資源簡介

2.1 第1課時　實驗安全與基本規范　物質的分離提純
【學習目標】
1.樹立安全意識和環保意識。熟悉化學藥品安全使用標識。知道常見廢棄物的處理方法和實驗室突發事件的應對措施,養成良好的實驗習慣。
2.學會過濾、結晶、蒸餾、分液、萃取等分離物質的實驗技能。
3.能獨立完成一些分離、提純的實驗操作,初步學會設計簡單的實驗方案。
【合作探究】
【學習情境】
　　諾貝爾在研究炸藥的實驗中多次發生了硝化甘油的爆炸,實驗室被炸成一片廢墟,諾貝爾的五位助手被炸死,自己也多次受傷。諾貝爾為科學不惜獻身的精神固然值得我們學習,然而在現有的實驗條件下,我們如何在確保實驗安全的情況下進行實驗呢 進行實驗操作時應注意哪些安全事項呢
任務1　掌握實驗安全與基本規范
【新知生成】
1.實驗前
在進入實驗室之前,應做好　　　　和　　　　,熟悉實驗所需的　　　　,掌握儀器和藥品　　　　使用的要領,理解、掌握實驗　　　　,熟悉實驗　　　　和操作　　　　。
2.實驗中
應集中注意力,實驗操作要　　　　。取用藥品前須仔細核對所需藥品與試劑瓶上的　　　　是否一致,仔細閱讀使用說明,正確取用。仔細觀察實驗　　　　,如實記錄,認真處理實驗　　　　,分析實驗　　　　,寫好實驗　　　　。
應注意　　　　,減少實驗排出的　　　、　　　　和　　　　對環境的影響。
3.實驗后
將　　　　和所用　　　　收拾干凈,保持實驗室　　　　。
4.危險化學品分為八大類,其中常見危化品的分類標識如下:
第1類:爆炸品　第2類:壓縮氣體和液化氣體
第3類:易燃液體　　第4類:易燃固體、自燃物品
和遇濕易燃物品
第5類:氧化劑和有機過氧化物　第6類:有毒品
　　第7類:放射性物品　　　第8類:腐蝕品
　　【答案】1.預習　實驗準備　藥品　安全　原理　步驟　要求　2.規范　標簽　現象　數據　結果　報告　環境保護　廢氣　廢液　固體廢棄物　3.藥品　儀器　整潔衛生
【核心突破】
典例1　填寫下表,清楚實驗時一些意外事故的緊急處理方法。
意外事故 處理方法
酒精著火 迅速用　　　　或沙子蓋滅
濃硫酸沾到皮膚上 立即用　　　　沖洗,然后涂上適量3%~5%的　　　　溶液
濃堿沾到皮膚上 立即用大量水沖洗,然后涂上適量的稀　　　　溶液
濃酸灑到桌子上 用　　　　溶液中和,然后再用水沖洗
濃堿灑到桌子上 用　　　　中和后,再用水沖洗
酸或堿濺到眼中 立即用　　　　沖洗,邊洗邊眨眼睛
　　【答案】濕布　大量水　碳酸氫鈉　硼酸　碳酸氫鈉　硼酸溶液　水
典例2　下列物質的包裝上貼錯了危險警告標簽的是(　　)。
A　 　　　B　 　　　C　 　　　D
【答案】B
【解析】氧氣是助燃氣體,不是易燃氣體,B項錯誤。
歸納總結
實驗安全操作的“六防”
1.防爆炸:用CO、H2還原Fe2O3、CuO等物質時,應先通CO或H2,排盡裝置內的空氣后,再對裝置進行加熱。
2.防暴沸:(1)加熱液體時,在待加熱液體中加入碎瓷片(或沸石)。
(2)稀釋濃硫酸時,將濃硫酸沿器壁慢慢加入水中,同時用玻璃棒不斷攪拌。
3.防失火:可燃性物質一定要遠離火源。
4.防中毒:加尾氣吸收裝置或在通風櫥中制備有毒氣體;誤食重金屬鹽后,立即服用大量的鮮牛奶或生雞蛋清,再送醫治療。
5.防污染:制取對環境有污染的物質時,要加裝吸收裝置,有毒物質應處理后再排放。
6.防倒吸:利用加熱法制取并用排水法收集氣體或吸收溶解度較大的氣體時,實驗完畢后,先將導管從水中取出,再熄滅酒精燈;有多個加熱裝置的復雜裝置中,要注意熄滅酒精燈的順序,必要時要加裝防倒吸安全裝置,如圖所示:
訓練1　化學實驗中,人的五官起著非常重要的作用,下列符合實驗要求的是(　　)。
A.鼻子聞　　　　　　　B.嘴巴吹
C.耳朵聽　　　　　　　D.眼睛看
【答案】C
訓練2　下列操作不符合實驗安全要求的是(　　)。
A.稀釋濃硫酸時,將水注入濃硫酸中
B.點燃甲烷前,先驗純確認其純凈
C.實驗結束后,將廢液倒入指定容器中
D.制備有毒氣體時,在通風櫥內進行
【答案】A
【解析】稀釋濃硫酸時,應將濃硫酸沿燒杯壁緩慢加入水中,并用玻璃棒不斷攪拌,B項錯誤。
任務2　過濾、結晶、蒸餾的操作及其應用
【新知生成】
1.無論是自然界中存在的,還是人工制備的物質,大多是　　　　。因此,在研究某物質時要先將該物質從混合物中分離出來,并加以　　　　。
2.混合物分離提純的依據是混合物中各組分性質(如狀態、　　　　、水溶性等)的差異。在分離提純的過程中,應盡量減少　　　　的損失。
3.固體混合物中,一種組分可溶于水,另一種組分難溶于水,可以先加適量的水溶解混合物,然后　　　　分離出難溶于水的組分,再將濾液　　　　得到可溶于水的組分,從而實現可溶性組分與難溶性組分的　　　　。
4.固體混合物中的兩種組分都可溶于水,且溶解度隨溫度變化有較大差異,可通過控制　　　　,利用　　　　、　　　　等方法分離。
5.運用　　　　的方法,可以分離沸點相差較大的液體混合物,也可以除去液體中難揮發或不揮發的雜質。
【答案】1.混合物　提純　2.沸點　所需物質　3.過濾　結晶　分離　4.溫度　溶解　結晶　5.蒸餾
【核心突破】
典例3　粗鹽中常含有少量的泥沙及氯化鈣、氯化鎂、硫酸鹽等可溶性的雜質。粗鹽的提純實驗操作步驟如圖所示:
　①　 　②　③
(1)請寫出圖中各步實驗操作的名稱:
②　　　　　　,③　　　　　　。
(2)實驗操作②的主要目的是　 。
(3)實驗操作①②③中都使用的儀器是　　　　　,它在③中的作用是　　　　　　　　　　　　。
(4)通過上述實驗操作,得到的精鹽中可能含有的雜質是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
【答案】(1)過濾　蒸發結晶　(2)除去粗鹽溶液中的泥沙等不溶性固體雜質　(3)玻璃棒　攪拌,防止液體飛濺　(4)氯化鈣、氯化鎂、硫酸鹽等可溶性的雜質
【解析】(1)根據題意及裝置圖可知,粗鹽的初步提純是除去泥沙,所以可通過①溶解:用玻璃棒攪拌;②過濾:注意“一貼二低三靠”,用玻璃棒引流;③蒸發結晶:注意停火的時機等操作提純。
(2)實驗操作②是過濾,過濾的主要目的是除去粗鹽溶液中的泥沙等不溶性固體雜質。
(3)上述各步實驗操作中均使用了玻璃棒,其作用分別是加速溶解;引流;攪拌,防止液體飛濺。
(4)因為MgCl2、CaCl2以及一些硫酸鹽為可溶性鹽,故用上述方法提純后的食鹽中還含有的雜質是MgCl2、CaCl2以及一些硫酸鹽。
典例4　實驗室提純含少量氯化鉀雜質的硝酸鉀的過程如圖所示。下列分析正確的是(　　)。
A.操作Ⅰ是過濾,將固體分離除去
B.操作Ⅱ是加熱濃縮,除去雜質氯化鉀
C.操作Ⅲ是冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥,將硝酸鉀晶體從溶液中分離出來
D.操作Ⅰ~Ⅲ總共需兩次過濾
【答案】C
【解析】操作Ⅰ為加水溶解,將試樣溶解于水,A項錯誤;操作Ⅱ為蒸發濃縮,得到較高溫度下的KNO3飽和溶液,B項錯誤;操作Ⅲ是冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥,將硝酸鉀晶體從溶液中分離出來,C項正確;通過以上分析可知,操作Ⅰ~Ⅲ只過濾一次,D項錯誤。
歸納總結
1.過濾是使不溶性固體和液體混合物分離的一種常用方法。
2.晶體在溶液中形成的過程稱為結晶,而重結晶是指將晶體溶于溶劑以后,又重新從溶液中結晶的過程。
訓練3　某同學在實驗室里過濾一種渾濁溶液,發現濾出的液體仍渾濁。經檢查實驗裝置,發現漏斗外壁沒有水,濾紙也未出現破損或小漏洞,則造成實驗失敗的原因可能是(　　)。
A.傾倒液體時液面高于濾紙邊緣
B.濾紙與漏斗之間有氣泡未被排掉
C.濾紙高出漏斗邊緣的部分未剪掉
D.過濾時玻璃棒靠在一層濾紙一邊
【答案】A
【解析】根據過濾操作的注意事項“一貼、二低、三靠”可判斷,A項符合題意。
訓練4　工業酒精是含水約4%的液態乙醇,向工業酒精中加入生石灰,會發生如下化學反應且生成物不溶于乙醇:CaO+H2OCa(OH)2。要在實驗室中將工業酒精轉化為無水酒精。
請回答下列問題:
(1)加入過量的生石灰后,可采取的分離操作是　　　　　。
(2)在你選擇需要加熱的實驗方法中,需要的玻璃儀器除酒精燈外,還有　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)在該方法的實驗步驟里,緊挨加熱之前的操作是　　　　　　　　　　　　　,并且對此要注意的問題是　　　　　　　　　　　　　。
【答案】(1)蒸餾　(2)蒸餾燒瓶、冷凝管、牛角管、錐形瓶、溫度計　(3)接通冷凝管中的水　水從下口進,上口出
任務3　從溴水到溴的有機溶液——萃取與分液
【新知生成】
1.利用　　　　的方法可以將互不相溶的兩種液體分離,密度大的下層液體從　　　　下口放出,密度小的上層液體從　　　　。
2.萃取是利用物質在　　 　的兩種溶劑中　　 　的不同,將物質從溶解度小的溶劑中轉移到溶解度大的溶劑(也稱　　　　)中的方法。
【答案】1.分液　分液漏斗　上口倒出　2.互不相溶　溶解度　萃取劑
【核心突破】
典例5　下列有關實驗室萃取溴水中的溴的說法正確的是(　　)。
A.使用前不需要檢查分液漏斗是否漏液
B.萃取劑可用酒精或CCl4
C.“振蕩”后立刻進行分液
D.分液時,先從分液漏斗下口放出下層液體,關閉旋塞,再從上口倒出上層液體
【答案】D
【解析】使用前需要檢查分液漏斗是否漏液,A項錯誤;酒精與水互溶,不能用酒精作萃取劑,B項錯誤;“振蕩”后需要靜置分層,不能立刻進行分液,C項錯誤;分液時,先從分液漏斗下口放出下層液體,關閉旋塞,再從上口倒出上層液體,D項正確。
歸納總結
1.萃取劑的選擇與密度無關,但密度決定了萃取后溶質的位置。
2.萃取后需要進行分液,萃取劑、溶質的分離需要通過其他操作完成。
訓練5　下列有關萃取的說法不正確的是(　　)。
A.萃取在香料、藥物的提取中應用廣泛
B.不能用乙醇萃取碘水中的碘單質
C.用四氯化碳萃取溴水時,上層溶液呈橙紅色
D.萃取后的混合物進行分離時,要使用分液漏斗
【答案】C
課堂小結
【隨堂檢測】
1.疊氮化鈉常用作汽車安全氣囊的氣源,能在發生碰撞的瞬間分解產生大量氣體將氣囊鼓起。裝運疊氮化鈉的包裝箱所貼的危險化學品標識是(　　)。
A B C D
【答案】B
2.電影《閃閃的紅星》中,為讓被困的紅軍戰士吃上食鹽,潘冬子將浸透食鹽水的棉襖裹在身上,帶進山中。假如潘冬子在實驗室中,欲從食鹽水中提取出食鹽,采用的最好方法是(　　)。
A.過濾 B.萃取 C.蒸發 D.蒸餾
【答案】C
【解析】將食鹽水蒸發,可以使溶劑的質量變少,從而使溶液達到飽和,繼續蒸發就可有食鹽析出。
3.下列用圖示表示的實驗操作中正確的是　　　　。
【答案】⑦⑧
【解析】①塊狀固體直接落入試管底部,易砸破試管;②有多處錯誤:瓶塞未倒放,標簽未面向手心,試劑瓶口未緊挨試管口等;③膠頭滴管不能直接伸入試管內;④不能將水加到濃硫酸中;⑤熄滅酒精燈不能用嘴吹滅,應用燈帽蓋滅;⑥聞氣體氣味,不能將鼻子靠近瓶口。
4.選擇下列實驗方法分離物質,將分離方法的序號填在橫線上:
A.過濾　　B.結晶　　　C.分液 D.蒸餾　　E.萃取、分液
(1)分離水和汽油的混合物:　　　　。
(2)分離飽和氯化鈉溶液和沙子的混合物:　 。
(3)從硝酸鉀和氯化鈉的混合溶液中獲得硝酸鉀晶體:　　　　。
(4)分離酒精(沸點為78.1℃)和甲苯(沸點為110.6℃)的混合物:　　　　。
(5)從碘水中提取碘單質:　　　　。
【答案】(1)C　(2)A　(3)B　(4)D　(5)ED
【解析】分液法可分離兩種不互溶的液體混合物;過濾可分離溶液與難溶性固體的混合物;結晶可分離易溶于水但溶解度受溫度影響不同的兩種固體混合物;蒸餾是利用沸點的差異,將互溶的兩種(或多種)液體或一種液體和一種固體分開;萃取、分液通常可用于提取溴水中的溴或碘水中的碘。
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