1化学实验基本方法 做好化学实验,并保证实验的顺利进行和实验者的安全,要掌握一些基本的实验方法 和操作技能。我们在初中曾经学习过一些基本的化学实验操作,如固体和液体药品的取 用、物质的加热以及一些基本仪器的使用等。为了完成更多的实验,我们需要在原有基础 上进一步提高,还要进一步学习一些新的实验方法和基本操作。 化学实验安全 学习和研究化学,经常要进行实验。无论是在化学实 验室还是在家中进行实验或探究活动,安全是顺利进行实。资料卡片 验及避免伤害和事故的保障。为此,应注意以下问题: 1.遵守实验室规则。当你走进化学实验室时,首先常用危险化学品的分类 要认真阅读并牢记实验室的安全规则。 第1类爆炸品 2.了解安全措施。了解危险化学药品在存放和使用 第2类 压缩气体和 液化气体 时的注意事项、着火和烫伤的处理、化学灼伤的处理、如 第3头易燃液体 何防止中毒、意外事故的紧急处理方法,以及灭火器材、 第4类易燃国体、自燃物 煤气、电闸等的位置和使用方法、报警电话等。 品和遇湿易燃物品 3.掌握正确的操作方法,包括仪器和药品的使用、第5类有机过氧化物 加热、气体收集等。 第6类有毒品 4.重视并逐步熟悉污染物和废弃物的处理方法。包第7类放射性物品 括有害气体、废液、固体废弃物(如破损玻璃、反应后剩 第8类 腐蚀品 余的金属等)的处理。 公、∠ 图1-1一些常用危险化学品的标志① ①标志中的数字为常用危险化学品按其主要危险特性的分类 4《第一章从实验学化学
品专与交流 根据你做化学实验和探究活动的经验,想一想在进行化学实验和探究时应注意哪些安 全问题。将注意事项写在不同的卡片上,与小组同学讨论,并归类总结,在班上交流。选 择使你留下深刻印象的事故作为例子,分析引发安全事故的主要原因。你认为主要的教训 是什么? 二、混合物的分离和提纯 周喜与交流 你知道沙里淘金吗?淘金者是利用什么性质和方法将金子从沙里分出来的?如果有铁 屑和沙的混合物,你能用哪些方法将铁屑分离出来? 自然界中的物质绝大多数以混合物的形式存在。单纯的混合虽然不会改变其中某组分 的性质,但对于研究其中某物质的性质或将其应用于生产和生活中时,就会受到影响。例 如,由于粗盐中含有泥土和一些其他化学物质,使我们不但无法观察到食盐晶莹剔透的外 观,而且也不能将其作为调味品来使用。又如,饮用水中混入有异味的杂质后,不仅影响 口感,也不能达到卫生标准。在生产中,某些技术的实现也要求使用纯净的材料,如计算 机芯片就要求使用高纯度的单晶硅等。所以,从化学学科本身以及社会生活和生产的需要 考虑,混合物的分离和提纯是非常必要的。为此,研究出了许多分离和提纯物质的方法, 用于实验研究和生产。在化工生产中已形成了多种有效的分离技术,并发展成为专用的过 程和设备。 学与间 分离和提纯物质就是要除掉杂质。化学上所指的杂质都是有害和无价值的吗?你怎样 看待这个问题?能举出一些例子吗? 过滤和蒸发 过滤 filtration 蒸发 evaporation 实验1 粗盐的提纯 (1)用海水、盐井水、盐湖水直接制盐,只能得到粗盐,其中含有较多的杂质,如不 溶性的泥沙,可溶性的CaCl2、MgCl2以及一些硫酸盐等。下面我们先利用初中学过的方 法来提纯粗盐 第一节化学实验基本方法5
(2)操作步骤(请写出具体操作方法及现象): 步骤 现象 1.溶解:(称取约4g粗盐 加到约12mL.水中) 2.过滤: 图1-2过滤 蒸发 (3)思考:你认为通过上述操作得到的是比较纯的氯化 钠吗?可能还有什么杂质没有除去?用什么方法可以检验出 它们呢? 些可溶性物质在水溶液中以离子的形式存在,如NaCl 在水溶液中以Na和Cl-的形式存在。我们可以通过检验溶 图1-3蒸发 液中的离子来确定某些物质的成分。下面我们利用化学方法 来检验[实验1-1]得到的盐中是否含有SO C实验12 取[实验1-1]得到的盐约0.5g放入试管中,向试管中加入约2ml.水配成溶液,先滴 入几滴稀盐酸使溶液酸化,然后向试管中滴入几滴BaCl2(氯化钡)溶液。观察现象 在溶液中解离能产生SO的化合物与BCl2溶液反应,生成不溶于稀盐酸的白色 BaSO(硫酸钡)沉淀。利用这一反应可以检验硫酸和可溶性硫酸盐。例如,NaSO溶液 与BaCl2溶液反应的化学方程式为 6第一章从实验学化学
Na. SO,+BaCl=BaSO,Y+2NaCI 提示 实验1-2]表明,经过溶解、过滤和蒸发操作得到 在检验试样或配好的试样 的盐中仍然含有可溶性杂质硫酸盐。实际上,除硫酸盐溶液中是否含有某种物质时, 外,还含有CaCl2、MgCl2等其他可溶性杂质,所以,每次应取少量进行检验,不能 [实验11]除去的只是不溶于水的杂质,并没有得到较将检测试剂一次加入全部待检 纯的食盐。对于可溶性杂质中的盐类,可以利用化学方法验试样或配好的试样溶液中 检验出,而且可以用化学方法除去。实际的粗盐提纯过 想一想:为什么? 程,就是将不溶性杂质过滤后再进一步除去可溶性杂质。 ●资料卡片 思与交流 (1)如果要除去粗盐中含有的可溶性杂质CaCl2、 一些物质的溶解性 MgCl2及一些硫酸盐,按下表所示顺序,应加入什么试 OH CI ISO: CO 剂?可参考资料卡片中相应物质的溶解性。 H+ 溶、挥溶溶、挥 Na+溶溶|溶溶 杂质 加入的试剂 化学方程式 Ca2+微溶微不 硫酸盐 Ba2+溶溶不不 MgCl Mg不溶溶薇 Cacl (2)加入你选择的试剂除掉杂质后,有没有引入其他离子?想一想可用什么方法再把 它们除去? 在实际进行方案设计时,除要考虑所加试剂外,还要考虑加入试剂的先后顺序、试剂 用量,以及试剂过量后如何处理等。 2.蒸馏和萃取 从混合物中分离和提纯某些物质,除了 可用过滤、蒸发等方法外,对于液态混合物, 还可以利用混合物中各组分的沸点不同,用 水蒸气 冷凝器 蒸馏的方法除去易挥发、难挥发或不挥发的 杂质。例如,实验室通过蒸馏的方法除去自 门米水 冷却水 来水中含有的Cl等杂质制取蒸馏水。实验 国水 室制取蒸馏水常用的装置如图1-4所示。 图1-4实验室制取蒸馏水的装置 蒸馏 distillation萃取 extraction 第一节化学实验基本方法7