(2024年)走進(jìn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室課件圖文

走進(jìn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室課件圖文12024/3/26目錄實(shí)驗(yàn)室基本知識(shí)與安全化學(xué)試劑與儀器使用實(shí)驗(yàn)操作技能訓(xùn)練定量分析方法與應(yīng)用有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)舉例無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)舉例22024/3/26實(shí)驗(yàn)室基本知識(shí)與安全0132024/3/26進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備工作的區(qū)域，包括清洗實(shí)驗(yàn)器具、準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料等。準(zhǔn)備區(qū)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的主要區(qū)域，根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求可細(xì)分為合成、分析、測(cè)試等區(qū)域。實(shí)驗(yàn)區(qū)放置大型實(shí)驗(yàn)儀器的區(qū)域，如分光光度計(jì)、色譜儀等。儀器區(qū)專(zhuān)門(mén)用于收集、處理實(shí)驗(yàn)廢液的區(qū)域，確保廢液得到妥善處理，防止環(huán)境污染。廢液處理區(qū)實(shí)驗(yàn)室功能區(qū)域劃分42024/3/2601安全標(biāo)識(shí)標(biāo)明實(shí)驗(yàn)室安全信息，如緊急出口、禁止吸煙等。02警示標(biāo)識(shí)提示實(shí)驗(yàn)人員注意潛在的危險(xiǎn)，如高壓、易燃、有毒等。03操作標(biāo)識(shí)指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)人員進(jìn)行正確操作的標(biāo)識(shí)，如操作步驟、儀器使用說(shuō)明等。實(shí)驗(yàn)室常見(jiàn)標(biāo)識(shí)識(shí)別52024/3/26實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要保持安靜，禁止大聲喧嘩或隨意離開(kāi)實(shí)驗(yàn)區(qū)域。嚴(yán)格遵守實(shí)驗(yàn)室安全規(guī)定，禁止進(jìn)行未經(jīng)批準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)前必須了解實(shí)驗(yàn)原理和操作步驟，做好充分準(zhǔn)備。使用實(shí)驗(yàn)器具時(shí)要輕拿輕放，避免破損或劃傷。遇到異常情況要立即停止實(shí)驗(yàn)，并及時(shí)報(bào)告指導(dǎo)老師或?qū)嶒?yàn)室管理員。實(shí)驗(yàn)室安全規(guī)范與操作010302040562024/3/26易燃液體閃點(diǎn)低于61℃的液體，如汽油、乙醇等。存儲(chǔ)時(shí)應(yīng)遠(yuǎn)離火源和熱源，保持通風(fēng)良好。易燃固體容易燃燒或摩擦可能引燃的固體，如硫磺、紅磷等。存儲(chǔ)時(shí)應(yīng)與氧化劑分開(kāi)存放，避免摩擦和撞擊。自燃物品在常溫下能自行分解或在空氣中氧化即能導(dǎo)致迅速自燃的物質(zhì)，如黃磷、三乙基鋁等。存儲(chǔ)時(shí)應(yīng)保持低溫、通風(fēng)良好，避免與空氣接觸。遇水燃燒物品遇水或受潮時(shí)發(fā)生劇烈化學(xué)反應(yīng)，放出大量的易燃?xì)怏w和熱量的物品，如金屬鉀、鈉等。存儲(chǔ)時(shí)應(yīng)保持干燥、密封良好，避免與水接觸。危險(xiǎn)化學(xué)品分類(lèi)及存儲(chǔ)72024/3/26化學(xué)試劑與儀器使用0282024/3/26如鹽酸、硫酸等，具有強(qiáng)腐蝕性，用于調(diào)節(jié)溶液pH值、清洗實(shí)驗(yàn)器具等。酸類(lèi)試劑如高錳酸鉀、碘化鉀等，分別具有氧化性和還原性，用于氧化還原反應(yīng)及相關(guān)實(shí)驗(yàn)。氧化劑和還原劑如氫氧化鈉、氫氧化鉀等，易潮解并吸收空氣中的二氧化碳，用于中和酸性物質(zhì)、制備肥皂等。堿類(lèi)試劑如氯化鈉、硫酸銅等，具有不同的溶解度和顏色，用于合成、分析、鑒定等實(shí)驗(yàn)。鹽類(lèi)試劑如酚酞、甲基橙等，用于指示化學(xué)反應(yīng)的終點(diǎn)，判斷溶液的酸堿性。指示劑0201030405常見(jiàn)化學(xué)試劑性質(zhì)及用途92024/3/26010203使用干凈的藥匙或鑷子取用固體試劑，用量筒或滴管取用液體試劑，避免交叉污染。取用方法根據(jù)試劑性質(zhì)分類(lèi)保存，如易燃、易爆、強(qiáng)腐蝕性等試劑應(yīng)單獨(dú)存放于安全柜中；見(jiàn)光易分解的試劑應(yīng)避光保存；易揮發(fā)的試劑應(yīng)密封保存。保存方法廢液應(yīng)倒入指定的廢液收集容器中，固體廢棄物應(yīng)分類(lèi)收集并妥善處理，避免對(duì)環(huán)境造成污染。廢棄處理試劑取用、保存和廢棄處理102024/3/26熟悉儀器設(shè)備的操作規(guī)程和使用方法，如天平、分光光度計(jì)、pH計(jì)等，確保正確操作并獲得準(zhǔn)確結(jié)果。使用方法使用前檢查儀器設(shè)備是否完好無(wú)損，使用過(guò)程中注意輕拿輕放、避免劇烈震動(dòng)或碰撞；使用后及時(shí)關(guān)閉電源并清理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)。注意事項(xiàng)儀器設(shè)備使用方法和注意事項(xiàng)112024/3/26

儀器清洗、保養(yǎng)和故障排除清洗方法根據(jù)儀器設(shè)備的不同材質(zhì)和污染程度選擇合適的清洗劑和清洗方法，如玻璃器皿可用清洗劑浸泡后刷洗；金屬器具可用酒精擦拭等。保養(yǎng)措施定期對(duì)儀器設(shè)備進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，如更換磨損部件、潤(rùn)滑機(jī)械部件、校準(zhǔn)精度等，確保儀器設(shè)備處于良好狀態(tài)。故障排除遇到儀器設(shè)備故障時(shí)應(yīng)及時(shí)聯(lián)系專(zhuān)業(yè)維修人員進(jìn)行檢修和維護(hù)，切勿私自拆卸或修理以免造成更大的損失。122024/3/26實(shí)驗(yàn)操作技能訓(xùn)練03132024/3/26熟悉實(shí)驗(yàn)步驟和所需儀器，檢查儀器是否完好、清洗干凈。實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備正確使用實(shí)驗(yàn)儀器，輕拿輕放，避免破損。儀器使用遵守實(shí)驗(yàn)室安全規(guī)定，穿戴實(shí)驗(yàn)服、護(hù)目鏡等防護(hù)用品。實(shí)驗(yàn)室安全詳細(xì)記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，保持實(shí)驗(yàn)記錄本整潔。實(shí)驗(yàn)記錄基本實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范142024/3/26掌握酒精燈、電加熱套等加熱工具的使用方法，注意火焰大小和加熱時(shí)間。加熱方法冷卻技術(shù)攪拌技巧學(xué)會(huì)使用冷卻劑如冰水、干冰等，控制冷卻速度，避免過(guò)快導(dǎo)致破裂。選用合適的攪拌器，掌握攪拌速度和方向，確保反應(yīng)均勻進(jìn)行。030201加熱、冷卻和攪拌技術(shù)152024/3/26了解沉淀的形成原理，掌握不同沉淀劑的使用方法。沉淀操作熟悉過(guò)濾裝置的使用，掌握過(guò)濾紙的選擇和折疊方法，保證過(guò)濾效果。過(guò)濾技術(shù)學(xué)會(huì)使用洗滌劑和去離子水進(jìn)行洗滌，確保沉淀純凈。洗滌方法沉淀、過(guò)濾和洗滌方法162024/3/26控制蒸發(fā)速度和溫度，避免溶液飛濺或燒焦。蒸發(fā)操作了解結(jié)晶原理，掌握結(jié)晶方法和條件，獲得純凈晶體。結(jié)晶技術(shù)選用合適的干燥方法和干燥劑，控制干燥時(shí)間和溫度，確保產(chǎn)品干燥完全。干燥技巧蒸發(fā)、結(jié)晶和干燥技巧172024/3/26定量分析方法與應(yīng)用04182024/3/26原理3.進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)4.質(zhì)量測(cè)量5.數(shù)據(jù)處理2.精確稱量1.準(zhǔn)備試劑和儀器質(zhì)量分析法是通過(guò)測(cè)量物質(zhì)的質(zhì)量變化來(lái)確定其組成的方法。它基于化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量守恒的原理，通過(guò)精確測(cè)量反應(yīng)物和生成物的質(zhì)量，從而計(jì)算出待測(cè)組分的含量。根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求準(zhǔn)備所需試劑和儀器，如天平、燒杯、容量瓶等。使用天平精確稱量反應(yīng)物和生成物的質(zhì)量，記錄數(shù)據(jù)。按照實(shí)驗(yàn)要求將反應(yīng)物和生成物混合，進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。反應(yīng)完成后，再次使用天平測(cè)量生成物的質(zhì)量，記錄數(shù)據(jù)。根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算待測(cè)組分的含量，并進(jìn)行誤差分析。質(zhì)量分析法原理及操作過(guò)程192024/3/26原理容量分析法是通過(guò)測(cè)量溶液的體積和濃度變化來(lái)確定待測(cè)物質(zhì)含量的方法。它基于化學(xué)反應(yīng)中溶液體積和濃度的變化關(guān)系，通過(guò)滴定等方式精確測(cè)量溶液的體積和濃度變化，從而計(jì)算出待測(cè)物質(zhì)的含量。1.準(zhǔn)備試劑和儀器根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求準(zhǔn)備所需試劑和儀器，如滴定管、容量瓶、移液管等。2.溶液配制按照實(shí)驗(yàn)要求配制所需濃度的溶液，并進(jìn)行標(biāo)定。容量分析法原理及操作過(guò)程202024/3/260102將待測(cè)溶液置于滴定管中，用已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，記錄滴定數(shù)據(jù)。根據(jù)滴定數(shù)據(jù)計(jì)算待測(cè)物質(zhì)的含量，并進(jìn)行誤差分析。3.滴定操作4.數(shù)據(jù)處理容量分析法原理及操作過(guò)程212024/3/26原理01重量分析法是通過(guò)測(cè)量物質(zhì)的質(zhì)量變化來(lái)確定其含量的方法。它基于化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量守恒的原理，通過(guò)精確測(cè)量反應(yīng)物和生成物的質(zhì)量變化，從而計(jì)算出待測(cè)物質(zhì)的含量。1.準(zhǔn)備試劑和儀器02根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求準(zhǔn)備所需試劑和儀器，如天平、坩堝、烘箱等。2.樣品處理03將待測(cè)物質(zhì)進(jìn)行適當(dāng)處理，如研磨、溶解等，以便于后續(xù)測(cè)量。重量分析法原理及操作過(guò)程222024/3/2601020304使用天平精確稱量反應(yīng)物和生成物的質(zhì)量，記錄數(shù)據(jù)。3.精確稱量按照實(shí)驗(yàn)要求將反應(yīng)物和生成物混合，進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。4.進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)完成后，再次使用天平測(cè)量生成物的質(zhì)量，記錄數(shù)據(jù)。5.質(zhì)量測(cè)量根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算待測(cè)物質(zhì)的含量，并進(jìn)行誤差分析。6.數(shù)據(jù)處理重量分析法原理及操作過(guò)程232024/3/26誤差來(lái)源2.校準(zhǔn)儀器3.控制實(shí)驗(yàn)條件4.采用合適的統(tǒng)計(jì)方法1.多次測(cè)量求平均值數(shù)據(jù)處理方法在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，誤差來(lái)源主要包括系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差。系統(tǒng)誤差是由于實(shí)驗(yàn)方法、儀器精度等因素引起的固定偏差；隨機(jī)誤差則是由于實(shí)驗(yàn)操作、環(huán)境因素等引起的偶然波動(dòng)。為了減小誤差對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，可以采用以下方法進(jìn)行處理通過(guò)多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)并求平均值，可以減小隨機(jī)誤差對(duì)結(jié)果的影響。定期對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)和維護(hù)，以確保其精度和穩(wěn)定性。盡量保持實(shí)驗(yàn)條件的穩(wěn)定性和一致性，以減小系統(tǒng)誤差對(duì)結(jié)果的影響。運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，可以更準(zhǔn)確地評(píng)估實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性和置信度。誤差來(lái)源及數(shù)據(jù)處理方法242024/3/26有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)舉例05252024/3/26反應(yīng)條件選擇根據(jù)反應(yīng)機(jī)理和實(shí)驗(yàn)條件，選擇合適的反應(yīng)溫度、壓力、溶劑和催化劑等。逆合成分析從目標(biāo)化合物出發(fā)，逆向推導(dǎo)合成步驟，確定關(guān)鍵中間體和合成路線。原料選擇選用易得、價(jià)格適中且符合綠色化學(xué)原則的原料。有機(jī)物合成路線設(shè)計(jì)思路262024/3/2603色譜法利用物質(zhì)在固定相和流動(dòng)相之間的分配平衡，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的分離和提純。01萃取利用物質(zhì)在兩種不互溶溶劑中的溶解度差異，將目標(biāo)物質(zhì)從一種溶劑轉(zhuǎn)移到另一種溶劑中。02重結(jié)晶通過(guò)溶解度的差異，將目標(biāo)物質(zhì)與雜質(zhì)分離，得到純凈的目標(biāo)物質(zhì)。有機(jī)物分離提純技術(shù)探討272024/3/26紅外光譜（IR）通過(guò)測(cè)量物質(zhì)對(duì)紅外光的吸收，確定有機(jī)物中的官能團(tuán)和化學(xué)鍵。核磁共振（NMR）利用核自旋磁矩在外磁場(chǎng)中的能級(jí)分裂和躍遷產(chǎn)生的信號(hào)，確定有機(jī)物的結(jié)構(gòu)和構(gòu)型。質(zhì)譜（MS）通過(guò)測(cè)量離子質(zhì)荷比，確定有機(jī)物的分子量和分子式。有機(jī)物結(jié)構(gòu)鑒定手段簡(jiǎn)介282024/3/26123不同官能團(tuán)具有不同的化學(xué)性質(zhì)，如羥基（-OH）具有酸性，羰基（C=O）具有還原性等。官能團(tuán)性質(zhì)有機(jī)物的結(jié)構(gòu)決定其性質(zhì)，如共軛體系、立體構(gòu)型等都會(huì)影響有機(jī)物的物理和化學(xué)性質(zhì)。結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系掌握有機(jī)反應(yīng)的基本機(jī)理，如親核取代、親電加成等，有助于理解和預(yù)測(cè)有機(jī)物的性質(zhì)和行為。反應(yīng)機(jī)理有機(jī)物性質(zhì)變化規(guī)律總結(jié)292024/3/26無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)舉例06302024/3/26根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵阎獥l件，明確需要合成的無(wú)機(jī)物。確定目標(biāo)產(chǎn)物了解目標(biāo)產(chǎn)物的合成方法，包括原料選擇、反應(yīng)條件、反應(yīng)機(jī)理等。分析合成方法根據(jù)實(shí)驗(yàn)室條件和原料可得性，設(shè)計(jì)合理的合成路線，并考慮實(shí)驗(yàn)的可操作性和安全性。設(shè)計(jì)合成路線無(wú)機(jī)物合成路線設(shè)計(jì)思路312024/3/26通過(guò)加入沉淀劑使目標(biāo)產(chǎn)物以沉淀形式析出，然后進(jìn)行過(guò)濾、洗滌和干燥等操作得到純凈產(chǎn)物。沉淀法利用目標(biāo)產(chǎn)物在兩種互不相溶的溶劑中的溶解度差異，將目標(biāo)產(chǎn)物從一種溶劑轉(zhuǎn)移到另一種溶劑中，實(shí)現(xiàn)分離和提純。萃取法利用離子交換樹(shù)脂與目標(biāo)產(chǎn)物中的離子進(jìn)行交換，達(dá)到分離和提純的目的。離子交換法無(wú)機(jī)物分離提純技術(shù)探討322024/3/26紅外光譜分析利用紅外光譜儀測(cè)量樣品對(duì)紅外光的吸收情況，可以推斷出樣品中存在的化學(xué)鍵和官能團(tuán)。核磁共振分析通過(guò)測(cè)量樣品在強(qiáng)磁場(chǎng)中的核自旋能級(jí)躍遷產(chǎn)生的信號(hào)，可以確定樣品的分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵信息。X射線衍射分析通過(guò)X射線照射樣品，測(cè)量衍射角度和強(qiáng)度，可以推斷出樣品的晶體結(jié)構(gòu)和相組成。無(wú)機(jī)物結(jié)構(gòu)鑒定手段簡(jiǎn)介33202