高三化学第一节制备实验方案的设计PPT、学案、教案实验方案设计课件.ppt

实验设计 考试说明要求的实验能力 1 具有用正确的化学实验基本操作 完成规定的 学生实验 的能力 2 具有观察记录实验现象 分析实验结果和处理实验数据 得出正确结论的能力 3 具有初步处理实验过程中的有关安全问题的能力 4 具有能识别和绘制典型的实验仪器装置图的能力 5 具有根据实验试题的要求 设计简单实验方案的能力 包括 某个实验操作顺序的设计 确认某混合物组分实验的设计 验证化学原理的设计 测定物质纯度的设计 高考命题走向 实验题在命题方法上趋向于重视动手能力 安全操作以及设计 评价和改进实验的能力 是在实施化学实验之前 根据化学实验的目的和要求 运用相关的化学知识和能力 对实验的仪器 装置和方法所进行的一种规划 化学实验方案的设计 化学实验方案设计的类型 制备实验方案的设计性质实验方案的设计物质检验实验方案的设计 学习目标1 掌握制备实验方案设计的关键 一般步骤 方案书写的格式和内容等 2 巩固物质制备的实验原理 提高由物质制备原理制定实验操作步骤 选择实验仪器装置的能力 3 能够根据对实验方案进行科学的评价 第一节制备实验方案的设计 在设计物质制备的实验方案时 要使实验过程达到和保持某种状态 发生某种特定变化 并得到理想结果 就必须注意对实验条件进行严格 有效的控制 示例一 以铝屑为原料制备al oh 3的实验方案设计 以铝屑为原料制备al oh 3实验方案的设计 以铝屑为原料制备al oh 3实验方案的设计 1 alal3 al oh 3 h oh oh oh h h 碱 酸 2 alalo2 al oh 3 3 alal3 alalo2 al oh 3 优化途径 1mol 3mol 1mol 1mol 3mol 3 4mol 1mol 1mol 3 4mol 以铝屑为原料制备al oh 3实验方案的设计 oh h alal3 alalo2 al oh 3 最佳途径 具体操作 应选用方案三来制备al oh 3 反应流程可设计下 滤液 沉淀 al oh 3 思考 按上述方案 铝的质量应如何分配才能充分利用原料 制得最多的al oh 3 1份 3份 al3 和alo2 之比是1 3 1 3 设计实验方案的一般思路 可能途径 科学合理 优化选择 综合评价 拟定步骤 周密严谨 具体方案 全面细致 一般原则 1 原理正确步骤简单2 条件合适操作简捷3 原料丰富价格低廉4 节省原料经济实用5 产物纯净污染物少6 装置简单安全可控 科学性 安全性 简约性 可行性 优化选择 综合评价 简约性 安全性 可行性 具体的实验方案设计包括 实验名称实验目的实验原理实验用品实验步骤实验现象记录及结果处理 参看教材p79 有机物的制备 有机物a的性质 乙醇的消去反应 有机物b的制法 乙烯的实验室制法 有机物的转化关系 讨论 以乙烯为原料 制备乙二酸乙二酯 讨论 以苯甲酸为原料 设计制取苯甲酸甲酯的实验方案 苯甲酸常温下是一种固体 和乙醇发生酯化反应生成苯甲酸甲酯 苯甲酸甲酯的密度比水的密度大 微溶于水 材料 实验名称 以苯甲酸为原料制备苯甲酸甲酯实验目的 1 明确酯化反应的原理 理解酯化反应的可逆性2掌握有机制备中常用的操作方法 实验原理 用甲醇和苯甲酸发生酯化反应 浓硫酸做催化剂制取苯甲酸甲酯实验用品 铁架台 酒精灯 石棉网 圆底烧瓶 冷凝管 分液漏斗 火柴 碎瓷片 苯甲酸 甲醇 浓硫酸 制取苯甲酸甲酯的实验方案设计 实验步骤 1 连接好装置 检验装置的气密性 2 在圆底烧瓶中加入几片碎瓷片 将15克苯甲酸与20ml甲醇混合后 小心加入3ml浓硫酸 加热 3 将反应后的液体冷却到室温 加少量水混合 移入分液漏斗中 摇动分液 下层液体 苯甲酸甲酯的密度大于水的密度 分液至干燥的装有1克na2co3的小烧杯中 溶解在苯甲酸甲酯中的苯甲酸与na2co3反应生成不溶于有机物的苯甲酸钠 4 过滤 滤液为苯甲酸甲酯液体5 将苯甲酸甲酯液体蒸馏 出去溶解在其中的甲醇和少量的水 既得产品为苯甲酸甲酯 巩固练习 1实验室制备al2s3 下列方案可行的是 a将alcl3溶液与na2s溶液混合 b将h2s气体通入al2 so4 3溶液中 c将al no3 3固体与k2s固体混合 d将金属铝与硫磺混合加热 稀hno3 d d 习题参考方案 将多股细铜丝缠绕在一根长约40cm的粗铜丝一端 形成螺旋状 在试管中加入4ml乙醇 将铜丝加热到变黑并且下端呈红热状时 迅速伸入到盛有乙醇的试管中 看到附有黑色氧化铜的热铜丝在沸腾的乙醇中又变成光亮的铜后取出 重复2 3次 充分振荡试液 将上述溶液3ml倒入盛有3ml新配制的银氨溶液的试管中 水浴加热 即可观察到有银镜析出 实验四设计实验室制备硫酸亚铁的方案 硫酸亚铁的制备 一 制备实验方案的设计 制备原料的选择以工业废铁屑和硫酸为原料 可通过怎样的实验步骤进行制备操作 确定制备实验步骤 1 取适量工业废铁屑于一烧杯中 加入足量的naoh溶液 并对其微热 过滤 2 在烧杯中到入40ml稀硫酸 加入足量废铁屑 以使稀硫酸浸没所有铁屑为度 小心加热 保持温度在50 80 之间 不要沸腾 直到只有极少量气泡发生 同时溶液呈浅绿色为止 这时烧杯底部仍应留有少量铁屑 3 用少量热水通过过滤器 以提高它的温度 防止溶液在漏斗里析出晶体 然后将溶液趁热过滤 将滤液转入试管中 用橡皮塞塞住管口 防止空气进入 静置 冷却 结晶 观察滤液冷却生长出浅绿色硫酸亚铁晶体的现象 4 待结晶完毕后 取出晶体 用少量水洗涤2 3次 再用滤纸将晶体擦干 5 把制得的晶体放在小广口瓶中 密闭保存 硫酸亚铁的制备实验方案 实验名称 硫酸亚铁的制备实验目的 分析并评价硫酸亚铁制备的最佳反应条件和操法 进一步认识和掌握铁以及硫酸亚铁的化学性质 实验原理 fe h2so4 feso4 h2 实验用品 烧杯 试管 铁架台 酒精灯 玻璃棒 温度计 滤纸 托盘天平 石棉网 试剂瓶 橡皮塞 量筒等废铁屑 naoh溶液 稀h2so4 蒸馏水 实验步骤 实验现象及记录 问题与讨论 废铁屑为何先用热的碱液进行洗涤处理 废铁屑上的铁锈是否需在制备实验之前进行处理 如不需要 实验操作过程中应进行怎样的操作 本实验为何需要用水浴加热 本实验为何要将反应混合物趁热过滤 简述过滤方法 end 方案一 1 先用稀硫酸与铝屑反应 2al 3h2so4 al2 so4 3 3h2 2 再用naoh溶液 或氨水 与所得溶液反应 al2 so4 3 6naoh 2al oh 3 3na2so4 或al2 so4 3 6nh3h2o 2al oh 3 3 nh4 2so4 离子方程式 2al 6h 2al3 3h2 al3 3oh al oh 3 或 al3 6nh3h2o al oh 3 3nh4 方案二 1 先将铝屑与浓naoh溶液反应 2al 2naoh 2h2o 2naalo2 3h2 2 在向所得溶液中加入适量的稀硫酸或通入co2 2naalo2 h2so4 2h2o na2so4 2al oh 3 离子方程式 2al 2oh 2h2o 2alo2 3h2 alo2 h h2o al oh 3 方案三 1 将铝屑分为两份 分别与稀硫酸 浓naoh溶液反应 2al 3h2so4 al2 so4 3 3h2 2al 2naoh 2h2o 2naalo2 3h2 2 然后 将得到的两种铝盐溶液混合 al2 so4 3 6naalo2 12h2o 8al oh 3 3na2so4 离子方程式 2al 6h 2al3 3h2 2al 2oh 2h2o 2alo2 3h2 al3 3alo2 6h2o 4al oh 3 三种方案制1molal oh 3时消耗的h oh 的物质的量多少的比较 综合评价 方案一 离子方程式 2al 6h 2al3 3h2 al3 3oh al oh 3 或 al3 6nh3h2o al oh 3 3nh4 方案二 离子方程式 2al 2oh 2h2o 2alo2 3h2 alo2 h h2o al oh 3 方案三 离子方程式 2al 6h 2al3 3h2 2al 2oh 2h2o 2alo2 3h2 al3 3alo2 6h2o 4a