高中化学苏教版 (2019)必修 第一册专题2 研究物质的基本方法第一单元 研究物质的实验方法说课课件ppt

这是一份高中化学苏教版 (2019)必修 第一册专题2 研究物质的基本方法第一单元 研究物质的实验方法说课课件ppt，共60页。PPT课件主要包含了2药品取用，答案B解析，课堂小结等内容，欢迎下载使用。

自主预习·新知导学
一、实验安全与基本规范1.遵守实验室规则。良好的安全防护意识和必要的实验安全措施是进行化学实验的前提。同学们在进入实验室之前,应做好预习和实验准备,熟悉实验所需的药品,掌握仪器、药品安全使用的要领,理解、掌握实验原理,熟悉实验步骤和操作要求。
在实验过程中应集中注意力,实验操作要规范。取用药品前须仔细核对所需药品与试剂瓶上的标签是否一致,仔细阅读使用说明,正确取用。仔细观察实验现象,如实记录,认真处理实验数据,分析实验结果,写好实验报告。同组实验的同学之间要分工协作,共同完成实验任务。遇到突发状况时,应沉着冷静,采取正确的处理方法,并及时报告老师。在实验中应注意环境保护,减少实验排出的废气、废液和固体废物对环境的影响。实验后应将药品和所用仪器收拾干净,保持实验室整洁卫生。
二、物质的分离提纯1.过滤。若两种物质组成的固体混合物中,一种组分可溶于水,而另一种组分难溶于水,可以先加适量的水溶解混合物,然后过滤分离出难溶于水的组分,再将滤液蒸发结晶得到可溶于水的组分,从而实现可溶性组分与难溶性组分的分离。过滤装置如图。
2.结晶。若固体混合物中的两种组分都可溶于水,且溶解度随温度变化有较大差异,可根据两种组分的溶解度随温度变化的曲线,通过控制温度,利用溶解、结晶等方法分离。如在提纯混有少量KCl的KNO3时,先在较高温度下将混合物溶于水形成浓溶液,然后冷却到一定温度,由于KNO3的溶解度随温度降低急剧下降,因此有大量KNO3晶体析出,而KCl的溶解度随温度降低变化不大,难以析出晶体。再过滤、洗涤、干燥,即可得到纯度较高的KNO3晶体。
3.蒸馏。(1)将液态物质加热至沸点,使之汽化,然后将蒸气重新冷凝为液体的操作过程,称为蒸馏。(2)仪器装置。(3)应用。①分离沸点相差较大的液体混合物。②除去液体中难挥发或不挥发物质。
4.萃取、分液。(1)利用物质在互不相溶的溶剂中溶解度的不同,将物质从一种溶剂转移到另一种溶剂中,从而实现分离的方法称为萃取。(2)萃取时,在液态混合物中加入的溶剂称为萃取剂。萃取之后,一般还要使用分液的方法将互不相溶的液体分离。在实验室中,萃取和分液通常在分液漏斗中进行。
(3)当分液漏斗中的液体分成清晰的两层后,打开旋塞,将下层液体放出,然后关闭旋塞,将上层液体从上口倒出。如图装置。
【自主思考1】 过滤时,玻璃棒的末端是放在三层漏纸一边还是放在一层滤纸一边?提示:放在三层滤纸一边,若放在一层滤纸一边可能会使滤纸破损而造成过滤失败。【自主思考2】 过滤和蒸发操作时均使用到玻璃棒,两者的作用相同吗?提示:不相同。过滤时玻璃棒的作用是引流,而蒸发时玻璃棒的作用是搅拌。
【自主思考3】 若要从碘水中提取碘,可以用酒精代替CCl4作萃取剂吗?提示:不可以。尽管碘在水中和酒精中的溶解度有较大差异,但酒精与水互溶,不分层,故从碘水中提取碘时不能用酒精作萃取剂。
【效果自测】 1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)为加快过滤,可用玻璃棒搅动漏斗中的溶液。(　　)(2)蒸发结晶时最后可以将水直接蒸干再停止加热。(　　)(3)萃取分液一般在分液漏斗中进行。(　　)(4)用酒精作萃取剂萃取溴水中的溴。(　　)(5)分液漏斗在使用之前必须检查是否漏水。(　　)(6)蒸馏时可将温度计水银球插入液体中。(　　)(7)油水混合物可用分液法分离。(　　)
2.化学实验中安全意识是重要的科学素养。下列实验操作或事故处理操作中不正确的是(　　)。A.将CO中毒者移至通风处抢救B.被玻璃割伤手后,先取出伤口里的碎玻璃片,再用稀H2O2溶液擦洗,然后敷药包扎C.做“氢气还原氧化铜”的实验时,先通氢气后加热D.使用燃着的酒精灯引燃另一只酒精灯答案:D
解析:将CO中毒者移至通风处,可使其呼入新鲜空气,缓解体内组织缺氧。氢气还原氧化铜时,先通入氢气,检验氢气纯度后再加热,否则可能会引起爆炸。使用燃着的酒精灯引燃另一只酒精灯,容易失火。
3.实验室盛装浓硫酸的试剂瓶应贴有的安全使用标志是(　　)。
答案:A解析:浓硫酸属于腐蚀性化学试剂,所以应贴的安全标志为选项A。
合作探究·释疑解惑
探究任务1 化学实验安全
问题引领1.实验室中用加热KMnO4固体制取O2,用排水法收集气体时,集满气体后为什么要先撤导管后熄灭酒精灯?提示:防止水倒吸至发生装置,导致大试管破裂。2.酒精灯不慎碰倒起火时可用水扑灭吗?提示:不能。水与酒精互溶,若用水灭火会加大着火面积。酒精失火正确的处理方法为:少量酒精失火应用湿抹布盖灭,大量酒精失火可用沙子盖灭。
3.若浓硫酸不慎沾到皮肤上,能用NaOH溶液擦洗吗?提示:不能。NaOH有较强的腐蚀性,同时两者反应放出大量的热,会灼伤皮肤造成二次伤害。
归纳提升1.实验操作时,加强“六防意识”,防止事故发生。
2.掌握正确的操作方法。(1)物质加热:
3.实验后药品的处理方法。(1)实验用剩的试剂一般不放回原试剂瓶,以防污染试剂。(2)实验后的废液用废液缸收集,实验后集中处理。
4.常见事故的处理方法。
5.实验安全操作“顺口溜”。化学实验很重要,安全操作要确保;药品不能用手摸,尤其不能尝味道;若闻物质什么味,轻轻扇动把手摇;药品用量按规定,实验方便效果好;钠钾用量绿豆大,量多入水会引爆;用剩药品不乱扔,乱丢白磷会燃烧。
典型例题【例题1】 进行化学实验必须注意安全,下列操作及原理中正确的组合是(　　)。①点燃氢气前要检验氢气的纯度,以免发生爆炸 ②CO气体有毒,处理CO气体时可将其点燃,转化为无毒的CO2　③在盛O2的集气瓶中进行铁丝燃烧实验时,事先在集气瓶底部铺上一层沙子　④用氢气还原氧化铜时,先加热再通入氢气,以免浪费氢气　⑤稀释浓硫酸的操作如图所示A.①②③④B.①②③C.①②④D.③④⑤
【变式训练1】 对突发事件的处理彰显我们的学科知识和智慧。下列化学实验或事故的处理方法正确的是(　　)。A.不慎将酸溅到眼中,应立即用水冲洗,边洗边眨眼睛B.不慎将浓碱溶液沾到皮肤上,要立即用大量水冲洗,然后涂上稀硫酸C.燃着的酒精灯不慎翻倒,灯内酒精流出并着火,可用水直接扑灭D.配制稀硫酸时,可先在量筒中加入一定体积的水,再在搅拌条件下慢慢加入浓硫酸
解析:本题既考查化学实验基本操作,同时也考查处理实验过程中安全问题的能力。在实验过程中如不慎将酸溅到衣服或皮肤上,应立即用较多的水冲洗,然后用3%~5%的碳酸氢钠溶液淋洗。如果将碱液沾到皮肤上,要用较多的水冲洗,再涂上硼酸溶液(不是稀硫酸)。万一眼睛里溅进了酸或碱溶液,要立即用水冲洗(不可用手揉眼睛),并边洗边眨眼睛,必要时请医生处理。燃着的酒精灯不慎翻倒,灯内酒精流出并着火时,应先用湿抹布盖灭,再进一步处理。
浓硫酸溶于水会放出大量的热,所以在稀释浓硫酸时,要把浓硫酸沿着烧杯内壁缓缓注入盛有水的烧杯里(由于浓硫酸的密度比水的密度大),并用玻璃棒不断搅拌,使产生的热量迅速扩散。注意量筒是量取溶液的量具,不能直接用来配制、稀释溶液。
探究任务2 物质的过滤、蒸发和结晶
问题引领1.实验室中用KClO3在MnO2催化下受热分解制取氧气,请简述实验方案,从反应后的混合物中分离、回收KCl和MnO2。提示:KCl溶于水,MnO2难溶于水,根据两者溶解性的不同设计实验方案。实验方案:加水溶解、过滤、洗涤滤渣,即得到MnO2,将滤液蒸发结晶,可得到KCl晶体。
2.如图为KCl和KNO3的溶解度曲线。在生产过程中,KNO3中混有少量KCl杂质,如果要在实验室中提纯KNO3晶体,请写出具体的操作步骤。提示:加热溶解→冷却结晶→过滤→洗涤晾干
KCl和KNO3的溶解度曲线
归纳提升1.过滤实验应注意的3个问题。
(3)注意:①进行蒸发时,液体放置在蒸发皿中的量不得超过蒸发皿容积的 ,以免加热时液体溅出。②在加热过程中,要用玻璃棒不断搅拌液体,以免液体局部过热而使液体飞溅。③当蒸发皿中有晶体析出,并剩余少量液体时即停止加热,利用余热烘干。④热的蒸发皿应用坩埚钳取下。
3.两种常用的结晶方法。
典型例题【例题2】 通过溶解、过滤、蒸发等操作,可将下列各组混合物分离的是 (　　)。A.硝酸钠、氢氧化钠B.氧化铜、二氧化锰C.氯化钾、二氧化锰D.硫酸铜、氢氧化钙答案:C
解析:硝酸钠和氢氧化钠都溶于水,无法用过滤法分离;氧化铜和二氧化锰都不溶于水;硫酸铜和氢氧化钙溶于水后两者会发生反应;氯化钾和二氧化锰可用过滤法分离,然后蒸发滤液即可得到氯化钾。
分离和提纯的区别:混合物中的各成分分开后,分离是要把各成分恢复到原来的状态;提纯(除杂)是杂质不需要恢复到原来状态。
【变式训练2】 如图是某学生设计的过滤操作装置图。(1)写出有标号的仪器的名称:A　　　　;B　　　　;C　　　　。 (2)该同学操作中的错误是  　。 (3)该同学在进行过滤操作后发现,过滤后的液体仍有浑浊现象,可能是　　　　　　　的缘故。 (4)如果过滤的是AgNO3溶液和足量NaCl溶液反应所得的悬浊液,如何判断沉淀已洗涤干净?
答案:(1)铁架台　漏斗　烧杯(2)未用玻璃棒引流,烧杯尖嘴应紧靠玻璃棒,玻璃棒下端应紧靠在三层滤纸一侧(3)滤纸破损或液面高于滤纸的边缘(4)取少量洗涤液,滴加AgNO3溶液,无白色沉淀产生,证明已洗涤干净。解析:(2)对照“一贴二低三靠”的要求,可发现错误是没有用玻璃棒引流。(4)可通过检验洗涤液中无Cl-来判断AgCl沉淀已洗涤干净。
探究任务3 萃取、分液和蒸馏
问题引领实验室用四氯化碳从碘水中萃取碘的实验如图所示
2.实验操作可分为如下几步:①把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中;②把50 mL碘水和15 mL四氯化碳加入分液漏斗中,并盖好玻璃塞;③检查分液漏斗是否漏液;④倒转漏斗用力振荡,并不时地旋开旋塞放气,最后关闭旋塞,把分液漏斗放正;⑤旋开旋塞,用烧杯接收溶液;⑥从分液漏斗的上口倒出上层水溶液;
⑦将漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽或小孔对准漏斗口上的小孔;⑧静置,分层。请填写完整正确的操作顺序(用上述序号填写)　　→　　　　→　　　→①→⑧→　　　　→⑤→⑥。 
提示:③　②　④　⑦萃取的操作步骤查漏—检查分液漏斗是否漏液↓装液—向分液漏斗中装入待萃取液和萃取剂↓振荡—倒转分液漏斗振荡,并不时旋开旋塞放气↓静置—将分液漏斗放在铁架台上,静置,液体分层
↓拔塞—把分液漏斗颈上的塞子打开或使塞上的凹槽(或小孔)对准分液漏斗上的小孔↓分液—下层液体从下口流出,上层液体从上口倒出
3.上述步骤⑤的操作中应注意哪些事项?提示:使漏斗颈末端紧靠烧杯内壁;及时关闭旋塞,不要让上层液体流出。4.步骤⑦的操作目的是什么?提示:使漏斗内外空气相通,以保证进行⑤操作时,漏斗内的液体能顺利流出。5.为什么能选用四氯化碳从碘水中萃取碘?提示:四氯化碳与水不互溶,并且碘在四氯化碳中溶解度比在水中大得多,碘与四氯化碳不反应。
归纳提升1.萃取与分液的分析。(1)分液漏斗使用前要查漏。(2)萃取剂的选择原则。①萃取剂与原溶剂互不相溶、不反应;②萃取剂与溶质不发生反应;③溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶剂中的溶解度。(3)分液时,下层液体从下口流出,上层液体从上口倒出。
(4)常见的萃取剂。
2.蒸馏操作的注意事项。(1)分离两种或两种以上液体时需使用蒸馏烧瓶和温度计,且温度计水银球放在蒸馏烧瓶支管口处。(2)蒸馏时在蒸馏烧瓶中放少量碎瓷片或沸石,防止液体暴沸。(3)冷凝管中冷却水从下口进,上口出;先通冷凝水,再加热。(4)蒸馏烧瓶中所盛液体体积一般应介于蒸馏烧瓶容积的
(5)给蒸馏烧瓶加热时,要垫上石棉网。(6)蒸馏装置气密性的检验:连接好装置,在冷凝器的出口处接一橡胶管,并将橡胶管插入水中,将蒸馏烧瓶微热,水中有气泡产生,冷却至室温,橡胶管中形成一段倒吸的水柱,则气密性良好。
物质分离方法的选择。(1)固体与固体混合物:若杂质易分解、易升华时则用加热法;若一种易溶、一种难溶时可用溶解过滤法;若两者均易溶,但其溶解度受温度的影响不同(差异较大),则可用重结晶法。(2)液体与液体混合物:若沸点相差较大时,用蒸馏法;若互不相溶时,用分液法;若在同一溶剂中溶解度不同时,用萃取法。
(3)气体与气体混合:一般用洗气法。(4)若不具备上述条件的混合物,可选用适当的化学方法进行处理,待符合上述条件时,再选用适当的方法。
典型例题【例题3】 下列实验操作中正确的是(　　)。A.蒸发操作时,应使混合物中的水分完全蒸干后,才能停止加热B.蒸馏操作时,应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶的支管口处C.分液操作时,分液漏斗中下层液体及上层液体均从下口放出D.萃取操作时,应选择有机萃取剂,且萃取剂的密度必须比水的大
答案:B解析:蒸发操作时,最后应利用余热蒸干,A不正确;分液操作时,分液漏斗中上层液体应从上口倒出,C不正确;萃取剂不一定选择有机萃取剂,密度大小没有特殊要求,D不正确。
(1)萃取操作简记口诀。萃取原液互不溶,质溶程度不相同。充分振荡再静置,下放上倒记分明。(2)蒸馏操作简记口诀。隔网加热冷管倾,上缘下缘两相平。需加碎瓷防暴沸,热气冷水逆向行。
【变式训练3】 如图为实验室制取蒸馏水的装置示意图,根据图示回答下列问题。(1)指出图中两处明显的错误:①　 ,②　 。 (2)A仪器的名称是　　　,B仪器的名称是　　　　。 
(3)实验时A中除加入少量自来水外,还需加入少量　　　　,其作用是　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)收集完蒸馏水后,是先撤酒精灯还是先停冷凝水?　 。 
答案:(1)①温度计水银球没有放置在蒸馏烧瓶的支管口处　②冷却水进、出口位置反了　(2)蒸馏烧瓶　冷凝管(3)沸石(或碎瓷片)　防止加热时液体暴沸　(4)先撤酒精灯解析:对于蒸馏的实验装置,最重要的问题有如下几点:①仪器的连接顺序,②温度计的位置,③冷却水的流向(进、出口位置),④防暴沸的措施。