2022年高中化學 化學定量實驗教案

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1、2022年高中化學 化學定量實驗教案 復習要求 掌握物質(zhì)的量濃度溶液的配制、硫酸銅晶體中結晶水含量的測定，中和滴定的實驗原理、操作方法，中和熱的測定，以及鹽的溶解度的測定，實驗數(shù)據(jù)處理和誤差分析方法等。 一、配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液 物質(zhì)的量是化學上的重要物理量，是把宏觀物質(zhì)與微觀粒子數(shù)聯(lián)系起來的橋梁。物質(zhì)的量濃度是以單位體積溶液里所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量來表示溶液組成的物理量。 實驗儀器：燒杯、酸式滴定管、容量瓶（100mL）、膠頭滴管、量筒、玻璃棒、藥匙、濾紙、托盤天平。 實驗步驟： (1)、配制100mL 2.0mol/L NaCl溶液 ①計算 計算配制100mL 2

2、.0mol/L NaCl溶液所需NaCl固體的質(zhì)量 ②稱量 在托盤天平上稱量出所需的NaCl固體 ③配制溶液 把稱好的氯化鈉固體放入燒杯中，再向燒杯中加入40mL蒸餾水，用玻璃棒攪拌，使氯化鈉固體完全溶解。 將燒杯中的溶液沿玻璃棒轉移到容量瓶中，用少量蒸餾水洗滌燒杯2~3次，并將洗滌液也全部轉移到容量瓶中。輕輕搖動容量瓶，使溶液混合均勻。 繼續(xù)向容量瓶中加入蒸餾水，直到液面在刻度線以下1cm~2cm時，改用膠頭滴管逐滴加水，使溶液凹面恰好與刻度相切。蓋好容量瓶瓶塞，反復顛倒、搖勻。 ④將配制好的溶液倒入細口試劑瓶中，貼好標簽。 (2)用2.0mol/L NaCl溶

3、液配制100mL 0.5mol/L NaCl溶液 ① 計算 計算所需2.0mol/L NaCl溶液的體積 ②量取 用酸式滴定管將所需體積的2.0mol/L NaCl溶液注入到燒杯中 ③配制溶液 向盛有2.0mol/L NaCl溶液的燒杯中加入約20mL蒸餾水，用玻璃棒慢慢攪動，使其混合均勻。將燒杯中的溶液沿玻璃棒轉移至容量瓶中。用少量蒸餾水洗滌燒杯和玻璃棒2~3次，并將洗滌液也全部轉移到容量瓶中，然后加水至刻度。蓋好容量瓶瓶塞。反復顛倒、搖勻。 ④將配制好的100mL 0.5mol/L NaCl溶液倒入指定的容器中。 誤差分析：下列操作對所配制溶液的物質(zhì)的量濃度有何

4、影響？ ○使用托盤天平稱2.3g溶質(zhì)固體時,左碼右物(1g以下用游碼) ○配制NaOH溶液時,NaOH固體在紙上稱量 ○容量瓶在轉入溶液前有蒸餾水 ○配制NaCl溶液時,在轉入溶液前,容量瓶中有少量NaCl溶液 ○燒杯玻璃棒沒有洗滌,或洗滌液沒有轉入容量瓶 ○定容時溶液凹液面超過刻度線 ○定容振蕩搖勻后,發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線,再加水至刻度線 ○用量筒量取濃硫酸后,用水洗滌量筒2~3次,洗滌液轉入燒杯中 ○配制稀硫酸溶液時，用量筒量取5.5mL濃硫酸，結束時仰視 ○定容時，俯視刻度線 二、中和滴定 滴定的操作過程大致是：首先稱取一定質(zhì)量的試樣制成溶液(或者取一定體積的試

5、樣溶液)，然后通過滴定管將已知濃度的溶液逐滴加到被測溶液中去，根據(jù)指示劑顏色的變化而終止滴定。最后，可通過有關溶液的濃度和所用體積算出被測試樣的含量或被測溶液的濃度。滴定包括中和滴定、氧化還原滴定等。 酸堿中和滴定，是利用酸堿中和反應的原理用已知物質(zhì)的量濃度的酸（或堿）來測定未知物質(zhì)的量濃度的堿（或酸）的方法。 實驗步驟：（以標準鹽酸溶液滴定未知濃度的氫氧化鈉溶液為例） ①儀器的洗滌 將滴定需用的滴定管、移液管和錐形瓶均洗滌干凈，并用蒸餾水洗2～3次。滴定管、移液管再用少量要盛的溶液潤洗2～3次，備用。 ②滴定的操作 在酸式滴定管中注入標準鹽酸，使尖嘴部分充滿溶液且無氣泡后，調(diào)整管

6、內(nèi)液面，使其保持在“0”或“0”以下的某一刻度，記錄起始讀數(shù)。 用堿式滴定管或移液管量取一定體積的未知濃度的NaOH溶液，放入錐形瓶中，并加入少量適當?shù)乃釅A指示劑(例如2～3滴無色酚酞試液)，振蕩、搖勻。 滴定時，在錐形瓶下墊一白紙。左手操縱滴定管，右手不斷振蕩錐形瓶，眼睛注視錐形瓶內(nèi)溶液顏色的變化，余光觀察滴液速度。確定滴定終點。常用的簡單方法是：以酚酞為指示劑用鹽酸滴定NaOH溶液時，粉紅色變無色；若以酚酞為指示劑用NaOH溶液滴定鹽酸時，出現(xiàn)粉紅色并在半分鐘內(nèi)紅色不褪；即達滴定終點。滴定后觀測、記錄滴定管液面的刻度讀數(shù)。 ③把錐形瓶里的溶液倒掉，用蒸餾水洗滌干凈。按上述操作重復一次

7、。 ④取兩次測定數(shù)值的平均值，計算待測NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度。 注意事項： ①滴定管不能漏水，酸式滴定管的活塞應該轉動靈活。滴定管中加入液體后，應該從下面放出液體，調(diào)節(jié)到尖嘴部分充滿溶液，并使滴定管內(nèi)部沒有氣泡，再把起始時液面的讀數(shù)記錄下來。 ②滴定過程中，要小心搖動錐形瓶，確保所有滴加的液體進入瓶內(nèi)溶液，不能有任何的溶液從瓶內(nèi)濺出。 ③要恰當?shù)剡x擇酸堿指示劑。各種酸堿指示劑都有一定的變色范圍。 ④滴定操作，應重復2~3次。取兩次或多次測定數(shù)據(jù)的平均值去計算待測試樣的含量或待測溶液的濃度。 誤差分析：下列操作對待測液濃度有何影響？ ○量取待測液的滴定管未用待測液潤洗 ○在

8、搖動錐形瓶時，不慎將瓶內(nèi)液體濺出少量 ○滴定至終點后用俯視法讀取終點刻度 ○錐形瓶未用待測液潤洗 ○盛放標準液的滴定管未趕盡氣泡就開始滴定 三、硫酸銅晶體結晶水含量的測定 通過實際稱量硫酸銅晶體的質(zhì)量、這些晶體受熱完全失去結晶水后的質(zhì)量，求出晶體中含結晶水的質(zhì)量和結晶水的質(zhì)量分數(shù)，最終可以確定硫酸銅晶體的化學式。此實驗是中學化學里學生實際操作以確定物質(zhì)組成與化學式的重要代表性實驗。 實驗儀器：托盤天平(帶砝碼)，研缽，玻璃棒，三腳架，泥三角，瓷坩堝，坩堝鉗，干燥器，酒精燈 實驗步驟： ①稱量——用天平準確稱量一干燥瓷坩堝的質(zhì)量，并用此坩堝稱取2g研碎了的硫酸銅晶體。 ②加熱—

9、—慢慢加熱盛有硫酸銅晶體的坩堝，直到硫酸銅晶體完全變白，不再逸出水蒸氣為止。然后將坩堝放在干燥器里冷卻。 ③稱量——稱量冷卻后的坩堝，記下瓷坩堝和無水硫酸銅的質(zhì)量。 ④加熱再稱量，至質(zhì)量不再變——把盛有無水硫酸銅的坩堝再加熱，放在干燥器里冷卻后再稱量，記下質(zhì)量，至兩次稱量的質(zhì)量相差不超過0.1g為止。 ⑤計算 結晶水質(zhì)量=硫酸銅晶體和瓷坩堝的質(zhì)量-無水硫酸銅和瓷坩堝質(zhì)量 注意事項： ①托盤天平只能用于粗略的稱量，只能稱準到0.1g。若用托盤天平稱量(即使“準確稱量”)，必然存在儀器誤差，這就決定本實驗只能粗略地測得結晶水質(zhì)量分數(shù)的近似值。 ②為了減少誤差，應該盡可能使硫酸銅晶

10、體充分地受熱，硫酸銅晶體事先應盡量研成細小顆粒，盡可能使失水反應進行充分。整個稱量過程，特別是稱量無水硫酸銅和瓷坩堝的質(zhì)量，最好蓋嚴瓷坩堝蓋，減少稱量時間。 若因操作不慎，加熱時固體濺失多，會引起很大誤差，測得的數(shù)據(jù)應該棄去不用，整個實驗應該重做。 誤差分析：下列操作對測得結晶水的質(zhì)量分數(shù)有何影響？ ○晶體研得不細，加熱溫度高時晶體暴裂濺出坩堝外 ○加熱溫度過高少量硫酸銅分解生成氧化銅和三氧化硫氣體 ○玻璃棒上沾走少量無水鹽，未全部轉移到坩堝中 ○晶體中含有有分解雜質(zhì) ○加熱溫度較低，晶體未完全分解 ○未放入干燥器中干燥，冷卻時又吸收了空氣中的水分 四、中和熱的測定 實驗用

11、品：大燒杯（500mL）、小燒杯（100mL）、溫度計、量筒（50mL）兩個、泡沫塑料或紙條、泡沫塑料板或硬紙板（中心有兩個小孔）、環(huán)形玻璃攪拌棒。 0.50mol/L鹽酸、0.55mol/L NaOH溶液 實驗步驟： ①在大燒杯底部墊泡沫塑料（或紙條），使放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相平。然后再在大、小燒杯之間填滿泡沫塑料（或紙條），大燒杯上用泡沫塑料板（或硬紙板）作蓋板，在板中間開兩個小孔，正好使溫度計和環(huán)形玻璃棒通過，以達到保溫、隔熱、減少實驗過程中熱量損失的目的，如圖所示。 ②用一個量筒量取50mL 0.50mol/L鹽酸，倒入小燒杯中，并用溫度計測量鹽酸的溫度，記入下表。然后

12、把溫度計上的酸用水沖洗干凈。 ③用另一個量筒量取50mL0.55mol/L NaOH溶液，并用溫度計測量NaOH溶液的溫度，記入下表。 ④把溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒放入小燒杯的鹽酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯（注意不要灑到外面）。用環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕攪動溶液，并準確讀取混合液的最高溫度，記為終止溫度，記入下表。 ⑤重復實驗兩次，取測量所得數(shù)據(jù)的平均值作為計算依據(jù)。 ⑥根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算中和熱 中和熱計算公式： △H 其中（m1+m2）表示溶液質(zhì)量，c為比熱容 c=4.18J·（g℃）—1 誤差分析：下列操作會使所測得中和熱有何影響？ ○俯視法量取50mL鹽酸和50m

13、L氫氧化鈉溶液 ○量取鹽酸溶液未用水洗滌，馬上量取氫氧化鈉溶液 ○未使用環(huán)形玻璃棒攪拌不均勻，未完全中和 ○實驗時天氣冷室溫低，中和時放出的熱量被燒杯吸收或散失到空氣中 五、重量分析 例：為了測定氧化變質(zhì)的亞硫酸鈉的純度，進行下列實驗： ⑴稱出樣品W1g。所需儀器和用品有 ⑵將樣品溶于水，所需儀器和用品有 ⑶在溶液中加入過量鹽酸，目的是 再加入過量氯化鋇溶液，目的是

14、 檢驗氯化鋇是否過量的方法是 ⑷過濾，洗滌沉淀。過濾用到的儀器和用品有 證明沉淀已洗滌干凈的方法是

15、 ⑸烘干沉淀稱得質(zhì)量為W2g，計算亞硫酸鈉純度的計算式是 *六、室溫下鹽的溶解度的測定 硝酸鉀在室溫下溶解度的測定，是中學化學教材中最早出現(xiàn)的定量(選做)實驗，對于理解定量的化學概念——溶解度具有重要作用。 實驗步驟： ①稱量——用托盤天平準確稱量一干燥蒸發(fā)皿的質(zhì)量a(稱準至0.1g)。 ②量取——用10mL量筒量取10mL蒸餾水，倒入大試管里，再逐漸加入少量KNO3晶體，用玻璃棒攪拌至在5分鐘內(nèi)

16、不再溶解為止。 ③傾倒——將大試管內(nèi)KNO3飽和溶液傾倒入已稱過的蒸發(fā)皿，然后稱量它的質(zhì)量b。 ④蒸發(fā)——蒸發(fā)盛在蒸發(fā)皿中的溶液。在加熱過程中用玻璃棒不斷攪拌，防止液滴飛濺出來，至蒸發(fā)皿中出現(xiàn)較多晶體時，停止加熱。然后，放入干燥器中冷卻，冷卻后稱量它的質(zhì)量c。 ⑤計算——利用所測數(shù)據(jù)計算在該室溫下硝酸鉀的溶解度S。 其中，(c-a)為溶質(zhì)的質(zhì)量，(b-c)為水的質(zhì)量。 ⑥重復上述操作，取兩次測定結果的平均值。 注意事項： ①溶解必須充分，使硝酸鉀溶液確實成為室溫下的飽和溶液，否則會使測得溶解度的數(shù)值偏小。 ②蒸發(fā)過程要控制好溫度，充分攪拌，避免蒸發(fā)時液滴濺出。接近蒸干時，要及時停止加熱，利用余熱剛好把液體蒸干，得到無水鹽。要防止對已蒸干的蒸發(fā)皿繼續(xù)加熱(特別是強熱)，以免硝酸鉀進一步分解。做好上述工作，可以減少方法誤差，避免過失誤差。 ③托盤天平可稱準至0.1g，10mL量筒的分度通常為0.2mL，儀器誤差決定溶解度測定的數(shù)值不可能精度太高，通常精確到整數(shù)位(有效數(shù)字二位)即可。