高考化学总复习 第10章 化学实验基础及综合探究 学案八 物质制备及性质验证实验专题突破配套课件 新人教版.ppt

学案八物质制备及性质验证实验专题突破 教学目标 1 知识与技能 掌握物质制备及性质验证实验的一般过程 学会设计和分析物质制备及性质验证实验方案 2 过程与方法 通过物质制备及性质验证实验的探究与实例分析 总结归纳物质制备及性质验证实验的思路与方法 3 情感与价值观 通过物质制备及性质验证实验的分析 体会物质制备及性质验证实验的思路 实践物质制备及性质验证实验的过程 建立与工农业生产 日常生活密切联系的观念 联系元素化合物知识 进一步形成整体与统一的思想 教学重 难点 1 审题 答题能力培养 2 物质制备及性质验证实验解题流程 考情分析 物质制备及性质验证实验是高考热点 物质制备主要以气体 无机物 有机物的制备为载体 考查学生常见化学仪器的使用 物质的分离与提纯等基本实验操作 以及实验条件的控制 产率的计算 而性质的验证过程就是科学探究的过程 过程中包括对物质性质的预测 2017 课标全国 卷26题对绿矾的性质进行探究 2016 课标全国 卷28题对fe2 和fe3 的性质进行探究 2016 课标全国 卷制备cao2等 是近几年新课标考试的热点题型 1 涉气类实验装置 1 常见气体制备装置 2 气体的收集装置 3 气体的定量测定装置 4 可作为冷凝或冷却的装置 5 防倒吸装置 2 涉气类制备实验操作流程 3 涉气类制备实验先后顺序 1 装配仪器时 先下后上 先左后右 2 加入试剂时 先固后液 3 实验开始时 先检查装置气密性 再加药品 后点酒精灯 4 净化气体时 一般先除去有毒 有刺激性气味的气体 后除去无毒 无味的气体 最后除水蒸气 5 防倒吸实验 往往是最后停止加热或停止通气 6 防氧化实验 往往是最后停止通气 4 制备与性质验证实验中需考虑的7大因素 1 进行某些易燃易爆实验时要防爆炸 如h2还原cuo应先通h2 气体点燃前先验纯等 2 防氧化 如h2还原cuo后要 先灭灯再停氢 白磷切割宜在水中进行等 3 防吸水 实验取用和制取易吸水 潮解 水解的物质宜采取必要措施 以保证达到实验目的 如naoh固体应放在烧杯等玻璃器皿中称量 4 冷凝回流 有些反应中 为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料 需在反应装置上加装冷凝回流装置 如长玻璃管 冷凝管等 5 易挥发液体产物 导出时可为蒸气 的及时冷却 6 仪器拆卸的科学性与安全性 也从防污染 防氧化 防倒吸 防爆炸 防泄漏等角度考虑 7 其他 如实验操作顺序 试剂加入顺序等 考点指导1以气体制备为主线的物质制备与性质验证 典例1 工业上常利用含硫废水生产na2s2o3 5h2o 实验室可用如下装置 略去部分夹持仪器 模拟生产过程 3 装置b的作用之一是观察so2的生成速率 其中的液体最好选择 a 蒸馏水b 饱和na2so3溶液c 饱和nahso3溶液d 饱和nahco3溶液实验中 为使so2缓慢进入烧瓶c 采用的操作是 已知反应 相对较慢 则烧瓶c中反应达到终点的现象是 反应后期可用酒精灯适当加热烧瓶a 实验室用酒精灯加热时必须使用石棉网的仪器还有 a 烧杯b 蒸发皿c 试管d 锥形瓶 思维提示 答案 1 液柱高度保持不变防止倒吸naoh 合理即可 2 2 1 3 c控制滴加硫酸的速度 合理即可 溶液变澄清 或浑浊消失 ad 4 取少量产品溶于足量稀盐酸 静置 取上层溶液 或过滤 取滤液 滴加bacl2溶液 若出现沉淀则说明含有na2so4杂质 合理即可 仪器b是 填名称 用图中的装置组合成一套可实现 目的的实验装置 合理的连接顺序是 a 1 填各导管口的编号 反应前要先打开开关a 通一会儿n2 原因是 反应结束后 假设装置b中溶液仍为100ml 从中取出25 00ml 用0 10mol l 1naoh溶液进行滴定 酚酞作指示剂 滴定前后滴定管液面的位置如图乙 则在装置b中生成hno3的物质的量为 mol 实验收集到no的体积为112 0ml 标准状况下 则装置a中ag与浓硝酸反应 填 有 或 没有 no生成 依据是 用计算所得的数据说明 2 小明同学进一步用下图装置探究 1 中反应产生的气体的氧化性和还原性 通气体的过程 观察到甲中溶液变浑浊 小明得出的结论1是no2具有氧化性 乙中鼓入空气后观察到有红棕色气体生成 小明得出的结论2是no具有还原性 小华对小明的实验设计提出了质疑 他认为甲中的现象不足以得出结论1 他的理由是 你认为怎样才能准确得出小明的结论1 简要回答出原理和现象即可 解析 1 广口瓶b中气体跟水反应 长进短出 广口瓶c是短进长出进行排水 反应前要先打开开关a 通一会儿n2 目的是将装置中的空气排尽 防止no被空气氧化 c naoh v naoh c hno3 v hno3 即0 10mol l 1 20 40 0 40 ml 25 00ml c hno3 则c hno3 0 08mol l 1 则装置b中n hno3 0 08 0 1mol 0 008mol 根据3no2 h2o 2hno3 no 则由该反应生成的no的物质的量为0 004mol 而实验收集到0 005mol 所以ag和浓硝酸反应有no生成 2 由 1 知ag与浓hno3反应生成no2和no 分别在不同的装置中探究它们的性质 甲装置不能区分no2和hno3是谁氧化了na2s 故应在无水的环境中检验no2的氧化性 答案 1 圆底烧瓶23546将装置中的空气排尽 防止no被空气中o2氧化 0 008 有no2与水反应生成no的体积89 6ml小于收集到no的体积112 0ml 其他合理答案也给分 2 no2和水反应生成的hno3是一种强氧化性酸 可将na2s氧化 使溶液变浑浊 可将干燥的no2与干燥的h2s气体混合 若有淡黄色固体生成 即可证明no2的氧化性 解题建模 物质制备审 答题模板 考点指导2以模拟工业生产为载体的无机物的制备 典例2 2016 四川化学 9 cucl广泛应用于化工和印染等行业 某研究性学习小组拟热分解cucl2 2h2o制备cucl 并进行相关探究 资料查阅 实验探究 该小组用下图所示装置进行实验 夹持仪器略 请回答下列问题 1 仪器x的名称是 2 实验操作的先后顺序是a e 填操作的编号 a 检查装置的气密性后加入药品b 熄灭酒精灯 冷却c 在 气体入口 处通入干燥hcld 点燃酒精灯 加热e 停止通入hcl 然后通入n2 3 在实验过程中 观察到b中物质由白色变为蓝色 c中试纸的颜色变化是 4 装置d中发生的氧化还原反应的离子方程式是 探究反思 5 反应结束后 取出cucl产品进行实验 发现其中含有少量的cucl2或cuo杂质 根据资料信息分析 若杂质是cucl2 则产生的原因是 若杂质是cuo 则产生的原因是 思维提示 第1步 审题干信息 本题题干信息很简单 提取实验目的 用热分解cucl2 2h2o晶体制取cucl 第2步 1 审 流程 获取反应条件等有效信息 cucl2 2h2o要在hcl气流中加热先脱结晶水 再继续加热使无水cucl2分解 若不在hcl气流中加热 cucl2 2h2o将会水解 最终产物为cuo 2 审 装置图 获取每个仪器的作用等有效信息 a为cucl2 2h2o分解产生cucl的装置 气体入口必须通入hcl气体 x干燥管中盛放的无水cuso4检验分解产生的水蒸气 c中湿润的红色石蕊试纸检验hcl以及反应产生的cl2 d为尾气处理装置 吸收hcl和cl2 第3步 审问题信息 结合第1步 第2步提取的有效信息 结合题目提出的具体问题 联想已学过的知识 规范解答题目中的具体问题 如本题第 2 问 结合第2步中获取的流程信息的条件控制 必须先通hcl排尽空气 防止o2影响产品纯度 然后点燃酒精灯 在hcl气流中加热分解cucl2 2h2o 最后在hcl气流中冷却生成cucl 即可顺利选择操作顺序 a c d b e 第 3 问 结合第2步获取的有效信息 知通入c装置的气体有hcl和cl2 再根据hcl和cl2的性质 即可得出石蕊试纸 先变红后褪色 的实验结论 第 4 问中naoh吸收cl2属于氧化还原反应 即可写离子方程式 第 5 问 结合流程信息 可知有cucl2的原因 是分解不完全 肯定是 加热时间不够 产生cuo肯定是cucl2 2h2o发生水解 肯定是 hcl通入的量不足 答案 1 干燥管 2 cdb 3 先变红后褪色 4 cl2 2oh cl clo h2o 5 加热时间不足或温度偏低 通入hcl的量不足 课堂对点训练 2 三氯化六氨合钴 co nh3 6 cl3是一种重要的化工产品 某兴趣小组用如下装置模拟工业制法 在nh3和nh4cl存在条件下 以活性炭为催化剂 用h2o2氧化cocl2溶液来制备 co nh3 6 cl3 该反应为放热反应 实验步骤如下 称取研细的cocl2 6h2o粉末10 0g和nh4cl5 0g于烧杯中并加水溶解 将溶液转入三颈烧瓶 加入25ml浓氨水和适量活性炭粉末 逐滴加入5ml30 的h2o2溶液 在60 水浴中恒温20min 然后用冰水浴冷却 充分结晶后过滤 请回答下列问题 1 制备 co nh3 6 cl3的化学方程式为 2 请指出装置中存在的一处缺陷 3 若将5ml30 的h2o2溶液一次性加入三颈烧瓶 可能出现的问题是 4 若无活性炭作催化剂 所得产物中除 co nh3 6 cl3外还会有大量二氯化一氯五氨合钴 co nh3 5cl cl2和三氯化五氨一水合钴 co nh3 5h2o cl3晶体 而在活性炭的催化作用下 主要产物只有 co nh3 6 cl3 这体现了催化剂的 性 5 步骤 中趁热过滤的主要目的是 滤液中加适量浓盐酸的主要目的是 乙醇洗涤与蒸馏水洗涤相比优点是 6 滴定终点的现象是 测得产品的纯度为 保留三位有效数字 考点指导3有机物的制备 典例3 2014 新课标全国 26 乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一 具有香蕉的香味 实验室制备乙酸异戊酯的反应 装置示意图和有关数据如下 回答下列问题 1 仪器b的名称是 2 在洗涤操作中 第一次水洗的主要目的是 第二次水洗的主要目的是 实验步骤 在a中加入4 4g异戊醇 6 0g乙酸 数滴浓硫酸和2 3片碎瓷片 开始缓慢加热a 回流50min 反应液冷至室温后倒入分液漏斗中 分别用少量水 饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤 分出的产物加入少量无水mgso4固体 静置片刻 过滤除去mgso4固体 进行蒸馏纯化 收集140 143 馏分 得乙酸异戊酯3 9g 3 在洗涤 分液操作中 应充分振荡 然后静置 待分层后 填标号 a 直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的上口倒出b 直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的下口放出c 先将水层从分液漏斗的下口放出 再将乙酸异戊酯从下口放出d 先将水层从分液漏斗的下口放出 再将乙酸异戊酯从上口倒出 4 本实验中加入过量乙酸的目的是 5 实验中加入少量无水mgso4的目的是 6 在蒸馏操作中 仪器选择及安装都正确的是 填标号 7 本实验的产率是 填标号 a 30 b 40 c 60 d 90 8 在进行蒸馏操作时 若从130 便开始收集馏分 会使实验的产率偏 填 高 或 低 其原因是 思维提示 第一步明确反应原理实验室制备乙酸异戊酯的反应原理是 反应中浓h2so4作催化剂 且反应为可逆反应 故实验中加入过量乙酸的目的是增大反应物的浓度 使平衡右移 提高另一反应物 异戊醇的转化率 第二步熟知实验仪器本实验使用到的主要实验仪器是球形冷凝管 直形冷凝管 蒸馏烧瓶 圆底烧瓶 温度计 锥形瓶等仪器 其中球形冷凝管常用于反应装置中冷凝反应物蒸气 使反应物冷凝回流 用于提高原料的利用率 如第 1 问中仪器b 直形冷凝管常用于蒸馏装置中冷凝馏分 如第 6 问蒸馏操作中c项使用球形冷凝管是错误的 而蒸馏操作中要求温度计的水银球在蒸馏烧瓶的支管口处 故第 6 问的装置应选b 第三步分析杂质成分依据乙酸异戊酯 乙酸 异戊醇 浓h2so4的溶解性判断乙酸异戊酯中混有乙酸 异戊醇 浓h2so4 水等杂质 第四步除杂方案设计 第五步产率 纯度 计算由反应方程式 答案 1 球形冷凝管 2 洗掉大部分硫酸和醋酸洗掉碳酸氢钠 3 d 4 提高醇的转化率 5 干燥 6 b 7 c 8 高会收集少量未反应的异戊醇 课堂对点训练 3 硝基苯是重要的精细化工原料 是医药和染料的中间体 还可作有机溶剂 制备硝基苯的过程如下 配制混酸 组装如图反应装置 取100ml烧杯 用20ml浓硫酸与18ml浓硝酸配制混合酸 加入恒压滴液漏斗中 把18ml苯加入三颈烧瓶中 向室温下的苯中逐滴加入混酸 加滴边搅拌 混合均匀 在50 60 下发生反应 直至反应结束 除去混合酸后 依次用蒸馏水和10 na2co3溶液洗涤 最后再用蒸馏水洗涤得到粗产品 可能用到的有关数据列表如下 请回答下列问题 1 配制混酸应在烧杯中先加入 2 恒压滴液漏斗的优点是 3 实验装置中长玻璃导管可用 代替 填仪器名称 4 反应结束后产品在液体的 填 上 或者 下 层 分离混酸和产品的操作方法为 5 用10 na2co3溶液洗涤之后再用蒸馏水洗涤时 怎样验证液体已洗净 6 为了得到更纯净的硝基苯 还须先向液体中加入 除去水 然后蒸馏 最终得到17 5g硝基苯 则硝基苯的产率为 保留两位有效数字 若加热后 发现未加沸石 应采取的操作是 答案 1 浓硝酸 2 可以保持恒压滴液漏斗与三颈烧瓶内压强一致 使液体顺利滴下 3 冷凝管 或球形 蛇形 直形冷凝管 4 上分液 5 取最后一次洗涤液少许于试管中 滴加氯化钙溶液 无沉淀生成 则说明已洗净 其他合理答案均可 6 氧化钙70 停止加热 冷却后补加 解题建模 步骤一 明确反应原理依据实验要求 确定制备有机物的反应原理 一般题目中都提供反应原理 但需要考生抓住反应的特点 如可逆反应等 并分析可能发生的副反应 步骤二 熟知实验仪器利用合适的实验仪器和装置 达到控制反应条件的目的 通过分析装置的特点及物质的制备原理 确定每个装置的作用 考点指导4性质验证及探究类实验 典例4 2016 北