六单元化学实验方案的设计市公开课一等奖百校联赛特等奖课件.pptx
《六单元化学实验方案的设计市公开课一等奖百校联赛特等奖课件.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《六单元化学实验方案的设计市公开课一等奖百校联赛特等奖课件.pptx(58页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第六单元第六单元 化学试验方案设计化学试验方案设计10/10/1第1页第六单元第六单元 化学试验方案设计化学试验方案设计化学试验方案设计化学试验方案设计:是在实施化学试验之前,依据是在实施化学试验之前,依据化学试验目标和要求,利用相关化化学试验目标和要求,利用相关化学知识和技能,对试验仪器、装置学知识和技能,对试验仪器、装置和方法所进行一个规划。和方法所进行一个规划。10/10/2第2页 居里(居里(Curie)夫妇正在做试验)夫妇正在做试验 居里夫妇为了从居里夫妇为了从以吨计沥青铀矿矿以吨计沥青铀矿矿渣中提取纯镭化合物,渣中提取纯镭化合物,设计设计了用酸处理矿渣了用酸处理矿渣并在数百个蒸发皿
2、间并在数百个蒸发皿间进行重结晶操作进行重结晶操作实实验方案验方案,历经四年夜,历经四年夜以继日艰辛试验,以继日艰辛试验,终于提取出终于提取出0 0.1 1克克氯化镭。氯化镭。10/10/3第3页C60 美国科学家科尔(Curl)、斯莫利(Smalley)与英国科学家克罗特(Kroto)设计了用激光蒸发石墨,所得碳原子在氦气气氛中结合而成球碳原子簇(C60等)试验方案。10/10/4第4页第一节第一节制备试验方案设计制备试验方案设计10/10/5第5页注意:在设计物质制备试验方案时,必注意:在设计物质制备试验方案时,必须对试验条件进行严格、有效控制。须对试验条件进行严格、有效控制。两瓶未知液,一
3、瓶为硫酸铝溶液,两瓶未知液,一瓶为硫酸铝溶液,另一瓶为氢另一瓶为氢氧化钠溶液,不用其它试剂能否判别开?氧化钠溶液,不用其它试剂能否判别开?若若以以硫酸铝溶液、氢氧化钠溶液来制备硫酸铝溶液、氢氧化钠溶液来制备氢氧化铝,应怎样操作?氢氧化铝,应怎样操作?10/10/6第6页铝及其主要化合物之间转化关系:铝及其主要化合物之间转化关系:AlAl2O3AlCl3Al(OH)3NaAlO2我们现在以铝为原料制备我们现在以铝为原料制备Al(OH)3,可经过哪些,可经过哪些路径得到呢?你又能设计出多少种方案?试试看。路径得到呢?你又能设计出多少种方案?试试看。10/10/7第7页以铝屑为原料制备以铝屑为原料制
4、备Al(OH)3可能可能路径推测路径推测:Al3+Al(OH)3H+OH-1AlO2Al2O3OH-AlO2-H+Al(OH)32AlCl2AlCl3OH-Al(OH)33AlH+Al3+OH-Al(OH)34AlCuCl2AlCl3OH-Al(OH)35AlOH-AlO2-H+Al(OH)36AlH+Al3+AlOH-AlO2-Al(OH)37AlFe2O3Al2O3H+OH-Al3+AlO2-Al(OH)3Al(OH)3OH-H+10/10/8第8页制备试验方案设计要求:1 1、原理正确、原理正确 步骤简单步骤简单2 2、条件适当、条件适当 操作方便操作方便3 3、原料丰富、原料丰富 价格
5、低廉价格低廉4 4、节约原料、节约原料 经济实用经济实用5 5、产物纯净、产物纯净 污染物少污染物少注意注意:这是物质制备试验合理要求,这是物质制备试验合理要求,也是评价试验方案优劣主要依据也是评价试验方案优劣主要依据。10/10/9第9页方案一方案一1 1、先用、先用 稀硫酸与铝屑反应稀硫酸与铝屑反应:离子方程式:离子方程式:2Al+6H2Al+6H+=2Al=2Al3+3+3H+3H2 2 2 2、再用、再用NaOHNaOH溶液溶液(或氨水或氨水)与所得溶液反应与所得溶液反应:离子方程式:离子方程式:AlAl3+3+3OH+3OH-=Al(OH)=Al(OH)3 3或或:Al:Al3+3+
6、6NH+6NH3 3H H2 2O=Al(OH)O=Al(OH)3 3+3NH+3NH4 4+AlAl3+Al(OH)3H+OH-3310/10/10第10页方案二方案二1、先将铝屑与浓、先将铝屑与浓NaOH溶液反应:溶液反应:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H22、再加入适量稀硫酸(或、再加入适量稀硫酸(或CO2):):AlO2-+H+H2O=Al(OH)32AlO2-+3H2O+CO2=2Al(OH)3+CO32-AlAlO2-Al(OH)3OH-H+1110/10/11第11页方案三方案三1、将两份铝屑、将两份铝屑,分别与稀硫酸、浓分别与稀硫酸、浓NaOH溶液溶液反应:反应:
7、2Al+6H+=2Al3+3H22Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H22.然后,将得到两种含铝盐溶液混合:然后,将得到两种含铝盐溶液混合:Al3+3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3AlAlO2-OH-11Al3+Al(OH)3H+1/43/43/43/410/10/12第12页从原料消耗方面进行方案评价从原料消耗方面进行方案评价:方案一方案一:AlAl3+Al(OH)33H+3OHAlAlO2Al(OH)3H+OH方案二方案二:方案三方案三:AlAl3+AlAlO2H+OHAl(OH)3以以1molAl生成生成1molAl(OH)3为标准为标准(单位省略单位省略):):10/1
8、0/13第13页生成生成1mol Al(OH)1mol Al(OH)3 3耗原料量:耗原料量:生成molAl(OH)3所耗物质量n(H+)n(OH-)AlAl3+AlAlO2-方法方法Al AlO2-Al(OH)3Al Al3+Al(OH)3Al(OH)333113/43/410/10/14第14页以铝屑为原料制备以铝屑为原料制备Al(OH)3试验方案设计试验方案设计OH-H+AlAl3+AlAlO2-Al(OH)3最正确路径:最正确路径:10/10/15第15页铝屑铝屑稀稀H2SO4Al2(SO4)3NaAlO2浓浓NaOH溶液溶液铝屑铝屑混合后过滤混合后过滤滤液滤液沉沉淀淀Al(OH)3洗
9、涤洗涤干燥干燥反应流程:反应流程:详细试验方案设计P7210/10/16第16页制备试验方案设计普通思绪:制备试验方案设计普通思绪:可能路径可能路径(科学合理科学合理)优化选择优化选择(综合评价综合评价)确定步骤确定步骤(周密严谨周密严谨)详细方案详细方案(全方面细致全方面细致)10/10/17第17页讨论设计制取苯甲酸甲酯试验方案讨论设计制取苯甲酸甲酯试验方案实验目:试验原理:试验原理:试验用具:试验用具:试验名称:试验名称:1 1、明确酯化反应原理,了解酯化反应可逆性。、明确酯化反应原理,了解酯化反应可逆性。2 2、掌握有机物制备中惯用操作方法。掌握有机物制备中惯用操作方法。苯甲酸与甲醇在
10、浓硫酸作用下生成苯甲酸甲酯。苯甲酸与甲醇在浓硫酸作用下生成苯甲酸甲酯。制取苯甲酸甲酯制取苯甲酸甲酯10/10/18第18页讨论讨论 甲醇甲醇 苯甲酸苯甲酸苯甲酸甲酯苯甲酸甲酯 熔点熔点-97.56 122.4 -12.3 沸点沸点 64.7 249 199.6 密度密度 -1.0937水溶性水溶性 易溶易溶 微溶微溶 难溶难溶相关资料相关资料10/10/19第19页15g苯甲酸与苯甲酸与20ml甲醇混甲醇混合后,小心合后,小心加入加入3ml浓浓硫酸硫酸碎瓷片碎瓷片冷却冷却25ml水下层液移入下层液移入干燥锥形瓶干燥锥形瓶移至分液移至分液漏斗,漏斗,摇动分液摇动分液过滤过滤蒸馏蒸馏产品产品1gN
11、a2CO3棉花棉花10/10/20第20页详细试验方案设计内容详细试验方案设计内容:问题和讨论:试验名称:实验目:试验原理:试验用具:试验步骤:试验现象及结果处理:10/10/21第21页科学性科学性安全性安全性可行性可行性简约性简约性设计化学试验时,应遵照四个基本要求:设计化学试验时,应遵照四个基本要求:设计化学试验时,应遵照四个基本要求:设计化学试验时,应遵照四个基本要求:(即试验原理、操作程序和方法必须正确)(即试验原理、操作程序和方法必须正确)(即用药及操作要注意安全,注意环境保护等问题)(即用药及操作要注意安全,注意环境保护等问题)(要满足中学现有试验条件)(要满足中学现有试验条件)
12、(装置简单、步骤少、药品用量少、时间短等)(装置简单、步骤少、药品用量少、时间短等)10/10/22第22页试验名称:硫酸亚铁晶体制备试验名称:硫酸亚铁晶体制备试验目标:试验目标:1.1.体验制备试验设计过程,了解试验体验制备试验设计过程,了解试验方案设计普通思绪。方案设计普通思绪。2.2.以废铁屑和废硫酸为原料制备硫酸亚铁以废铁屑和废硫酸为原料制备硫酸亚铁试验原理:铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁。试验原理:铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁。试验用具:托盘天平、烧杯、漏斗、玻棒、铁架试验用具:托盘天平、烧杯、漏斗、玻棒、铁架台台(含铁圈、铁夹含铁圈、铁夹)、石棉网、酒精灯、打火机、石棉网、酒精灯、打火机
13、、滤纸、温度计、铁粉、稀硫酸、滤纸、温度计、铁粉、稀硫酸、NaOH溶液。溶液。设计试验设计试验以废铁屑和废硫酸为原料制备硫酸亚铁以废铁屑和废硫酸为原料制备硫酸亚铁10/10/23第23页试验步骤:试验步骤:称取一定量铁屑(称取一定量铁屑(m1)加入氢氧化钠溶液)加入氢氧化钠溶液洗洗2次,充分搅拌,过滤,并将滤纸上铁屑转次,充分搅拌,过滤,并将滤纸上铁屑转移到小烧杯中,滤纸用少许水冲洗。移到小烧杯中,滤纸用少许水冲洗。在烧杯中倒入在烧杯中倒入适量适量稀硫酸,以稀硫酸浸没稀硫酸,以稀硫酸浸没铁屑为准,采取水浴控制温度,小心加热铁屑为准,采取水浴控制温度,小心加热(不要不要煮沸,保持温度在煮沸,保持
14、温度在50C80之间之间),加热时间,加热时间应稍长,使反应充分,直到只有极少许气泡发应稍长,使反应充分,直到只有极少许气泡发生,同时溶液呈浅绿色为止生,同时溶液呈浅绿色为止(这时烧杯底部这时烧杯底部仍应仍应留有少许铁屑留有少许铁屑)。10/10/24第24页试验步骤:试验步骤:用少许热水经过过滤器,提升过滤器温度,用少许热水经过过滤器,提升过滤器温度,可预防硫酸亚铁溶液在漏斗中析出晶体,然后将可预防硫酸亚铁溶液在漏斗中析出晶体,然后将溶液溶液趁热过滤,趁热过滤,将滤液转入小烧杯中,静置,冷将滤液转入小烧杯中,静置,冷却,结晶,可观察到滤液冷却并生长出浅绿色硫却,结晶,可观察到滤液冷却并生长出
15、浅绿色硫酸亚铁晶体现象酸亚铁晶体现象(最好能盖住烧杯口,预防空气进最好能盖住烧杯口,预防空气进入,氧化硫酸亚铁入,氧化硫酸亚铁)。待结晶完成后,取出晶体,用少许水洗涤待结晶完成后,取出晶体,用少许水洗涤23次,再用滤纸将晶体吸干,称重(次,再用滤纸将晶体吸干,称重(m2)。将制得硫酸亚铁晶体放在一个小广口瓶中,将制得硫酸亚铁晶体放在一个小广口瓶中,密封保留,备用。密封保留,备用。10/10/25第25页以废铁屑和废硫酸为原料制备硫酸亚铁以废铁屑和废硫酸为原料制备硫酸亚铁试验结果处理:试验结果处理:铁粉质量(m1)FeSO4 7H2O质量(m2)产率计算公式产率计算公式本试验产率56m2278m
16、110/10/26第26页1 1工业废铁屑常沾有油污,应先除去油污。去除废工业废铁屑常沾有油污,应先除去油污。去除废铁屑上油污最好用热碱液洗铁屑上油污最好用热碱液洗2 2次,并用玻璃棒搅拌,次,并用玻璃棒搅拌,然后再用蒸馏水冲洗以除净油污。然后再用蒸馏水冲洗以除净油污。2 2硫酸浓度选择至关主要,假如太稀,反应速率慢,硫酸浓度选择至关主要,假如太稀,反应速率慢,时间较长,而且不易观察到晶体析出现象;假如太浓,时间较长,而且不易观察到晶体析出现象;假如太浓,过滤时漏斗中有大量晶体存在,不利于过滤,而且在过滤时漏斗中有大量晶体存在,不利于过滤,而且在滤液下流过程中就产生晶体,将无法清楚地看到随同滤
17、液下流过程中就产生晶体,将无法清楚地看到随同滤液冷却逐步析出硫酸亚铁过程。滤液冷却逐步析出硫酸亚铁过程。试验注意事项:试验注意事项:10/10/27第27页3 3因为废铁屑表面有铁锈,会与硫酸反应生成硫酸因为废铁屑表面有铁锈,会与硫酸反应生成硫酸铁。所以,试验时可向反应溶液中加入洁净废铁屑,铁。所以,试验时可向反应溶液中加入洁净废铁屑,使硫酸铁被过量铁还原为硫酸亚铁。使硫酸铁被过量铁还原为硫酸亚铁。4 4利用重结晶方法精制硫酸亚铁时,为增大硫酸亚铁利用重结晶方法精制硫酸亚铁时,为增大硫酸亚铁溶解量,可给溶液加热至溶解量,可给溶液加热至50508080;为降低过滤时;为降低过滤时硫酸亚铁损失,应
18、将溶液趁热过滤。硫酸亚铁损失,应将溶液趁热过滤。5 5结晶出来晶体所附着水不能用加热方法除去,只结晶出来晶体所附着水不能用加热方法除去,只能用滤纸将晶体吸干。能用滤纸将晶体吸干。10/10/28第28页【本课小结本课小结】1物质制备方案设计,首先要搞清物质制备原理物质制备方案设计,首先要搞清物质制备原理(关键),从原理为切入点设计方案(关键),从原理为切入点设计方案,方案普通方案普通包含:包含:实验名称、目、原理、用品、步骤、现象记录及结果处理。2 2针对一个试验,能够设计出各种方案,要会针对一个试验,能够设计出各种方案,要会得对每个方案进行科学评价,评价可从以下几得对每个方案进行科学评价,评
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 单元 化学 实验 方案 设计 公开 一等奖 联赛 特等奖 课件
限制150内