第8讲 化学实验仪器和基本操作 课件-2026届高三化学一轮复习

第三章 化学实验基础 第8讲——化学实验仪器和基本操作 新人教版 高中化学 2027届 一轮复习 知识梳理 1、可直接加热的仪器 试管 蒸发皿 坩埚 三脚 架 泥三角 铁坩埚 瓷坩埚 思考：熔融NaOH或Na2CO3固体应选用什么坩埚？ 铁坩埚 用于液体的加热，常用于蒸发结晶操作 硬质玻璃管/双通管 一、常用化学仪器及使用 用于固体的灼烧 知识梳理 圆底烧瓶 蒸馏烧瓶 锥形瓶 烧杯 三颈烧瓶 2、可间接加热的仪器 可用作反应容器，加热时需垫陶土网 吸滤瓶/布氏烧瓶 知识梳理 广口瓶 细口瓶 棕色细口瓶 棕色广口瓶 3、不能加热的仪器 干燥管 干燥器 【思考】在需控制温度的实验中温度计有哪些使用方法？观察下列装置是否有错误，并指出分别适合进行什么实验？ ① ② ③ ④ ⑤ 制乙烯等 蒸馏或分馏 温度计水银球应位于蒸馏烧瓶支管口处 溶解度的测定 酯的水解、制硝基苯等 热水浴 中和热的测定 ①③⑤测反应混合液的温度时，温度计的水银球应插入混合液中但不能接触容器内壁； ②测蒸馏的蒸汽馏分温度时，水银球应在液面以上，位于蒸馏烧瓶支管口处； ④测水浴温度时，水银球应放在水浴中。 知识梳理 4、温度计的使用 知识梳理 5、计量仪器 思考：哪些是粗量仪？无“0”刻度的仪器是？使用前需“查漏”的仪器是？ 粗量仪：量筒(A)、托盘天平(E)、温度计(F)； 精量仪：容量瓶(B)、酸式滴定管(C)、碱式滴定管(D)； 无“0”刻度的仪器是：量筒(A)、容量瓶(B)； 使用前需“查漏”的仪器有：容量瓶(B)、酸式滴定管(C)、碱式滴定管(D)； 带有活塞的仪器 知识梳理 球形分液漏斗 梨形分液漏斗 恒压滴液漏斗 漏斗 用于向反应容器中滴加液体；玻璃管的作用：平衡压强使液体顺利滴下。 用于萃取分液 用于滴加液体 ①向小口容器中转移液体 ②加滤纸后，可过滤液体 ③倒扣在液面上，用作易溶于水或溶液的气体的防倒吸装置 长颈漏斗 用于组装气体发生器 用于减压过滤 布氏漏斗 6、漏斗 ——需要液封（漏斗下端口伸入液面下或在下端套支小试管） 知识梳理 减压过滤--布氏漏斗 以负压力抽吸进行过滤，称为减压过滤(又称抽滤或吸滤)。 优点：过滤速度快；滤渣更干燥。 知识梳理 ①观察和控制液体滴加速度； ②保证内部压强不变，使漏斗内液体顺利流下； ③减少体积测量时的误差。 恒压分液漏斗 恒压滴液漏斗 思考：恒压漏斗于组装气体发生器的优点有？ 知识梳理 恒压滴液漏斗 2016年10月浙江卷第31题图 2022年河北卷第14题图 恒压滴液漏斗 砂 芯 漏 斗 砂芯漏斗的滤孔是自带滤板的孔径。砂芯漏斗孔比滤纸的小多了，可以滤除细菌。 安全漏斗（长颈漏斗的一种）：颈部贮存液体，对发生器内的气体可起液封安全作用，故称安全漏斗。 知识梳理 知识梳理 直形冷凝管 球形冷凝管 蛇形冷凝管 用于蒸馏冷凝 用于冷凝回流 用于冷凝回流 空气冷凝管 用于蒸馏冷凝。沸点>140℃时，用气冷。 7、冷凝管 知识梳理 收集气体 洗气瓶 量气瓶 安全瓶 长进短出 ①向上排空气法; ②向下排空气法; ③排液体收集气法。 气体从短管入 防倒吸 8、一材多用 思考：广口瓶在化学实验中有哪些用途？ 思考：这些用途有替代的仪器吗？ ①广口瓶 作用是__________________________________。 ①使两气体混合均匀 ②通过观察气泡，调节气体流速（控制量的比例） ③干燥气体 作用是__________________________________。 用于控制气流平稳 知识梳理 8、一材多用 ②干燥管 思考：干燥管在化学实验中有哪些用途？ 横放： (1)在整套装置的中间——干燥、吸收及检验装置 ①干燥管内装有固体干燥剂，用于干燥气体。 ②干燥管内盛有无水硫酸铜，可用于水蒸气的检验。 ③可用于定量测定气体的质量。 (2)在整套装置的最后——“左吸右挡”：既可以吸收多余的尾气，防止污染空气，又可以阻挡外界空气中的干扰气体(如CO2、水蒸气等)进入装置中。 竖放： 在整套装置的最后：尾气处理，防倒吸。 知识梳理 过滤装置 【思考】指出下图装置中球形干燥管的作用 净化天然水 固液制气 简易气体发生装置 1、装置气密性的检查 导管浸水-微热-冒气泡- 停止微热-上升一段水柱 封闭-加水形成液差- 液差不变法 关闭活塞，向外抽气 回弹原位置 往乙中加水至形成甲、乙液面差，液差不变 平衡压强装置，必须添加别的仪器才能检验气密性 ①常用方法 二、常见基本操作 知识梳理 变压—加热、注水、抽充气体等。 现象—气泡、稳定水柱等。 结论 密封—设计一段密闭的体系。 ②基本步骤 气密性检查是在组装好装置后，放入药品之前。 知识梳理 将导管口浸入水槽中，用手捂热试管，若导管口有气泡冒出，松开手后，导管中形成一段稳定水柱，说明装置气密性良好。 密封 结论 变压 现象 ③答题模板 ①用左图中的简易装置可以进行气体的发生和收集。实验前应如何检查该装置的气密性 关闭活塞K，向A试管中加水浸没导管口，用酒精灯微热硬质玻璃管，导管口有气泡冒出，停止加热后，导管中形成一段稳定水柱，说明装置气密性良好。 密封 变压 现象 结论 ②某试验小组利用如下装置（部分固定装置略）制备氮化钙（Ca3N2），并探究其实验式。如何检查装置的气密性？ 练习：制备氮化镁的装置示意图如下： 检查装置气密性的方法是 关闭a的活塞，在G中先加入少量蒸馏水，用酒精灯微热b，这时G中有气泡冒出，停止加热，冷却后，G中插入水中的导管形成一段水柱，则装置气密性良好 巩固提升 练习：三聚氯氰(下右图)是许多农药、活性染料和荧光增白剂的重要原料，实验室可用如 图所示 装置制备(部分装置省略)。 检查装置B的气密性操作为： 向装置B中加水至浸没两根长导管，K2关闭，K1打开，用分液漏斗向圆底烧瓶中加水，在B中观察到有一根导管有气泡放出，另一根导管有水柱形成，关闭分液漏斗活塞，一段时间后B中导管水柱无变化，则装置B气密性良好 巩固提升 练习：利用如图装置进行Cl2制备及其化学性质的探究。 检查装置气密性的方法是 向外拉活塞，一段时间后活塞回弹到原位置，则装置气密性良好 巩固提升 【2021·福建】NaNO2溶液和 NH4Cl溶液可发生反应：NaNO2+NH4Cl = N2↑+NaCl+2H2O。为探究反应速率与的关系，利用下列装置(夹持仪器略去)进行实验。 检验装置气密性的方法：关闭止水夹K， 。 通过分液漏斗往A中加水，一段时间后水难以滴入，则气密性良好 巩固提升 2、气体体积的测定 ①常见测量气体体积的装置 PV=nRT 知识梳理 2、气体体积的测定 将××××恢复至室温 。 调节××× 两端液面相平。 视线与××× 在同一水平线上 。 ②答题模板 ①常见测量气体体积的装置 PV=nRT 知识梳理 练习：不同浓度的硫酸与锌反应时，硫酸可以被还原为SO2，也可被还原为氢气。某校研究性学习小组拟设计实验验证这一事实，并进行数据测定和相关计算。 请回答：(1)橡胶管的作用是什么： (2)按图组装完装置后，在加药品前欲检查装置的气密性，应如何操作： ①平衡气压，便于液体顺利滴下； ②消除由于液体加入而使气体体积增大的影响。 往右侧球形管中加入水，使球形管的液面高于量气管，一段时间后，若球形管和量气管之间的液面差保持不变，则装置的气密性良好。 巩固提升 练习：在室温和大气压强下，用图示的装置进行实验，测得 a g 含 CaC2 90% 的样品与水完全反应产生的气体体积为 b L。现欲在相同条件下，测定某电石试样中 CaC2 的质量分数。 （1）若反应刚结束时，观察到的实验现象如图所示，这时不能立即取出导气管，理由是： 因为装置内气体的温度没有恢复到室温，气体压强还不等于大气压强 待装置内气体的温度恢复到室温后，调节量筒使其内外液面持平，读数时视线要与凹液面的最低点相平。 （2）本实验中测量气体体积时应注意的事项是 巩固提升 练习：为测定镁铝合金中铝的含量，设计如下图所示的实验： 读数前调平B、C装置液面的方法是 ，其目的是： 若拆去实验中导管a，则测得气体体积____________。（填“偏大”“偏小”或“无影响”） 使B内的气压等于外界大气压 偏大 上下缓慢移动量气管C 巩固提升 3、安全瓶与防倒吸 化学实验中为什么要防倒吸？ 会对实验产生不良的影响，如引起玻璃仪器的炸裂，反应试剂的污染等 倒吸产生的原理？ 装置中的压强显著减小，造成外界大气压明显大于装置内的压强，从而在外界大气压的作用下溶液产生倒吸现象。 知识梳理 ①碱性吸收液：酸性气体（酸酐：与对应酸溶液化合价相同），如：CO2、Cl2、H2S、HCl、HBr、N2O5、SO2 ②酸性吸收液：碱性气体，如：NH3 ③与水反应的气体：Cl2、F2、Br2、NH3、NO2、CO2、SO2 ①极易溶于水的气体：NH3、HCl、HBr ②易溶于水的气体：NO2、SO2 ③能溶于水的气体：CO2、Cl2、H2S ④难溶于水的气体：H2、CO、C2H2、C2H4、O2、NO （3）温度骤冷 压强显著减少的原因有哪些？ （1）反应 （2）溶解 知识梳理 常见防倒吸装置 重力回流式 储液安全瓶式 知识梳理 平衡压强式 液封装置 分液式 悬空式 知识梳理 常见防倒吸装置 【2016全国卷26题节选】 将上述收集到的NH3充入注射器X中，硬质玻璃管Y中加入少量催化剂，充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。 发生反应：8NH3+6NO2=7N2+12H2O 操作步骤 实验现象 解释原因 打开K1,推动注射器活塞,使X中的气体缓慢通入Y管中 ①Y管中 。 ②反应的化学方程式： 将注射器活塞退回原处并固定,待装置恢复到室温 Y管中有少量水珠 生成的气态水凝聚 打开K2 ③ ④ 。 红棕色气体慢慢变浅 Z中NaOH溶液产生倒吸现象 反应后气体分子数减少，Y管中压强小于外压 减压倒吸 真题感悟 (1)减压干燥(真空干燥)： (2)减压过滤(抽滤)： (3)减压蒸馏(如H2O2)： 防止分解 加快过滤速率 降低蒸馏温度，防止产品在较高温度下发生分解或其他副反应 减压应用： 知识梳理 什么原因会导致仪器内压强过大？如何解决？ ①液封平衡式 气体产生速度过快或者固体（易升华的物质、气体流经固体粉末等）堵住进出口 ②防阻式 防止固体粉末堵塞导气管（棉花团置于出气口处） 知识梳理 ③大口径式 防止易升华的物质凝华时堵塞导气管 例如：无水FeCl3加热易升华，实验室可用下列装置制备 ④恒压式 知识梳理 【2022湖南卷T15改】 （2）Ⅰ中b仪器的作用是 ； Ⅲ中的试剂应选用 ； 防倒吸 CuSO4溶液/NaOH溶液 某实验小组以BaS溶液为原料制备 BaCl2·2H2O， 按如图所示装置进行实验，得到BaCl2溶液，经一系列步骤获得BaCl2·2H2O产品。 真题感悟 【2022·安徽芜湖·三模】硫代硫酸钠(Na2S2O3)可用作分析试剂及还原剂，受热、遇酸易分解。某学习小组用如图装置模拟古法制硫酸，同时利用生成的SO2气体制备硫代硫酸钠。 此实验中装置D中的溶液是什么？装置D的作用是什么？ 吸收残余的SO2，防止倒吸。 NaOH溶液 真题感悟 【2019全国1卷】 实验室制备溴苯的反应装置如下图所示。 装置c中的Na2CO3溶液的作用是 吸收溴化氢 真题感悟 例：用煤不完全燃烧生成的CO还原CrO3。在实验室中模拟这一过程的装置如下：（CO由甲酸脱水制得） 装置Ⅱ的作用是： ①平衡压强，防倒吸； ②防堵塞 ①长颈漏斗末端冒出气泡； ②长颈漏斗液面上升 相应的现象是： 巩固提升 【2020浙江选考】合成反应: SO2+Na2CO3=Na2SO3+CO2 2Na2S+3SO2=2Na2SO3+3S Na2SO3+S=Na2S2O3 Ⅰ、Na2S2O3制备：装置A制备的SO2经过单向阀通入装置C中的混合溶液，加热、搅拌，至溶液pH约为7时，停止通入SO2气体，得产品混合溶液。 (1)步骤Ⅰ：单向阀的作用是　　　　　　；装置C中的反应混合溶液pH过高或过低将导致产率降低，原因是： 防止倒吸 制备SO2 挤开锥体 塞紧锥体 创新防倒吸装置 pH过高，Na2CO3、Na2S反应不充分； pH过低，导致Na2S2O3转化为S和SO2 真题感悟 【2023湖南卷】装置Ⅰ用于储存H2和监测反应过程。 向集气管中充入H2时，三通阀的孔路位置如下图所示：发生氢化反应时，集气管向装置Ⅱ供气，此时孔路位置需调节为_______； B 真题感悟 (2024届高三·湖南省新高考联盟联考二·节选 ) 利用传统方式制备乙炔的过程中，存在一些问题难以解决，如反应速率过快、放热过多不易控制，生成的糊状物难以实现固液分离导致乙炔气流不平稳，甚至发生堵塞等问题。为解决上述问题，某校化学兴趣小组设计出一套乙炔制备、净化和收集实验的一体化实验装置。 (2)②向 A反应器中填装固体反应物时,电石放置位置为________(填“甲处”或“乙处”); 反应器中装有7 mm玻璃珠，其作用为__________________________________________ 甲处 形成空隙，促进固液分离，防堵塞 巩固提升 装置C中多孔球泡的作用为___________________________________________ 增大气体与液体的接触面积，加快反应速率 巩固提升 $