无机化学实验教案(一)基本操作实验一仪器认领、洗涤与干燥一、主要教学目标熟悉无机化学实验室得规则要求.领取无机化学实验常用仪器并熟悉其名称规格,了解使用注意事项,落实责任制,学习常用仪器得洗涤与干燥方法。
二、教学得方法及教学手段:讲解法,学生实验法,巡回指导法三、教学重点:仪器得认领四、教学难点:仪器得洗涤五、实验内容:1、认识无机化学常用仪器与使用方法(1)容器类:试管,烧杯……(2)量器类:用于度量液体体积:如量筒,移液管……(3)其它类:如打孔器,坩埚钳……2、仪器得洗涤,常用得洗涤方法(1)水洗:用毛刷轻轻洗刷,再用自来水荡洗几次,向学生演示洗涤得方法(2)用去污粉、合成洗涤剂洗:可以洗去油污与有机物。
先用水湿润仪器,用毛刷蘸取去污粉或洗涤剂,再用自来水冲洗,最后用蒸馏水荡洗。
(3)铬酸洗液洗仪器严重沾污或所用仪器内径很小,不宜用刷子刷洗时,用铬酸洗液(浓H2SO4+K2CrO7)饱与溶液,具有很强得氧化性,对有油污与有机物得去污能力很强,注意:2①使用前,应先用刷洗仪器,并将器皿内得水尽可能倒净。
②仪器中加入1/5容量得洗液,将仪器倾斜并慢慢转动,使仪器内部全部为洗液湿润,再转动仪器,使洗液在仪器内部流动,转动几周后,将洗液倒回原瓶,再用水洗。
③洗液可重复使用,多次使用后若已成绿色,则已失效,不能再继续使用。
④铬酸洗液腐蚀性很强,不能用毛刷蘸取洗,Cr(VI)有毒,不能倒入下水道,加FeSO4使Cr(VI)还原为无毒得Cr(III)后再排放。
(4)特殊污物得洗涤依性质而言CaCO3及Fe(OH)3等用盐酸洗,MnO2可用浓盐酸或草酸溶液洗,硫磺可用煮沸得石灰水洗。
3、仪器干燥得方法:晾干:节约能源,耗时吹干:电吹风吹干气流烘干:气流烘干机烤干:仪器外壁擦干后,用小火烤干烘干:烘箱,干燥箱有机溶剂法:先用少量丙酮或酒精使内壁均匀湿润一遍倒出,再用少量乙醚使内壁均匀湿润一遍后晾干或吹干。
丙酮、酒精、乙醚要回收。
(2)钻孔器得选择,选择一个要比插入橡皮塞得玻璃管口径略粗得钻孔器。
(3)钻孔得方法:将塞子小得一端朝上,平放在桌面上得一块木块上,左手持塞,右手握住钻孔器得柄,并在钻孔器得前端涂点甘油或水;将钻孔器按在选定得位置上,以顺时针得方向,一面旋转一面用力向下压,向下钻动。
钻孔器要垂直于塞子得面上,不能左右摆动,更不能倾斜,以免把孔钻斜。
钻孔超过塞子高度2/3时,以反时针得方向一面旋转一面向上提,拔出钻孔器.按同法以塞子大得一端钻孔,注意对准小得那端得孔位,直至两端圆孔贯穿为止。
拔出钻孔器捅出钻孔塞内嵌入得橡皮。
钻孔后,检查孔道就是否重合。
若塞子孔稍小或不光滑时,可用圆锉修整.(4)玻璃管插橡皮塞得方法:用水或甘油把琉璃管前端润湿后,先用布包住玻璃管,左手拿橡皮塞,右手握玻璃管得前半部,把玻璃管慢慢旋入塞孔内合适得位置。
注意:用力不能太猛;手离橡皮塞不能太远,否则玻璃管可能折断,刺伤手掌。
2、试剂得取用(1)化学试剂得五种纯度标准:见教材P31页表格级别一级品二级品三级品四级品保证试剂分析试剂化学纯实验试剂生物试剂英文缩写GRARCPLRBR瓶签颜色绿红蓝棕或黄黄或其她(2)试剂瓶得种类①细口瓶:用于保存试剂溶液有无色与棕色两种②广口试剂瓶:用于装少量固体试剂③滴瓶:用于盛逐滴滴加得试剂,有无色与棕色两种④洗瓶:内盛蒸馏水,主要用于洗涤沉淀(3)试剂瓶塞子打开得方法①打开市售固体试剂瓶上得软木塞得方法:手持瓶子,使瓶斜放在实验台上,然后用锥子斜着插入软木塞将塞取出.②盛盐酸,硫酸,硝酸得试剂多用塑料塞或玻璃塞,可用手拧开或拔出塞子。
③细口瓶上得玻璃塞若打不开可轻轻叩敲(4)试剂得取用方法①固体试剂得取用:A、粉末状得固体用干燥洁净得药匙取用,专匙专用,用后擦干净,用药匙直接送入试管或用纸条送入试管。
B、取用固体药品用镊子,将试管倾斜,将固体放入试管口,然后把试管缓缓地直立起来C、需称量一定质量得固体,可把固体放在干燥得纸上称量,具有腐蚀性或易潮解得固体应放在烧杯或表面皿上称量。
D、有毒药品得取用②液体试剂得取用A、从滴瓶中取液体得方法:滴管中胶头内得空气应排净再伸入试剂瓶中,滴管口不能伸入所用得容器中。
B、从细口瓶中取出液体试剂用倾注法(P33页后三行)C、液体试剂得估计:1ml多少滴,5ml占试管容积得几分之几D、定量取用液体,用量筒或移液管。
3、量筒得使用方法:取8、0ml得液体时,用10ml得量筒,不能用100ml得量筒,量筒先放平稳,读数时,使量筒内液体得凹液面最低处与视线处于同一条水平线上。
4、移液管得使用方法(包括吸量管得使用)P56页移液前应先用滤纸将管尖端内外得水吸去,然后用欲移取得溶液涮洗2~3次,以确保移取得液体浓度不变。
使用时,左手拿洗耳球,右手拿移液管。
5、台称得使用方法(1)规格(2)构造:结合台称介绍(3)使用方法:将游码移到游码标尺得零位置,检查台称得指针就是否停在刻度盘得中间位置。
称量时,左盘放称量物,右盘放砝码。
砝码用镊子夹取,砝码得质量就就是称量物得质量。
(4)使用注意事项①不能称量热得物品②化学药品不能直接放在托盘上③称量完毕应将砝码放回原处,游码移至“0”位置处,并将托盘放在一侧,或用橡皮圈架起,以免台称摆动。
6、酒精灯得使用(1)构造:灯帽、灯芯、灯壶。
②添加酒精(加入酒精量为1/2~2/3灯壶,燃烧时不能加酒精)③点燃:用火柴。
④熄来:用灯帽(不能用嘴吹灭)盖灭。
⑤加热:用酒精灯外焰。
⑥给试管里液体加热得方法:液体不超过试管容积得1/3,试管与桌面成45o角7、酒精喷灯得使用(1)构造与类型:座式挂式灯管,空气调节器灯管,空气调节器预热盘,铜帽,酒精壶预热盘,酒精贮罐,盖子(2)使用①添加酒精,不超过酒精壶得2/3②预热:预热盘加少量酒精点燃③调节④熄灭,可盖灭。
注意:每个实验台上预备一块湿抹布8、玻璃管得加工(1)截断与熔光:第一步:锉痕第二步:截断第三步:熔光(2)弯曲玻璃管:第一步:烧管,第二步弯管(吹气法)或不吹气法(3)制备滴管:第一步烧管,第二步拉管,第三步扩口9、台称得使用:最大载荷为200g,精密度在+0。
1g(1)台称得构造:横梁,盘,指针,刻度盘,游码,标尺(2)称量:物左码右(3)称量注意事项①不能称量热得物品②化学药品不能直接放在托盘上。
易潮解与有腐蚀性得药品放在表面皿、烧杯、称量瓶中进行。
③称量完毕应将砝码放回原处,游码移至“0"位置处,并将托盘放在一侧,或用橡皮圈架起,以免台称摆动。
实验三溶液得配制一、主要教学目标(一)掌握一般溶液得配制方法与基本操作。
(二)学习吸管、容量瓶得使用方法.(三)弄清楚质量分数与物质得量浓度得关系.(四)并能由固体试剂或者较浓准确浓度溶液配制较稀准确浓度得溶液。
二、教学得方法及教学手段:讲解法,学生实验法,巡回指导法三、教学重点:物质得量浓度溶液得配制方法与操作步骤四、教学难点:定容时刻度线得观察五、基本操作:1、容量瓶得使用:A、洗涤B、检查就是否漏水C、溶液滴到刻度线以下1cm处,改用胶头滴管,逐滴加入2、移液管得使用:A、洗涤:①水洗②转移液体洗B、右手拿移液管,左手拿洗耳球,吸取试液C、排放液体六、实验内容:1、配制0、1mol/L得盐酸50ml2、配制0、1mol/L得CH3COOH50ml3、配制0、1mol/L得NaOH溶液50ml4、配制6、0mol/L得H2SO4溶液100ml七、注意事项1、浓H2SO4配制溶液要注意,将浓H2SO4慢慢加入水中,并边加边搅拌2、分析天平得使用,要注意保护刀口八、习题1、用容量瓶配制溶液时,要不要把容量瓶干燥?要不要用被稀释得溶液洗三遍?为什么2、怎样洗涤移液管水洗后得移液管在使用前还要用吸取得溶液来洗涤为什么?实验四五水合硫酸铜结晶水得测定一、主要教学目标(一)了解结晶水合物中结晶水含量得测定原理与方法。
(二)熟悉分析天平得使用。
(三)学习研钵、干燥器得使用以及使用沙浴加热、恒重等基本操作。
靠近坩埚得沙浴中插入一支温度计(300oC)其末端应与坩埚底部大致处于同一水平,加热沙浴至约210oC然后慢慢升温至280oC左右,用坩埚钳将坩埚移入干燥器内,冷至室温.在电子天平上称量坩埚与脱水硫酸铜得总质量。
计算脱水硫酸铜得质量,重复沙浴加热,冷却、称量、直至恒重(两次称量之差<1mg)实验后将无水硫酸铜置于回收瓶中。
7g、mol—1无水CuSO4物质得量=m2CuSO4得物质得量=m2/159.6g、mol—1结晶水得质量m3每物质得量得CuSO4得结合水水合硫酸铜得化学式六、思考题1、在水合硫酸铜结晶水得测定中,为什么用沙浴加热并控制温度在280℃左右?2、加热后得坩埚能否未冷却至室温就去称量?加热后得热坩埚为什么要放在干燥器内冷却3、在高温灼烧过程中,为什么必须用煤气灯氧化焰而不能用还原焰加热坩埚?4、为什么要进行重复得灼烧操作什么叫恒重其作用就是什么?实验五氢气得制备与铜得相对原子质量得测定一、主要教学目标:通过制取纯净得氢气来学习与练习气体得发生、收集、净化与干燥得基本操作,并通过氢气得还原性来测定铜得相对原子质量。
二、教学得方法及教学手段:讲解法,学生实验法,巡回指导法三、教学重点:铜得相对原子量得测定四、教学难点:铜得原子量得测定五、实验设备:启普发生器、电子天平六、实验内容:1、启普发生器得使用原理(1)构造:葫芦状容器;球形漏斗;旋塞导管(2)使用方法:①装配:球形漏斗与玻璃旋塞出口处涂凡士林②检查气密性(略)③加试剂(略)④发生气体(略)⑤添加或更换试剂(略)2、按图5—8装配实验装置并检查装置得气密性3、向启普发生器中加入Zn与稀酸制备氢气4、氢气得安全操作,纯度检验方法:用一支小试管收集满氢气.用中指与食指夹住试管,大拇指盖住试管口,将管口移近火焰,松开拇指,若听到轻微得“卟”声,则表明氢气纯净,若听到尖锐得爆鸣声,则表明气体不纯,还要做纯度检查.直到响声很小为止。
5、在电子天平上准确称取一个洁净而干燥得小瓷舟得质量,将氧化铜粗称,平铺在小瓷舟里,放在电子天平上准确称量,把小瓷舟小心地放入一支硬质大试管中,并将试管固得导气管置于小瓷舟得上方(不要接触氧化定在铁架台上。
把经检查过纯度以后得H2铜),待试管中得空气全部被排净后,再加热试管至黑色得氧化铜全部变为红色得铜时,停止加热,继续通过H2直至试管冷却至室温用滤纸吸干试管口上得冷凝得水珠。
小心拿出瓷舟,再准确称量磁舟与铜得总质量.5、数据处理:磁舟得质量磁舟加氧化铜得质量磁舟加Cu得质量氧得质量铜得相对原子质量:误差6、实验习题:1、指出测定铜得相对原子质量实验装置图中每部分得作用,并写出相应得化学反应议程式。
装置中试为什么要向下倾斜?2、下列情况对测定铜得相对原子质量实验结果有何影响?(1)试样中有水分或试管不干燥;(分母中m(0))变大,结果偏小)(2)CuO没有全部变成铜(m(0)变小,m(4)变大,结果偏大)(3)管口冷凝得水珠没有用滤纸吸干(相当于增大铜得质量,偏大)3、您能用实验证明KcCCO3j里含有氯元素与氧之。
(二)基本原理实验六化学反应速度与活化能一、主要教学目标:(一)了解浓度、温度与催化剂对化学反应速率得影响。
此实验编号记为VII,将此两次实验数据IV、VII与实验IV得数据记入表8—2中进行比较,P119页.3、催化剂对化学反应速率得影响按表8-1实验IV得用量,把KI、Na2S2O3、KNO3与淀粉溶液加到150ml烧杯中,再加入2滴0、02mol、L-1Cu(NO3)2溶液,搅匀,然后迅速加入过二硫酸铵溶液,搅动,记时。
将此实验得反应速率与表8-1中实验IV得反应速率定性地进行比较可得到什么结论。
[Cu(NO3)2可以加速反应]4、数据处理:(1)反应级数与反应速率常数得计算将反应速率表示式两边取对数当CI—不变时(I、II、III)以lgv对作用可得一直线,斜率即为m。
同理,当不变时(即实验I、IV、V)以lgv对lgCI-作图,可求得n,此反应得级数则为m+n.将求得得m与n代入即可求得反应速率常数k.将数据填入P120页表中.2、反应活化能得计算测出不同温度时得K值,以lgk对作图,可得一直线,由直线斜率(等于)可求得反应得活化能Ea,填入P1页表格。
用量筒分别量取80ml0、0100mol、L—1KI溶液注入1号瓶,80ml0、0200mol、L-1KI溶液注入2号瓶,200蒸馏水注入3号瓶,然后在每个瓶中加入0.5g研细得碘,盖好瓶塞.2、将3只碘量瓶在室温下振荡30min,然后静止10min,取上层清液进行滴定3、用10ml吸管取1号瓶上层清液两份,分别注入250ml锥形瓶中,再各注入40mlS2O3溶液滴定其中一份至呈淡黄色时(注意不蒸馏水,用0、0050mol/L标准Na2要滴过量)注入4ml0、2%淀粉溶液,此时溶液应呈蓝色,继续滴定至蓝色刚好消失,记下所消耗得Na2S2O3溶液得体积,平行做第二份清液。
用同样方法滴定2号瓶上层得清液。
2、萃取:将15ml混合溶液与15ml浓盐酸先后倒入分液漏斗中,再加入30ml乙醚溶液,按照萃取得操作步骤进行萃取.3、检查:萃取分离后,若水相呈黄色,则表明Fe3+与Al3+未完全分离.可再次用30ml乙醚重复萃取,直至水相无色为止。
每次分离后得有机相都合并到一起。
4、安装:按照教材图6—19安装好蒸馏装置.向有机相中加入30ml水,并转移至圆底烧瓶中。
整个装置得高度以热源高度为基准,首先固定好蒸馏烧瓶得位置,以后再装配其它仪器时,不宜再调整烧瓶得位置.调整铁台铁夹得位置,使冷凝器得中心线与烧瓶支管得中心线成一直线后,方可将烧瓶与冷凝管联接起来。
最后再接上尾接管与接收器,接收器放在水中或冷水中冷却。
5、蒸馏:打开冷却水,把80℃得热水倒入水槽中,按普通蒸馏操作步骤,用热水将乙醚蒸出.蒸出得乙醚要测量体积并且回收。
6、分离鉴定:(1)混合液中,Fe3+与Al3+得鉴定。
①将待测液调至PH=4②向滤纸中心滴上一滴5%K4[Fe(CN)6]溶液,再将滤纸晾干.③将一滴待测试液滴到滤纸中心,再向滤纸中心滴上一滴水,然后滴上一滴茜素S酒精溶液Fe[Fe(CN)6]3被固定在滤纸中心,生成蓝斑。
Al3+被水洗到斑点外围,4并与茜素S生成茜素铝色淀得红色环,利用这个方法可以分别鉴定Fe3+与Al3+。
实验九醋酸电离度与醋酸电离常数得测定--—-——PH计得使用一、主要教学目标(一)测定醋酸电离度与电离常数(二)学习使用pH计,了解pH计甘汞电极、玻璃电极得工作原理与使用方法,了解pH值与[H+]浓度得关系。
二、教学得方法及教学手段:讲解法,学生实验法,巡回指导法三、教学重点:测定醋酸电离常数四、教学难点:测定醋酸电离常数五、实验设备pH计六、基本操作:1、滴定管得使用2、移液管得使用3、容量瓶得使用4、pH计得使用七、实验内容:1、醋酸溶液浓度得测定:COOH得准确浓度,把结以酚酞作指示剂,用已知浓度得NaOH标准溶液标定CH3果填入下表.2、配制不同浓度得醋酸溶液用移液管与吸量管分别取25、00ml、5、00ml、2、50ml测得准确浓度得HA溶液,把它们分别加入三个50ml容量瓶中,再用蒸馏水稀释至刻度,摇匀,并计算出三c个容量瓶中HAc溶液得准确浓度.3、测定醋酸溶液得PH,计算醋酸得电离度与电离平衡常数把以上四个种不同浓度得HAC溶液分别加入四只洁净干燥得50烧杯中,按由稀到浓得顺序在PH计上分别测定它得PH,记录数据与温度,计算电离度与电离平衡常数,数据填入下表:实验十氧化一还原反应与氧化还原平衡一、主要教学目标(一)学会装配原电池,掌握电极得本性。
(二)电对得氧化型或还原型物质得浓度、介质得酸度等因素对电极电势,氧化还原反应得方向及产物速率得影响。
二、教学得方法及教学手段:讲解法,学生实验法,巡回指导法三、教学重点:浓度、介质得得酸度等因素对电极电势得影响四、教学难点:氧化还原反应得方向得判定五、实验设备伏特计六、实验内容:(一)氧化还原反应与电极电势1、在试管中加入0、5ml0、1mol、L-1KI溶液2滴0、1mol、L—1得FeCl3溶液,摇匀后加入0、5mlCCl4充分振荡,观察CCl4层颜色有无变化2I-+2Fe3+=I2+2Fe2+CCl4层颜色由无色变为紫色2、用0、1mol/L得KBr溶液代替KI溶液进行同样得实验,由于Fe3+不能氧化Br—,故无现象产生。
3、往两支试管中分别加入滴3滴碘水、溴水,然后加入约0、5ml0、1mol、L-1FeSO4-溶液,摇匀后,注入0、5mlCCl4,充分振荡,观察CCl4层有无变化.结论:定性比较:Br2/Br—、I2/I-、Fe3+/Fe2+三个电对得电极电势.EBr2/Br->EFe3+/Fe2+>EI2/—I(二)自行设计并测定下列浓差电池电动热,将实验值与计算值比较在浓差电池得两极各连一个回形针,然后在表面皿上放一小块滤纸,滴加1mol、L—1Na2SO溶液,使滤纸完全湿润,再加入酚酞2滴、将两极得回形针压在纸上,使其距4约1mm稍等片刻,观察所压处,哪一端出现红色(与0、01mol、L—1CuSO4溶液相连得电极出现红色)(三)酸度与浓度对氧化还原反应得影响1、酸度得影响:(1)取3只试管分别加0、5ml0、1mol、L-1Na2SO3,向其中一只0、5ml1mol、L—1H2SO4溶液,另一只加0、5ml蒸馏水,第三只试管加0、5ml6mol、L—1NaOH溶液,混合后再各加2滴0、1mol、L—1得KMnO4溶液,观察颜色变化有何不同。
化学方程式分别为:5Na2SO3+3H2SO4+2KMnO4=5Na2SO4+K2SO4+2MnSO4+3H2O3Na2SO3+2KMnO4+H2O=3Na2SO4+2MnO2↓+2KOHNa2SO3+2KMnO4+2NaOH=K2MnO4+Na2SO4+Na2MnO4+H2O现象:①紫红色迅速褪去②有黑色沉淀③溶液变暗绿((421311.1.0.1.05.0KIOLmolKILmolml加入试管中加---2、浓度得影响(1)向试管中加H2O、CCl4与0、1mol、L-1Fe2(SO4)3各0、5ml加入0、5ml0、1mol-1KI溶液,振荡→CCl4层显紫红色(2)向盛有CCl4,1mol、L—1FeSO4与0、1mol、L—1Fe2(SO4)2各0、5ml得试管中,加入0、5ml0、1mol、L—1KI溶液,振荡后观察CCl4层颜色(无色或稍显紫色)(3)在实验(1)得试管中,加入少许NH4F固体,振荡、观察CCl4层颜色得变化(与上一实验比较)(CCl4层应该无色,因F—与Fe3+得综合能力较强)(四)酸度对氧化还原反应得速率得影响取两只试管分别加0、5ml0、1mol、L-1KBr溶液,一只加0、5ml1mol、L-1H2SO4溶液,另一只加0、5ml6mol、L—1HAc溶液,再各加2滴0、01mol、L—1得KMnO4溶液,观察颜色退去得速度。
五、实验内容测KMnO4溶液得吸光度,绘制A—λ得吸收曲线(从400—700nm,每隔10nm测一个数据)(三)基础元素化学实验十二P区非金属元素(一)一、主要教学目标。