第1课时 化学实验安全过滤和蒸发.doc

第一课时 化学实验安全 过滤和蒸发
新情境·激趣入题
化学科学从它诞生之日就离不开化学实验，实验可以说是化学的灵魂，人们在长时间的化学实验过程中，发展和丰富了化学知识，发现并合成了许多物质，为人类的进步提供了坚实的物质和理论基础。同时在一次次化学实验事故中，给后人留下了很多宝贵的经验和教训，警示我们如何安全有效地进行化学实验，提醒初学者重视实验安全，对人对己对科学负责。
阿尔弗雷德·贝恩哈德·诺贝尔的名字是和炸药联系在一起的。19世纪的西方，由于工业的发展，迫切需要一种稳定的炸药。身为机械工程师的诺贝尔了解到这种状况后，义无反顾地投身到各种炸药的实验中去。1864年的一天，随着“轰”的一声巨响，实验室飞上了天，地上炸出了一个大坑，弥漫的烟雾掩盖了一切。遍体鳞伤的诺贝尔高喊着“我成功了”，从瓦砾中走出来，这时他发明了“雷管”。又经过了多次实验，才研制出了安全的固体炸药，其爆炸力比原来提高了5倍，这种炸药被人们称为黄色炸药。
为了科学事业的发展和人类的和平，诺贝尔临终时立下遗嘱，把他遗产的一部分用于科学研究，另一部分设立“诺贝尔科学奖金”。每年的12月10日，瑞典的斯德哥尔摩音乐大厅里灯火辉煌，座无虚席。诺贝尔奖的颁奖仪式就在这里隆重举行，以表彰全世界对科学技术和人类和平有重大贡献的人们。
诺贝尔为科学不惜献身的精神固然值得我们学习，然而在现有的先进的实验条件下，在进入实验室时应注意哪些问题，才能使人们在确保实验安全的条件下进行实验呢？
新知识·预习探究
●学习目标
1．了解有关化学实验的安全常识。
2．掌握过滤、蒸发两种分离提纯混合物的方法。
3．掌握SO检验的原理和方法。
●新知预习

2．过滤操作是将________与________混合物分离的一种方法；蒸发是分离溶于溶剂中的________的一种方法。
3．粗盐的提纯

●自主探究
1．对混合物的分离与提纯，除选择好检验试剂、了解化学原理之外，在实际操作中还应注意什么问题？请以课本中的粗盐提纯为例加以分析。
提示：一般加入的试剂需过量，以除去粗盐中含有的可溶性杂质，如CaCl2、MgCl2及一些硫酸盐，使SO完全沉淀，BaCl2溶液需过量；完全沉淀Mg2＋，NaOH溶液需过量；完全沉淀Ca2＋及剩余的Ba2＋，Na2CO3需过量；最后用HCl除去过量的CO和OH－，当溶液达到中性、微酸性时，则得到几乎不含其他杂质的NaCl溶液。
2．(1)如果要除去粗盐中含有的可溶性杂质CaCl2、MgCl2及一些硫酸盐，按下表所示顺序，应加入什么试剂？

(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。
提示：(1)BaCl2；Na2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2NaCl；NaOH；MgCl2＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋2NaCl；Na2CO3；CaCl2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaCl
(2)为了把杂质除尽，所加试剂一般要过量，则会出现原杂质被除去，却引入新杂质的问题。为此要设计加入试剂的顺序，即要使前一过量的试剂在后续除杂操作中除去。在本实验中，一般加入的顺序是：氯化钡、氢氧化钠、碳酸钠、盐酸。多余的盐酸可通过加热除去。
新思维·名师讲堂
Ø 化学实验安全
●思维导图

●细品教材
1．进行化学实验时的注意事项
无论是在化学实验室还是在家中进行实验或探究活动，都必须注意安全，这是实验顺利进行和避免受到意外伤害的保障。
在确保实验安全时，应注意以下几个问题：
(1)遵守实验室规则——实验安全的前提
为确保实验能安全进行，实验室都有相应的规则。在进入化学实验室时，应该认真阅读并牢记实验室安全规则。在遵守其规则的基础上才能做好实验并保证实验的安全性。
(2)了解安全措施——实验安全的保障
了解危险化学药品在存放和使用时的注意事项、着火和烫伤的处理、化学灼伤的处理、如何防止中毒、意外事故的紧急处理方法，以及灭火器材、煤气、电闸等的位置和使用方法、报警电话等。
一些有毒气体产生的实验要在通风橱中进行；一些易燃易爆的实验要在较安全的地方进行，做实验时必须严格按实验操作步骤进行，以免发生危险。
(3)掌握正确的操作方法——实验安全的根本
常见的基本操作有：药品的保存和取用、称量和量取、加热和冷却、过滤和蒸发、分液和萃取、仪器的洗涤和干燥及一些仪器的使用方法等。每一步操作对于实验的结果和实验现象的准确性都十分重要。所以，做实验首先要掌握正确的实验操作方法。
①固体药品一般有毒或有腐蚀性，因此，不能用手直接接触，更不能品尝药品的味道。正确的取用操作是：
a．向试管里装粉末状药品，可先使试管倾斜，把盛有药品的药匙(或用小纸条折叠成的纸槽)小心地送至试管底部，然后使试管直立起来。
b．向试管里装块状固体或金属颗粒时，应该先把试管横放，再用镊子把药品或金属颗粒放在试管口，然后再把试管慢慢地竖立起来，使药品或金属颗粒缓缓地滑到试管底部，以免打破试管。
②取少量液体时，可用胶头滴管吸取，有时用玻璃棒蘸取；取用准确体积的液体时，可以用滴定管或移液管(精度0.01 mL)；取用较多量液体时，可以直接倾倒。
③灯焰常分为焰心、内焰和外焰，外焰温度最高。加热时，应把需要加热的物质放在外焰部分，且不要让受热仪器底部与灯芯接触。
④受热仪器分为直接加热和垫石棉网加热两种。试管应用试管夹夹持；烧瓶、烧杯等加热应先在铁环、三脚架上垫石棉网再放稳；坩埚应放在泥三角上。
⑤开始加热时应使仪器均匀受热，否则仪器会因受热不均而破裂。
⑥托盘天平的使用方法
a．调零：称量前，放置平稳，把游码拨回零刻度，调节天平平衡。
b．放物：任何药品不能直接放在托盘上。易潮解、有腐蚀性的药品应放在玻璃器皿中称量，遵循“左物右码”。
c．加码：加砝码要用镊子，“先大后小”。称量一定质量的药品时，先加砝码后加称量物；称量未知质量的药品时，先放称量物后加砝码。
温馨提示：托盘天平精确度为0.1 g，只能粗略称量物质的质量。托盘天平遵循杠杆原理，m(物)＝m(砝码)＋m(游码)。若“物码”放反，则实际称得物质的质量为m(物)＝m(砝码)－m(游码)。
⑦量筒的使用方法
量取液体时应在室温下进行，不能用于进行化学反应，不能加热；读数时视线与凹液面的最低点相切，仰视读数偏小，量取的体积偏大，俯视则相反；选择量筒的规格要与所量取的液体体积相匹配。
温馨提示：量筒的精确度依量程而定，一般为0.1 mL，且量筒属于粗量仪器，只能粗略量取液体的体积。量筒没有零刻度，读数下小上大，使用时选用比所量取体积稍大的量筒。
(4)重视并逐步熟悉污染物和废弃物的处理方法。
包括有害气体、废液、固体废弃物的处理方法。
Ø 2．常用危险化学品的分类及标志
(1)分类

(2)标志

Ø 3．实验室事故预防
实验操作时，加强“七防意识”，防止事故发生。

温馨提示：①为防腐蚀或中毒，实验室中做到“三不”，即不能用手直接拿药品，不能用鼻子直接闻物质的气味，不能用口品尝药品。
②为防受伤，实验中不能用手握住试管加热；蒸发皿和坩埚加热后要用坩埚钳夹取放在石棉网上。
Ø 4．实验室一般事故的处理方法

●典例剖析
v (2014·试题调研)下列实验基本操作(或实验注意事项)中，主要是处于实验安全考虑的是(　　)
A．实验剩余的药品不能放回原试剂瓶
B．可燃性气体的验纯
C．气体实验装置在实验前进行气密性检查
D．滴管不能交叉使用
●活学巧练
1．(2014·试题调研)化学实验中的安全意识是一种重要的科学素养，下列实验操作或事故处理中正确的是(　　)
A．酒精灯不慎碰倒起火时可用水扑灭
B．将CO中毒者移至通风处抢救
C．不慎将酸溅到眼中，应立即用水冲洗，边洗边眨眼睛
D．配制硫酸溶液时，可先在量筒中加入一定量的水，再在搅拌条件下加入浓硫酸
E．做氢气还原氧化铜的实验时，先加热再通氢气
F．用燃着的酒精灯引燃另一只酒精灯
G．在通风橱中制备有毒气体，不会对环境造成污染
Zhishidian2过滤与蒸发　粗盐的提纯
●思维导图

●细品教材
1．物质分离提纯的重要方法——过滤和蒸发
(1)过滤
①概念：把不溶于某液体的固体和液体组成的混合物分离的方法。
②适用范围：固体与液体的分离。
③装置：

④操作要点：一贴、二低、三靠。一贴：滤纸紧贴漏斗内壁(具体操作，在贴之前，用少量蒸馏水润湿后再贴，并用干净玻璃棒轻轻碾平)；二低：滤纸边缘要低于漏斗边缘、液面要低于滤纸边缘；三靠：烧杯口紧靠玻璃棒、玻璃棒紧靠三层滤纸处、漏斗下端管口紧靠烧杯内壁。(简记：杯靠棒，棒靠纸，颈靠壁)
(2)蒸发
①原理
加热使液体挥发，从而减少溶液中的溶剂，使溶质从溶液中析出的方法。
蒸发可用于浓缩溶液或从溶液中分离出固体溶质。
②装置

③操作要点
A．液体的量不得超过蒸发皿容量的2/3。
B．加热过程中，用玻璃棒不断搅拌液体，以免液体局部过热而发生飞溅。
C．蒸发皿中出现大量固体时，停止加热，用余热蒸干溶剂。
D．对热不稳定的物质可采用水浴加热的方法间接加热。
2．混合物的分离和提纯的重要案例——粗盐的提纯
(1)除杂所用试剂。
①NaOH——除去Mg2＋；
②BaCl2——除去SO；
③Na2CO3——除去Ca2＋。
(2)过量试剂的除去。
①过量BaCl2用Na2CO3除去，故Na2CO3在BaCl2溶液加入之后；
②过量NaOH和Na2CO3溶液用盐酸除去，故盐酸必须在最后且加入之前需过滤。
(3)加入试剂顺序的三种方案。
①BaCl2―→NaOH―→Na2CO3―→HCl
②NaOH―→BaCl2―→Na2CO3―→HCl
③BaCl2―→Na2CO3―→NaOH―→HCl
(4)原理。

温馨提示：在实际进行分离提纯的实验方案设计时，除要考虑所加试剂外，还要考虑加入试剂的顺序、试剂的用量(一般要过量)，以及试剂过量后如何处理等。
3．生活中常见的物质分离方法
日常生活中与物质的分离的基本原理相同或相近的事例有好多，现列举一些如下。
过滤：做豆腐是把豆子磨成豆糊，加热时用布袋滤出豆渣，得到豆浆，点卤后形成豆腐脑，再用细布包裹滤水压成豆腐。这里就有两次过滤的过程。
蒸发：洗过的衣服在晾晒时就是水分的蒸发过程。厨房中炒菜、熬、煮食物都有蒸发的过程存在，“熬”的过程最为明显。
萃取：洗衣服时有大的油斑不易洗掉，用棉团蘸上汽油擦一擦就洗去了，这实际上应用了萃取的原理。
蒸馏：蒸馒头或馏食品时都是蒸馏的过程，当然其主要目的不是为了进行物质的分离，而是利用水蒸气带出的热量使食物熟化或加热。自然水中都含有亚硝酸盐，蒸馏过程中随水的蒸发而浓度增大，饮用这样的水对人体有害，所以长时间蒸煮食物后的水不能饮用。
雨水实际上是一种蒸馏水，但由于其与大气接触，溶有了一些气体和杂质，甚至有好多细菌存在，使得初降雨水很不干净。
●典例剖析
(2013·福州八中高一期末)为除去粗盐中的MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质，某同学设计了一种制备精盐的实验方案，步骤如下(用于沉淀的试剂稍过量)：

(1)第①步操作的名称是___________________________，
第②步加入的试剂化学式为______________________，
(2)第④步加入试剂的化学式为____________________，
相关的化学方程式是___________________________。
(3)第⑤步操作所需玻璃仪器是：烧杯、玻璃棒和________(填名称)。
【点拨】　常见离子的检验操作、现象及结论

●活学巧练
2．(2014·试题调研)实验小组的同学对一粗盐样品进行初步提纯。所用实验仪器或用品如下：

(1)D的名称是________。
(2)提纯的步骤是：溶解、过滤、________。
(3)“过滤”操作的要点可概括为“一贴、二低、三靠”，其 中“二低”的含义是___________________。
(4)该实验中多次利用仪器B________(填仪器名称)和仪器________(填字母序号)，且该仪器使用了________次。
新考题·随堂自测
1．(2013·焦作高一期末)以下是一些常用的危险品标志，装有乙醇的包装箱应用的图标是(　　)

2．(2013·桐城十中高一期末)下列仪器中，能在酒精灯火焰上直接加热的是(　　)
A．烧瓶　　 B．烧杯　　
C．试管　　 D．量筒
3．(2014·试题调研)下列图示正确的是(　　)

A．①②③④　　　　　 B．②③④⑤
C．②④ D．①②③④⑤⑥

【点拨】　化学实验基本操作的正误判断可通过相应的图示来考查，做题时首先观察图示表示的是哪种基本操作，然后联想这些操作的基本要点和不规范操作时可能带来的事故，最后确定正确的操作方法。对于化学实验，要能避免可能出现的不安全因素。对于下列实验要特别注意实验安全：①存在多种危险性的实验；②在要求较高的反应条件(如高温、高压)下进行的实验。
4．(2013·嘉峪关市一中高一上学期期末)下列实验操作均要用玻璃棒，其中玻璃棒作用相同的是(　　)
①过滤　②蒸发　③溶解　④向容量瓶转移液体
A．①和② B．①和③
C．③和④ D．①和④
v5．(2013·临汾高一检测)过滤后的食盐水仍含有可溶性的CaCl2、MgCl2、Na2SO4等杂质，通过如下几个实验步骤，可制得纯净的食盐水：①加入稍过量的Na2CO3溶液；②加入稍过量的NaOH溶液；③加入稍过量的BaCl2溶液；④滴入稀盐酸至无气泡产生；⑤过滤。正确的操作顺序是(　　)
A．③②①⑤③ B．①②③⑤④
C．②③①④⑤ D．③⑤②①④
新视点·专家博客
怎样学好高中化学新教材
亲爱的同学，如今你已经是一名高中学生了。面对高中较少的课时，繁重的学习任务，年轻的化学老师，如何才能学好高中化学新教材呢？
1．处理好初中与高中的三个衔接
(1)知识衔接
考虑到初、高中的过渡，刚进入高一学习化学时，课本通常会安排一些简单的内容，将原来初中所学的化学知识融入新知识的框架之中，将已学知识升华到一个新的高度。(2)心理衔接
进入高中后，学习的外部环境和课本内容都发生了很大的变化。同学们刚开始容易产生一些畏惧情绪，这很正常，但要及时调整好心态，稳定好情绪，使自己尽快进入角色，适应高中化学的学习。
(3)方法衔接
初、高中化学学习有很多相似的地方，如都重视双基、重视实验等，但随着所学内容的加深，知识的系统性和规律性也逐渐增强，同学们必须把以记忆为主的学习方法转化为记忆和逻辑思维并重的学习方法。
2．给高一新生学习化学的四点建议
(1)抓好课前预习
预习可以使同学们对欲学习的知识做好心理准备，能够带着问题听课，增强听课的目的性，从而提高学习效率。概括起来课前预习就是“读、划、写、记”。读就是诵读课文，归纳课文含义；划就是要划出重点、要点、关键词句；写就是把自己的想法和疑问写下来，带着疑问听课；记就是把重要的概念、物质的性质、用途、制备方法等记住。正如古人所说：“疑者看到无疑，其益犹浅；无疑者看到有疑，其学方进。”
(2)掌握听讲方法
首先要做好课前准备，包括心理上和知识上的准备等；其次要专心听讲，紧跟老师的讲解思路，积极思考；再次要学会科学地思考问题，注意理解，善于多角度验证答案。此外，还要及时做好各种标记、批语，有选择地记好笔记。课堂笔记应记纲要、思路、要点和问题，并及时做好笔记整理，处理好听、看、想、记的关系。
(3)做好课后复习
通过复习可达到对知识的深刻理解和掌握，在理解和掌握知识的过程中提高运用知识的技巧，并且通过归纳、整理将知识系统化，使知识真正被消化吸收，成为自己知识链条中的一个有机组成部分。
(4)学会归纳小结
在学习一个章节或一个阶段后要进行小结，小结要揭示和突出已学知识的重点内容和各部分内容的内在联系，使之形成知识网络；小结应力求用简明、生动、形象的方式表达，可编写提纲或摘记要点，其中图表法尤其值得提倡。
3．要求高中学生一定做到的几点
(1)充分利用课本上的图、表及杂志、网络等资源，帮助理解和记忆课本知识。
(2)重视化学与社会生产、生活的联系。
(3)通过与初中化学知识的联系、承上启下、温故知新，建立好系统全面的化学知识网络。
(4)通过精选习题的训练，重视科学思维方法的培养，提高应用化学知识解决实际问题的能力。
(5)重视化学实验，提高实验技能。
(6)高中化学的学习须持之以恒、稳扎稳打、打好基础、练好基本功。
(7)要多形式、多渠道地自主学习。既要在课堂上听好课、记好笔记，又要在课余或课外，联系实际，独立学习。
(8)要有活跃地问题意识，勇于质疑和善于质疑，才能寻因求果，知其所以然。
(9)将学习中的错误记录在案，找出原因，以防再犯，这是一种值得推广的学习方法。
总之，在高中化学学习过程中，同学们应努力探索适合自己的学习方法，为培养自己的学习能力打下坚实的基础，希望同学们在今后的学习过程中勇于探索，勇于攀登，尽快找到开启化学殿堂的金钥匙，早日走进奥妙神奇的化学世界，去欣赏它的无限风光。
阳光总在风雨后，高中化学更精彩。