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(高一化学必修一讲义
第一章 从实验学化学
一、蒸馏操作:
蒸馏操作应注意的事项,如图:
①蒸馏烧瓶中所盛液体不能超过其容积的2/3,也不能少于1/3;
②温度计水银球部分应置于蒸馏烧瓶支管口下方约0.5cm处;
③冷凝管中冷却水从下口进,上口出;
④为防止爆沸可在蒸馏烧瓶中加入适量碎瓷片;
⑤蒸馏烧瓶的支管和伸入接液管的冷凝管必须穿过橡皮塞,以防止馏出液混入杂质;
⑥加热温度不能超过混合物中沸点最高物质的沸点。
[思考与讨论] 蒸馏与蒸发的区别
蒸馏与蒸发的区别:加热是为了获得溶液的残留物(浓缩后的浓溶液或蒸干后的固体物质)时,要用蒸发;加热是为了收集蒸气的冷凝液体时,要用蒸馏。
蒸发操作应注意的事项:注意蒸发皿的溶液不超过蒸发皿容积的2/3;加热过程中要不断搅拌,以免溶液溅出;如果蒸干,当析出大量晶体时就应熄灭酒精灯,利用余热蒸发至干。
二、萃取实验操作
萃取的操作方法如下:
①用普通漏斗把待萃取的溶液注入分液漏斗,再注入足量萃取液;
②随即振荡,使溶质充分转移到萃取剂中。振荡的方法是用右手压住上口玻璃塞,左手握住活塞部分,反复倒转漏斗并用力振荡;
③然后将分液漏斗置于铁架台的铁环上静置,待分层后进行分液;
④蒸发萃取剂即可得到纯净的溶质。为把溶质分离干净,一般需多次萃取。
分液的操作方法:
①用普通漏斗把要分离的液体注入分液漏斗内,盖好玻璃塞;
②将分液漏斗置于铁架台的铁圈上,静置,分层;
③将玻璃塞打开,使塞上的凹槽对准漏牛口上的小孔再盖好,使漏斗内外空气相通,以保证漏斗里的液体能够流出;
④打开活塞,使下层液体慢慢流出,放入烧杯,待下层液体流完立即关闭活塞,注意不可使上层液体流出;
⑤从漏斗上端口倒出上层液体。
化学方法提纯和分离物质的“四原则”和“三必须”
(1)“四原则”是:一不增(提纯过程中不增加新的杂质);二不减(不减少欲被提纯的物质);三易分离(被提纯物与杂质容易分离);四易复原(被提纯物质要复原)。
(2)“三必须”是:一除杂试剂必须过量;二过量试剂必须除尽(因为过量试剂带入新的杂质);三除杂途径选最佳。
三、化学计量在实验中的应用
3.1 物质的量
1.定义:表示含有一定数目粒子的集合体。
2.对象:微观粒子,包括分子、原子、质子、中子、电子等
3.符号:n
4.单位:摩尔,mol
5.使用“物质的量”与“摩尔”时的注意事项
①“物质的量”四个字是一个整体概念,不得简化或增添任何字,如不能说成“物质量”“物质的质量”或“物质的数量”等。
②物质的量是七个基本物理量之一;同“时间”,“长度”等一样,其单位是摩尔(mol)。
③物质的量表示的是微观粒子或微观粒子的特定组合的集合体,不适用于宏观物质,如1 mol苹果的说法是错误的。
④使用摩尔作单位时必须用化学式指明粒子的种类,如1 mol H表示1摩尔氢原子,1 mol H2表示1摩尔氢分子,1 mol H+表示1摩尔氢离子。不能说1 mol氢,应该说1 mol氢原子(或分子或离子)。
3.2 阿伏伽德罗常数
1.规定:1 mol粒子集合体所含粒子数与0.12kg12C中所含的碳原子数相同,约为6.02×1023,把6.02×1023 mol-1叫做阿伏伽德罗常数。也就是说6.02×1023个粒子的任何粒子集合体称1mol。
2.符号:NA(准确数)≈6.02×1023mol-1(近似值)
3.单位:mol-1
4.如果用n表示物质的量,NA表示阿伏伽德罗常数,N表示微粒数,三者之间的关系是:N = n·NA,由此可以推知n = N/NA。
3.3 摩尔质量
1.定义:单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量。
2.符号:M
3.单位:g/mol
4. 1 mol任何粒子的质量以克为单位时,在数值上都与该粒子的相对原子质量或相对分子质量相等。5.注意:对具体的物质来说,摩尔质量都是常数,不随物质的量的多少而变,也不随物质聚集状态的
改变而改变。
3.4 气体摩尔体积
1.决定物质的体积的因素:粒子的数目、粒子的大小和粒子之间的距离
当粒子数相同时,决定固体、液体的体积的主要因素是粒子的大小,决定气体的体积主要因素是粒子间的距离。
2.气体摩尔体积
(1)定义:单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积。
(2)符号:Vm
(3)单位为L·mol-1
(4)定义式:Vm=V/n
(5)注意事项:
1)气体摩尔体积的适用范围:气态物质,可以是单一气体,也可以是混合气体,如0.2 mol H2与0.8 mol O2的混合气体在标准状况下的体积约为22.4 L。
2)气体摩尔体积的数值与温度和压强有关:标准状况下任何气体的气体摩尔体积为22.4 L·mol-1
3)非标准状况下气体摩尔体积可能
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