很難反應很完全。在加熱過程中用玻璃棒不斷攪拌，防止液滴飛濺出來，至蒸發(fā)皿中出現(xiàn)較多晶體時，停止加熱。為了觀察實驗所發(fā)生的現(xiàn)象(如酸堿中和滴定)或通過現(xiàn)象去認識變化的過程(如氫氧化鋁的兩性)，可把試管稍微傾斜一個角度，將滴管內的液體滴入試管內反應溶液液面的試管壁上，使試劑與反應溶液逐漸接觸，以觀察反應現(xiàn)象與細微的變化過程。畫圖時，須抓住不同儀器的對稱軸線，先畫左、次畫右、再封底、后封口的順序按比例畫出它們的形狀。用來干燥氣體。因此，蒸發(fā)操作溫度的控制及攪拌，成為了該項操作順利完成的關鍵。然后，要研究產物的收集裝置。鑒于混合物的成分、狀態(tài)各異，分離提純的方法靈活、多變，系統(tǒng)地掌握物質分離提純的知識與技能，應該有相對較為完整的思路與框架。例如，為除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳，因不易找到適用的液體吸收劑，使混合氣通過高溫的金屬氧化物(CuO、Fe3O4)等，將一氧化碳氧化為二氧化碳，不失為可用的一種方法。比如，鑒別NH4Cl、(NH4)2SONaCl、Na2SO4四種物質，可先通過NH4+檢驗，將四種物質分為兩組：NH4Cl、(NH4)2SO4；NaCl、Na2SO4。在通常情況下，20℃，100KPa下，／L，／L，C2H2比CO2的溶解度大。以上各例充分證明，運用比較的方法把握相關的化學實驗，有利于提高知識、技能的遷移能力，拓展、深化和創(chuàng)新能力，并能從更高的層面掌握結構化的知識，有助于實驗知識、技能、能力各方面的協(xié)調發(fā)展與相互作用，是學習化學實驗的有效方法之一。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(fā)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，即使把汽油用濃硫酸和KMhO4的硫酸溶液反復多次洗滌，所得的無色汽油用于萃取溴水中的溴，萃取層依然會緩慢褪色；同樣地，油酸、菜油等不飽和化合物在通常條件下可與溴發(fā)生碳碳不飽和的加成反應，氯仿可與溴在光照條件下發(fā)生取代反應。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(jù)實驗目的、要求設計出合理、有序的步驟。處理好尊重事實和思維發(fā)展的關系，不僅有助于系統(tǒng)地把握和運用實驗知識技能并形成實驗能力，而且對培養(yǎng)辯證唯物主義觀點和科學方法也具有重要意義。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”。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。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。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。通常根據(jù)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(xiàn)白色渾濁，該現(xiàn)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。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。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。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(xiàn)萃取時提取物質的預期目的。(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。(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(fā)選取CO的吸收劑。區(qū)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(qū)別出來即可；鑒定的對象物質常是一種，關鍵在“定”。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。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。60℃達不到苯、硝基苯的沸點，不必加瓷片。又如，蒸發(fā)操作目的是濃縮溶液或從溶液中分離出固體溶質。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。7．化學儀器與裝置圖的畫法規(guī)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。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(guī)范讀數(shù)計量。③傾倒——將大試管內KNO3飽和溶液傾倒入已稱過的蒸發(fā)皿，然后稱量它的質量b。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。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。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。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(xiàn)渾濁或很少渾濁等現(xiàn)象，不易辨認或描述。要根據(jù)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?shù)脑噭⑼ㄟ^有序的操作和相應的現(xiàn)象，逐個將它們區(qū)別。若氣體在液體或溶液中不易溶解，可使用裝置B。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(fā)生化學反應，使雜質轉變?yōu)槌恋砘虺蔀榭扇苄晕镔|而溶解。(3)氣體的收集實驗室收集氣體有三種方法。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。此外，也可直接加熱濃氨水在實驗室制得氨氣。(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。分液是把兩種不相混溶的液體分開的操作。5．過濾過濾是除去液體中混有的固體物質的一種方法。(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。因此，使用時一定要嚴格遵照有關規(guī)定和操作規(guī)程，以確保安全。6．其他儀器(1)鐵架臺附有鐵夾、鐵圈。(2)石棉網石棉網是石棉鐵絲網的簡稱。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。滴定管有酸式滴定管和堿式滴定管兩種類型(圖52)。應該根據(jù)需要量取液體的體積大小，選用適當規(guī)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。(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。(5)坩堝坩堝用于灼燒固體。(4)藥匙藥匙大多數(shù)由塑料或牛角制成。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。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)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。對熱不穩(wěn)定的物質可采取水溶加熱的方法間接加熱。10．儀器洗滌一般用去污粉、洗衣粉洗滌。⑤實驗室制硫化氫常用硫化亞鐵和稀硫酸反應制硫化氫。(11)實驗室制乙炔常用電石跟