高中化学必修一第一章讲义.pdf
第一章从实验学化学 第一节化学实验基本方法 知识概要：一、初中化学实验基本操作要点回顾：1.药品取用的原则：1 安全性原则：“三不”：不能摸、不能闻、不能尝;2 节约性原则：严格按照实验规定的用量取用试剂;如果没有说明用量,一般应按最 少量取用,液体 12mL,固体只需盖满试管底部;3保纯性原则：实验用剩的试剂一般不能放回原试剂瓶,以防瓶中试剂被污染;特殊例子,使用过的纳或者钾可以再放回保存的煤油中去;2.药品的取用方法：（1）固体药品的取用 粉末状或细小颗粒药品用药匙或纸槽,操作要领：“一斜、二送、三直立”块状固体用镊子,操作要领：“一横、二放、三慢竖”（2）液体药品的取用 取用较多量时,可直接倾倒;操作要领：先取下瓶塞倒放在桌上,一手握瓶,标签向 手心；一手斜握容器,使瓶口与容器口紧靠,缓缓倒入;取用少量时,可用胶头滴管;注意事项：不能将滴管伸入接收器内,否则易碰到接收 器壁,粘附其他物质,污染试剂;定量取用液体,用量筒;与实际相比,读数“仰小俯大”;3.物质的加热：可直接加热的仪器：试管、坩埚、蒸发皿、燃烧匙；隔石棉网可加热的仪器：烧杯、烧瓶、锥形瓶;使用酒精灯的注意事项：1 酒精量酒精灯容积的 2/3；2 用火柴点燃不能用一只酒精灯去引燃另一只酒精灯；3 用灯帽盖灭不能用嘴去吹;4.托盘天平的使用：1“左物右码”：m 物=m 砝码+m 游码；若放反则：m 物=m 砝码m 游码;2 托盘天平的精确度为,只能粗略称量物质的质量;3 用镊子夹取砝码,先加质量大的砝码,再加质量小的砝码,必要时最后用镊子移动游码;二、化学实验安全 1.药品的安全存放：1 易吸水、易潮解、易被氧化的物质应密封存放；2 受热或见光易分解的物质应选用棕色瓶存放在冷暗处；3 金属钾、钠易与氧气、水反应,所以封存在煤油中；4 固体药品存放在广口瓶中,液体药品存放在细口瓶中;2实验意外事故处理方法：1 如不慎将酸液沾到皮肤或衣物上,立即用水冲洗,再用 3%5%的 NaHCO3溶液清洗;如果是碱液沾到皮肤上,用水冲洗,再涂上硼酸溶液;2 如果酸或碱流到实验桌上,立即用 NaHCO3溶液或稀醋酸中和,然后用水冲 洗;如果是少量酸或碱,立即用湿抹布擦净;3 眼睛的化学药品灼伤,立即用大量水冲洗,边洗边眨眼睛;若为碱灼伤,再用 20%的硼酸溶液淋洗；若为酸灼伤,再用 3%NaHCO3溶液淋洗;例 1下列实验操作中,主要不是从安全因素考虑的是 C A点燃氢气前一定要检验氢气的纯度 B未使用完的白磷要随时收集起来,并与空气隔绝 C酒精灯不用时,必须盖上灯帽 D用氢气还原氧化铜时,要先通一会儿氢气,再加热氧化铜 例 2实验时,不慎把浓硫酸洒在皮肤上,正确的处理方法是 D A用水冲洗,再涂上硼酸溶液 B用氢氧化钠溶液中和,再用水冲洗 C用布擦去硫酸后,用稀氢氧化钠溶液冲洗 D用布擦去硫酸后,用大量水冲洗,再用 3%5%的碳酸氢钠溶液冲洗 例 3下列事故处理不正确的是 D A不慎碰倒酒精灯,洒出的酒精在桌上燃烧时,应立即用湿抹布扑盖 B将一氧化碳中毒者移到通风处抢救 C眼睛里不慎溅进了药液,应立即用水冲洗,边洗边眨眼睛,不可用手揉眼睛 D不慎将浓硫酸溅到皮肤上,应立即用水冲洗 三、混合物的分离和提纯 1 物质的分离：把混合物中各物质通过物理或化学方法彼此分开的过程;2 物质的提纯：把混合物中的杂质除去,以得到纯净物质的过程;1.过滤：1 目的：分离固体不溶物和液体;2 注意事项：“一贴二低三靠”：“一贴”：滤纸紧贴漏斗内壁中间不留气泡；“二低”：滤纸的边缘要低于漏斗的边缘；液面要低于滤纸的边缘；“三靠”：倾倒液体时,烧杯靠在玻璃棒上；玻璃棒要靠在三层滤纸处；漏斗下口要靠 在烧杯内壁上;玻璃棒的作用：引流,防止液体溅出漏斗;2.蒸发：1 目的：使稀溶液浓缩或从溶液中得到溶质的晶体;2 注意事项：浓缩溶液时,溶液的体积不要超过蒸发皿容积的2/3；蒸发加热液体时,一定要用玻璃棒不断搅拌,防止局部温度过高,液体飞溅；蒸发结晶时,即出现了大量晶体,停止加热利用余热蒸干,也要继续搅拌；蒸发皿应用坩埚钳夹持,不能用手拿,蒸发皿可以直接加热,但不能骤冷；不要把加热后的蒸发皿直接放在实验台上,以免烫坏实验台;粗盐的提纯实验 1 粗盐的成分：不溶性泥沙,可溶性 CaCl2,MgCl2及一些硫酸盐;2 步骤：溶解过滤蒸发结晶除杂 玻璃棒的作用：溶解：加速溶解；过滤：引流；蒸发：搅拌,防止液滴飞溅;除杂所用试剂的顺序：NaOHBaCl2Na2CO3HCl 加入试剂必须过量的原因：为了使杂质离子反应完全,其过量部分由后续加入的试剂除去;3.蒸馏：1 原理：利用液态混合物中各成分的沸点不同,通过加热到一定温度使沸点低的成分先 汽化,再冷凝,从而与沸点高的物质分离开来;2 注意事项：在蒸馏烧瓶中放少量碎瓷片或沸石,防止液体暴沸;温度计的水银球位置应与支管口下沿位于同一水平线上,用于测馏分的沸点;冷凝管中冷却水从下口进,上口出“下进上出”;给蒸馏烧瓶加热时,要垫石棉网;4.萃取：1 原理：利用物质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同,用一种溶剂把物质从它与另一种 溶剂所组成的溶液里提取出来,这种方法叫做萃取;2 操作过程：检验是否漏液：在分液漏斗中注入少量的水,塞上活塞,倒置看是否漏水,若不漏水；把 活塞旋转 180,再倒置看是否漏水;混合振荡：用左手握住分液漏斗活塞,右手压住分液漏斗口部,把分液漏斗倒转过来 振荡,使两种液体充分接触,振荡后打开活塞,使漏斗内气体放出;静置：利用密度差且互不相溶的原理使液体分层,以便分液;分液：打开下口活塞放出下层液体,从上口倒出上层液体;3萃取剂选择的三个必备条件：萃取剂与原溶液中的溶剂互不相溶；萃取剂与原溶液中的溶质互不反应；溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶剂中的溶解度;例4.下列各组液体混合物,能用分液漏斗分离的是C A乙酸和水 B液溴和苯 C苯和水 D乙醇和水 例 5实验室进行过滤和蒸发时,都要用到的仪器是 B A烧杯 B玻璃棒 C蒸发皿 D酒精灯 8有下列仪器：漏斗；容量瓶；蒸馏烧瓶；天平；分液漏斗；量筒；燃烧匙;其中常用于分离物质的仪器是 C A B C D 例 6下列关于混合物分离的方法中,能够分离 KNO3、NaCl 和 MnO2的混合物一一分离,加水溶解后,其正确的分离方法是 B A先结晶后过滤 B先过滤后结晶 C只过滤 D先蒸发后过滤 例 7下列实验操作错误的是 D A蒸馏时,应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶支管口 B分液时,分液漏斗中下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出 C配制浓 H2SO4和浓 HNO3的混酸时,应将 H2SO4慢慢加到浓 HNO3中,并及时搅拌和 冷却 D用酒精萃取碘水中的碘 四、常见离子的检验方法：离子 操作 H+向待测试液中加入紫色石蕊试液,溶液变红 OH 向待测试液中加入酚酞试液,溶液变红 CO32-向待测液中加入盐酸,产生无色无味的气体通入澄清的石灰水产生白色沉淀 SO42-向待测液中加入稀盐酸,然后加入几滴 BaCl2 溶液,有白色沉淀产生 Cl-向待测液中加入几滴稀硝酸,然后加入几滴 AgNO3,有白色沉淀产生 NH4+向待测液中加入 NaOH 溶液,加热,有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生 第二节化学计量在实验中的应用 知识概要：一、物质的量的单位摩尔 1.物质的量：物质的量是一个基本物理量,表示含有一定数目粒子的集合体,符号为 n;2.摩尔：物质的量的单位,作为计量原子、分子、离子、电子等微观粒子的物质的量的单位,可简称摩,用 mol 表示;3.阿伏伽德罗常数：国际上规定,1mol 粒子集体所含有的粒子数与中所含的碳 原子数相同,约为1023,把1023mol 叫做阿伏伽德罗常数,符号位 NA;4.摩尔质量：1 概念：单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量,符号为 M,单位为 g/mol;2 定义式：摩尔质量 M=,即 M=;3 摩尔质量与物质相对分子质量的关系：任何粒子的摩尔质量,以 g/mol 为单位,数值 上等于其化学式的相对分子质量;二、气体摩尔体积 1.物质体积的大小取决于构成这种物质的粒子数目、粒子的大小和粒子之间的距离这三个因 素;11mol 固态物质或液态物质含有的粒子数相同,粒子之间距离非常小,体积主要决定于粒子的大小;2 气体,粒子之间的距离远远大于粒子本身的直径,当粒子数相同时,气体的体积主要决定于气体粒子之间的距离;而在相同的温度和压强下,任何气体粒子之间的距离都是相等的;2.阿伏伽德罗定律及推论 1 阿伏伽德罗定律：同温同压下,相同体积的气体都含有相同数目的分子;“三同推一同”2 阿伏伽德罗定律推论：推论 公式 同温同压下,气体的体积之比等于其物质的量之比 同温同体积下,气体的压强之比等于其物质的量之比 同温同压下,相同体积的任何气体的质量之比,等于其摩尔质量之比 同温同压下,任何气体的密度之比等于其摩尔质量之比 同温同物质的量的气体,压强之比等于体积的反比 3.气体摩尔体积 1 定义：单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积,符号为 Vm,单位为 L/mol;2 定义式：Vm=nV 几点说明：1 在 0C和101KPa 标准状况的条件下,气体摩尔体积为 mol;2 气体摩尔体积针对气体而言,可以是单一气体,也可以是混合气体;3利用气体摩尔体积进行计算时,只适用于气态物质,不适用于固态或液态物质;4.标准状况下气体摩尔体积的计算 1 摩尔质量与气体摩尔体积的关系：M=Vmg/L=g/mol 2 物质的量与气体摩尔体积的关系：n=molVmolLVLVmVL4.22/4.22 3 气体质量与气体摩尔体积的关系：m=nM=VmVM 4 气体分子数与气体摩尔体积的关系：N=nNA=VmVNA 三、物质的量在化学实验中的应用 1.物质的量浓度:表示单位体积溶液里所含溶质的物质的量,符号位 c;物质的量浓度可表 示为：C=Vn;2.一定物质的量浓度的溶液的配制 1 容量瓶使用的注意事项 容量瓶上标有温度、容积、刻度线;表示在所指温度下,液体的凹液面与容量瓶颈部的刻度线相切时,溶液体积与瓶上标注的体积相等,容量瓶的常用规格有 100mL、250mL、500mL 及1000mL;容量瓶使用前也检查是否漏液,方法与检查分液漏斗是否漏液相似,容量瓶不能作为反应容器,也不能长期贮存溶液;2 操作步骤以配制 100mL 的 NaCl 溶液为例 计算称量溶解移液洗涤摇匀定容振荡装瓶 3.溶液的稀释或混合的计算溶液稀释或混合前后,溶质的质量不变,物质的量浓度不变;1c 浓V 浓=c 稀V 稀 m 浓w 浓=m 稀w 稀 2c1V1+c2V2=c 混V 混 m1w1+m2w2=m 混w 混 3V 混=)(2211混混）混）VVm 4.物质的量浓度和溶质的质量分数的换算 设溶液体积为 1L,溶液的密度为g/mL,溶质的质量分数为;1 溶质的质量 m=1000mLg/mLw=1000g 2 溶质的物质的量 n=MMm1000mol 3 溶质的物质的量浓度：c=MLMVn100011000mol/L 得关系式：c=MMm1000mol/L 例 8下列关于物质的量的叙述中,错误的是 A A1mol 任何物质都含有 6021023个分子 B1molH2O 中含有 2mol 氢和 1mol 氧 C0012Kg12C 中含有 6021023个碳原子 D1molH2O 中含有 3mol 原子 例 9相同质量的下列物质,所含分子数目最多的是 A ACH4BNH3CH2ODHF 例 10比较 10molN2和 10molCO 的下列物理量：质量分子总数原子总数,其中相同的是 C ABCD 例 11标准状况下,32g 某气体的分子数目与 22gCO2的分子数目相同,则该气体的摩尔质量为 C A32B32g/molC64g/molD64 例 12同温同压下,某容器充满 O2重 116g,若充满 CO2重 122g,现充满某气体重 114g,则某气体的相对分子质量为 A28 B60 C32 D4
