新蘇教版高中化學(xué)必修1學(xué)案 4：2.1.1 實(shí)驗(yàn)安全 過濾、結(jié)晶

新蘇教版高中化學(xué)必修1PAGEPAGE1第一單元研究物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)方法第1課時(shí)實(shí)驗(yàn)安全過濾、結(jié)晶【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．了解實(shí)驗(yàn)室安全和基本規(guī)范，樹立安全防護(hù)意識(shí)，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。2．初步學(xué)會(huì)過濾、結(jié)晶等分離物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)技能，能夠獨(dú)立完成一些簡(jiǎn)單的物質(zhì)分離、提純的實(shí)驗(yàn)操作，培養(yǎng)科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。3．初步了解根據(jù)混合物的性質(zhì)選擇不同的分離方法，建立物質(zhì)進(jìn)行分離和提純的思維模型，培養(yǎng)變化觀念與平衡思想的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。【知識(shí)梳理】一、實(shí)驗(yàn)安全與基本規(guī)范化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作必須十分重視安全問題和環(huán)境保護(hù)。危險(xiǎn)化學(xué)品的分類【歸納總結(jié)】1．藥品的安全存放(1)易吸水、易潮解、易被氧化或易與空氣中的CO2反應(yīng)的物質(zhì)應(yīng)密封存放。(2)見光易分解的物質(zhì)應(yīng)選用棕色瓶存放在冷暗處。(3)易燃、易爆試劑應(yīng)密封保存，放置在冷暗處并遠(yuǎn)離電源和火源。(4)因?yàn)殁c與H2O、O2反應(yīng)，所以一般保存在煤油中。(5)劇毒、有強(qiáng)腐蝕性的藥品要單獨(dú)存放，并有嚴(yán)格的取用程序。(6)化學(xué)試劑要按性質(zhì)、類別有規(guī)律存放。2．實(shí)驗(yàn)后藥品的處理方法3．意外事故的緊急處理意外事故處理方法濃酸濺到皮膚上立即用大量的水沖洗，然后用3%～5%的NaHCO3溶液清洗濃堿濺到皮膚上立即用大量的水沖洗，再涂上1%的硼酸溶液酸(或堿)灑到桌上立即用NaHCO3溶液(或稀醋酸)中和，再用水沖洗，并用抹布拭去酸(或堿)濺到眼中立即用大量的水沖洗，邊洗邊眨眼睛溫度計(jì)水銀球不慎打破立即用硫粉覆蓋汞滴并通風(fēng)著火處理①酒精或其他有機(jī)物小面積著火用濕布或沙子蓋滅；②移走可燃物，切斷電源，停止通風(fēng)4.掌握正確的操作方法(1)藥品的取用原則①三不：不能用手直接取用或接觸藥品；不要把鼻孔湊到容器口去聞藥品(特別是氣體)的氣味；不能嘗藥品的味道。②節(jié)約：取用藥品時(shí)，應(yīng)遵循節(jié)約的原則。如果沒有說明用量，液體一般取1～2mL，固體蓋住試管底部即可。③防污染：實(shí)驗(yàn)后剩余的藥品(Na、K除外)既不要放回原試劑瓶，也不要隨意丟棄，更不要拿出實(shí)驗(yàn)室，要放入實(shí)驗(yàn)室指定的容器內(nèi)。④固體藥品的取用：粉末狀或小顆粒狀藥品用藥匙取用；塊狀藥品用鑷子取用。⑤液體藥品的取用：少量液體用膠頭滴管吸??；一定量液體用量筒量取；大量液體可直接傾倒。(2)加熱①可直接加熱的儀器：試管、坩堝、蒸發(fā)皿、燃燒匙。隔石棉網(wǎng)可加熱的儀器：燒杯、燒瓶、錐形瓶。②用坩堝或蒸發(fā)皿加熱完試劑后，不可直接用手拿，應(yīng)用坩堝鉗夾取。③使用玻璃容器加熱時(shí)，不要使玻璃容器的底部與燈芯接觸，以免容器破裂；燒得很熱的玻璃容器，不要用冷水沖洗或放在桌面上，以免容器破裂。【微點(diǎn)撥】加熱時(shí)應(yīng)注意的安全事項(xiàng)(1)嚴(yán)禁向燃著的酒精燈里添加酒精。(2)嚴(yán)禁用燃著的酒精燈去點(diǎn)燃另一盞酒精燈。(3)嚴(yán)禁用嘴吹滅酒精燈，以免“回火”引起燈內(nèi)酒精燃燒，必須用燈帽蓋滅。(4)被加熱的玻璃儀器外壁在加熱前要擦干，以免加熱時(shí)儀器炸裂。(5)試管加熱前要先預(yù)熱，否則容易因局部受熱而使試管炸裂。(6)給試管內(nèi)的液體加熱時(shí)，液體體積不能超過試管容積的eq\f(1,3)，試管口略向上傾斜45°，管口不能對(duì)著人，以免液體外濺傷人；給試管內(nèi)的固體加熱時(shí)，管口略向下傾斜，以免試管內(nèi)有水倒流引起試管炸裂。(7)向酒精燈內(nèi)添加酒精時(shí)，不能超過酒精燈容積的eq\f(2,3)。(8)不慎灑出的酒精若在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上燃燒起來，應(yīng)立即用濕抹布或沙子蓋滅?！緦?duì)點(diǎn)練習(xí)】1．以下是一些常用的危險(xiǎn)品標(biāo)志，裝運(yùn)乙醇的包裝箱應(yīng)貼的圖標(biāo)是()2．實(shí)驗(yàn)室里不同化學(xué)試劑的保存方法不盡相同，①NaOH固體，②大理石，③NaCl溶液，④稀硝酸4種試劑通常各自存放在如下圖所示的玻璃試劑瓶中。按照試劑瓶的順序存放試劑序號(hào)正確的是()A．①②③④ B．②①④③C．②③④① D．②①③④3．試管是化學(xué)實(shí)驗(yàn)中最常用的玻璃儀器，對(duì)試管加熱時(shí)，下列操作正確的是()A．試管外壁有水珠不一定要擦干，加熱時(shí)會(huì)自然揮發(fā)B．應(yīng)握緊試管夾，大拇指按在短柄上C．試管中液體的量不能超過試管容積的eq\f(1,2)D．可以使試管的受熱部位在火焰上方先來回移動(dòng)，然后集中加熱4．下列實(shí)驗(yàn)操作和處理方法可能會(huì)引發(fā)安全事故的是()①將水沿著燒杯內(nèi)壁緩慢加入濃硫酸中，并用玻璃棒不斷攪拌②給試管中的液體加熱時(shí)，試管口不朝向任何人③夜間廚房發(fā)生煤氣泄漏時(shí)，立即開燈檢查煤氣泄漏原因，并打開所有門窗通風(fēng)④用氫氣還原氧化銅時(shí)，先加熱氧化銅，再通入氫氣A．①②③B．①③④C．②③④D．①②③④二、過濾、結(jié)晶《本草綱目》中“石堿”一條記載：石堿出山東濟(jì)寧諸處，彼人采蒿蓼之屬，曬干燒灰，以水淋汁，久則凝淀如石，浣衣發(fā)面，亦去垢發(fā)面?！締栴}探討】1．獲取“石堿”的分離方法。(1)“以水淋汁”與化學(xué)上的哪種分離方法類似？該方法使用的玻璃儀器主要有哪幾種？(2)“久則凝淀如石”與化學(xué)上的哪種分離方法類似？(3)“石堿”的主要成分是什么？2．實(shí)驗(yàn)室用KClO3在MnO2催化下受熱分解制取氧氣。現(xiàn)從反應(yīng)后的KCl和MnO2的混合物中分離、回收這兩種物質(zhì)，需要使用哪些分離方法？請(qǐng)簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)方案。3．請(qǐng)參照如圖的溶解度曲線，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案提純混有少量KCl的KNO3?！練w納總結(jié)】1．過濾過濾是除去溶液里混有的不溶于溶劑的雜質(zhì)的方法。適用于固體和液體的分離，或除去混合物中的不溶性雜質(zhì)。(1)實(shí)驗(yàn)原理：利用物質(zhì)溶解性的差異，將固液混合物分離開來的一種操作方法。(2)實(shí)驗(yàn)用品：漏斗、燒杯、玻璃棒、帶鐵圈的鐵架臺(tái)及濾紙。(3)實(shí)驗(yàn)裝置：如圖所示。【微點(diǎn)撥】過濾完成后，漏斗中的沉淀物表面往往殘留可溶性物質(zhì)，所以需要洗滌沉淀物。洗滌沉淀物的方法：向漏斗內(nèi)加入蒸餾水至浸沒沉淀物(不可用玻璃棒攪拌)，靜置，待洗滌液全部流出后，重復(fù)操作2～3次。但若過濾得到的是易溶于水的物質(zhì)，不宜再用水洗滌，否則會(huì)使晶體部分溶解，可用酒精洗滌。2．結(jié)晶結(jié)晶是使溶質(zhì)從溶液中以晶體的狀態(tài)析出的過程，是分離、提純固體物質(zhì)的重要方法之一。(1)實(shí)驗(yàn)原理利用物質(zhì)的溶解度隨溫度變化的差異進(jìn)行分離。(2)兩種結(jié)晶方式①蒸發(fā)結(jié)晶：利用加熱的方法，使溶液中的溶劑不斷揮發(fā)而析出溶質(zhì)(晶體)的過程。如從海水中獲得食鹽。適用范圍：溶解度受溫度變化影響不大的固體溶質(zhì)從溶液中分離出來。實(shí)驗(yàn)儀器：蒸發(fā)皿、玻璃棒、酒精燈、鐵架臺(tái)(帶鐵圈)。實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。②冷卻結(jié)晶：通過降低溫度，使熱的濃溶液析出晶體的方法。適用范圍：兩種固體均可溶于水，且溶解度隨溫度變化有較大的差異。(3)重結(jié)晶：第一次結(jié)晶后，再將晶體溶于溶劑，又重新從溶液中結(jié)晶的過程。【微點(diǎn)撥】(1)蒸發(fā)皿中的液體不能超過其容積的eq\f(2,3)。(2)蒸發(fā)過程中必須用玻璃棒不斷攪拌，防止因局部溫度過高而使液體飛濺。(3)當(dāng)出現(xiàn)大量固體時(shí)，應(yīng)停止加熱，剩余液體用余熱蒸干。(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，用坩堝鉗取下熱的蒸發(fā)皿，放在石棉網(wǎng)上，不能直接放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，以免燙壞實(shí)驗(yàn)臺(tái)?！緦?duì)點(diǎn)練習(xí)】1．下列說法錯(cuò)誤的是()A．使NaCl從溶液中結(jié)晶出來可采用蒸發(fā)的方法B．用過濾的方法使晶體和母液分離C．蒸發(fā)應(yīng)在坩堝中進(jìn)行D．除去CuO中的Na2SO4可采用過濾的方法2．通過溶解、過濾、蒸發(fā)等操作，可將下列各組混合物分離的是()A．硝酸鈉、氫氧化鈉 B．氧化銅、二氧化錳C．氯化鉀、二氧化錳 D．硫酸銅、氫氧化鈣3．粗鹽提純實(shí)驗(yàn)中，下列操作不正確的是()A．在燒杯中溶解粗鹽B．蒸發(fā)時(shí)要用玻璃棒攪拌C．待溶液蒸干后即停止加熱D．用酒精燈直接加熱蒸發(fā)皿4．下列說法正確的是()A．過濾、蒸發(fā)、溶解都要用到玻璃棒，其作用相同B．過濾完成后洗滌沉淀時(shí)，應(yīng)向漏斗中加入適量蒸餾水并攪拌濾干C．蒸發(fā)時(shí)，應(yīng)使混合物中的水分完全蒸干后才能停止加熱D．可用蒸發(fā)結(jié)晶法從飽和食鹽水中提取食鹽【隨堂訓(xùn)練】1．下列中草藥煎制步驟，屬于過濾操作的是()A.冷水浸泡B.加熱煎制C.箅渣取液D.灌裝保存2．下列操作不正確的是()A．過濾時(shí)，漏斗下端緊貼燒杯內(nèi)壁B．蒸餾時(shí)，冷凝水的流動(dòng)方向?yàn)樽韵露螩．除去KNO3固體中混有的少量NaCl宜采用溶解、冷卻結(jié)晶法D．蒸發(fā)結(jié)晶時(shí)，應(yīng)等水分完全蒸干時(shí)再停止加熱3．下列實(shí)驗(yàn)操作：①過濾②蒸發(fā)③溶解④取液體試劑⑤取固體試劑，一定要用玻璃棒的是()A．①②③ B．④⑤C．①④ D．①③⑤4．實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的反應(yīng)為2KClO3eq\o(=,\s\up7(MnO2),\s\do5(△))2KCl＋3O2↑，反應(yīng)后從剩余物中回收純凈的二氧化錳的操作順序正確的是()A．溶解、過濾、蒸發(fā)、洗滌 B．溶解、過濾、洗滌、干燥C．溶解、蒸發(fā)、洗滌、過濾 D．溶解、洗滌、過濾、加熱

參考答案一、【對(duì)點(diǎn)練習(xí)】1．【答案】C【解析】圖標(biāo)為腐蝕品，乙醇沒有腐蝕性，故A不符合題意；圖標(biāo)為有毒品，乙醇無毒，故B不符合題意；圖標(biāo)為易燃液體，乙醇為易燃液體，故C符合題意；圖標(biāo)為三級(jí)放射性物品，乙醇沒有放射性，故D不符合題意。2．【答案】D【解析】本題考查化學(xué)試劑的保存。NaOH固體放在帶橡膠塞的無色廣口瓶中，大理石放在廣口瓶中，NaCl溶液放在無色細(xì)口瓶中，濃、稀硝酸均保存在帶玻璃塞(不能用橡膠塞)的棕色細(xì)口瓶中。3．【答案】D【解析】加熱前，試管外壁要擦干，防止加熱時(shí)試管炸裂，A錯(cuò)誤；使用試管夾時(shí)應(yīng)該手握長(zhǎng)柄，大拇指按在長(zhǎng)柄上，不能按在短柄上，防止試管夾松弛導(dǎo)致試管滑落，B錯(cuò)誤；給試管中的液體加熱時(shí)，液體的體積不能超過試管容積的eq\f(1,3)，C錯(cuò)誤。4．【答案】B【解析】稀釋濃硫酸時(shí)，將水慢慢注入盛有濃硫酸的燒杯中，由于濃硫酸稀釋時(shí)放出大量的熱，且水的密度較小，浮于液面上，熱量不能及時(shí)散出，會(huì)造成液滴飛濺，引發(fā)安全事故，故①符合題意；給試管中的液體加熱時(shí)，試管口不能朝著有人的地方，防止液體外濺傷人，引發(fā)安全事故，故②不符合題意；夜間廚房發(fā)生煤氣泄漏時(shí)，立即開燈檢查煤氣泄漏原因，會(huì)發(fā)生爆炸，引發(fā)安全事故，故③符合題意；用氫氣還原氧化銅時(shí)，應(yīng)先通入氫氣，排凈裝置內(nèi)的空氣，再加熱氧化銅；若操作相反，氫氣和氧氣混合可能會(huì)發(fā)生爆炸，引發(fā)安全事故，故④符合題意。二、【問題探討】1．(1)提示：過濾。燒杯、玻璃棒、漏斗。(2)提示：結(jié)晶。(3)提示：K2CO3。2．提示：為分離KCl和MnO2的混合物，可先加入適量水，并充分?jǐn)嚢瑁扇艿腒Cl完全溶解，難溶的MnO2仍以固體形式存在。過濾、洗滌、干燥濾渣，即可得到MnO2。將濾液蒸發(fā)結(jié)晶，可得到KCl晶體。3．提示：在提純混有少量KCl的KNO3時(shí)，先在較高溫度下將混合物溶于水形成濃溶液，再冷卻到一定溫度。KNO3的溶解度隨溫度降低急劇下降，因此有大量的KNO3晶體析出，而KCl的溶解度隨溫度降低變化不大，難以析出晶體。再過濾、洗滌、干燥，即可得到純度較高的KNO3晶體?！緦?duì)點(diǎn)練習(xí)】1．【答案】C【解析】蒸發(fā)時(shí)用蒸發(fā)皿，高溫灼燒時(shí)用坩堝。2．【答案】C【解析】A中NaNO3、NaOH都溶于水，不可用上述方法；B中CuO、MnO2均不溶于水，不可用上述方法；D中CuSO4和Ca(OH)2在溶解時(shí)會(huì)發(fā)生反應(yīng)，不可用上述方法。3．【答案】C【解析】加熱到蒸發(fā)皿內(nèi)有較多固體析出時(shí)即停止加熱。4．【答案】D【解析】過濾時(shí)玻璃棒起引流作用，蒸發(fā)和溶解時(shí)，玻璃棒起攪拌作用，A錯(cuò)誤；不能在漏斗中攪拌，以免弄破濾紙，B錯(cuò)誤；蒸發(fā)時(shí)，當(dāng)出現(xiàn)大量固體時(shí)，即停止加熱，用余熱蒸干剩余液體，C錯(cuò)誤?！倦S堂訓(xùn)練】1．【答案】C【解析】難溶的固體渣與溶液的分離屬于過濾操作。2．【答案】D【解析】蒸發(fā)結(jié)晶時(shí)，當(dāng)蒸發(fā)皿中出現(xiàn)較多固體時(shí)即可停止加熱，利用余熱將剩余水分蒸干。3．【答案】A【解析】過濾時(shí)要