高中化學(xué) 第1章 從實(shí)驗(yàn)學(xué)化學(xué) 第2節(jié) 化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用教案 新人教版必修1
《高中化學(xué) 第1章 從實(shí)驗(yàn)學(xué)化學(xué) 第2節(jié) 化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用教案 新人教版必修1》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中化學(xué) 第1章 從實(shí)驗(yàn)學(xué)化學(xué) 第2節(jié) 化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用教案 新人教版必修1(14頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、 第二節(jié) 化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用 一、教學(xué)設(shè)計(jì) 化學(xué)反應(yīng)有很多是在溶液中進(jìn)行的,在工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中要定量研究在溶液中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)通常用物質(zhì)的量濃度來計(jì)算比較方便。在農(nóng)業(yè)上需要配制一定濃度的農(nóng)藥,也必須了解溶液濃度的知識(shí)。在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,有些反應(yīng)反應(yīng)物的濃度大了或小了都不行。在高中化學(xué)的計(jì)算中更是離不開物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度。 本教材抓住一般反應(yīng)都在溶液中進(jìn)行的特點(diǎn),設(shè)計(jì)以介紹“配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液”作為主要教學(xué)目標(biāo),將物質(zhì)的量等基本概念作為化學(xué)計(jì)量。這樣一方面突出重點(diǎn)知識(shí),另一方面也可以大幅度減少化學(xué)計(jì)算的難度,從而有效地降低學(xué)生的學(xué)習(xí)難度。 介紹物質(zhì)的量濃度,就必須引
2、入物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量等概念。物質(zhì)的量是用來計(jì)量肉眼看不到、現(xiàn)代稱量工具難以稱量的原子、分子、離子等微觀粒子的物理量。這個(gè)詞對(duì)學(xué)生來說比較陌生、抽象、難懂,而且非常容易將物質(zhì)的量與物質(zhì)的質(zhì)量混淆起來,以致錯(cuò)誤地理解物質(zhì)的量的涵義。教科書在介紹物質(zhì)的量時(shí),不介紹阿伏加德羅常數(shù)是根據(jù)什么確定的,而是提出6.021023個(gè)水分子或Al原子的質(zhì)量在數(shù)值上正好與水的相對(duì)分子質(zhì)量或Al的相對(duì)原子質(zhì)量相等,因此用6.021023個(gè)分子或原子作為1 mol來衡量宏觀物質(zhì)中所含的粒子數(shù)目就十分方便。然后采用演繹推理和歸納推理的方法得出物質(zhì)的量的概念,從而降低了解物質(zhì)的量這個(gè)物理量涵義的坡度。 在介紹一定物質(zhì)的量
3、濃度溶液的配制方法之前,先介紹物質(zhì)的量濃度的概念,讓學(xué)生理解概念和對(duì)概念進(jìn)行應(yīng)用,并了解應(yīng)用物質(zhì)的量濃度的好處,以及與溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的區(qū)別等。一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制方法的介紹可采用邊講邊演示,然后總結(jié)出配制步驟的要點(diǎn),有利于學(xué)生掌握。 本節(jié)教學(xué)重點(diǎn):物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度的概念,物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量和物質(zhì)的量濃度的關(guān)系,一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制方法。 本節(jié)教學(xué)難點(diǎn):物質(zhì)的量的概念,一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制方法。 教學(xué)建議如下: 1.從引入物質(zhì)的量的必要性入手,激發(fā)學(xué)生了解物質(zhì)的量概念的積極性 原子是化學(xué)變化中的最小粒子,分子與分子、原子與原子按一定的比例定量地進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)
4、,而原子或分子都很小,我們?nèi)庋鄄豢赡苡^察到,更不可能一個(gè)一個(gè)地進(jìn)行稱量。怎樣將微觀的粒子數(shù)目與宏觀的物質(zhì)的質(zhì)量聯(lián)系起來,來研究分子、原子或離子所進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)呢?這就需要確定一種物理量。第14屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)通過以“物質(zhì)的量”作為化學(xué)計(jì)量的基本物理量,規(guī)定1 mol粒子所含的數(shù)目為6.021023個(gè)。此時(shí)1 mol任何物質(zhì)的質(zhì)量以克為單位時(shí),其數(shù)值恰好等于相對(duì)原子質(zhì)量或相對(duì)分子質(zhì)量,這樣使用起來就十分方便。當(dāng)物質(zhì)的量小于0.1 mol或大于1 000 mol時(shí),正像小于0.1 m或大于1 000 m一樣,需要采用“摩”的倍數(shù)單位。 2.使學(xué)生了解物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量的涵義,并能正確運(yùn)用 要強(qiáng)調(diào)
5、“物質(zhì)的量”是一個(gè)基本物理量,四個(gè)字是一個(gè)整體,不能拆開理解,也不能壓縮為“物質(zhì)量”,否則就改變了原有的意義。同時(shí)要與“物質(zhì)的質(zhì)量”區(qū)分開來。 還要說明“摩”是“物質(zhì)的量”的單位,不要將兩者混淆起來,如“某物質(zhì)的物質(zhì)的量是多少”不要說成“某物質(zhì)它的摩爾數(shù)是多少”。 應(yīng)該強(qiáng)調(diào),物質(zhì)的量這個(gè)物理量只適用于微觀粒子,即原子、分子、離子等,使用摩作單位時(shí),所指粒子必須十分明確,且粒子的種類要用化學(xué)式表示。如寫成2 mol H、1 mol H2、1.5 mol NaOH、1 mol OH-和1 mol e-等。 摩爾質(zhì)量是單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量,單位是克/摩或千克/摩(g/mol或kg/m
6、ol)等。摩爾質(zhì)量以克/摩為單位時(shí),在數(shù)值上與物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量或相對(duì)原子質(zhì)量相等。對(duì)于某一純凈物來說,它的摩爾質(zhì)量是固定不變的,而物質(zhì)的質(zhì)量則隨著物質(zhì)的物質(zhì)的量不同而發(fā)生變化。例如,1 mol O2的質(zhì)量是32 g,2 mol O2的質(zhì)量是64 g,但O2的摩爾質(zhì)量并不會(huì)發(fā)生任何變化,還是32 g/mol。 3.運(yùn)用比較的方法,使學(xué)生正確理解“物質(zhì)的量濃度”的涵義 物質(zhì)的量濃度與溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)之間的不同點(diǎn)是:前者的溶質(zhì)用物質(zhì)的量表示,后者的溶質(zhì)用質(zhì)量表示;前者的單位是molL-1,后者是質(zhì)量之比,單位為1;兩者的最大區(qū)別是相同物質(zhì)的量濃度、相同體積的不同溶液,它們所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量
7、相等,而相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)、相同體積的不同溶液,它們所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量不相等。因?yàn)榛瘜W(xué)反應(yīng)中物質(zhì)的粒子數(shù)目之間存在一定的比例關(guān)系,用質(zhì)量來表示不太方便,所以有必要引入物質(zhì)的量濃度。 4.做好一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制實(shí)驗(yàn),使學(xué)生掌握溶液配制的要點(diǎn) 配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的方法,是高中學(xué)生必須學(xué)會(huì)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作技能之一。教學(xué)中要介紹容量瓶的特點(diǎn)和使用方法,以及為什么轉(zhuǎn)移溶液時(shí)要用玻璃棒;為什么要用水將燒杯洗滌數(shù)次,并將洗滌液倒入容量瓶中;容量瓶中溶液接近瓶頸刻度時(shí)為什么要改用膠頭滴管加水等。一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制步驟可歸納為:計(jì)算、稱量、溶解、洗液、定容、搖勻等。 5.運(yùn)用量方程,使學(xué)生建
8、立概念之間的聯(lián)系 通過簡(jiǎn)單的量方程,使學(xué)生建立物質(zhì)的量等概念之間的聯(lián)系,會(huì)運(yùn)用其進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。但應(yīng)注意把握教學(xué)要求,不要強(qiáng)化計(jì)算。 二、活動(dòng)建議 【實(shí)驗(yàn)1-5】 (1)選用配制NaCl溶液,是因?yàn)镹aCl價(jià)廉。配制100 mL,也是考慮所配的NaCl溶液用處不大,減少浪費(fèi)。目前有的學(xué)校條件比較好,配備了分析天平,可用分析天平來稱量。若用托盤天平,可向?qū)W生簡(jiǎn)單說明感量問題即可。此實(shí)驗(yàn)的目的是使學(xué)生學(xué)習(xí)配制溶液的方法和技能。 (2)教學(xué)中教師可以先演示,然后學(xué)生再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 (3)學(xué)生實(shí)驗(yàn)后可進(jìn)行一些誤差分析。 三、問題交流 【學(xué)與問1】 24.5 g H2SO4的物質(zhì)的量是0
9、.25 mol,1.50 mol Na2CO3的質(zhì)量是159 g。教師可以再編一些類似的題進(jìn)行訓(xùn)練,也可以讓學(xué)生兩人一組一問一答的形式進(jìn)行訓(xùn)練。 【學(xué)與問2】 1.配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液時(shí),燒杯中的溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶后,燒杯的內(nèi)壁上還粘有少量溶液,若不用蒸餾水洗滌燒杯,容量瓶中的溶質(zhì)就會(huì)減少,即容量瓶?jī)?nèi)溶質(zhì)的物質(zhì)的量減少,導(dǎo)致所配溶液中溶質(zhì)的濃度偏低。為了減少溶質(zhì)的損失,應(yīng)用蒸餾水洗滌燒杯2~3次,并將洗滌后的溶液也轉(zhuǎn)移到容量瓶中。 2.如果將燒杯中的溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶中時(shí)不慎灑到容量瓶外,最后配成的溶液中溶質(zhì)的實(shí)際濃度比所要求的小。因?yàn)闉⒊龅娜芤褐泻腥苜|(zhì),所以轉(zhuǎn)移到容量瓶?jī)?nèi)的溶質(zhì)比稱
10、量時(shí)少,即容量瓶?jī)?nèi)溶質(zhì)的物質(zhì)的量減少。 3.配制100 mL 1.00 mol/L NaCl溶液需要NaCl固體5.85 g。用托盤天平稱量時(shí),托盤天平的感量為0.1 g,所以不能稱出5.85 g固體。如要比較準(zhǔn)確地配制100 mL 1.00 mol/L NaCl溶液,應(yīng)用分析天平進(jìn)行稱量。分析天平的精度比托盤天平高。 【思考與交流】 1.濃硫酸和稀硫酸在性質(zhì)上有比較大的差異。例如,濃硫酸的密度比稀硫酸的大;將濃硫酸、稀硫酸分別滴在藍(lán)色石蕊試紙上,濃硫酸能使石蕊試紙先變紅后變黑(紙被腐蝕),而稀硫酸只能使石蕊試紙變紅(久置后也會(huì)變黑);濃硫酸稀釋時(shí)會(huì)放出大量的熱,而稀硫酸稀釋時(shí)放出的熱量
11、不大;濃硫酸露置在空氣中會(huì)變稀,稀硫酸露置在空氣中濃度變化不大;濃硫酸常溫下不與鐵反應(yīng),稀硫酸能與鐵反應(yīng)產(chǎn)生氫氣等。 2.將5 mL濃硫酸稀釋為20 mL稀硫酸,得到的稀硫酸與原濃硫酸中所含H2SO4的物質(zhì)量相等。這是因?yàn)橄♂屒芭c稀釋后H2SO4的質(zhì)量是不變的,只是溶液體積增大了,所以兩種溶液中H2SO4的物質(zhì)的量相等。(討論:如果從這20 mL稀硫酸中取出5 mL,與原5 mL濃硫酸相比,溶質(zhì)的物質(zhì)的量、溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度是否相同?為什么?) 四、習(xí)題參考 1. 14 mL(建議學(xué)生分步計(jì)算,學(xué)會(huì)物質(zhì)的量濃度表達(dá)式的應(yīng)用) 2. 5.56 mmol/L,屬于正常范圍。(提示:1
12、 mol=1 000 mmol) 3.這種做法不對(duì),會(huì)造成結(jié)果偏低。這是因?yàn)榈钩龅牟糠秩芤褐泻腥苜|(zhì),結(jié)果導(dǎo)致容量瓶?jī)?nèi)的溶質(zhì)減少,即容量瓶?jī)?nèi)溶質(zhì)的物質(zhì)的量減少,溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度也減小。 教學(xué)資源 1.實(shí)驗(yàn)的安全和意外事故處理 (1)實(shí)驗(yàn)安全 ● 防止火災(zāi) 化學(xué)藥品中有很多是易燃物,在使用時(shí)若不注意可能釀成火災(zāi)。所以,對(duì)易燃物:① 必須妥善保管,放在專柜中,遠(yuǎn)離火源。易燃品、強(qiáng)氧化劑、鉀、鈉、鈣等強(qiáng)還原劑要妥善保管;② 使用易揮發(fā)可燃物如乙醇、乙醚、汽油等應(yīng)防止蒸氣逸散,添加易燃品一定要遠(yuǎn)離火源;③ 進(jìn)行加熱或燃燒實(shí)驗(yàn)時(shí)要嚴(yán)格操作規(guī)程和儀器選用,如蒸餾時(shí)要用冷凝器等;④ 易燃物質(zhì)用
13、后若有剩余,決不能隨意丟棄,如殘留的金屬鈉應(yīng)用乙醇處理,白磷應(yīng)放在冷水中浸泡等。 另外,實(shí)驗(yàn)室必須配備各種滅火器材(酸堿滅火器、四氯化碳滅火器、粉末滅火器、沙子、石棉布、水桶等)并裝有消防龍頭。實(shí)驗(yàn)室電器要經(jīng)常檢修,防止電火花、短路、超負(fù)載等引發(fā)火災(zāi)。 在使用酒精燈時(shí),一定要注意:① 不能用燃著的酒精燈去點(diǎn)燃另一盞酒精燈;② 不能用嘴吹滅酒精燈;③ 不能向燃著的酒精燈中添加酒精;④ 燈壺內(nèi)的酒精不能超過容積的2/3等。 ● 滅火 如果不慎在實(shí)驗(yàn)室發(fā)生火災(zāi),應(yīng)立即采取以下措施: ① 防止火勢(shì)擴(kuò)展:移走可燃物,切斷電源,停止通風(fēng)。② 撲滅火源:酒精等有機(jī)溶劑潑灑在桌面上著火燃燒,用濕布、
14、石棉或沙子蓋滅,火勢(shì)大可以用滅火器撲滅。小范圍的有機(jī)物、鉀、鈉、白磷等化學(xué)物質(zhì)著火可用沙蓋滅。③ 常用滅火器的種類和使用范圍見下表: 類 型 藥液成分 適用滅火對(duì)象 酸堿式 H2SO4和NaHCO3 非油類、電器 泡沫式 Al2(SO4)3和NaHCO3 油類 CO2滅火器 液態(tài)CO2電 器、小范圍油類、忌水的化學(xué)品 四氯化碳 液態(tài)四氯化碳 電器、汽油、丙酮。不能用于鉀、鈉、電石、CS2 干粉滅火器 NaHCO3等類,適量潤(rùn)滑劑、防潮劑 油類、可燃?xì)怏w、精密儀器、圖書文件等 撲救化學(xué)火災(zāi)注意事項(xiàng): ① 與水發(fā)生劇烈反應(yīng)的化學(xué)藥品不能用水撲救,如鉀、鈉、鈣
15、粉、鎂粉、鋁粉、電石、PCl3、PCl5、過氧化鈉、過氧化鋇、磷化鈣等,它們與水反應(yīng)放出氫氣、氧氣等將引起更大火災(zāi)。 ② 比水密度小的有機(jī)溶劑,如苯、石油等烴類、醇、醚、酮、酯類等著火,不能用水撲滅,否則會(huì)擴(kuò)大燃燒面積;比水密度大且不溶于水的有機(jī)溶劑,如二硫化碳等著火,可用水撲滅,也可用泡沫滅火器、二氧化碳滅火器撲滅。 ③ 反應(yīng)器內(nèi)的燃燒,如是敞口器皿可用石棉布蓋滅。蒸餾加熱時(shí),如因冷凝效果不好,易燃蒸氣在冷凝器頂端燃著,絕對(duì)不可用塞子或其他物件堵塞冷凝管口,應(yīng)先停止加熱,再行撲救,以防爆炸。 ● 防止爆炸 各種可燃?xì)怏w與空氣混合都有一定的爆炸極限,點(diǎn)燃?xì)怏w前,一定要先檢驗(yàn)氣體的純度。
16、特別是氫氣,在點(diǎn)燃?xì)錃饣蚣訜崤c氫氣反應(yīng)的物質(zhì)前,都必須檢驗(yàn)其純度。 ● 防止倒吸引起爆裂 加熱制備氣體并將氣體通入溶液中的實(shí)驗(yàn),要防止因反應(yīng)容器內(nèi)壓強(qiáng)銳減而造成液體倒吸入熱的反應(yīng)容器內(nèi)。玻璃的膨脹系數(shù)比較小,冷熱不均會(huì)造成玻璃容器爆裂,甚至濺傷實(shí)驗(yàn)人員。為此,要注意以下幾點(diǎn):① 加熱盡可能均勻;② 在反應(yīng)容器后加一個(gè)安全瓶;③ 用倒扣漏斗等方法吸收易溶于水的氣體;④ 實(shí)驗(yàn)結(jié)束前先從溶液中撤出導(dǎo)管再停止加熱。 ● 防止有害氣體污染空氣 有毒氣體如Cl2、HCl、H2S、SO2、NO2等酸性氣體,用強(qiáng)堿溶液吸收(通常用濃NaOH溶液);CO點(diǎn)燃除掉;NO先與足量空氣混合后再通入堿溶液中;H
17、2和其他可燃性氣體,如氣態(tài)烴雖無毒性,但彌散在空氣中有著火或爆炸的危險(xiǎn),應(yīng)當(dāng)點(diǎn)燃除掉;NH3用濃硫酸吸收;制備有毒氣體的實(shí)驗(yàn)應(yīng)在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行。 ● 防止暴沸 加熱有機(jī)物時(shí),由于它們的沸點(diǎn)一般比較低,一旦溫度過高,液體局部過熱,會(huì)形成暴沸現(xiàn)象,反應(yīng)溶液甚至沖開橡皮塞濺傷實(shí)驗(yàn)者,所以,在反應(yīng)容器中要放一些碎瓷片。 ● 嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)規(guī)程進(jìn)行操作 藥品用量要盡可能少,如金屬鉀與水反應(yīng),鉀的用量控制為綠豆般大小。用量過大,反應(yīng)十分激烈會(huì)引起燃燒甚至爆炸。燒瓶?jī)?nèi)反應(yīng)溶液的體積一般不宜超過瓶容積的一半,以防沖出瓶外。加熱應(yīng)控制在規(guī)定的溫度范圍內(nèi),特別是有機(jī)反應(yīng),如酯的制備要用小火加熱等。易燃試劑在實(shí)
18、驗(yàn)時(shí)遠(yuǎn)離熱源;取用試劑后及時(shí)塞好瓶塞;稀釋濃硫酸一定要將濃硫酸沿器壁慢慢倒入水中并不斷攪拌。聞氣體的氣味時(shí)要用手輕輕扇動(dòng),讓極少量氣體飄進(jìn)鼻孔等。 (2)意外事故的處理方法 ● 創(chuàng)傷急救 用藥棉或紗布把傷口清理干凈,若有碎玻璃片要小心除去,用雙氧水擦洗或涂紅汞水,也可涂碘酒(紅汞與碘酒不可同時(shí)使用),再用創(chuàng)可貼外敷。 ● 燙傷和燒傷的急救 可用藥棉浸75%~95%的酒精輕涂傷處,也可用3%~5%的KMnO4溶液輕擦傷處到皮膚變棕色,再涂燙傷藥膏。 ● 眼睛的化學(xué)灼傷 應(yīng)立即用大量流水沖洗,邊洗邊眨眼睛。如為堿灼傷,再用20%的硼酸溶液淋洗;若為酸灼傷,則用3%的NaHCO3溶液淋
19、洗。 ● 濃酸和濃堿等強(qiáng)腐蝕性藥品 使用時(shí)應(yīng)特別小心,防止皮膚或衣物被腐蝕。如果酸(或堿)流在實(shí)驗(yàn)桌上,立即用NaHCO3溶液(或稀醋酸)中和,然后用水沖洗,再用抹布擦干。如果只有少量酸或堿液滴到實(shí)驗(yàn)桌上,立即用濕抹布擦凈,再用水沖洗抹布。 如果不慎將酸沾到皮膚或衣物上,立即用較多的水沖洗,再用3%~5%的NaHCO3溶液沖洗。如果是堿溶液沾到皮膚上,要用較多的水沖洗,再涂上硼酸溶液。 ● 其他化學(xué)灼傷的急救 溴:用1體積氨水+1體積松節(jié)油+10體積乙醇混合處理。 磷:先用5%的CuSO4溶液洗,再用1 g/L的KMnO4溶液濕敷。 苯酚:先用大量水洗,再用乙醇擦洗,最后用肥皂水
20、、清水洗滌。 (3)妥善處理實(shí)驗(yàn)后的廢液和廢渣 化學(xué)實(shí)驗(yàn)的廢液大多數(shù)是有害或有毒的,不能直接排到下水管道中,可先用廢液缸收集儲(chǔ)存,以后再集中處理。但一些能相互反應(yīng)產(chǎn)生有毒物質(zhì)的廢液不能隨意混合,如強(qiáng)氧化劑與鹽酸、硫化物、易燃物,硝酸鹽和硫酸,有機(jī)物與過氧化物,磷和強(qiáng)堿(產(chǎn)生PH3),亞硝酸鹽和強(qiáng)酸(產(chǎn)生HNO2),MnO2、KMnO4、KClO3等不能與濃鹽酸混合;揮發(fā)性酸與不揮發(fā)性酸等。 常見廢液的處理方法見下表: 廢 液 處理方法 注意事項(xiàng) 酸或堿 中和法 分別收集,混合無危險(xiǎn)時(shí)將廢酸、廢堿混合 氧化劑 還原劑 氧化還原法 分別收集,查明廢液化學(xué)性質(zhì),將一種廢液分
21、次少量加入另一種廢液中 含重金屬離子的廢液 氫氧化物沉淀法,硫化物共沉淀法 用過濾或傾析法將沉淀分離,濾液不含重金屬離子后再排放 含Ba2+ 沉淀法 加入Na2SO4溶液,過濾,除去沉淀即可排放 有機(jī)物 焚燒法,有機(jī)溶劑萃取回收利用 生成水、CO2等不污染環(huán)境 用溶劑萃取,分液后回收利用 固體殘?jiān)幸恍┲亟饘冫},對(duì)水體和土壤會(huì)造成污染,要處理(一般變成難溶的氧化物或氫氧化物)后集中掩埋。汞不慎撒落地面時(shí),要先用硫黃覆蓋,使其化合為硫化汞后掃除并妥善掩埋。用剩下的鈉、鉀、白磷等易燃物,氧化劑KMnO4、KClO3、Na2O2等,易揮發(fā)的有機(jī)物等不可隨便丟棄,防止著火事件
22、發(fā)生。有毒物質(zhì)用剩后不可隨意亂扔。 (資料1摘編自《化學(xué)中的探索──發(fā)現(xiàn)式實(shí)驗(yàn)手冊(cè)》,高華;《高三化學(xué)實(shí)驗(yàn)》,孫雪冰、宋國(guó)建) 2.幾種分離和提純方法 分離和提純方法 過 程 應(yīng)用實(shí)例 傾析 從液體中分離密度較大且不溶的固體 分離沙和水 過濾 從液體中分離不溶的固體 凈化食用水 溶解和過濾 分離兩種固體,一種能溶于某溶劑,另一種則不溶 分離鹽和沙 離心分離法 從液體中分離不溶的固體 分離泥和水 結(jié)晶法 從溶液中分離已溶解的溶質(zhì) 從海水中提取食鹽 分液 分離兩種不互溶的液體 分離油和水 萃取 加入適當(dāng)溶劑把混合物中某成分溶解及分離 用庚烷
23、提取水溶液中的碘 蒸餾 從溶液中分離溶劑和非揮發(fā)性溶質(zhì) 從海水中取得純水 分餾 分離兩種互溶而沸點(diǎn)差別較大的液體 從液態(tài)空氣中分離氧和氮; 石油的精煉 升華 分離兩種固體,其中只有一種可以升華 分離碘和沙 吸附 除去混合物中的氣態(tài)或固態(tài)雜質(zhì) 用活性炭除去黃糖中的有色雜質(zhì) 色層分析法 分離溶液中的溶質(zhì) 分離黑色墨水中不同顏色的物質(zhì) 3.物質(zhì)的量的單位──摩爾 摩爾一詞來源于拉丁文moles,原意為大量和堆集。早在20世紀(jì)40至50年代,就曾在歐美的化學(xué)教科書中作為克分子量的符號(hào)。1961年,化學(xué)家E.A.Guggenheim將摩爾稱為“化學(xué)家的物質(zhì)的量”,并闡述
24、了它的涵義。同年,在美國(guó)《化學(xué)教育》雜志上展開了熱烈的討論,大多數(shù)化學(xué)家發(fā)表文章表示贊同使用摩爾。1971年,在由41個(gè)國(guó)家參加的第14屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)上,正式宣布了國(guó)際純粹和應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)、國(guó)際純粹和應(yīng)用物理聯(lián)合會(huì)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織關(guān)于必須定義一個(gè)物質(zhì)的量的單位的提議,并作出了決議。從此,“物質(zhì)的量”就成為了國(guó)際單位制中的一個(gè)基本物理量。摩爾是由克分子發(fā)展而來的,起著統(tǒng)一克分子、克原子、克離子、克當(dāng)量等許多概念的作用,同時(shí)把物理上的光子、電子及其他粒子群等“物質(zhì)的量”也概括在內(nèi),使在物理和化學(xué)中計(jì)算“物質(zhì)的量”有了一個(gè)統(tǒng)一的單位。 第14屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)批準(zhǔn)的摩爾的定義為: (1)摩爾是一系統(tǒng)
25、的物質(zhì)的量,該系統(tǒng)中所含的基本單元數(shù)與0.012 kg 12C的原子數(shù)目相等。 (2)在使用摩爾時(shí),基本單元應(yīng)予指明,可以是原子、分子、離子、電子及其他粒子,或這些粒子的特定組合。 根據(jù)摩爾的定義,12 g 12C中所含的碳原子數(shù)目就是1 mol,即摩爾這個(gè)單位是以12 g 12C中所含原子的個(gè)數(shù)為標(biāo)準(zhǔn),來衡量其他物質(zhì)中所含基本單元數(shù)目的多少。 摩爾跟其他的基本計(jì)量單位一樣,也有它的倍數(shù)單位。 1 Mmol=1 000 kmol 1 kmol=1 000 mol 1 mol=1 000 mmol 那么,什么樣的特定組合才符合摩爾定義中所規(guī)定的基本單元的涵義呢? 凡是物質(zhì)系統(tǒng)中能
26、以化學(xué)式表示,同時(shí)又可以計(jì)數(shù)的特定組合都可以計(jì)量它的物質(zhì)的量。國(guó)際純粹和應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)于1979年出版的“物理化學(xué)量和單位的符號(hào)與術(shù)語(yǔ)手冊(cè)”(第二次修訂本)中對(duì)摩爾的應(yīng)用示例作了重要的增補(bǔ),即: 1 mol HgCl其質(zhì)量為 236.04 g 1 mol Hg2Cl2其質(zhì)量為 472.08 g 1 mol Hg22+ 其質(zhì)量為 401.8 g,帶有192.97 kC的電量 1 mol Ca2+其質(zhì)量為 20.04 g,帶有96.49 kC的電量 1 mol e- 其質(zhì)量為 548.60 μg,帶有-96.49 kC的電量 1 mol某種混合物,其組分的摩爾分?jǐn)?shù)(x)為: x(N2
27、)=0.780 9 x(O2)=0.209 5 x(Ar)=0.009 3 x(CO2)=0.000 3 具有的質(zhì)量為28.964 g。 1 mol頻率為1014 Hz的光子,具有39.90 kJ的能量。 4.在使用摩爾時(shí),為什么必須指明粒子的種類 摩[爾]是微觀粒子的計(jì)量單位,它所量度的對(duì)象是構(gòu)成物質(zhì)的基本粒子(如原子、分子、離子、電子等)或是它們的特定組合。即凡是可以使用化學(xué)式表示的微觀粒子或它們的特定組合,都可以使用摩[爾]來量度。因此,在使用摩[爾]時(shí),必須要指明所量度的微觀粒子的名稱或微觀粒子特定組合的名稱。在表示所量度的微觀粒子的名稱或微觀粒子特定組合的名稱時(shí),必須要
28、使用名稱的符號(hào),而不能使用中文。例如,說1 mol氫,概念就模糊了,是毫無意義的,違反了物質(zhì)的量的單位的使用規(guī)則。因?yàn)闅涫窃氐拿Q,不是粒子的名稱,也不是粒子的符號(hào)或化學(xué)式。 5.國(guó)際單位制簡(jiǎn)介 在日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中,經(jīng)常要使用一些物理量來表示物質(zhì)及其運(yùn)動(dòng)的多少、大小、強(qiáng)度等。例如,1 m布、2 kg糖、30 s等等。有了米、千克這樣的計(jì)量單位,就能表達(dá)這些東西的數(shù)量。但是,由于世界各國(guó)、各民族的文化發(fā)展的不同,往往會(huì)形成各自的單位制,如英國(guó)的英制、法國(guó)的米制等。因而使得同一個(gè)物理量常用不同的單位來表示。例如,壓強(qiáng)的單位有千克/平方厘米、磅/平方英寸、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓、毫米汞柱、
29、巴、托等多種。這樣多的單位在換算過程中很容易出現(xiàn)差錯(cuò),這對(duì)于國(guó)際科學(xué)技術(shù)的交流和商業(yè)往來是非常不方便的。因此,就有了實(shí)行統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的必要。 1960年以來,國(guó)際計(jì)量會(huì)議以米、千克、秒制為基礎(chǔ),制定了國(guó)際單位制(簡(jiǎn)稱SI)。國(guó)際單位制是在米制基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,于1960年第11屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)通過。目前已有80多個(gè)國(guó)家宣布采用國(guó)際單位制,工業(yè)比較發(fā)達(dá)的國(guó)家?guī)缀跞坎捎昧藝?guó)際單位制。1977年5月,我國(guó)國(guó)務(wù)院頒布了《中華人民共和國(guó)計(jì)量管理?xiàng)l例(試行)》,并在第三條中明確規(guī)定“我國(guó)的基本計(jì)量制是米制(即公制),逐步采用國(guó)際單位制”。1981年4月,經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)頒發(fā)了《中華人民共和國(guó)計(jì)量單位名稱與符號(hào)方
30、案(試行)》,要求在全國(guó)各地試行。 經(jīng)過多次的增補(bǔ),現(xiàn)在的國(guó)際單位制由下列部分組成: 國(guó)際單位制的主要優(yōu)點(diǎn)在于它的統(tǒng)一性。它不僅是一個(gè)統(tǒng)一的單位制,有利于國(guó)際交流,而且還表現(xiàn)在每一個(gè)物理量只用一個(gè)單位來表示。例如,不論是機(jī)械能、電能、熱能、化學(xué)能或是原子能,只要是能量就都可以用焦[爾](符號(hào)是J)來表示。國(guó)際單位制的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是它能夠分清質(zhì)量、力和重量的關(guān)系。它采用牛[頓]作為力的單位,其他有關(guān)力的單位,如壓強(qiáng)、重量等,則都是由牛[頓]導(dǎo)出的。 下表列出一些用SI單位表示的在中學(xué)常用的物理量: 物理量名稱 符號(hào) SI單位數(shù)值 元電荷 阿伏加德羅常數(shù) 電子[靜]質(zhì)量 質(zhì)
31、子[靜]質(zhì)量 中子[靜]質(zhì)量 法拉第常數(shù) 摩爾氣體常數(shù) 標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí)壓強(qiáng)和溫度 標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí)氣體摩爾體積 e NA me mp ma F R P、T Vm,o 1.602 177 3310-19 C 6.022 136 71023 mol-1 9.109 389 710-31 kg 1.672 623 110-27 kg 1.674 928 610-27 kg 9.648 530 9104 Cmol-1 8.314 510 Jmol-1K-1 101.325 kPa、273.15 K 0.022 414 10 m3mol-1 6.SI單位的倍數(shù)單位
32、 (1)SI單位的倍數(shù)單位根據(jù)使用方便的原則選取。通過適當(dāng)?shù)倪x擇,可使數(shù)值處于實(shí)用范圍內(nèi)。 (2)倍數(shù)單位的選取,一般應(yīng)使量的數(shù)值處于0.1~1 000之間。 例1:1.2104 g可寫成12 kg 例2:0.003 94 mol可寫成3.94 mmol 例3:1 401 Pa可寫成1.401 kPa 例4:3.110-8 m可寫成31 nm (3)組合單位的倍數(shù)單位一般只用一個(gè)詞頭,并盡量用于組合單位中的第一個(gè)單位。 通過相乘構(gòu)成的組合單位的詞頭通常加在第一個(gè)單位之前。 例如:力矩的單位kNm,不宜寫成Nkm。 通過相除構(gòu)成的組合單位,或通過相乘和除構(gòu)成的組合單位,其詞頭一
33、般都應(yīng)加在分子的第一個(gè)單位之前,分母中一般不用詞頭,但質(zhì)量單位kg在分母中時(shí)例外。 例1:摩爾熱力學(xué)能的單位kJ/mol,不宜寫成J/mmol。 例2:質(zhì)量能單位可以是kJ/kg。 當(dāng)組合單位分母是長(zhǎng)度、面積和體積單位時(shí),分母中可以選用某些詞頭構(gòu)成倍數(shù)單位。 例如:體積質(zhì)量的單位可以選用g/cm3。 一般不在組合單位的分子分母中同時(shí)采用詞頭。 因數(shù) 詞頭名稱 符號(hào) 英文 中文 106 mega 兆 M 103 kilo 千 k 102 hecto 百 h 101 deca 十 da 10-1 deci 分 d 10-2 centi
34、 厘 c 10-3 milli 毫 m 10-6 micro 微 μ 10-9 nano 納[諾] n 10-12 pico 皮[可] p 10-15 femto 飛[母托] f 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375
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