高考化学二轮复习精品资料 专题16 化学实验基础教学案(教师版)

高考化学二轮复习精品资料专题16 化学实验基础教学案
(教师版)
2013高考化学二轮复习精品资料专题16 化学实验基础教学案（教
师版）
化学实验基础是历年高考的必考内容，题型主要为选择题和填空题。

考查的内容主要涉及实验安全常识、试剂的存放和使用、仪器的使用、溶液的配制、试纸的使用、装置气密性检查以及沉淀、仪器的洗涤等。

题中既有常见仪器(如量筒、托盘天平等)规格和使用方法的认识，又有正误操作(如溶液的配制)的辨析或处理，还有具体实验操作(如气密性检查、溶解、过滤等)方法的叙述等。

根据实验要求恰当地选用仪器，将常见仪器另作他用(如干燥管用于防倒吸装置等)，根据物质的性质，在特殊装置、特定条件下进行非常规操作，这些也可能成为高考命题的新动向。

物质的制备?分离?提纯和检验是高考化学实验部分的重点,也是热点?此类问题可以考查学生对元素化合物知识的掌握?应用能力,也能考查学生对物质的制备?分离?提纯和检验原理的理解?实验操作的规范性及实验现象的观察?描述能力?从高考的内容和形式上看,物质的制备?分离?提纯及检验可以独立考查,也可以综合考查;可以以选择题的形式出现,也可以渗透到综合实验中;可以以课本中实验为素材进行考查,也可以以生活?生产?科技和环境问题为素材进行考查? 【知识网络构建】
【重点知识整合】
考点1 常用化学实验仪器 1.常用化学实验仪器分类 (1)可加热的仪器
①可直接加热的仪器,如试管?坩埚?蒸发皿?石棉网?燃烧匙?玻璃棒?铂丝等?
②可间接加热(如垫石棉网加热?水浴加热等)的仪器,如烧杯?圆底烧瓶?平底烧瓶?蒸馏烧瓶?锥形瓶等
(2)用于计量的仪器
①测量物质质量的仪器
托盘天平(有砝码?镊子与之配套)? ②测量液体体积的仪器 a.粗测仪器:量筒?量杯?
b.精测仪器:滴定管(有酸式和碱式)?容量瓶?移液管? ③测量物体温度的仪器:温度计? (3)用于物质分离的主要玻璃仪器①分液:分液漏斗?烧杯? ②过滤:普通漏斗?玻璃棒?烧杯?
③液体蒸发:蒸发皿(有玻璃质的,也有瓷质的)?玻璃棒?蒸馏烧瓶(必要时配备温度计?冷凝管?牛角管)?酒精灯?
(4)物质储存仪器
①储存气体:集气瓶?储气瓶?
②储存固体:广口试剂瓶,它又分为无色玻璃瓶和棕色玻璃瓶,磨口玻璃瓶和塑料塞瓶,塑料瓶?
③储存液体:细口试剂瓶,又分为无色和棕色试剂瓶;滴瓶?
(3)集气瓶:广口瓶中盛有空气,若A进B出,可收集密度比空气大的气体,如CO2,若B进A出,可收集密度比空气小的气体,如H2?
(4)安全瓶:在气体的制取与性质验证实验中连接该装置(瓶中不盛放任何物质),可有效地防止倒吸,起安全瓶的作用(此时广口瓶中A管长度同B管)?
考点2 化学实验基本操作 1.药品的取用取用药品粉末使用仪器药匙(或纸槽) 2.试纸的使用
(2)使用方法
镊子平固体药品块状一定量托盘天胶头滴管倒 (或移液管) 少量液体药品多量一定量用试剂瓶倾量筒、滴定管
①检验液体:取一小块试纸放在表面皿或玻璃片上,用蘸有待测液的玻璃棒(或胶头滴管吸取待测液)点在试纸中部,观察试纸颜色变化?
②检验气体:一般先用蒸馏水把试纸润湿,粘在玻璃棒的一端,并使其接近盛气体的试管(或集气瓶)口,观察颜色变化?
3.物质的溶解 (1)固体的溶解
②对极易溶于水的气体(如:NH3?HCl?HBr等),气体导管口只能靠近液面,最好导管口连接一倒置的漏斗,并使漏斗边缘同时贴靠在液面上,这样可以增大气体
的吸收率,减少气体的逸出,同时也避免出现液体倒吸的现象(如上图中B和C)?
(3)液体的溶解
用量筒分别量取一定体积的被溶解的液体和溶剂,然后先后倒入烧杯里搅拌而溶解?但对于溶解放热较多的实验,往往先倒入密度较小的液体,再沿烧杯内壁缓缓加入密度较大的液体,边倒边搅拌?比如浓硫酸稀释和浓硫酸与浓硝酸混合互溶的实验,一定要将浓硫酸加入水中或浓硝酸中,千万不能相反加入,以免造成局部液体混合放热沸腾而使酸液飞溅?
4.物质的加热
试管?坩埚?蒸发皿?燃烧匙可用灯焰直接加热,烧杯?烧瓶等仪器要垫石棉网加热?对某些温度不超过100℃的实验,为了受热均匀且便于控制反应的温度,则要用水浴加热?
加热时,受热容器外壁不能有水,以防止受热不均而破裂?给试管里的固体加热,应将管口略微向下倾斜,以防形成的水滴倒流至管底而引起试管破裂?操作时,先将试管均匀受热再将火焰固定加热盛有固体的试管底部?给盛有液体的试管加热,要使管口向斜上方倾斜(约45°),试管口不能对着人?
5.仪器的洗涤
(1)标准:仪器内壁附着的水既不聚成水滴,也不成股流下时,表示仪器已洗干净? (2)若附着不易用水洗净的物质时,应选用不同的“洗涤试剂”洗涤,然后用水冲洗干净(原则是使不溶物转化成可溶物再洗)?
①启普发生器气密性检验如图Ⅱ所示,关闭活塞K,向球形漏斗中加水,使漏斗中的液面高于容器内的液面,静置片刻液面不变,证明启普发生器气密性良好?
②如图Ⅲ所示,检验其气密性采用液差法,具体操作是:连接好仪器,向C管中注入适量水,使C管液面高于B管液面?静置片刻,若液面保持不变证明装置不漏气?
(3)液封法
如图Ⅳ所示,检验此装置气密性:关闭弹簧夹K,向长颈漏斗中加入水浸没长颈漏斗下端管口,再继续向漏斗内加水,使漏斗颈内液面高于试管内液面,形成一段水柱,若水柱在较长时间内不下降,证明此装置不漏气(也可打开K,从导管a处吹
气使长颈漏斗下端形成一段水柱)?对于较复杂的实验装置检验其气密性,可采用分段检查(因具体装置而异)?
考点3 试剂的保存类别试剂钠、钾保存方法原因易燃剂有机溶剂(乙醇、汽油、保存在冷暗处，严禁与火种接触，更不能与燃爆剂、氧化剂易燃，遇火或氧化剂易爆炸苯、甲苯、乙酸乙酯等) 混合贮存浓硝酸用棕色瓶装，贮存在冷暗处见光、受热易分解，易挥发易被空气氧化，与水剧烈反浸放在煤油中，隔绝空气保存应，放出易燃易爆的氢气密封保存强腐浓硫酸密封保存在冷暗处蚀剂浓盐酸氢氧化钾、氢氧化钠溶用橡皮塞密封于玻璃瓶内液其他考点4 化学实验安全
化学实验设计方案要遵循安全性原则的主要体现氢氟酸液溴保存在塑料容器中有强吸水性、脱水性、腐蚀性易挥发，蒸气有强的腐蚀性易潮解，易吸收空气中的二氧化碳而变质能与玻璃发生反应采用水封法，不可用橡胶塞有毒，易挥发 (1)防止爆炸。

点燃气体前，一定要先检验气体的纯度。

(2)防止倒吸引起爆裂和防止污染。

加热制备气体并将气体通入溶液中的实验，要防止因反应容器内压强锐减而造成液体倒吸入热的反应容器内。

为此，要注意以下几点：
①加热尽可能均匀；②在反应容器后加一个安全瓶；③防止有害气体污染空气。

有毒气体如Cl2、HCl、H2S、SO2、NO2等气体，用强碱溶液吸收；CO点燃除掉；NO先与足量空气混合后再通入碱溶液中；H2和其他可燃性气体，如气态烃虽无毒性，但弥散在空气中有着火或爆炸的危险，应当点燃除掉；NH3用浓硫酸吸收；制备有毒气体的实验应在通风橱内进行。

(3)防止暴沸。

在反应容器中要放一些碎瓷片。

(4)防泄漏：防气体泄漏主要是检查装置的气密性；防液体泄漏主要检查滴定管、分液漏斗、容量瓶是否漏水及其处理。

(5)防堵塞：如加热KMnO4制O2，细小的KMnO4粉末可能引起导气管堵塞，要在试管口放一团棉花。

(6)防挥发：防止挥发的方法有密封、液封、冷凝回流等。

(7)防中毒：化学药品可通过呼吸道、消化道、五官以及皮肤的伤口侵入人体引起中毒。

实验中应注意采取合理的措施，尽量在通风处进行。

分析选择尾气吸收方法的依据是:使有害气体反应掉,同时不能再产生有害气体,主要方法有:①可燃性气体可采用“火封法”(即通过点燃使其燃烧掉,如CO?CH4?C2H4?C2H2等气体);②水溶性大的气体可采用“水封法”(即将该气体通入水中,如HCl?NH3等气体);③酸性气体可采用“碱封法”(即用碱液吸收该气体,如SO2?Cl2等气体);④H2S气体可用CuSO4溶液吸收等?实际上,根据需要,可将“空气”?“水”替换掉,可选择其他气体或液体进行收集?
2.气体的收集方法
有关集气装置问题,要弄懂使用装置的原理:①难?微溶于水的用排水集气法;②密度大于空气的用向上排空气法,密度小于空气的用向下排空气法,要注意密度与空气接近的(如C2H4等)或易与空气中O2反应的(如NO等)不宜用排空气法;
③有毒气体一定要注意带尾气处理装置?必要时,如NO?N2?CO等用气袋?球胆之类密封收集?下图是各种气体的收集装置,请同学们认真分析其原理?
考点6 物质的分离与提纯
1.物质的分离与提纯要遵循如下原则:(1)不增:即不能引入新的杂质;(2)不减:不减少被提纯或分离的物质;(3)易分离:采用的方法应使被提纯或分离的物质与其他物质易于分离;(4)易复原:如果在分离或提纯过程中,被提纯或分离的物质转变为其他物质,应能够采取适当的方法将其恢复为原物质?对混合物进行分离和提纯时常用的物理方法有:过滤?结晶?升华?蒸发?蒸馏(分馏)?分液?萃取?渗析和盐析等?
2.物质的分离与提纯方法方法适用范围仪器装置注意事项
过滤不溶性固体与液体的分离失①要“一贴二低三靠”②必要时要洗涤沉淀物③定量实验的过滤要无损混合物中各组分结晶在溶剂中的溶解重结晶度随温度的变化不同混合物中某一成分在一定温升华度下可直接变为气体，再冷却成固体烧杯及过滤装置①一般先配较高温度的溶液，然后降温结晶②结晶后过滤，分离出晶体 (升华物质的集取方法不做要求) 蒸发分离溶于溶剂中的
溶质①溶质不易分解、不易水解、不易被氧气氧化②蒸发过程应不断搅拌③近干时停止加热，余热蒸干①温度计水银球在蒸馏烧瓶支管口处②加沸石(或碎瓷片) ③注意冷凝管水流方向应下进上出④不可蒸干利用沸点不同分蒸馏离相互溶解的液分馏体混合物分液两种互不相溶的液体的分离上层液体从上口倒出，下层液体从下端放出溶质在两种萃取互不相溶的溶剂中的溶解度不同一般在分液漏斗中进行①萃取后要进行分液②对萃取剂的要求：与原溶剂互不相溶、不反应；溶质在其中的溶解度比在原溶剂中的大；溶质不与萃取剂反应；两溶剂密度差别大③萃取后得到的仍是溶液，一般再通过分馏等方法进一步分离用半透膜使离子或小分子从渗析胶体中分离出来(提纯胶体) 要不断更换烧杯中的水或改用流水，以提高渗析效果
利用某些物质在加某些无机盐盐析时，其溶解度降低而凝聚的性质来分离物质考点3 物质的检验
烧杯、玻璃棒以及过滤仪器①注意无机盐的选用②少量盐能促进蛋白质的溶解，重金属盐使蛋白质变性③盐析后过滤 1.物质检验的分类及一般要求
中学化学中有关物质的检验通常有鉴定?鉴别和推断三类?它们的共同点是:依据物质的特殊性质和特征反应,选择适当的试剂和方法,准确观察反应中的明显现象,如颜色的变化?沉
物质检验的一般要求:
(1)反应要有良好的选择性,反应速率要快?
(2)反应要有明显的外部特征(如溶液颜色变化):常见带颜色物质或离子有氯水?溴水?碘水?Fe?Fe?Cu?MnO4?Fe(SCN)3;沉淀的生成和溶解,如
AgCl?BaSO4?BaCO3?H2SiO3?Al(OH)3?Fe(OH)3?Mg(OH)2?气体的产生:酸性条件下产生的气体有Cl2?HCl?SO2?NO2?NO?CO2?H2等,碱性条件下产生的气体为NH3?
(3)要排除干扰物质的影响? 2. 常见气体的检验气体检验方法有关的反应方程式①2KI＋Cl2=2KCl＋I2(淀粉遇I2变①使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝
Cl2 ②通入AgNO3溶液中产生白色沉淀②Cl2＋H2O=HCl＋HClO HCl＋
AgNO3=AgCl↓＋HNO3 ①能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 NH3 ②用蘸浓盐酸的玻璃棒靠近，能生NH3＋HCl=NH4Cl 成白烟①用蘸浓氨水的玻璃棒靠近，能生①
NH3＋HCl=NH4Cl HCl 成白烟②HCl＋AgNO3=AgCl↓＋HNO3 ②通入AgNO3溶液生成白色沉淀蓝) 3+
2+
2+
-
①通入澄清石灰水中，使溶液变浑浊 SO2 ②通入品红溶液，使溶液褪色，加
②SO2有漂白性热，又变红色①能使燃着的木条熄灭 CO2 ②使澄清石灰水变浑浊 NO 无色气体，在空气中变红棕色①红棕色、有刺激性气味的气体②能使蓝色石蕊试纸变红 NO2 ③溶于水后生成无色气体和无色溶液
3．阳离子的检验：离检验试剂子 H Na ＋＋①SO2＋Ca＋2OH=CaSO3↓＋H2O 2＋－Ca＋2OH＋CO2=CaCO3↓＋H2O 2＋－2NO＋O2=2NO2 3NO2＋H2O=2HNO3＋NO 实验现象溶液变红火焰呈黄色①先生成白色沉淀，很快变为灰绿色，最后变为红离子方程式石蕊试液焰色反应①Fe＋2OH＝Fe(OH)2↓①NaOH溶液 Fe ②KSCN溶液、氯水②加KSCN溶液不变色，③K3[Fe(CN)3]溶液加氯水后便红色③生成蓝色沉淀①Fe＋3OH＝Fe(OH)3↓ Fe ②KSCN溶液 Cu ＋2＋3＋3＋
－3＋2＋2＋－4Fe(OH)2＋2H2O＋O2＝褐色 4Fe(OH)3 ②2Fe＋Cl2＝2Fe＋2Cl Fe＋SCN＝［Fe(SCN)］－2＋2＋3＋－①NaOH溶液①出现红褐色沉淀②溶液呈血红色蓝色沉淀无色有刺激性气味的气＋2＋② Fe＋SCN＝［Fe(SCN)］ Cu ＋2OH＝Cu(OH)2↓ NH4＋OH －△ 2＋－3＋－NaOH溶液 NH4 与NaOH溶液混合加 NH3↑＋H2O
热，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体 Mg 加过量NaOH溶液 2＋体，试纸变蓝有白色沉淀生成生成的白色沉淀，继续加Mg＋2OH＝Mg(OH)2↓ Al＋
3OH＝Al(OH)3↓ 3＋－2＋－Al NaOH溶液，氨水 3＋NaOH溶液，沉淀溶解；继续Al(OH)3＋OH＝AlO2＋2H2O 加氨水沉淀不溶解－－
4．阴离子的检验：离子 OH ②石蕊试液 Cl Br I SO4 2－－－－－检验试剂①酚酞试液实验现象①呈红色②呈蓝色白色沉淀淡黄色沉淀黄色沉淀加HCl无沉淀，再加 AgNO3，稀HNO3 AgNO3，稀HNO3 AgNO3，稀HNO3 HCl,BaCl2溶液 Ag＋Cl＝AgCl↓ Ag＋Br＝AgBr↓ Ag＋I＝AgI↓ Ba＋SO4＝BaSO4↓ 2＋2
－＋－＋－＋－BaCl2有白色沉淀 SO3 2－无色有刺激性气味的稀硫酸，品红溶液气体，能使品红溶液退色 SO3＋2H＝SO2↑＋H2O CO3＋2H＝CO2↑＋H2O 2－＋2－＋CO3 2－HCl,澄清石灰水白色沉淀 CO2＋Ca(OH)2＝CaCO3＋2H2O
5.常用物质检验的方法:观察法?加热法?水溶法?焰色反应法?点燃法?指示剂法?显色法?互滴法和两两混合法等?
(1)气体物质的检验:一般先观察气体的颜色,如Cl2(黄绿色)?NO2(红棕色)?I2蒸气(紫红色)?然后考虑气体的酸?碱性,如用湿润的试纸去检验?考虑气体的助燃?可燃及其燃烧现象与产物?遇空气发生的变化?闻其气味等?
(2)固态物质的检验:对待检验的物质,首先观察其颜色并加以区分,然后对无色晶体?白
色固体?有色物质加水区分其水溶性?不溶物的颜色如氢氧化铜为蓝色?氢氧化铁为红褐色?三氧化二铁为红棕色?溴化银为浅黄色?碘化银为黄色?氯化银为白色等;溶于水的有色物质如蓝色溶液中含有Cu?浅绿色溶液中含有Fe?黄色溶液中含有Fe?紫红色溶液中含有MnO4等?
(3)无色溶液的检验:待测溶液中先滴加紫色石蕊试液,若溶液显红色,可能是酸?强酸弱碱盐和强酸的酸式盐等;若溶液不变色,可能是强酸强碱盐,如
K2SO4?KNO3和NaCl等;若溶液显蓝色,可能是碱?强碱弱酸盐等?
(4)有机物的检验:①能使溴水褪色或变色的有机物,如烯烃?炔烃?苯酚等;②能使酸性高锰酸钾溶液褪色的有机物,如烯烃?二烯烃?炔烃和苯的同系物等;③能发生银镜反应的有机物,如醛?甲酸?甲酸某酯?葡萄糖和麦芽糖等;④能和
Cu(OH)2悬浊液反应的有机物,如醛?酸?
【高频考点突破】
考点一化学实验基本操作
-2+
2+
3+
【例1】下列有关实验操作的说法正确的是( ) A．可用25 mL碱式滴定管量取20.00 mL KMnO4溶液 B．用pH试纸测定溶液的pH时，需先用蒸馏水润湿试纸
C．蒸馏时蒸馏烧瓶中液体的体积不能超过容积的2/3，液体也不能蒸干 D．将金属钠在研钵中研成粉末，使钠与水反应的实验更安全考点二试剂的保存【例2】实验室中，有关试剂的保存方法错误的是( ) A．烧碱溶液保存在带玻璃塞的试剂瓶中 B．液溴用水封保存 C．少量金属钠保存在煤油中 D．浓硝酸保存在棕色细口瓶中
解析：A．因烧碱能与玻璃中的二氧化硅反应，生成具有粘结性的硅酸钠，使瓶塞与瓶口粘在一起不能打开，故烧碱应保存在带橡皮塞的试剂瓶中；B.因液溴易挥发，应水封保存；C.少量金属钠保存在煤油中，以防止与空气及水接触变质；
D.浓硝酸见光分解，应保存在棕色细口瓶中。

答案：A
考点三化学实验安全。