人教版选修6《实验化学》模块课题实验深度研究(2).ppt

硫酸亚铁铵的制备 主讲 浙江省镇海中学顾松挺tel 0574 86294015e mail gst854 浙江省普通高中新课程骨干教师培训高中化学之实验化学 选修 实验化学 与 化学实验 的认识 化学是一门学科 一门课程 自成体系 注重理论 注重理论的形成和实际应用 实验是一种方法 手段 一种技能 模拟实际生产 生活和自然界的变化 服务于学习和研究 注重事实 过程 有利于人在学习 研究过程中进行真实感受和体验 实验本身不是最终结果和目的 但学习和研究化学离不开化学实验 实验是化学学科的特色和基础 由于制备实验综合性强 重在应用 涉及实验内容广泛 因此 除了制备实验的直接目标和要求 认识反应条件控制在化学研究中的意义和作用 了解常见物质的制备和合成方法 能根据具体情况设计解决物质制备的实验方案等 之外 更广泛的要求和意义在于训练基本操作 体验实验的过程和感受 提高科学素养 本课题相关要求 普通高中化学课程标准 实验 p29 30 主题1化学实验基础 内容标准 1 认识化学实验在学习和研究化学中的作用 2 具有安全意识 能顺利地完成实验 3 树立绿色化学思想 形成环境保护的意识 4 知道物质分离和提纯的常用方法 能根据常见物质的性质设计分离和提纯物质的方案 并初步掌握其技能 6 初步掌握天平 等仪器的使用方法 7 认识反应条件控制在化学研究中的意义和作用 初步掌握控制反应条件的一些方法 8 了解常见物质的制备和合成方法 活动与探究建议 实验探究 制备硫酸亚铁的条件 普通高中化学课程标准 实验 p29 30 主题2化学实验探究 内容标准 1 能发现学习和生产 生活中有意义的化学问题 并进行实验探究 2 能根据具体情况设计解决化学问题的实验方案 并予以评价和优化 3 能通过化学实验收集有关数据 并科学地加以处理 4 活动与探究建议 设计实验 硫酸亚铁铵的制备及纯度测定 本课题的地位和意义1 制备实验综合性 应用性强 贴近实际生产 突出了前面所学有关化学实验各方面知识 技能的应用提高 放在教材最后专题学习 意义重大 2 硫酸亚铁铵性质较为稳定 应用范围较广 是一种重要的化工原料 3 两个实验原理简单 取材方便 可行性较强 实验成功率较高等特点 包括了大部分中学化学实验的基本操作 如 称量 溶解 搅拌 加热 水浴加热 过滤 抽滤 蒸发 结晶等 可以作为学生实验 训练一系列化学基本操作 增强学生的综合实验能力 4 纯铁和稀硫酸为原料来制取硫酸亚铁已失去经济意义 选择以废铁屑为原料制备硫酸亚铁铵作为课题学习 研究 具有代表性和实际意义 属于变废为宝 再生利用资源的环保型实验 符合绿色化学理念 5 本课题实验具有多方面功能 既能使学生对制备硫酸亚铁的条件进行探究和应用 又能使学生了解复盐硫酸亚铁铵的制备原理和方法 真实体验实验全过程 形成实验安全 环保 综合利用 变废为宝 等科学意识和思想 有利于落实 课标 中多个要求 有利于压缩课时和教材内容 本课题的教学定位 仅供参考 1 通过 硫酸亚铁铵的制备 实验学习 实验化学 认识化学科学 2 硫酸亚铁铵的制备 实验具体过程是素材 是载体 通过制备实验 了解物质制备及其实验研究的基本过程 进一步了解分离和提纯化合物 控制反应条件的最常用和最简单的一些方法 以及它们在化学研究和实际生产中的重要性 学习并尝试有关制备实验方案的设计 3 训练物质的称量 溶解 加热 蒸发 结晶 吸滤 水浴加热 倾析法分离或洗涤等多种操作技能 4 加强过程体验 方法熏陶 锻炼实践能力 促进学生非智力因素优化发展 提高科学素养 培养实事求是 严谨细致的科学态度 批判精神 参与意识 创新意识等 5 探究制备硫酸亚铁的条件 了解复盐硫酸亚铁铵的制备原理和方法 硫酸亚铁铵的制备实验基本原理 硫酸亚铁铵 商品名 摩尔盐 1 在水中的溶解度比feso4或 nh4 2so4都小 2 将含有feso4和 nh4 2so4的混合溶液蒸发浓缩 冷却后可得硫酸亚铁铵晶体 fe h2so4 feso4 h2 feso4 nh4 2so4 6h2o nh4 2so4 feso4 6h2o 硫酸亚铁铵的制备实验操作要点 浸泡 倾析法分离 洗涤 晾干 煮沸 烘干 加热 振荡 补充水 加h2so4 趁热过滤 水浴 抽滤 洗涤瓶 渣 转移至蒸发皿 热水 加硫酸铵饱和溶液 蒸发浓缩 冷却结晶 抽滤 出现晶膜 酒精洗涤晶体 用滤纸吸干 称量 计算 硫酸亚铁铵的制备实验主要现象 硫酸亚铁铵的制备实验注意事项 1 铁屑的选择 1 为缩短反应时间 应设法增大铁的表面积 最好选用刨花车间加工的生铁碎铁屑 丝 或选用细弹簧弯曲状废铁 废旧铁丝纱窗也可 但净化处理 烘干后要剪成小段 2 避免使用锈蚀程度过大的铁屑 因其表面fe2o3过多无法被铁完全还原 会导致fe3 留在溶液中而影响产品的质量 3 市售的清洁用钢丝球不适合作为原料 因为钢丝球中金属铬 镍含量较高 最终会导致铬 镍化合物进入产品而显墨绿色 4 铁屑颗粒不宜太细 与酸反应时容易被反应产生的泡沫冲上浮在液面或粘在锥形瓶壁而脱离溶液 小段细铁丝也有类似情况 2 硫酸的浓度不宜太大或太小 浓度小 反应慢 浓度太大 易产生fe3 so2 使溶液出现黄色 或形成块状黑色物 3 fe稍过量时 产品质量较好 4 反应基本结束后 为防止水解 加lmlh2so4溶液 为防止因冷却使feso4晶体析出而造成损失 采用趁热过滤 5 酸溶过程中有必要进行尾气处理 6 酸溶时要振荡 及时使铁屑回落进入酸液反应 7 注意分次补充少量水 可防止feso4析出 也可控制硫酸浓度不过大 8 实验耗时太长 而且后阶段反应越来越慢 实验时可稍微多加铁屑 溶解大部分铁屑即可 不必将所有铁屑溶解完 9 注意计算 nh4 2so4的用量 略小于铁屑的物质的量 基本保持滤液 nh4 2so4和feso4的物质的量1 1 溶解之前按溶解度计算蒸馏水的用量并煮沸 在室温20 下 nh4 2so4的溶解度为75 4g 9 5g nh4 2so4配成饱和溶液应需蒸馏水约12 5ml 溶解时可适当将烧杯在石棉网上用酒精灯加热 边搅拌 10 蒸发浓缩初期要搅拌 发现晶膜出现后停止搅拌 冷却后可结晶得到颗粒较大或块状的晶体 便于分离产率高 质量好 11 为防止因时间过长 导致feso4被空气氧化 建议前后两次均采用抽滤 滤纸要压实 缩短时间较好 12 最后 得到的 nh4 2so4 feso4 6h2o晶体 用无水酒精洗涤2