(初中)化学基本实验和科学探究

专题四：1587290037982第1页共30页化学基本实验和科学探究（一）常用仪器及基本操作：1.化学实验常用仪器及使用：分类名称图形主要用途使用时的注意事项用于加热的仪器试管①在常温或加热时用作少量试剂的反应容器；②用于少量物质的溶解或收集少量气体或作简易气体发生装置①加热前应擦干试管外壁，先预热后加热，加热后不能骤冷；②加热时，试管夹或铁夹应夹在试管的中上部；③加热固体时，试管口部要略向下倾斜；④加热液体时，液体不能超过试管容积的1/3，且管口应与桌面成45o角，试管口不能对着自己或别人蒸发皿用于少量溶液的蒸发、浓缩和结晶①可耐高温，能直接用火加热；②热的蒸发皿应避免骤冷及被溅上水，以防炸裂；③用完之后立即清洗干净；④蒸发皿中的液体不能超过其容积的2/3，注意及时搅拌烧杯用作配制溶液和较大量试剂的反应容器，也可用于加热①加热时，应擦干试管外壁并放在石棉网上，以使其均匀受热；②溶解固体时，要轻轻搅拌燃烧匙少量固体燃烧反应器可以直接加热；硫磺等物燃烧实验应在匙底垫少许石棉或细砂加热仪器酒精灯用于加热①添加酒精时，不得超过酒精灯容积的2/3，也不能少于1/3；②严禁用燃着的酒精灯去点燃另一只酒精灯；③用酒精灯的外焰给物质加热；④不加热时，应用灯帽盖灭，不可用嘴吹灭盛放物质的仪器集气瓶①用作收集或贮存少量气体；②用于有关气体的化学反应①不能用于加热；②做物质在气体里燃烧的实验时，如有高温固体物质生成，应预先在瓶底铺一薄层细沙或装入少量的水胶头滴管（滴瓶）用于吸取和滴加少量液体，滴瓶用于盛放液体药品①滴液时，滴管应悬空放在容器口上方，不要接触容器壁，以免沾污滴管或造成试剂污染；②胶头滴管用过后应立即洗净，再去吸取其他药品；③取液后的滴管应保持橡胶乳头在上，不要平放或倒置，防止试液倒流，腐蚀橡胶乳头计量仪器托盘天平用于粗略称量物质的质量，一般只能称准至0.1g①称量前，将游码拨到标尺“0”处，调节螺母调节零点；②称量时，左盘放称量物，右盘放砝码，不能称量热物质；③称量物需放在纸、表面皿或烧杯中专题四：1587290037982第2页共30页量筒度量液体体积①不能加热；②不能用作反应容器；③根据量取液体体积的多少，选择适合的量筒；④读数时，量筒必须放平，视线应与液体凹液面的最低处保持水平漏斗漏斗用于过滤或向小口容器里加液体过滤时要放在三角架或铁架台的铁圈上长颈漏斗用于注入液体长颈漏斗的下端管口要插入液面下，形成液封避免气体从长颈漏斗逸出夹持仪器铁架台（含铁夹、铁圈）固定和放置各种仪器铁圈、铁夹方向应与铁架台底盘同侧；铁夹夹在试管中上部试管夹夹持试管进行简单的加热实验夹在试管中上部；从试管底部套入、取出；拇指不要按在试管夹的短柄上坩埚钳夹持坩埚加热或夹持热的蒸发皿等尖端向上平放在实验台上；温度高时应放在石棉网上辅助仪器水槽排水集气水不要加满，防止实验时有水溢出药匙取用固体药品每次用完及时用纸擦干净玻璃棒搅拌液体、引流、蘸取液体搅拌时切勿撞击器壁，以免碰破容器。注意随时洗涤、擦净2.化学实验基本操作：（1）药品的取用取用原则：a\不能用手接触药品，不要把鼻孔凑到容器口去闻药品（特别是气体）的气味，不得尝任何药品的味道。b\应严格按规定的用量取药品；若无说明用量，一般应按最少量取用：液体1ml~2ml，固体只需盖满试管底部。c\用剩的药品不能放回原瓶，不要随意丢弃，不能拿出实验室，要放入指定容器内。①固体药品的取用取用粉末、颗粒状药品应用药匙或纸槽，步骤：“一斜二送三直立”，即将试管倾斜，用药题或纸槽将药品送入试管底部，再把试管直立起来。取用块状药品或较大的金属颗粒应用镊子夹取，步骤“一横二送三慢竖”，即将试管（或容器）横放，把药品放入试管（或容器）口以后，再把试管（或容器）慢慢竖立起来。专题四：1587290037982第3页共30页②液体药品的取用a\倾倒（取用较多量时）：取下瓶塞，倒放→试管倾斜→与瓶口紧挨（手心向着标签）→缓缓倒入。b\量取：量筒倾斜且与瓶口紧挨→缓缓倒入接近所量刻度→量筒放平稳，视线平视所量刻度→改用胶头滴管逐滴加入直到达到所要量取的体积（注意视线要与量筒内凹液面的最低点保持水平）。c\吸取或滴加（取少量液体时）：捏紧橡胶乳头，排出空气→滴管伸入所吸液体中→放开手指，即被吸入→取出滴管悬空放置在被滴入的容器口上方→拇指、食指捏挤橡胶乳头，滴入容器中（注意胶头滴管不能平放倒置；及时清洗；不要乱放；专管专用）。（2）物质的称量①托盘天平的使用程序天平调零——托盘垫纸（或小烧杯）—左物右码（从大到小）—平衡读数——砝码回盒——游码回零②量筒的使用程序量筒平放——倒入液体——平视刻度——准确读数——倒出液体——洗净量筒(3)物质的加热（1）酒精灯的使用：①检：a.检查灯蕊是否平整；b.检查灯里是否有酒精（酒精不能超过酒精灯容积的2/3）。②点：用火柴点燃，绝对禁止用燃着酒精灯引燃另一只酒精灯。③熄：用灯帽盖灭，不可用嘴吹灭。④火焰结构：酒精灯分为焰心、内焰、外焰三部分，其中外焰温度最高，应用外焰加热。注意：①碰倒酒精灯，万一洒出的酒精在桌上燃烧起来，应立即用湿抹布扑盖。②酒精添加：应借助漏斗。绝对禁止向燃着的酒精灯内添加酒精。（2）给物质加热：①加热所用仪器：a.盛液体加热仪器：试管、烧瓶、烧杯、蒸发皿。b.盛固体加热仪器：试管、蒸发皿等。c.直接加热仪器：试管、蒸发皿。d.不能直接加热的仪器：烧杯、烧瓶。（需垫石棉网）e.不能加热仪器：集气瓶、水槽、量筒。②加热操作及注意事项：a.玻璃仪器外壁有水，加热前先擦干再加热，以免容器炸裂。b.加热时玻璃仪器底部不能接触灯芯，否则易破裂。c.烧的很热的玻璃仪器，不能立即用冷水冲洗，否则可能破裂。d.加热时应先要均匀加热，然后再集中加热，否则易破裂。e.给试管中的固体加热，试管口必须略微向下倾斜、防止产生的水倒流，试管破裂。f.给试管中的液体加热，液体不能超过试管容积的1/3，试管倾斜（与桌面约成45°角），试管口不要对着自己或别人。g.试管夹夹持试管时，应打开试管夹，然后从试管的底部往上套，夹在试管的中上部。(4)仪器的装备实验装置安排顺序从下到上，从左到右；制备气体发生装置在左，收集装置在右，气流方向从左到右。(5)仪器的洗涤少量水注入仪器中，经振荡或毛刷轻轻刷洗，再用清水冲洗几次即可。如果内壁有油脂，可使用热纯碱或洗衣粉洗涤。玻璃仪器洗涤干净的标准是：水膜均匀，既不聚成水滴，也不成股流下。(6)装置气密性的检查如图：将导管放入水中，用手捂住容器，观察导管口是否有气泡产生，松手后是否有水进入导管。专题四：1587290037982第4页共30页(7)气体的收集（如图）1排水集气法适用于收集难溶于水或微溶于水且不与水反应的气体。2排空气集气法a.向上排空气法：适用于收集不与空气反应且密度比空气大的气体。b.向下排空气法：适用于收集不与空气反应且密度比空气小的气体。(8)一定溶质质量分数溶液的配制1计算：固体的质量或浓溶液的体积；2称量和量取：天平称量固体或量筒量取液体（粗略量取）；3溶解：加快固体溶解的方法是：研细固体、加热或搅拌。(9)常见事故的处理1浓硫酸溅到皮肤上，应先用布拭去，再用大量的水冲洗，并涂上3%~5%的碳酸氢钠溶液；不慎将酸溅到眼中，立即用水冲洗，边洗边眨眼睛；大量酸液洒到桌上，要加适量碳酸氢钠中和，然后用水冲洗，用抹布擦净；2浓碱液溅到皮肤上，用较多水冲洗后，涂抹硼酸溶液；大量碱液洒到桌上，要加适量醋酸中和；3酒精灯不慎碰倒起火，用沙子或湿抹布盖灭，不能用水泼灭。（二）物质的制备和性质：1.氧气、二氧化碳的实验室制法：（1）气体的干燥与净化在实验室制备的各种气体中，常含有少量的酸雾、水蒸气和其他气体杂质，需经过净化和干燥后才能得到纯净的气体。①实验装置常用的干燥及净化装置主要是：洗气瓶、干燥管和U型管（如下图）。②气体的干燥选用干燥剂应根据气体的性质和干燥剂的性质而定，其原则是干燥剂只能吸收气体中的水分，而不能与气体发生反应。如下表中常见气体的干燥剂：干燥剂可干燥的气体不能干燥的气体浓硫酸HOCOHCl22、、、等气体不能干燥的气体，如：NH3氢氧化钠固体HOCO22、、等气体不能干燥的气体，如：CO2、SO2、HCl、H2S等（2）制取原理及装置：氧气二氧化碳药品HOMnOKMnO2224()或大理石和稀盐酸专题四：1587290037982第5页共30页反应原理2222222242422HOMnOHOOKMnOKMnOMnOOCaCOHClCaClHOCO32222仪器装置固液不加热固固加热固液不加热收集方法排水法、向上排空气法向上排空气法验纯或验满带火星木条靠近集气瓶口燃着木条靠近集气瓶口注意事项①试管口应略向下倾斜，防止蒸发出的水蒸气冷凝后流到试管底部，将试管炸裂；②排水法收集完后，先将试管移出水槽，再停止加热，防止水槽中的水倒吸入试管，将试管炸裂。③用KMnO4制O2时，应在试管口放一团棉花，防止高锰酸钾小颗粒进入导管。①不能用稀硫酸代替稀盐酸。因为反应能生成微溶于水的CaSO4覆盖在石灰石的表面，将石灰石与H2SO4隔绝，使反应停止。②不能用浓盐酸来制取气体，因为浓盐酸易挥发，使产生的气体中混有HCl气体；③长颈漏斗的末端应插入液体中，防止生成的气体从长颈漏斗中逸出。（3）气体的净化选择气体吸收剂应根据气体的性质和要除去杂质的性质而定。原则：①所用的吸收剂只能吸收气体中的杂质；②不能与被提纯的物质反应，也不能引入新的杂质。2.物质与氧气反应反应物质反应现象硫硫在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰；硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，都生成有刺激性气味的气体——二氧化硫。磷磷在氧气中燃烧生成大量白烟。碳木炭在氧气中剧烈燃烧，发出白光，生成的产物能够使澄清石灰水变浑浊。铝铝箔在氧气中剧烈燃烧，放出大量的热和耀眼的白光。铁铁丝在氧气中居烈燃烧，火星四射，生成黑色的熔融物——四氧化三铁。镁镁条在空气中即可燃烧，放出大量的热和耀眼的强光，生成白色固体。氢气氢气在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰。一氧化碳一氧化碳在空气中燃烧，产生蓝色火焰。甲烷甲烷在空气中燃烧是火焰明亮并呈蓝色。在火焰上方罩一个干冷的烧杯，烧杯内壁专题四：1587290037982第6页共30页有水珠生成；迅速把烧杯倒过来，注入少量澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊。物质与氧气燃烧反应（特别是铁丝、铝在氧气中燃烧）前，一般需在集气瓶底留少量水或细沙，防止瓶底炸裂。3.碳、一氧化碳的还原性：（1）C还原CuO装置图：装置特点：①试管口略向下倾斜；②反应需高温，用酒精喷灯；③为检验氧化产物可连接检验装置。操作步骤：①检查气密性；②装药品固定试管；③点燃酒精灯；④移开导管，熄灭酒精灯。实验现象：①黑色固体逐渐减少；②有光亮的红色固体生成；③有使澄清石灰水变浑浊的气体产生。（2）CO还原氧化铜：装置图：装置特点：因CO有毒，增加对尾气的处理装置（点燃或收集），防止CO污染空气。操作步骤：同（1）。实验现象：①黑色CuO变成光亮红色；②有使澄清石灰水变浑浊的气体生成。COCuOCuCO2（3）CO还原氧化铁：装置图：装置特点：同上操作步骤：同上实验现象：①红色粉末（FeO23）变成黑色粉末（Fe）。②同上。323232COFeOFeCO高温4.浓硫酸的稀释稀释浓硫酸时，一定要把浓硫酸沿器壁慢慢注入水中，并不断搅拌。切不可将水倒进浓硫酸中。5.常见物质的保存方法①易见光分解的物质，需放入棕色瓶中，置于冷暗处。如双氧水等；②碱性溶液应用橡胶塞，而不用玻璃塞。如氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液、澄清石灰水等；③氢氧化钠、氧化钙、浓硫酸、浓盐酸需密封保存；④白磷（少量保存在水里）（三）物质的鉴别和分离、除杂1.鉴别（1）氧气、二氧化碳、一氧化碳、甲烷的鉴别方法鉴别方法现象O2带火星的木条伸入集气瓶木条复燃CO通过灼热氧化铜，再通过澄清石灰水黑色粉末变成红色粉末，澄清石灰水变浑浊CO2（1）将燃着木条伸入集气瓶中（2）通过澄清石灰水（1）木条熄灭（和氮气现象