高一化學實驗包括哪些?歸納齊全的
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時間:2024-08-17 12:55:44
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高一化學實驗包括哪些?歸納齊全的【專家解說】:第一章從實驗學化學 第一節(jié)化學實驗基本方法一.化學實驗安全1. 遵守實驗室規(guī)則。2. 了解安全措施。(1)做有毒氣體的實驗時,應在通風
【專家解說】:第一章從實驗學化學 第一節(jié)化學實驗基本方法
一.化學實驗安全
1. 遵守實驗室規(guī)則。2. 了解安全措施。
(1)做有毒氣體的實驗時,應在通風廚中進行,并注意對尾氣進行適當處理(吸收或點燃等)。進行易燃易爆氣體的實驗時應注意驗純,尾氣應燃燒掉或作適當處理。
(2)燙傷宜找醫(yī)生處理。
(3)濃酸沾在皮膚上,用水沖凈然后用稀NaHCO3溶液淋洗,然后請醫(yī)生處理。
(4)濃堿撒在實驗臺上,先用稀醋酸中和,然后用水沖擦干凈。濃堿沾在皮膚上,宜先用大量水沖洗,再涂上硼酸溶液。濃堿濺在眼中,用水洗凈后再用硼酸溶液淋洗。
(5)鈉、磷等失火宜用沙土撲蓋。
(6)酒精及其他易燃有機物小面積失火,應迅速用濕抹布撲蓋。
3. 掌握正確的操作方法。例如,掌握儀器和藥品的使用、加熱方法、氣體收集方法等。
二.混合物的分離和提純
1. 過濾和蒸發(fā)
實驗1—1 粗鹽的提純
儀器 : 天平,燒杯,玻璃棒,漏斗,鐵架臺,鐵圈步驟 :
步驟
現(xiàn)象
1.溶解:稱取4克粗鹽加到盛有12mL水的小燒杯中,用玻璃棒攪拌使氯化鈉充分溶解
粗鹽逐漸溶解,溶液渾濁。
2.過濾:組裝好儀器,將1中所得到的混合物進行過濾。若濾液渾濁,要再次過濾,直到濾液澄清為止。
濾紙上有不溶物殘留,溶液澄清。
3.蒸發(fā):將過濾后的澄清溶液轉(zhuǎn)入蒸發(fā)皿,加熱,并用玻璃棒攪拌,防止液滴飛濺。當出現(xiàn)較多固體時停止加熱,余熱蒸干。
蒸發(fā)皿中產(chǎn)生了白色固體。
注意事項:(1)一貼,二低,三靠。
(2)蒸餾過程中用玻璃棒攪拌,防止液滴飛濺。
2. 蒸餾和萃?。?) 蒸餾
原理:利用沸點的不同,處去難揮發(fā)或不揮發(fā)的雜質(zhì)。
實驗1---3 從自來水制取蒸餾水
儀器:溫度計,蒸餾燒瓶,石棉網(wǎng),鐵架臺,酒精燈,冷凝管,牛角管,錐形瓶。
操作:連接好裝置,通入冷凝水,開始加熱。棄去開始蒸餾出的部分液體,用錐形瓶收集約10mL液體,停止加熱。
現(xiàn)象: 隨著加熱,燒瓶中水溫升高至100度后沸騰,錐形瓶中收集到蒸餾水。
注意事項:①溫度計的水銀球在蒸餾燒瓶的支管口處。②蒸餾燒瓶中放少量碎瓷片-----防液體暴沸。③冷凝管中冷卻水從下口進,上口出。
④先打開冷凝水,再加熱。⑤溶液不可蒸干。
(2)萃取
原理: 用一種溶把溶質(zhì)從它與另一溶劑所組成的溶液里提取出來。
儀器: 分液漏斗, 燒杯
步驟:①檢驗分液漏斗是否漏水。
②量取10mL碘的飽和溶液倒入分液漏斗, 注入4mLCCl4,蓋好瓶塞。
③用右手壓住分液漏斗口部, 左手握住活塞部分, 把分液漏斗倒轉(zhuǎn)過來用力振蕩。
④將分液漏斗放在鐵架臺上,靜置。
⑤待液體分層后, 將分液漏斗上的玻璃塞打開,從下端口放出下層溶液,從上端口倒出上層溶液.
注意事項:
A.檢驗分液漏斗是否漏水。
B.萃取劑: 互不相溶,不能反應。
C.上層溶液從上口倒出,下層溶液從下口放出。
三.離子檢驗
離子
所加試劑
現(xiàn)象
離子方程式
Cl-
AgNO3,稀HNO3
產(chǎn)生白色沉淀
Cl-+Ag+=AgCl↓
SO42-
Ba(NO3)2稀HNO3
白色沉淀
SO42-+Ba2+=BaSO4↓
四.除雜
1.原則:雜轉(zhuǎn)純、雜變沉、化為氣、溶劑分。
2.注意:為了使雜質(zhì)除盡,加入的試劑不能是“適量”,而應是“過量”;但過量的試劑必須在后續(xù)操作中便于除去。
第二節(jié) 化學計量在實驗中的應用
一.物質(zhì)的量的單位――摩爾
1.物質(zhì)的量(n)是表示含有一定數(shù)目粒子的集體的物理量。
2.摩爾(mol):把含有6.02 ×1023個粒子的任何粒子集體計量為1摩爾。
3.阿伏加德羅常數(shù)
把6.02 X1023mol-1叫作阿伏加德羅常數(shù)。
4.物質(zhì)的量 = 物質(zhì)所含微粒數(shù)目/阿伏加德羅常數(shù) n =N/NA
5.摩爾質(zhì)量(M)
(1) 定義:單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量叫摩爾質(zhì)量。(2)單位:g/mol 或 g..mol-1
(3) 數(shù)值:等于該粒子的相對原子質(zhì)量或相對分子質(zhì)量。
6.物質(zhì)的量=物質(zhì)的質(zhì)量/摩爾質(zhì)量 ( n = m/M )
二.氣體摩爾體積
1.氣體摩爾體積(Vm)
(1)定義:單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積叫做氣體摩爾體積。
(2)單位:L/mol 或 m3/mol
2.物質(zhì)的量=氣體的體積/氣體摩爾體積n=V/Vm
3.(1)0℃ 101KPa , Vm = 22.4 L/mol
(2)25℃ 101KPa , Vm = 24.8 L/mol
三.物質(zhì)的量在化學實驗中的應用
1.物質(zhì)的量濃度
(1)定義:以單位體積溶液里所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量來表示溶液組成的物理量,叫做溶質(zhì)B的物質(zhì)的濃度。(2)單位:mol/L , mol/m3
(3)物質(zhì)的量濃度 = 溶質(zhì)的物質(zhì)的量/溶液的體積 CB = nB/V
2.一定物質(zhì)的量濃度的配制
(1)基本原理:根據(jù)欲配制溶液的體積和溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度,用物質(zhì)的量濃度計算的方法,求出所需溶質(zhì)的質(zhì)量或體積,在燒杯中溶解并在容器內(nèi)用溶劑稀釋為規(guī)定的體積,就得欲配制的溶液。
(2)主要操作
A.檢驗是否漏水;B.配制溶液 1計算;2稱量;3溶解;4轉(zhuǎn)移;5洗滌;6定容;7搖勻;8貯存溶液。
注意事項:A. 選用與欲配制溶液體積相同的容量瓶。 B.使用前必須檢查是否漏水。
C.不能在容量瓶內(nèi)直接溶解。 D.溶解完的溶液等冷卻至室溫時再轉(zhuǎn)移。 E.定容時,當液面離刻度線1―2cm時改用滴管,以平視法觀察加水至液面最低處與刻度相切為止。
3.溶液稀釋
C(濃溶液)·V(濃溶液) =C(稀溶液)·V(稀溶液)
第二章 化學物質(zhì)及其變化
一.物質(zhì)的分類
1.分類是學習和研究化學物質(zhì)及其變化的一種常用的基本方法,它不僅可以使有關化學物質(zhì)及其變化的知識系統(tǒng)化,還可以通過分門別類的研究,了解物質(zhì)及其變化的規(guī)律。分類要有一定的標準,根據(jù)不同的標準可以對化學物質(zhì)及其變化進行不同的分類。交叉分類和樹狀分類是常用的分類方法。
2.分散系及其分類
把一種(或多種)物質(zhì)分散在另一種(或多種)物質(zhì)中所得到的體系,叫分散系。被分散的物質(zhì)稱作分散質(zhì)(可以是氣體、液體、固體),起容納分散質(zhì)作用的物質(zhì)稱作分散劑(可以是氣體、液體、固體)。
溶液、膠體、濁液三種分散系的比較
分散質(zhì)粒子大小/nm
外觀特征
能否通過濾紙
有否丁達爾效應
實例
溶液
小于1
均勻、透明、穩(wěn)定
能
沒有
NaCl、蔗糖溶液
膠體
在1—100之間
均勻、有的透明、較穩(wěn)定
能
有
Fe(OH)3膠體
濁液
大于100
不均勻、不透明、不穩(wěn)定
不能
沒有
泥水
二.物質(zhì)的化學變化
1.物質(zhì)之間可以發(fā)生各種各樣的化學變化,依據(jù)一定的標準可以對化學變化進行分類。
⑴根據(jù)反應物和生成物的類別以及反應前后物質(zhì)種類的多少可以分為:
A.化合反應(A + B = AB)B.分解反應(AB = A + B)C.置換反應(A + BC = AC + B)D.復分解反應(AB + CD = AD + CB)。
⑵根據(jù)反應中是否有離子參加可將反應分為:
A.離子反應:有離子參加的一類反應。主要包括復分解反應和有離子參加的氧化還原反應。
B.分子反應(非離子反應)。
⑶根據(jù)反應中是否有電子轉(zhuǎn)移可將反應分為:
A.氧化還原反應:反應中有電子轉(zhuǎn)移(得失或偏移)的反應。
實質(zhì):有電子轉(zhuǎn)移(得失或偏移)
特征:反應前后元素的化合價有變化
B.非氧化還原反應
2.離子反應
⑴電解質(zhì):在水溶液中或熔化狀態(tài)下能導電的化合物,叫電解質(zhì)。酸、堿、鹽都是電解質(zhì)。
酸:電離時生成的陽離子全部是氫離子的化合物
堿:電離時生成的陰離子全部是氫氧根離子的化合物。
鹽:電離時生成金屬離子(或銨根離子)和酸根離子的化合物。
在水溶液中或熔化狀態(tài)下都不能導電的化合物,叫非電解質(zhì)。
注意:①電解質(zhì)、非電解質(zhì)都是化合物,不同之處是在水溶液中或融化狀態(tài)下能否導電。②電解質(zhì)的導電是有條件的:電解質(zhì)必須在水溶液中或熔化狀態(tài)下才能導電。③能導電的物質(zhì)并不全部是電解質(zhì):如銅、鋁、石墨等。④非金屬氧化物(SO2、SO3、CO2)、大部分的有機物為非電解質(zhì)。
⑵離子方程式:用實際參加反應的離子符號來表示反應的式子。它不僅表示一個具體的化學反應,而且表示同一類型的離子反應。
復分解反應這類離子反應發(fā)生的條件是:生成沉淀、氣體或水。
書寫方法:
寫:寫出反應的化學方程式
拆:把易溶于水、易電離的物質(zhì)拆寫成離子形式
刪:將不參加反應的離子從方程式兩端刪去
查:查方程式兩端原子個數(shù)和電荷數(shù)是否相等
⑶離子共存問題
所謂離子在同一溶液中能大量共存,就是指離子之間不發(fā)生任何反應;若離子之間能發(fā)生反應,則不能大量共存。
A.結(jié)合生成難溶物質(zhì)的離子不能大量共存:如Ba2+和SO42-、Ag+和Cl-、Ca2+和CO32-、Mg2+和OH-等。
B.結(jié)合生成氣體或易揮發(fā)性物質(zhì)的離子不能大量共存:如H+和C32-O,HCO3-,SO32-,OH-和NH4+等。
C.結(jié)合生成難電離物質(zhì)(水)的離子不能大量共存:如H+和OH-、CH3COO-,OH-和HCO3-等。
D.發(fā)生氧化還原反應、水解反應的離子不能大量共存(待學)。
注意:題干中的條件:如無色溶液應排除有色離子:Fe2+、Fe3+、Cu2+、MnO4-等離子,酸性(或堿性)則應考慮所給離子組外,還有大量的H+(或OH-)。
⑷離子方程式正誤判斷(六看)
一看反應是否符合事實:主要看反應能否進行或反應產(chǎn)物是否正確。
二看能否寫出離子方程式:純固體之間的反應不能寫離子方程式。
三看化學用語是否正確:化學式、離子符號、沉淀、氣體符號、等號等的書寫是否符合事實。
四看離子配比是否正確。
五看原子個數(shù)、電荷數(shù)是否守恒。
六看與量有關的反應表達式是否正確(過量、適量)。
3.氧化還原反應
氧化還原反應概念的發(fā)展比較
得氧失氧的觀點(狹義)
化合價升降觀點(廣義)
電子轉(zhuǎn)移觀點(本質(zhì))
氧化反應
得氧的反應
化合價升高的反應
失去(或偏離)電子的反應
還原反應
失氧的反應
化合價降低的反應
得到(或偏向)電子的反應
氧化還原反應
有氧得失的反應
有化合價升降的反應
有電子轉(zhuǎn)移(得失或偏移)的反應
氧化還原反應中概念及其相互關系如下:
化合價升高——失去電子——被氧化(發(fā)生氧化反應)——是還原劑(有還原性)。
化合價降低——得到電子——被還原(發(fā)生還原反應)——是氧化劑(有氧化性)。
第四章 非金屬及其化合物
+14
2
8
4
+6
2
4
一.硅元素:無機非金屬材料中的主角,在地殼中含量26.3%,次于氧。是一種親氧元素,以熔點很高的氧化物及硅酸鹽形式存在于巖石、沙子和土壤中,占地殼質(zhì)量90%以上。位于第3周期,第ⅣA族碳的下方。
Si 對比 C
最外層有4個電子,主要形成四價的化合物。
二.二氧化硅(SiO2)
天然存在的二氧化硅稱為硅石,包括結(jié)晶形和無定形。石英是常見的結(jié)晶形二氧化硅,其中無色透明的就是水晶,具有彩色環(huán)帶狀或?qū)訝畹氖乾旇?。二氧化硅晶體為立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),基本單元是[SiO4],因此有良好的物理和化學性質(zhì)被廣泛應用。(瑪瑙飾物,石英坩堝,光導纖維)
物理:熔點高、硬度大、不溶于水、潔凈的SiO2無色透光性好。
化學:化學穩(wěn)定性好、除HF外一般不與其他酸反應,可以與強堿(NaOH)反應,酸性氧化物,在一定的條件下能與堿性氧化物反應。
SiO2+4HF == SiF4 ↑+2H2O
SiO2+CaO ===(高溫) CaSiO3
SiO2+2NaOH == Na2SiO3+H2O
不能用玻璃瓶裝HF裝堿性溶液的試劑瓶應用木塞或膠塞。
三.硅酸(H2SiO3)
酸性很弱(弱于碳酸)溶解度很小,由于SiO2不溶于水,硅酸應用可溶性硅酸鹽和其他酸性比硅酸強的酸反應制得。
Na2SiO3+2HCl == H2SiO3+2NaCl
硅膠多孔疏松,可作干燥劑,催化劑的載體。
四.硅酸鹽
硅酸鹽是由硅、氧、金屬元素組成的化合物的總稱,分布廣,結(jié)構(gòu)復雜化學性質(zhì)穩(wěn)定。一般不溶于水。(Na2SiO3 、K2SiO3除外)最典型的代表是硅酸鈉Na2SiO3 :可溶,其水溶液稱作水玻璃和泡花堿,可作肥皂填料、木材防火劑和黏膠劑。 常用硅酸鹽產(chǎn)品:玻璃、陶瓷、水泥。
四.硅單質(zhì)
與碳相似,有晶體和無定形兩種。晶體硅結(jié)構(gòu)類似于金剛石,有金屬光澤的灰黑色固體,熔點高(1410℃),硬度大,較脆,常溫下化學性質(zhì)不活潑。是良好的半導體,應用:半導體晶體管及芯片、光電池。
+17
2
8
7
五.氯元素:位于第三周期第ⅦA族,原子結(jié)構(gòu): 容易得到一個電子形成氯離子Cl-,為典型的非金屬元素,在自然界中以化合態(tài)存在。
六.氯氣
物理性質(zhì):黃綠色氣體,有刺激性氣味、可溶于水、加壓和降溫條件下可變?yōu)橐簯B(tài)(液氯)和固態(tài)。
制法:MnO2+4HCl (濃) ===(△)MnCl2+2H2O+Cl2
聞法用手在瓶口輕輕扇動,使少量氯氣進入鼻孔
化學性質(zhì):很活潑,有毒,有氧化性, 能與大多數(shù)金屬化合生成金屬氯化物(鹽)。也能與非金屬反應:
2Na+Cl2 ===(點燃) 2NaCl 現(xiàn)象:大量白煙
2Fe+3Cl2 ===(點燃) 2FeCl3 現(xiàn)象:棕黃色的煙
Cu+Cl2 ===(點燃) CuCl2 現(xiàn)象:棕黃色的煙
Cl2+H2 ===(點燃) 2HCl 現(xiàn)象:發(fā)出蒼白色火焰,生成大量白霧。
燃燒:燃燒不一定有氧氣參加,物質(zhì)并不是只有在氧氣中才可以燃燒。燃燒的本質(zhì)是劇烈的氧化還原反應,所有發(fā)光放熱的劇烈化學反應都稱為燃燒。
Cl2的用途:
①自來水殺菌消毒Cl2+H2O == HCl+HClO 2HClO ===(光照) 2HCl+O2 ↑
1體積的水溶解2體積的氯氣形成的溶液為氯水,為淺黃綠色。其中次氯酸HClO有強氧化性和漂泊性,起主要的消毒漂白作用。次氯酸有弱酸性,不穩(wěn)定,光照或加熱分解,因此久置氯水會失效。
②制漂白液、漂白粉和漂粉精
制漂白液 Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O ,其有效成分NaClO比HClO穩(wěn)定多,可長期存放
制漂白粉(有效氯35%)和漂粉精(充分反應有效氯70%) 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
③與有機物反應,是重要的化學工業(yè)物質(zhì)。
④用于提純Si、Ge、Ti等半導體和鈦。
⑤有機化工:合成塑料、橡膠、人造纖維、農(nóng)藥、染料和藥品。
七.氯離子的檢驗
使用硝酸銀溶液,并用稀硝酸排除干擾離子(CO32-、SO32-)。
HCl+AgNO3 == AgCl ↓+HNO3
NaCl+AgNO3 == AgCl ↓+NaNO3
Na2CO3+2AgNO3 ==Ag2CO3 ↓+2NaNO3 Ag2CO3+2HNO3 == 2AgNO3+CO2 ↑+H2O
Cl-+Ag+ == AgCl
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