人教版高考化學一輪復習必修模塊第1章化學實驗基礎第1節(jié)化學實驗常用儀器與基本方法課件

第1節(jié)化學實驗常用儀器與基本方法第1章課標要求能運用實驗基本操作實施實驗方案,具有安全意識和環(huán)保意識。備考指導1.高考對本部分的考查主要有四方面:(1)常見儀器的主要用途和使用方法;(2)試劑存放和取用的注意事項;(3)化學實驗基本操作的正誤判斷;(4)實驗安全知識。題型以選擇題和填空題為主,試題以中等難度為主,有較好的區(qū)分度。2.對化學實驗基礎知識的復習,主要是從教材入手,系統復習有關基本儀器的使用、基本操作、試劑的存放等基礎知識。注重識記一些常見儀器及使用注意事項,平常訓練時要注意基本操作的規(guī)范性作答及答題模板的建立,防止出現不必要的丟分。內容索引010203第一環(huán)節(jié)必備知識落實第二環(huán)節(jié)關鍵能力形成第三環(huán)節(jié)核心素養(yǎng)提升第一環(huán)節(jié)必備知識落實知識點1常用化學儀器的識別與使用知識篩查1.加熱儀器(1)熱源。②加熱時要用外焰,熄滅時要用燈帽蓋滅,不能用嘴吹滅。③禁止向燃著的酒精燈里添加酒精,禁止用燃著的酒精燈點燃另一只酒精燈。④需要強熱的實驗用酒精噴燈加熱。(2)可直接加熱的儀器。

(3)需要墊陶土網加熱的儀器。

名師點撥(1)移動熱的試管用試管夾,移動熱的蒸發(fā)皿和坩堝用坩堝鉗。(2)熔融固體NaOH不能用瓷坩堝,而應使用鐵坩堝。(3)三頸燒瓶常與溫度計、冷凝管、攪拌器、分液漏斗等儀器配套組裝成分餾裝置或蒸餾裝置。2.計量儀器

名師點撥常見定量實驗中的讀數問題。(1)量筒:讀數一般精確到0.1

mL。(2)滴定管:讀數精確到0.01

mL。(3)托盤天平:讀數精確到0.1

g。(4)廣泛pH試紙:讀數只能取整數。3.常用的分離、提純儀器

4.其他常用儀器

知識鞏固1.判斷正誤,正確的畫“√”,錯誤的畫“×”。(1)容量瓶、分液漏斗、酸(堿)式滴定管使用前都要先檢漏、洗滌,酸(堿)式滴定管還需用待盛液體潤洗。(

)(2)用分液漏斗分離苯與四氯化碳的混合物,可將四氯化碳從下口放出,將苯從上口倒出。(

)(3)用50mL量筒量取1.5mL鹽酸。(

)(4)用托盤天平稱量2.12gNaOH固體;用100mL容量瓶配制100mL0.2mol·L-1的Na2CO3溶液。(

)(5)如圖中儀器a的名稱是蒸餾燒瓶,儀器b的名稱是分液漏斗。(

)√××××2.有下列幾種常見儀器:①分液漏斗,②錐形瓶,③酸式滴定管,④容量瓶,⑤堿式滴定管,⑥量筒?；卮鹣铝袉栴}。(1)使用前必須檢查是否漏水的是

(填序號)。

(2)洗凈后盛裝某液體前需要潤洗的是

(填序號)。

(3)酸式滴定管不能盛放燒堿溶液的原因是

。

答案:(1)①③④⑤

(2)③⑤

(3)酸式滴定管的活塞部分為經過磨砂處理之后的玻璃材料,能與燒堿溶液反應生成具有黏性的硅酸鈉知識點2化學實驗的基本操作知識篩查1.藥品的取用(1)根據藥品的性狀和用量選擇取用方法。(2)向儀器中加入藥品的操作方法。①向容器內加固體。②向容器內加液體。

2.常見試紙的使用(1)試紙的類型和使用范圍。(2)試紙的使用方法。①檢驗液體:取一小塊試紙放在表面皿或玻璃片上,用潔凈的玻璃棒蘸取待測液點在試紙的中部,觀察試紙顏色的變化。②檢驗氣體:一般先將試紙用蒸餾水潤濕,粘在玻璃棒的一端,并使其接近出氣口,觀察顏色的變化。特別提醒(1)不可使用pH試紙測定H2O2溶液、濃硝酸、氯水、NaClO溶液、Ca(ClO)2溶液等具有強氧化性的溶液的pH。(2)用pH試紙測定溶液的pH時試紙不可潤濕,否則可能導致誤差,如使酸性溶液的pH偏大,堿性溶液的pH偏小,對中性溶液的pH則無影響。(3)用藍色石蕊試紙檢驗酸性物質時,試紙顏色由藍色變?yōu)榧t色,而用紅色石蕊試紙檢驗堿性物質時,試紙顏色由紅色變?yōu)樗{色;用(CH3COO)2Pb試紙檢驗H2S時,試紙顏色由白色變?yōu)楹谏?.物質的溶解(1)固體的溶解。常用儀器:燒杯、試管、玻璃棒等。促進溶解的方法:加熱、研細、攪拌或振蕩等。(2)氣體物質的溶解或吸收。①溶解度不大的氣體,如CO2、Cl2、H2S等,用如圖a所示裝置;②極易溶于水的氣體,如NH3、HCl等,用如圖b所示裝置。(3)液體物質的溶解或稀釋:一般把密度較大的液體加入密度較小的液體中,如濃硫酸的稀釋、濃硫酸與濃硝酸的混合。4.儀器的洗滌(1)方法:使用毛刷,用去污劑和水沖洗。(2)洗凈的標準:玻璃儀器內壁附著均勻的水膜,既不聚成水滴,也不成股流下。(3)常見殘留物的洗滌。5.儀器的安裝、連接(1)安裝順序:一般從熱源開始,按先下后上、從左到右的順序。(2)連接順序:洗氣時,“長進短出”,如圖a;量氣時“短進長出”,如圖b;用干燥管除雜時“大進小出”,如圖c。6.裝置氣密性的檢查方法

答題模板裝置氣密性的檢查方法與答題規(guī)范裝置氣密性檢查必須在放入藥品之前進行。(1)氣密性檢查的基本思路。使裝置內外壓強不相等,觀察氣泡或液面變化。(2)氣密性檢查的答題規(guī)范。簡答題應注意答題規(guī)范,對裝置氣密性的檢查可按如下文字進行答題。①裝置形成封閉體系→操作(微熱、手焐、熱毛巾焐、加水等)→描述現象→得出結論。②微熱法檢查的關鍵詞是封閉、微熱、氣泡、水柱。③液差(封)法的關鍵詞是封閉、液差。④答題時易忽略的幾句關鍵性的文字敘述:a.將導管末端浸入水中;b.關閉或者開啟某些氣體通道的活塞或彈簧夾;c.加水至“將長頸漏斗下口浸沒”。知識鞏固1.判斷正誤,正確的畫“√”,錯誤的畫“×”。(1)為防止試管破裂,加熱碳酸氫鈉固體時,試管口應略向下傾斜。(

)(2)用紅色石蕊試紙檢驗NH3的性質時,試紙不能潤濕。(

)(3)長時間盛放石灰水的燒杯應先加入適量的鹽酸進行洗滌。(

)(4)用氫氟酸清洗做過硅酸分解實驗的瓷坩堝。(

)(5)用濕潤的pH試紙測土壤溶液的pH。(

)(6)為測定新制氯水的pH,用玻璃棒蘸取液體滴在pH試紙上,與標準比色卡對照即可。(

)(7)用廣泛pH試紙測得某CH3COOH溶液的pH為2.46。(

)√×√××××2.下列實驗操作規(guī)范且能達到目的的是(

)。

B選項目的操作A取20.00mL鹽酸在50mL酸式滴定管中裝入鹽酸,調整初始讀數為30.00mL后,將剩余鹽酸放入錐形瓶B清洗碘升華實驗所用試管先用酒精清洗,再用水清洗C測定醋酸鈉溶液pH用玻璃棒蘸取溶液,點在濕潤的pH試紙上D用濃度為0.010mol·L-1的KMnO4溶液進行氧化還原滴定將0.010mol·L-1KMnO4溶液裝入已經潤洗過的堿式滴定管中,并記錄初始讀數解析:50

mL酸式滴定管的50.00

mL刻度下方沒有刻度,但仍有鹽酸,所以調整初始讀數為30.00

mL后,放入錐形瓶中鹽酸的體積大于20.00

mL,A項錯誤。碘易溶于酒精,清洗試管中附著的碘可以先用酒精清洗,再用水清洗,B項正確。醋酸鈉溶液呈堿性,測定醋酸鈉溶液的pH時,pH試紙不能預先潤濕(潤濕相當于將溶液稀釋),否則測定的pH會偏小,C項錯誤。不能用堿式滴定管盛裝KMnO4溶液,D項錯誤。知識點3化學實驗試劑的存放與實驗安全知識篩查1.化學試劑的保存(1)試劑瓶及瓶塞的選擇。(2)特殊試劑的保存方法。

2.化學實驗安全(1)常見意外事故的處理。注意:苯酚、液溴灑到皮膚上,不能用NaOH溶液清洗,因為NaOH溶液具有強腐蝕性,會造成二次傷害。(2)常見實驗安全裝置。①防止發(fā)生倒吸裝置。②防止發(fā)生堵塞裝置。

③防止發(fā)生污染裝置。Ⅰ.實驗室制取Cl2時,尾氣的處理可采用(b)裝置。Ⅱ.制取CO時,尾氣處理可采用(a)(c)裝置。Ⅲ.制取H2時,尾氣處理可采用(a)(c)裝置。知識鞏固1.判斷正誤,正確的畫“√”,錯誤的畫“×”。(1)取用塊狀固體時,用鑷子夾取固體,放在平放的試管口,再慢慢豎直試管。(

)(2)取用化學藥品時,應特別注意觀察藥品包裝容器上的安全警示標志。(

)(3)點燃氫氣前,必須檢驗氫氣的純度。(

)(4)濃硫酸濺到皮膚上時,立即用稀NaOH溶液沖洗。(

)(5)酒精及其他易燃物小面積失火,應該迅速使用濕抹布撲滅;鈉、鉀等失火應用二氧化碳滅火器撲滅。(

)(6)實驗室用排水法收集氧氣后,應先移出導管,后熄滅酒精燈。(

)√√√××√2.下列有關儀器或試劑的使用及基本操作中,與實驗安全無關的是(

)。A.配制一定物質的量濃度的溶液,定容時凹液面要與刻度線相切B.在化學實驗室里,不得品嘗任何藥品的味道C.實驗室制備氣體時,要檢查裝置的氣密性D.給試管中的液體加熱時,應不時移動試管,使受熱均勻A解析:如果定容時視線與刻度線不相平,則使所配溶液的濃度產生較大誤差,與實驗安全無關,A項符合題意。有的化學藥品有毒或有腐蝕性,品嘗藥品的味道可能會造成中毒甚至有生命危險,B項不符合題意。實驗室制備氣體時,如果裝置氣密性不好,易造成漏氣而收集不到氣體,若有毒氣體排放到空氣中,會對人體產生危害,C項不符合題意。給試管中的液體加熱時,如果受熱不均勻,可能使試管炸裂,釀成事故,D項不符合題意。第二環(huán)節(jié)關鍵能力形成能力點1對常用儀器組合與創(chuàng)新的能力整合建構1.廣口瓶的“一材多用”要注意在廣口瓶的不同用途中,導氣管的長短不同。(1)A裝置可作集氣瓶和洗氣瓶。①若作為集氣瓶,由b口進氣,屬于向下排空氣法,可收集的氣體有H2、NH3、CH4等。②若作為集氣瓶,由a口進氣,屬于向上排空氣法,可收集的氣體有O2、Cl2、CO2、SO2、NO2等。③若作為集氣瓶充滿水,此時氣體由b口進入,屬于排水集氣法,可收集的氣體有O2、H2、N2、NO等。④若集氣瓶內裝入液體,氣體由a口進入,如圖

則有以下幾種用途:a.若裝入濃硫酸,則為干燥瓶,可干燥O2、Cl2、CO2、SO2等氣體;b.若裝入NaOH溶液、飽和食鹽水等,則為洗氣瓶;c.用于監(jiān)控氣體流速,根據廣口瓶中產生氣泡的速率來監(jiān)控通入氣體的速率。(2)B裝置用于測量氣體的體積。廣口瓶中盛液體,氣體“短進長出”。將廣口瓶中的液體排到量筒中來測量氣體的體積。(3)C、D裝置可作為安全瓶或防倒吸裝置。①C裝置左邊廣口瓶中長導管與另一彎管連接伸入燒杯內的溶液中,廣口瓶中氣體“短進長出”。②D裝置中,兩短導管間加一長直玻璃管,氣體從兩短導管中一個進,從另一個出。2.實驗儀器的“多器一用”(1)符合啟普發(fā)生器原理的制氣裝置。(2)可以測量氣體體積的裝置。

(3)可作為冷凝或冷卻的裝置。

(4)可作為氣體干燥或除雜的裝置。

3.多變的角色——球形干燥管(1)干燥管可作干燥、吸收及檢驗裝置。①干燥管內盛無水硫酸銅時,可用于水蒸氣的檢驗。②可用于氣體的尾氣吸收,如內盛堿石灰,可吸收HCl、Cl2、CO2、SO2等。③可用于測定氣體的質量。定量測定時,有時需要考慮空氣中的成分對測定產生的影響,所以吸收氣體的裝置后還要另接一個干燥管,目的是防止空氣中的H2O或CO2對定量測定產生干擾。(2)球形干燥管的創(chuàng)新使用。

問題引領(1)如何選擇常見儀器?(2)創(chuàng)新使用常見儀器的基本思路是什么?點撥(1)實驗儀器選擇問題的常見解題思路。(2)創(chuàng)新使用常見儀器的基本思路有如下幾點:①改變儀器結構;②變通儀器的使用功能。訓練突破1.采用下列有關實驗裝置進行的相應實驗,能達到實驗目的的是(

)。A.用圖①所示裝置制取少量純凈的CO2氣體B.用圖②所示裝置驗證鎂與稀鹽酸反應的熱效應C.用圖③所示裝置制取并收集干燥純凈的NH3D.用圖④所示裝置制備Fe(OH)2并能保證較長時間觀察到白色B解析:用圖①所示裝置制取少量CO2氣體時,應用稀鹽酸與CaCO3反應,A項錯誤?？梢酝ㄟ^圖②裝置U形管左右兩端的液面差驗證鎂與稀鹽酸反應的熱效應,B項正確。氨的密度比空氣的密度小,應用向下排空氣法收集,C項錯誤。圖④裝置中酒精與水互溶,不能將FeSO4溶液與空氣隔絕,D項錯誤。2.(1)某學生用實驗室常見的酸、堿、鹽和金屬作為反應物,并利用一個底部有小孔的試管和一個廣口瓶組裝成圖甲所示的氣體簡易發(fā)生器,該裝置中裝有銅絲隔板,利用該裝置可制取的氣體有

(寫兩種)。(2)若將銅絲隔板改為鐵絲隔板,則該裝置可制取的氣體是

,寫出反應的離子方程式:

。

(3)用圖乙所示(夾持儀器省略)裝置進行實驗,將液體A逐滴加入固體B中,回答下列問題。①圖乙中b裝置在實驗中的作用是

。

②若A為濃鹽酸,B為KMnO4,C為碘化鉀淀粉溶液,旋開a一段時間后,C中的現象為

,C中反應的化學方程式是

。

③若A為70%的濃硫酸,B為Na2SO3,C為酸性高錳酸鉀溶液,旋開a一段時間后,C中的現象為

,C中反應的化學方程式是

。

④若A為30%的H2O2溶液,B為MnO2,C為飽和H2S溶液,旋開a一段時間后,C中的現象為

,C中反應的化學方程式是

。

⑤若A為稀鹽酸,B為大理石,C為Na2SiO3溶液,旋開a一段時間后,C中的現象為

,C中反應的化學方程式是

。

答案:(1)H2、H2S、CO2(任選兩種)(2)H2

2Al+2OH-+6H2O══2[Al(OH)4]-+3H2↑(3)①防止發(fā)生倒吸②溶液先變藍后褪色2KI+Cl2══2KCl+I2,5Cl2+I2+6H2O══2HIO3+10HCl③KMnO4溶液的紫色褪去5SO2+2H2O+2KMnO4══K2SO4+2MnSO4+2H2SO4④溶液中產生淡黃色固體O2+2H2S══2S↓+2H2O⑤產生白色膠狀沉淀CO2+H2O+Na2SiO3══Na2CO3+H2SiO3↓解析:(1)因為銅絲不與稀鹽酸、稀硫酸等非氧化性酸反應,所以該裝置相當于啟普發(fā)生器,可用來制取H2、H2S、CO2等。(2)把銅絲改成鐵絲,就不能使用酸液,因為酸與鐵絲反應,應選用堿液來制取氣體,該氣體為H2。反應的離子方程式為2Al+2OH-+6H2O══

2[Al(OH)4]-+3H2↑。能力點2完成實驗基本操作的能力整合建構化學實驗基本操作中的“8不能”(1)塊狀或顆粒狀的固體藥品不能直接放入豎直放置的試管或其他容器中;防止試管或容器底部被砸破。(2)用量筒、滴定管量取液體時,不能仰視或俯視液面;防止讀數有誤差。(3)不能不檢查裝置氣密性就進行氣體的制備與性質實驗;防止實驗過程中因裝置漏氣而使實驗失敗。(4)不能不對可燃性氣體驗純就進行點燃或加熱實驗;防止發(fā)生爆炸。(5)進行過濾操作時,玻璃棒不能放在單層濾紙?zhí)?應放在三層濾紙?zhí)?;防止玻璃棒戳破濾紙。(6)加熱后的蒸發(fā)皿、坩堝不能直接放在實驗臺上;防止熱的蒸發(fā)皿、坩堝燙壞實驗臺并引起蒸發(fā)皿炸裂。(7)實驗剩余藥品不能放回原瓶(K、Na等除外),不能隨意丟棄,要放入指定容器內;防止污染原試劑,防止污染環(huán)境。(8)配制一定物質的量濃度的溶液時,不能直接將溶液倒入容量瓶中,應該用玻璃棒引流;防止液體流到瓶外。問題引領(1)常見化學實驗的操作步驟有哪些要求?(2)有關實驗基本操作的解題思路是怎樣的?點撥(1)常見化學實驗的操作步驟。①化學實驗中的“第一步”。a.檢查裝置氣密性——氣體制取、氣體性質驗證等與氣體有關的實驗。b.檢查是否漏水——酸(堿)式滴定管、容量瓶、分液漏斗等有活塞或瓶塞的玻璃儀器。c.驗純——點燃可燃性氣體。d.潤濕——用紅色石蕊試紙、藍色石蕊試紙、碘化鉀淀粉試紙檢驗某些氣體,但用pH試紙測溶液的pH時不能潤濕。e.調平衡——托盤天平的使用。f.取樣,溶解——用化學方法檢驗、鑒別固體物質。②實驗操作中的“先后”順序。a.加熱試管時,先均勻加熱,后局部加熱。b.制取氣體時,先檢查裝置的氣密性,后裝入藥品。c.用排液法收集氣體,實驗結束時先移導管后撤酒精燈。d.點燃可燃性氣體時,應先驗純后點燃。凈化氣體時,應先凈化后干燥。e.焰色試驗中,每做一次,鉑絲都應當先蘸取鹽酸放在火焰上灼燒至無色后再做下一步。f.氣體與熱的固體反應時,先將氣體干燥后反應。(2)有關實驗基本操作的解題思路。

訓練突破1.下列有關實驗原理或操作正確的是(

)。A.用20mL量筒量取15mL酒精,加水5mL,配制質量分數為75%的酒精溶液B.實驗中需用2.0mol·L-1的碳酸鈉溶液950mL,配制時應稱取碳酸鈉的質量為201.4gC.取少量某溶液加入試管中,向其中加入稀NaOH溶液,再將濕潤的藍色石蕊試紙放在試管口,若變紅則證明該溶液中存在D.用鹽酸標準溶液滴定未知濃度的氨水,選用甲基橙作指示劑比酚酞更準確D解析:用20

mL量筒量取15

mL酒精,加水5

mL,得到的不是質量分數為75%的酒精溶液,A項錯誤。實驗中需用2.0

mol·L-1的碳酸鈉溶液950

mL,配制時應選擇1

000

mL容量瓶,所以稱取碳酸鈉的質量為1

L×2.0

mol·L-1

×106

g·mol-1=212

g,B項錯誤。由于加入的是稀NaOH溶液,因此反應中可能不會放出NH3,所以不能檢驗溶液中是否存在

,且檢驗NH3的存在應該用濕潤的紅色石蕊試紙,C項錯誤。用鹽酸標準溶液滴定未知濃度的氨水,恰好完全反應時溶液顯酸性,因此選用甲基橙作指示劑比酚酞更準確,D項正確。2.下列裝置中,不添加其他儀器無法檢查氣密性的是(

)。A解析:B項利用液差法,夾緊彈簧夾,從長頸漏斗中向試管內加水,長頸漏斗中會形成一段液柱,停止加水后,通過液柱是否變化即可檢查。C項可用手緊握試管,通過觀察燒杯中有無氣泡以及導管中水柱是否變化即可檢查。D項利用抽氣法,向外輕輕拉動注射器的活塞,通過觀察浸沒在水中的玻璃導管口是否有氣泡冒出即可檢查。第三環(huán)節(jié)核心素養(yǎng)提升【高考真題剖析】

【例題】

(2020天津卷)下列實驗儀器或裝置的選擇正確的是(

)。B【核心素養(yǎng)考查點剖析】本題主要考查了常見實驗儀器的使用和實驗基本操作,較好地考查了考生“科學探究與創(chuàng)新意識”素養(yǎng),

熟悉常見操作的過程,才能準確判斷操作中所用的儀器。解析:A項,量筒精確度較低,利用圖中儀器無法配制50.00

mL

0.100

0

mol·L-1的Na2CO3溶