初三化学基本实验教师版

学科教师辅导讲义年级：初三辅导科目：化学学生姓名：课题化学基本实验教学目的1、复习初三上册各个实验2、帮助总结解题思路、归纳解题思路3、提高实验题的解题能力教学内容一、空气中氧气含量测定实验实验装置：实验原理：通过燃烧消耗集气瓶内的氧气，使集气瓶内压强变小，在大气压的作用下使水倒流进集气瓶中，流进集气瓶内水的体积就是所消耗的氧气的体积。实验现象：红磷燃烧，产生大量的白烟，放出大量热；打开弹簧夹后，烧杯中的水沿导气管进入集气瓶中，至约占集气瓶内空间的1/5。实验结论：空气中氧气的体积约占1/5。误差分析：1、为什么有时气体减少的体积小于1/5呢？导致结果偏低的原因可能有：（1）红磷的量不足，瓶内氧气没有耗尽；（2）装置漏气（如塞子未塞紧、燃烧匙与橡皮塞之间有缝隙等），使外界空气进入瓶内；（3）未冷却至室温就打开弹簧夹，使进入瓶内的水的体积减少；（4）红磷中含有能和氧气反应生成气体的杂质，例如，S、C.2、该实验中有时气体减少的体积大于1/5，又是为什么呢？原因插入燃烧匙没有立即塞进瓶塞，导致容器内气体受热膨胀，一部分跑到空气中；红磷中含有杂质，燃烧时消耗了氮气。3.容器内剩余气体的性质：无色气体，难溶于水，不与水反应等。资源开发：通过刚才的分析，我们知道，在做好本探究实验除用白磷代替红磷外，就是尽可能防止或减少气体泄漏的可能。我们可以利用以下装置来进行探究：⑴用凸透镜将太阳光聚焦到白磷，使白磷燃烧。此法可以防止燃烧匙伸入集气瓶时气体的散逸。如图5-2。⑵用水浴加热的办法使白磷燃烧，也可以防止燃烧匙伸入集气瓶内气体的散逸。白磷的着火点仅40℃，水温稍高，足以使白磷着火燃烧。如图5-3。做此实验时，盛白磷的广口瓶不能直接放入沸水中，也以免广口瓶因骤热而爆裂。可先用温水淋浴后，再将热水注入外面的大烧杯中。⑶用钟罩代替集气瓶进行实验，如图5-4所示。钟罩下方敞口，气体受热膨胀时，可将水压出一部分从产生减压作用。用此法既减少了气体泄漏的可能，准确性比原实验方案高。⑷在一端封闭的粗玻璃管内放一颗白磷，用胶塞塞住，并使从推入到玻璃管中部，记下位置。用酒精灯微微加热白磷，使之燃烧，同样可观察到白磷燃烧，有大量白烟生成，胶塞被推向外侧（右侧）。待装置冷却，胶塞逐渐向内侧（左侧）移动，根据胶塞停止时的位置，确定空气中氧气的体积。如图5-5。这种方法在不透气的情况下进行，几乎可以完全防止漏气。但要注意的是，胶塞在干燥条件下很难塞入玻璃管内，可蘸少量水后向管内推入；推入时，还须在胶塞上插一根注射器针头，以便排出气体，待胶塞推到合适位置时，拔出针头即可。做该实验时，玻璃管不宜太短，太短，加热时胶塞会被推出管外。例题1．右图所示装置可用于测定空气中氧气的含量。请回答：(1)为确保实验成功，实验前一定要检验装置的；红磷的量一定要.(2)整个实验过程中，观察到的现象是。(3)该实验的主要结论是。【答案】1（1）气密性；过量。（2）产生浓厚白烟，烧杯中的水倒吸到广口瓶约一格。（3）空气中氧气的体积约占五分之一2．如右图所示，甲、乙两个气密性良好的干燥集气瓶中都充满了空气。甲、乙瓶中的燃烧匙内分别放有足量的红磷和炭粉，a、b为止水夹。分别点燃红磷和炭粉，充分燃烧后，恢复至室温，同时打开a、b，则烧杯中的水先可能进入A．甲瓶B．乙瓶C．同时进入甲、乙瓶D．无法判断3．下面是测定空气中氧气体积含量的两个实验。实验1：在集气瓶内预先装少量水，余下的容积5等分，做好标记，在带橡皮塞和导管的燃烧匙内装足量的红磷，用弹簧夹夹紧乳胶管，点燃燃烧匙内的红磷，立即伸入集气瓶内，塞紧橡皮塞（如右图1）。待红磷熄灭并冷却到室温后，打开弹簧夹。实验2：将试管的容积5等分，做好标记。在试管中加入一小块（足量）白磷，用橡皮塞塞紧管口，将试管放入热水中，使白磷燃烧。等白磷熄灭并冷却到室温后，将试管倒立于盛有室温下水的水槽中（如右图2所示）并在水中将橡皮塞取下。（1）写出红磷燃烧的化学表达式:______________________________（2）实验2中，在水中而不在空气中取下橡皮塞的原因是_________________________（3）从测定结果分析，上述实验中效果较好的是哪一个？写出另一个实验的两点不足。_________较好，______________________，_______________________。4．某化学兴趣小组对教材中“测定空气里氧气含量”的实验（见图I）进行了大胆改进，设计图（Ⅱ）（选用容积为45mL的18×180mm的试管作反应容器）实验方案进行，收到了良好的效果。请你对比分析下面图I、图Ⅱ实验，回答下列有关问题：（1）指出实验中A、B仪器的名称：A、B。（2）图I实验中发生反应的化学方程式为。（3）图Ⅱ实验的操作步骤如下：①点燃酒精灯。②撤去酒精灯，待试管冷却后松开弹簧夹。③将少量红磷平装入试管中，将20mL的注射器活塞置于10mL刻度处，并按图Ⅱ中所示的连接方式固定好，再将弹簧夹紧橡皮管。④读取注射器活塞的数据。你认为正确的实验操作顺序是（填序号）。（4）图Ⅱ实验中，注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约为mL刻度处才停止。（5）对照图Ⅱ实验，你认为图I实验有何不足之处？（回答一点即可）（1）集气瓶；烧杯（2）4P＋5O22P2O5（3）③①②④（4）1（5）易造成实验误差（或污染环境）5.为测定空气中氧气的含量,小华同学打算设计如下方案:选用实际容积为4OmL的试管作反应容器,将过量的白磷放入试管,用橡皮塞塞紧试管,通过导管与实际容积为60mL且润滑性很好的针筒注射器组成如下图的实验装置。假设此实验能够按照小华的设想正常进行,且白磷所占体积、橡皮塞体积、导管内的气体体积均忽略不计,请回答下列问题:（1）实验前,打开弹簧夹,将注射器活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处,然后松开手,若活塞仍能返回至2OmL刻度处,则说明:________________________；(2)若先夹紧弹簧夹,用酒精灯加热白磷,燃烧结束,等到试管冷却后再松开弹簧夹。可观察到的现象为_____________________________________________；(3)若不使用弹簧夹,用酒精灯加热白磷,充分反应直至燃烧结束,试管冷却。可观察到的现象为___________________________________________。【答案】55.(1)装置的气密性好(2)活塞先向右移动，最终稳定在约约在12mL的刻度线上(3)活塞先向右移动,最终稳定在约8mL的刻度线上6．某校化学兴趣小组就空气中氧气的含量进行实验探究：（简单，即前面的综合）[集体讨论]：（1）讨论后同学们认为，选择的药品既要能消耗氧气，又不会跟空气中的其它成分反应，而且生成物为固体。他们应该选择（填编号．．），A．蜡烛B．红磷C．硫粉水B水AA为了充分消耗容器中的氧气，药品的用量应保证。（2）小组同学共同设计了如上图的两套装置，你认为合理的是（填编号．．）。为了确保实验的成功，在装药品之前应该。[分组实验]在讨论的基础上，他们分组进行了实验。[数据分析]实验结束后，整理数据如下：（注：集气瓶容积为100mL）组别123456进入集气瓶中水的体积（mL）202119202218（3）通过对实验结果的交流，大多数同学都验证出氧气约占空气体积的。通过实验还可以推断集气瓶中剩余气体的性质是。[实验拓展]★（4）小组的同学做完实验后又尝试用木炭重新做了以上实验，发现水几乎没有进入集气瓶。经讨论，同学们一致认为如果事先在集气瓶内注入少量溶液来吸收气体，实验也能取得较好的效果。（5）某同学对实验进行反思后，提出了改进方法（图2所示），你认为改进后的优点是：。（6）最后瓶内剩余气体的主要成分是。二、实验室制取氧气：1)加热氯酸钾和二氧化锰的混合物①反应原理：②实验装置：收集装置：固+液，不加热型③收集方法：用排水法或向上排空气法收集[思考]：用排水法收集氧气，利用了氧气的什么性质？向上排空气法收集氧气利用了氧气的什么性质？④检验氧气是否收集满了的方法：用带火星的木条，平放在集气瓶口，若带火星的木条复然，则说明氧气收集满了。收集满了的氧气集气瓶应该正放在桌子上。检验是否为氧气的方法：将带火星的木条伸入集气瓶中，若带火星的木条复燃，则说明是氧气；反之，则不是。⑤实验步骤：a).仪器组装：先下后上，从左到右的顺序。b).检查装置的气密性：将导管的一端浸入水槽中，用手紧握试管外壁，若水中的导管口有气泡冒出，证明装置不漏气。松开手后，导管口出现一段水柱。c).装入药品：按粉末状固体取用的方法（药匙或纸槽）。d).加热药品：先使试管均匀受热，后在反应物部位用酒精灯外焰由前向后加热。e).收集气体：若用排水集气法收集气体，当气泡均匀冒出时再收集；或向上集气法。f).检验及验满：用带火星的木条伸入试管中，发现木条复燃，说明是氧气；用带火星的木条靠近集气瓶口部，木条复燃，证明已满。g).仪器的拆卸：按先右后左，先上后下的顺序。注意事项：a).试管口要略微向下倾斜：防止生成的水回流，使试管底部破裂。b).导气管伸入发生装置内要稍露出橡皮塞：有利于产生的气体排出。c).试管口塞一团棉花：防止高锰酸钾粉末进入导气管，堵塞导气管，并污染制取的气体和水槽中的水。d).排气法收集气体时，导气管要伸入接近集气瓶底部：有利于集气瓶内空气排出，使收集的气体更纯。用排水法收集气体时：1.集气瓶装满水2..刚开始产生的气体不能收集，因为气体不纯，有空气存在，应该在当导管口的气泡连续并均匀地放出时，再进行收集。3.实验结束后，先将导气管移出水面，然后熄灭酒精灯：防止水槽中的水倒流，炸裂试管。2)加热分解高锰酸钾制取氧气高锰酸钾锰酸钾二氧化锰氧气反应原理：2KMnO4→K2MnO4+MnO2+O2↑实验装置：同上收集及检验都同氯酸钾制取氧气一样。[思考]：在氯酸钾制取氧气和高锰酸钾制取氧气两个实验中，二氧化锰的作用有什么不同？3)分解过氧化氢①反应原理：②制取装置：如图所示为“固一—液不加热型”△③使用该装置制取氧气的优点：过氧化氢（俗称双氧水）遇到二氧化锰分解放出氧气的速度相当快，本装置中使用分液漏斗代替长颈漏斗的最大优点是能够分批分量地加人反应物，从而很好地控制反应速度。[思考]双氧水制取氧气的实验中，二氧化锰的作用是什么其他制取氧气的方法：1）工业制取氧气氮气空气液态空气液态氧（用蓝色钢瓶保存氧气）（-183℃才能变成气体）2）电解水制氧气：2H2O通电2H2+O2↑（正O2负H2，体积比1:2）催化剂1.催化剂：催化剂在化学反应里所起的作用，叫做催化作用。有的催化剂可以加快反应速度，有的可以减慢反应速度。2.催化剂的特点是：一变二不变。一变：能改变(加快或减慢)别的物质的化学反应速率；二不变：1）在反应过程中本身的化学性质不发生改变；2）在反应前后，本身的质量没有增减。3.二氧化锰在加热氯酸钾制氧气和过氧化氢分解制氧气过程中，均为催化剂．而在加热高锰酸钾制取氧气时，二氧化锰是产物。例题有关催化剂的实验1．某同学欲通过实验证明“二氧化锰能加快过氧化氢分解”这一命题。她设计并完成了下表所示的探究实验：实验操作实验现象实验结论或总结结论总结实验一取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，伸入带火星的木条有气泡产生，木条不复燃过氧化氢分解产生氧气，但是速度缓慢。二氧化锰能加快过氧化氢的分解实验二向盛水的试管中加入二氧化锰，伸入带火星的木条没有明显现象二氧化锰加入水中，不产生氧气实验三①②二氧化锰能加快过氧化氢的分解加压降温升温至-196℃（1）请你帮助该同学填写上表中未填完的空格；（2）在该同学的探究实验中，“实验一”和“实验二”起的作用是；（3）如果在68克5%的过氧化氢溶液中加入适量二氧化锰，理论上得到多少摩尔的氧气？（写出计算过程）1．（1）①取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，加入二氧化锰，伸入带火星的木条②有大量气泡产生，带火星的木条迅速复燃（2）对比（或对照等）（3）（共2分）68克5%的过氧化