2023届高考化学鲁科版一轮复习学案-第十章第1课时 化学实验仪器及基本操作.docx
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1、第1课时化学实验仪器及基本操作(对应学生用书第257267页)1.了解化学实验室常用仪器的主要用途和使用方法。2.能依据实验目的和假设,设计解决简单问题的实验方案,能对实验方案进行评价。3.能运用实验基本操作实施实验方案,具有安全意识和环保意识常用化学仪器的识别与使用1.加热仪器(1)酒精灯使用前应检查酒精量,不少于容积的14,不超过容积的23。(2)加热时使用外焰,酒精灯熄灭时要用灯帽盖灭。(3)绝对禁止向燃着的酒精灯里添加酒精,绝对禁止用燃着的酒精灯去点燃另一只酒精灯。(4)若酒精灯起火,应用湿抹布盖灭。(5)酒精灯加热温度可达500600 ,酒精喷灯加热温度可达 1 000 。2.可加热
2、的仪器分类仪器主要用途使用方法和注意事项可直接加热的仪器用于少量试剂的盛装和反应加热固体时,试管口应略向下倾斜;加热液体时,液体体积不能超过试管容积的13用于灼烧固体物质将坩埚放在架有泥三角的三脚架上进行加热;取放坩埚需使用坩埚钳,加热完成后应将坩埚放置在石棉网上冷却;若加热碱性物质,应使用铁坩埚用于蒸发或浓缩溶液蒸发时液体体积不超过容积的23,且要用玻璃棒搅拌;蒸发结晶时,有大量晶体析出时即停止加热需垫石棉网加热的 仪器用于物质的溶解与稀释、称量腐蚀性固体药品、作反应器、用于组装水浴加热装置溶解固体时需用玻璃棒搅拌;稀释浓硫酸时沿内壁将浓硫酸倒入水中,同时用玻璃棒搅拌;作反应器加热时需垫石棉
3、网;加热时外壁要干燥;组成水浴装置时,温度计插入水中用于组装有液体参与反应的装置、喷泉实验中盛装气体作反应器加热时需垫石棉网且装入沸石(或碎瓷片)防暴沸;盛装液体体积不超过容积的12;也可作制蒸馏水时的反应器用于混合液体的蒸馏和分馏加热时需垫石棉网且装入沸石(或碎瓷片)防暴沸;盛装液体体积不超过容积的23,不少于容积的13;蒸馏时温度计水银球应位于支管口处用于作滴定实验的反应器、蒸馏的接收器、组装气体发生装置加热时需垫石棉网;滴定时由右手控制振荡,且液体不能超过容积的12;常用于组成固液反应的气体发生装置用于作液液或固液反应器、蒸馏或分馏加热时需垫石棉网且装入沸石(或碎瓷片)防暴沸;盛装液体体
4、积不超过容积的23,不少于容积 的13;常用于条件严苛的有机反应3.常用的计量仪器仪器主要用途使用方法和注意事项用于量取一定体积的液体无“0”刻度,读数时视线与凹液面最低点相平;一般精确度为0.1 mL;选择规格时应遵循“大而近”的原则;不可用作反应器,不可加热,不可用于溶解和稀释用于配制一定物质的量浓度的 溶液使用前需检测是否漏水;有固定规格,应遵循“大而近”的原则 选择;溶液转入时应使用玻璃棒引流,距刻度线以下12 cm 时改用胶头滴管滴加至刻度线;不可用于溶解、稀释或作反应容器,不可加热或盛装热溶液,不可久贮溶液用于准确量取一定体积的溶液和滴定实验有“0”刻度,在滴定管上方;读数精确到0
5、.01 mL;使用前需“查漏”,并用待装液润洗23次;酸性溶液、强氧化性溶液(如KMnO4溶液)应选用酸式滴定管盛装,碱性溶液应选用碱式滴定管盛装用于称量固体物质的质量称量前先调零;称量时左盘放药品,右盘放砝码;读数精确至0.1 g;试剂不能直接放置在托盘上,一般使用称量纸,易潮解、腐蚀性药品应放于烧杯内进行称量用于测量温度测量溶液温度时,水银球应插入液面下,但不能接触容器内壁;测量蒸气的温度时,水银球应在液面以上;蒸馏时,水银球应位于蒸馏烧瓶支管口处;不可用于搅拌4.常用的分离、提纯仪器仪器主要用途使用方法和注意事项漏斗用于转移液体和过滤;长颈漏斗用于装配气体发生装置过滤注意“一贴、二低、
6、三靠”;长颈漏斗下端管口插入液面下,防止气体逸出萃取,分液;用于随时添加 液体使用前要检查是否漏水;分离液体时,下层液体由下口流出,放液时漏斗颈尖端紧靠烧杯内壁。上层液体由上口倒出;A、B放液前应先把漏斗上的玻璃塞打开,C本身能起到平衡气压的作用用于干燥或吸收某些气体,内装固体干燥剂或吸收剂作干燥管时不可盛装液体干燥剂,常用碱石灰、无水CaCl2、P2O5等;球形干燥管气体流向为大口进小口出;球形干燥管也可用于组装防倒吸装置用于蒸馏或分馏时冷凝易液化的气体先通冷凝水,后加热蒸馏 烧瓶;冷却水的方向为下进上出;球形冷凝管竖直使用,用于冷凝回流 球形冷凝管常竖直放置用于冷凝回流。因为馏分容易因冷凝
7、而留在球形冷凝管中,不能到达锥形瓶,所以蒸馏(或分馏)时,不能用球形冷凝管只能用直形冷凝管。5.其他常用仪器仪器主要用途使用方法和注意事项用于吸取和滴加少量液体胶头滴管使用时将液体吸入胶头滴管内,不能平放或倒置;滴液时不能接触器壁;用后立即洗净,再去吸取其他药品用于搅拌、引流、蘸取试液或黏附试纸搅拌时不能碰击容器壁作烧杯、蒸发皿等容器的盖子;用于pH试纸等的变色实验不能加热用于分装试剂广口瓶盛装固体试剂,细口瓶和滴瓶盛装液体试剂;见光易分解的试剂应避光保存在棕色试剂瓶中;试剂瓶一般选用磨口玻璃塞,盛装碱性试剂的试剂瓶选用橡胶(或木)塞用于干燥固体干燥器下层装硅胶等干燥剂;定量实验灼烧固体后应将
8、坩埚放置于干燥器中冷却用于将块状固体研磨成粉末常配套使用用于气体的 制备适用于块状固体与液体在反应速率适中且不加热(也不能大量放热)条件下制取难溶于反应混合物的气体如CO2、H2S、H2等;优点是随开随用,随关随停理解辨析1.判一判(正确的打“”,错误的打“”)(1)量筒、容量瓶、锥形瓶都是不能加热的玻璃仪器。()(2)灼烧固体时,坩埚放在铁圈或三脚架上直接加热。()(3)熔融NaOH固体用瓷坩埚。()(4)配制480 mL某溶液,要选择1 000 mL的容量瓶。()(5)启普发生器可以用作过氧化钠与水反应制作氧气的发生装置。()解析:(1)锥形瓶可垫石棉网加热。(2)坩埚应放在铁圈或三脚架上
9、的泥三角上加热。(3)NaOH和瓷坩埚中的SiO2反应,应用铁坩埚。(4)容量瓶的选择要遵循“大而近”的原则,即容量瓶规格要比所配制溶液体积要大且要接近,故应该选择500 mL的容量瓶配制该溶液。(5)启普发生器适用于块状固体与液体在反应速率适中且不加热(也不能大量放热)条件下制备气体。答案:(1)(2)(3)(4)(5)2.想一想(1)在蒸馏时可以用球形冷凝管冷凝蒸出馏分吗,为什么?提示:不可以。因为球形冷凝管通常用于反应装置中的冷凝回流,不用于冷凝蒸馏或分馏出的馏分,因为其球形部位容易残留冷凝液。(2)现实验室需要用到480 mL 1 molL-1的硫酸溶液,某兴趣小组同学用18.4 mo
10、lL-1的浓硫酸完成配制,那么需要用到的实验仪器有 哪些?提示:量筒、烧杯、玻璃棒、500 mL容量瓶、胶头滴管。1.本草纲目记载:“凡使白矾石,以瓷瓶盛。于火中,令内外通赤,用钳揭起盖,旋安石蜂巢入内烧之。每十两用巢六两,烧尽为度。取出放冷,研粉”。在实验室完成有关操作,没有用到的仪器是(A)A.蒸发皿B.坩埚C.坩埚钳D.研钵解析:由题意可知,题中过程为固体的加热、灼烧、冷却和研磨,固体灼烧要用到坩埚,坩埚要用坩埚钳取放,研磨在研钵中进行,题述过程中没有用到蒸发皿,故选A。2.茶叶中铁元素的检验可经过以下四个步骤完成,各步骤中选用的实验用品不能都用到的是(B)A.将茶叶灼烧灰化,选用、和B
11、.用浓硝酸溶解茶叶灰并加蒸馏水稀释,选用、和C.过滤得到滤液,选用、和D.检验滤液中的Fe3+,选用、和解析:茶叶灼烧在坩埚中进行,需要用到酒精灯、坩埚、三脚架和泥三角,A正确;容量瓶是用来配制一定物质的量浓度溶液的容器,不能用来稀释溶液,B错误;过滤用到漏斗、玻璃棒、烧杯,C正确;检验铁离子一般用KSCN溶液,因此需要试管、胶头滴管和KSCN溶液,D正确。3.下面列出了9个常见的实验装置图,请辨认各装置中的指定仪器,并思考各仪器在装置中的作用。(1)图1中仪器的名称:,作用是。仪器的名称:仪器,的作用是。(2)图2中仪器的名称:,使用时,玻璃管的下端要插入液面以下,目的是。仪器的名称:,仪器
12、的名称:。(3)图3中仪器的名称:,其作用是 。(4)图4中仪器的名称:,仪器的名称:,图5中仪器的名称:。图4与图5中玻璃棒的作用是。(5)图6中仪器的名称:,图7中仪器的名称:,仪器不能换成仪器的原因是。图6、7中碎瓷片、沸石的作用是。图6中温度计的下端水银球应处在。(6)图8中长玻璃管的作用是。(7)图9中,仪器A的名称为,装置B的作用为 。冷凝水应从口进,口出。答案:(1)(球形)分液漏斗向反应器中添加液体药品,并能控制加入液体的量锥形瓶收集气体(2)长颈漏斗防止气体逸出U形管球形干燥管(3)漏斗充分吸收氨气,防倒吸(4)坩埚泥三角蒸发皿搅拌(5)直形冷凝管 球形冷凝管冷凝后的液体容易
13、残留在球形区域内 防暴沸蒸馏烧瓶的支管口处(6)导气,冷凝回流(7)恒压分液漏斗冷凝回流ba仪器的组合与创新使用一、一器多用1.广口瓶的创新使用要注意在广口瓶的不同用途中,导气管的长短不同。(1)A装置可作集气瓶和洗气瓶。若作为集气瓶,由b口进气,属于向下排空气法,可收集的气体有H2、NH3、CH4等。若作为集气瓶,由a口进气,属于向上排空气法,可收集的气体有O2、Cl2、CO2、SO2、NO2等。若作为集气瓶充满水,此时气体由b口进入,属于排水集气法,可收集的气体有O2、H2、N2、NO等。若集气瓶内装入液体,气体由a口进入,如图,则有以下几种用途:a.若装入浓硫酸,则为干燥瓶,可干燥O2、
14、Cl2、CO2、SO2等气体;b.若装入NaOH溶液、饱和食盐水等,则为洗气瓶;c.用于监控气体流速,通过广口瓶中产生气泡的速率来监控所通气体的速率。(2)B装置用于测量气体的体积。广口瓶中盛液体,气体从短管进、长管出。将广口瓶中的水排到量筒中来测量气体的体积。(3)C、D装置可作为安全防倒吸装置。C装置广口瓶中长导管与另一弯管连接伸入溶液中,气体“短进 长出”。D装置中,两短导管间加一长直玻璃管,气体从两短导管中的一个进,从另一个出。2.球形干燥管的创新使用装置图解读尾气吸收装置可用于一般尾气的吸收,如干燥管内盛碱石灰,可吸收HCl、Cl2、SO2等(如图a)可用于防倒吸装置,如极易溶于水的
15、HCl、NH3等(如图b)气体检验装置如干燥管内装无水CuSO4时,可用于水蒸气的 检验辅助测定气体,防止外界因素干扰;定量测定气体时,有时需要考虑空气中的成分对测定结果产生的影响,所以在测定装置后,需接一个干燥管,目的是防止空气中的CO2、水蒸气对定量测定产生干扰简易的发生装置类似启普发生器原理,通过调节活塞,进而使产生的气体调控液面高度而决定反应是否继续过滤装置可用于水的过滤等较简单的净化用碱式滴定管改装的量气装置二、多器一用1.形式多变的量气装置如图A、B、C、D、E均是直接测量气体体积的装置,F装置是通过测量气体排出的液体的体积来确定气体体积。2.冷凝装置的创新使用3.化学实验安全的创
16、新设计(1)防倒吸装置(2)防堵塞装置(3)防污染安全装置实验室制取Cl2时,尾气的处理可采用b装置。制取CO时,尾气处理可采用a、c装置。制取H2时,尾气处理可采用a、c装置。理解辨析1.想一想已知氯化氢难溶于四氯化碳,下列装置适合氯化氢气体尾气处理的有哪些?不适合的说明原因。提示:适合作氯化氢尾气处理的装置有A、D。其中装置B倒置漏斗插入液面以下太深,跟一根导管没有区别,起不到防倒吸作用,装置C应选择四氯化碳作为防倒吸试剂,因为其密度比水大在烧杯底部,且氯化氢不溶于四氯化碳。2.做一做(1)用装置测量生成氧气的化学反应速率,需要测定的两个物理量是和。(2)用装置比较NaHCO3和Na2CO
17、3的热稳定性,根据实验现象(填“能”或“不能”)说明碳酸钠的稳定性比碳酸氢钠的强,若不能,应如何操作?。(3)橡胶管能保证装置中分液漏斗内的液体顺利滴入蒸馏烧瓶,可以选择代替分液漏斗和橡胶管,达到相同的效果。(4)装置可实现制取CO2的“即关即止,即开即用”,该类装置对反应物的要求是和反应。答案:(1)时间氧气的体积(2)不能应该把碳酸氢钠放到小试管中,把碳酸钠放到大试管中作对比实验(3)恒压滴液漏斗(4)难溶于水的块状固体液体1.(2022湖北神农架月考)下列有关各实验的叙述中正确的是(D)A.利用CCl4密度大于乙醇,进行CCl4与乙醇混合物的分离B.进行H2、NH3、CO2、Cl2、NO
18、、NO2等气体的收集C.当X选用苯时可进行NH3或HCl的吸收,并防止倒吸D.可用于NH3的干燥,收集并吸收多余NH3解析:四氯化碳与乙醇互溶,不能用分液法分离,应该用蒸馏法进行分离,A错误;能进行向下排空气法和向上排空气法收集气体,因为NO能与空气中的氧气反应,所以不能用排空气法收集NO,B错误;苯的密度小于水的,苯应在上层,C错误;NH3为碱性气体,不能与碱石灰发生反应,因此碱石灰能用于干燥NH3,NH3易溶于水,可以用水吸收多余的NH3,但要防倒吸,D正确。2.用如图所示装置进行下列实验,能达到实验目的的是(D)A.瓶中盛有适量浓硫酸,从a口进气来干燥NH3B.从b口进气,用排空气法收集
19、CO2C.瓶中装满水,从b口进气,用排水法收集NO2D.瓶中装满水,a口连接导管并伸入量筒中,从b口进气,用排水法测量生成H2的体积解析:A项,氨气与浓硫酸反应;B项,CO2密度比空气大,应由a口进气;C项,NO2与水反应,所以不能用排水法收集NO2;D项,能达到实验 目的。3.干燥管在不同情况下常具有多种功能。下列两种不同图示就分别代表了干燥管的不同应用。请回答有关问题:(1)图甲所示的干燥管可作为气体干燥装置,下列组合中a和R均正确的是(填字母)。选项ABCD气体aNH3SO2C2H4Cl2固体R碱石灰浓硫酸高锰酸钾碱石灰(2)甲装置还可以作为特殊情况下的气体发生装置。例如,在常温下可用此
20、装置来制备空气中的某种单质气体,此时气体a为,固体R为。(3)若按图乙来组装,可用NaOH浓溶液吸收Cl2制“84”消毒液,此时干燥管的作用是。解析:(1)甲作为干燥装置,要求固体R必须能吸收水,且不与a发生反应。B中浓硫酸为液体干燥剂;C中的高锰酸钾不易吸收水,且与乙烯反应;D中的碱石灰能吸收水,但能与Cl2发生反应。(2)甲作为气体发生装置,要求反应原理是在常温下某气体与固体反应产生气体,例如二氧化碳与过氧化钠反应制取氧气。答案:(1)A(2)(答案合理即可)CO2Na2O2(3)防止倒吸化学实验操作与安全一、化学试剂的存放与取用1.化学试剂的保存方法(1)试剂瓶及瓶塞的选择根据药品状态固
21、体:用广口瓶液体:用细口瓶根据见光是否分解易分解:用棕色瓶不分解:用一般试剂瓶根据酸、碱性玻璃塞:不能盛放碱性物质橡胶塞:不能盛放强酸性、 强氧化性物质(2)特殊试剂的保存方法保存依据保存方法典型实例防氧化密封或用后立即盖好试剂瓶;加入还原剂;隔绝空气Na2SO3固体、Na2S和KI溶液等用后立即盖好试剂瓶;FeSO4溶液中加少量铁屑;K、Na保存在煤油里,白磷保存在水中,Li保存在石蜡中防潮解密封保存NaOH、CaCl2、CuSO4、CaC2、P2O5等固体和浓硫酸等需密封保存防分解保存在棕色试剂瓶中,置于冷暗处浓HNO3、AgNO3溶液、氯水、AgI固体等防腐蚀能腐蚀橡胶的物质用玻璃塞;能
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