高中化学 人教版必修1 第1章第1节 化学实验基本方法 教学设计、教案

第一节 化学实验基本方法

课时1 化学实验安全 过滤与蒸发

目标与素养：1.了解化学品的安全标识与实验安全问题。(社会责任)2.掌握过滤、蒸发分离操作及应用。(宏观辨识与实验探究)3.掌握Mg2＋、Ca2＋、SO2－4的沉淀试剂和检验原理与方法。(变化观念)

一、化学药品的保存与安全问题

1．化学药品的保存

(1)固态物质一般保存在广口瓶；液态物质一般保存在细口瓶。

(2)氢氧化钠等碱性物质若保存在玻璃瓶中，瓶塞应用橡胶塞。

(3)硫酸、硝酸、汽油等若保存在玻璃瓶中，瓶塞应用玻璃塞。

(4)硝酸等见光易分解的物质保存在棕色玻璃瓶中，并放于冷暗处。

(5)白磷保存在水中。

(6)易燃、易爆的化学试剂应密封保存，并置于冷暗处，远离电源和火源。

(7)剧毒化学试剂要单独专柜保存。

2．认识常用危险化学品的标志

标志

分类 爆炸品 易燃液体 剧毒品 腐蚀品

3.实验后药品的处理方法

(1)实验用剩的试剂一般不能放回原试剂瓶，以防污染试剂。

(2)实验后的废液用废液缸收集，后集中处理。

无毒的药品(如镁条、铝片、食盐等)能用手直接取用吗？

提示：不能，任何化学药品都不能用手直接取用。 二、两种基本操作

1．药品取用

2．物质加热

三、过滤与蒸发

1．过滤

(1)使用范围：分离固体和液体的方法。

(2)实验装置

2．蒸发

(1)使用范围：将固体溶质从溶剂中分离出来的方法。

(2)实验装置

3．粗盐的提纯

(1)难溶物的除杂

(2)可溶物的除杂试剂及SO2－4的检验

①除去NaCl溶液中的Ca2＋、Mg2＋、SO2－4的沉淀试剂一般分别为Na2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液。

②检验SO2－4试剂用稀盐酸和BaCl2溶液。

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)

(1)汽油、乙醇为易燃液体，浓硫酸和NaOH溶液为腐蚀品。 ( )

(2)任何固体药品取用均可用镊子。 ( )

(3)固体灼烧分解可用蒸发皿加热分解。 ( )

(4)除去河水中的泥沙可用过滤的方法。 ( )

[答案] (1)√ (2)× (3)× (4)√

2．为了火车客运安全，下列药品：①硝酸铵 ②硫酸铵

③食盐 ④油漆 ⑤汽油 ⑥黑火药 ⑦生石灰，从化学性质判断，由于易燃易爆而不能带上火车的是( )

A．③④⑤⑥⑦ B．①②⑦

C．①④⑤⑥ D．①④⑦

[答案] C

3．粗盐提纯实验操作步骤如下图所示：

(1)上述各步实验操作的名称依次为________________；________________；________________。

(2)上述各步实验操作中均使用了玻璃棒，其作用分别是

____________________________________________________；

____________________________________________________；

____________________________________________________。

[答案] (1)溶解 过滤 蒸发 (2)搅拌，加速溶解 引流，使待滤液体沿玻璃棒流入漏斗中，防止外洒 搅拌，防止因局部过热液滴或晶体飞溅

实验安全操作与事故处理

1．化学实验操作中的安全操作

(1)点燃可燃性气体前要先验纯再点燃，预防爆炸。

(2)用H2、CO还原金属氧化物(CuO、Fe2O3、ZnO)时先通入H2、CO排净装置中的空气再加热，预防爆炸。

(3)稀释浓硫酸时，要将浓硫酸沿器壁注入水中并搅拌，预防暴沸溅出。

(4)制有毒气体时，要处理尾气，预防中毒和污染。

(5)加热法制取气体，并用排水法收集时，结束时先从水中取出导管，再熄灭酒精灯，预防倒吸。

2．常见事故的处理方法

常见事故 处理方法

玻璃等创伤急救 先用双氧水清洗伤口，然后涂上红药水或碘酒，最后用创可贴外敷

烫伤和烧伤 用药棉浸75%的酒精轻涂伤处(也可用3%～5%的KMnO4溶液)，再涂烫伤膏

浓酸溅到皮肤上 立即用大量水冲洗，再用3%～5%的NaHCO3溶液清洗

浓碱溅到皮肤上 立即用大量水冲洗，再涂上硼酸溶液

酸(碱)溅到眼中 立即用大量水冲洗，边洗边眨眼睛。若为碱，再用20%的硼酸淋洗；若为酸，再用3%的NaHCO3溶液淋洗

着火处理 ①酒精或有机物小面积着火用湿布或沙子扑盖；②反应器内着火，如果是敞口容器，可用石棉布盖灭；③移走可燃物，切断电源，停止通风

科学精神——加强“六防意识”，防止事故发生

1．做化学实验时，必须十分重视安全和环保问题。下列操作方法不符合上述要求的是( )

A．制取氧气时，用排水法收集氧气出现倒吸现象，立即打开试管上的橡皮塞

B．在气体发生装置上点燃氢气等气体时，必须先检验气体的纯度

C．实验结束后将所有的废液倒入下水道排出实验室，以免污染实验室

D．给试管中的液体加热时，不停沿试管倾斜方向移动试管或加入碎瓷片，以免液体暴沸伤人

C [废液不能倒入下水道，否则造成水的污染。]

2．对突发事件的处理彰显我们的学科知识和智慧。下列化学实验或事故的处理方法正确的是( )

A．不慎将酸溅到眼中，应立即用水冲洗，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，然后涂上硫酸

C．燃着的酒精灯不慎翻倒，灯内酒精流出并着火，可用水直接扑灭

D．配制硫酸溶液时，可先在量筒中加入一定体积的水，再在搅拌条件下慢慢加入浓硫酸

A [B项，大量水冲洗后，用硼酸涂不能用强酸H2SO4；C项，酒精着火不能用水灭火；D项，量筒不能用于稀释浓溶液。]

过滤、蒸发与结晶

1．过滤中的“一贴二低三靠”

(1)“一贴”：将滤纸折叠好放入漏斗中，加少量蒸馏水润湿，使滤纸紧贴漏斗内壁。

(2)“二低”：滤纸边缘应略低于漏斗口边缘；加入漏斗中的液体的液面应略低于滤纸的边缘。

(3)“三靠”：向漏斗中倾倒液体时，烧杯的尖嘴处应紧靠玻璃棒；玻璃棒的下端应靠在过滤器中三层滤纸处；漏斗颈的末端应与烧杯的内壁紧靠。 2．蒸发中注意事项

(1)液体的量不得超过蒸发皿容积的23。

(2)热的蒸发皿不能直接放在实验台上，以免烫坏实验台，如果要立即放在实验台上，要垫上石棉网。

(3)当蒸发到只剩少量液体或析出大量晶体时就应熄灭酒精灯，利用余热蒸干，以防晶体过热而迸溅。

3．结晶类型

(1)蒸发结晶，趁热过滤。如提纯NaCl(杂质为KNO3)。

(2)冷却结晶，过滤。如提纯KNO3(杂质为NaCl)。

3．“粗盐提纯”实验中，下列操作正确的是( )

A．过滤时，用玻璃棒搅拌漏斗内的液体，以加快过滤

B．过滤时，漏斗中液体的液面应低于滤纸边缘

C．蒸发到析出晶体时才需用玻璃棒搅拌

D．用蒸发皿蒸发时，应将溶液蒸干再停止加热

B [“粗盐提纯”实验中，过滤时不能用玻璃棒搅拌漏斗内的液体；蒸发溶液的过程中要用玻璃棒不断搅拌，目的是防止滤液局部温度过高而发生液滴飞溅；当蒸发皿中出现较多固体时，应停止加热，利用蒸发皿的余热将滤液蒸干。]

4．能用溶解、过滤、结晶的方法来分离的一组物质是 ( )

A．NaCl和Na2SO4 B．CuO和KCl

C．BaSO4和CaCO3 D．NaNO3和NaOH

[答案] B

粗盐的精制

1．除去粗盐中可溶性杂质的原理

2．除杂路线

模型认知——分离和提纯的“三必须”和“四原则”

【典例】 为了除去KCl固体中少量的MgCl2、MgSO4，可选用Ba(OH)2、HCl和K2CO3三种试剂，按下列步骤操作：

固体――→加水溶液――――→加过量A―――――→加过量B操作Ⅰ滤液―――――→加适量C――――→加热煮沸KCl溶液――――→操作Ⅱ

KCl固体

(1)写出三种试剂的化学式：

A________，B________，C________。

(2)根据题意，回答下列问题：

①加入过量A的目的是______________________；

②加入过量B的目的是_________________________；

③加热煮沸的目的是____________________________。

(3)操作Ⅰ是________，操作Ⅱ是________。

[解析] 当有多种杂质共存时，应认真分析。要使杂质一一除去，必须考虑到所加试剂是过量的，而且过量的试剂在后面步骤中必须能除去，要除去Mg2＋，可用含OH－的试剂，除SO2－4可用含Ba2＋的试剂，故先加入过量Ba(OH)2。加入的过量Ba(OH)2中的Ba2＋可用K2CO3除去，过量Ba(OH)2中的OH－，以及过量K2CO3中的CO2－3，可用稀盐酸除去，最后加热煮沸可除去HCl。

[答案] (1)Ba(OH)2 K2CO3 HCl

(2)①除尽Mg2＋和SO2－4 ②除尽过量的Ba2＋ ③使HCl挥发

(3)过滤 蒸发

Ba(OH)2可以用________和________试剂代替。

[答案] BaCl2

KOH

5．粗盐提纯的过程主要包括：

根据上述过程，请探究下列问题：

(1)除去粗盐中的可溶性杂质时，对三种除杂试剂(BaCl2、Na2CO3、NaOH)的加入量有什么要求？其加入顺序如何？

____________________________________________________，

____________________________________________________。

(2)在加入BaCl2除去SO2－4时，如何操作证明SO2－4已除尽？

____________________________________________________。

(3)除去粗盐中的可溶性杂质时，加入稀盐酸的目的是什么？应何时加入稀盐酸？

____________________________________________________，

____________________________________________________。

[答案] (1)加入量必须过量 NaOH—BaCl2—Na2CO3(或BaCl2—NaOH—Na2CO3或BaCl2—Na2CO3—NaOH)

(2)静置，向上层清液中加BaCl2溶液，若无沉淀，则可证明

(3)加入稀盐酸是为了除去过量的碳酸钠和氢氧化钠 因为Mg(OH)2、CaCO3、