讨论探究以铝屑为原料制备ALOH实验方案的设计写出以铝屑为实用教案

1、化学试验化学试验(shyn)方案的方案的内容内容:实验名称实验名称;试验目的试验目的;实验原理实验原理;实验用品实验用品(仪器仪器药品及规药品及规格格);实验步实验步(包括实验仪器装配包括实验仪器装配和操作和操作);实验现象实验现象(xinxing)记录及记录及结果处理结果处理;问题与讨论问题与讨论第1页/共27页第一页，共27页。方案方案(fng (fng n)n)一：一：AlAl稀稀H H2 2SOSO4 4AlAl3+3+NaOHNaOHNHNH3 3H H2 2O OAl(OH)Al(OH)3 3制备制备(zhbi)1molAl(OH)3(zhbi)1molAl(OH)3需需3molH

2、+3molH+和和3molOH-3molOH-AlAl6H6H+ +2Al2Al3+3+3H3H2 2AlAl3+3+3OH3OH- -Al(OH)Al(OH)3 3或或AlAl3+3+3NH3NH3 3H H2 2O OAl(OH)Al(OH)3 33NH3NH4 4+ +思考思考(sko)(sko)：制备：制备1molAl(OH)31molAl(OH)3需多少需多少molmolH+H+和多少和多少molOH-molOH-？第2页/共27页第二页，共27页。方案方案(fng n)二：二：制备制备(zhbi)1molAl(OH)3(zhbi)1molAl(OH)3需需1molH+1molH+和

3、和1molOH-1molOH-AlAlNaAlONaAlO2 2NaOHNaOHCOCO2 2Al(OH)Al(OH)3 3稀稀H H2 2SOSO4 4思考：制备思考：制备(zhbi)1molAl(OH)3(zhbi)1molAl(OH)3需多需多少少molmolH+H+和多少和多少molOH-molOH-？第3页/共27页第三页，共27页。方案方案(fng n)三：三：AlAlAlAl3+3+AlOAlO2 2- -Al(OH)Al(OH)3 3H H+ +OHOH- -制备制备(zhbi)1molAl(OH)3(zhbi)1molAl(OH)3需需3/4molH+3/4molH+和和3/

4、4molOH-3/4molOH-思考思考(sko)(sko)：制备：制备1molAl(OH)31molAl(OH)3需多需多少少molmolH+H+和多少和多少molOH-molOH-？2Al2Al6H6H+ +2Al2Al3+3+3H3H2 2第4页/共27页第四页，共27页。设计方案一、设计方案二和设计方案三中酸、碱的用设计方案一、设计方案二和设计方案三中酸、碱的用量见下表：量见下表：上述三种设计方案中，从消耗酸、碱的量来分析，上述三种设计方案中，从消耗酸、碱的量来分析，方案三用量最少；从既节省药品，又充分利用药品的方案三用量最少；从既节省药品，又充分利用药品的角度考虑，只有方案三能角度考

5、虑，只有方案三能(sn nn)(sn nn)在得到沉淀在得到沉淀Al(OH)3Al(OH)3的同时，还可以得到可回收的副产物的同时，还可以得到可回收的副产物Na2SO4Na2SO4；从操作要求考虑，方案三也最为简单。从操作要求考虑，方案三也最为简单。 第5页/共27页第五页，共27页。经过综合比较、判断，可以确定采用设计方经过综合比较、判断，可以确定采用设计方案三来进行制备案三来进行制备(zhbi)Al(OH)3(zhbi)Al(OH)3的实验，其反的实验，其反应流程可设计如下：应流程可设计如下：第6页/共27页第六页，共27页。具体实验方案设计如下：具体实验方案设计如下：实验名称实验名称 以

6、铝为原料制备以铝为原料制备Al(OH)3Al(OH)3实验目的实验目的1 1分析并评价分析并评价Al(OH)3Al(OH)3制备的最佳条件，培养制备的最佳条件，培养对实验的分析能力对实验的分析能力(nngl)(nngl)。2 2认识铝的化学性质和认识铝的化学性质和Al(OH)3Al(OH)3的两性。的两性。实验原理实验原理铝屑分别与稀硫酸和浓铝屑分别与稀硫酸和浓NaOHNaOH溶液反应得到溶液反应得到Al2(SO4)3Al2(SO4)3和和NaAlO2NaAlO2溶液，然后将这两种铝盐溶液溶液，然后将这两种铝盐溶液混合过滤，再将得到的沉淀洗涤，即可得到混合过滤，再将得到的沉淀洗涤，即可得到Al

7、(OH)3Al(OH)3。讨论：实验需要哪些讨论：实验需要哪些(nxi)仪器和药仪器和药品？品？第7页/共27页第七页，共27页。实验用品实验用品烧杯、量筒烧杯、量筒(lingtng)(lingtng)、玻璃棒、漏、玻璃棒、漏斗、托盘天平、铁架台、石棉网、酒精灯、斗、托盘天平、铁架台、石棉网、酒精灯、pHpH试纸、滤纸、剪刀、火柴。试纸、滤纸、剪刀、火柴。铝屑、稀硫酸、稀铝屑、稀硫酸、稀NaOHNaOH溶液、浓溶液、浓NaOHNaOH溶液、蒸馏水。溶液、蒸馏水。第8页/共27页第八页，共27页。实验步骤实验步骤1 1在烧杯在烧杯1 1中加入中加入50 mL50 mL稀稀NaOHNaOH溶液，再

8、放入足量溶液，再放入足量铝屑。给溶液稍加热，待铝屑。给溶液稍加热，待1min1min2min2min后取出，用蒸馏水后取出，用蒸馏水把铝屑冲洗干净。称量铝屑的质量把铝屑冲洗干净。称量铝屑的质量(m1)(m1)，将铝屑分为四，将铝屑分为四份，备用。份，备用。2 2在烧杯在烧杯2 2中放入中放入1 1份铝，再加入适量稀硫酸，使份铝，再加入适量稀硫酸，使铝屑反应完全。铝屑反应完全。3 3在烧杯在烧杯3 3中放入中放入3 3份铝，再加入适量浓份铝，再加入适量浓NaOHNaOH溶液，溶液，使铝屑反应完全。使铝屑反应完全。4 4将烧杯将烧杯2 2和烧杯和烧杯3 3中的溶液混合，将沉淀中的溶液混合，将沉淀(

9、chndin)(chndin)过滤。过滤。5 5把沉淀把沉淀(chndin)(chndin)转移到烧杯里，用热蒸馏水转移到烧杯里，用热蒸馏水洗涤洗涤3 3次，再过滤，再洗涤，至溶液的次，再过滤，再洗涤，至溶液的pHpH为为7 78 8。6 6过滤，晾干，得到的固体为过滤，晾干，得到的固体为Al(OH)3Al(OH)3。7 7称量称量Al(OH)3Al(OH)3质量质量m2m2，计算产率。，计算产率。第9页/共27页第九页，共27页。实验现象记录及结果实验现象记录及结果(ji gu)(ji gu)处理处理实验现象：实验现象：实验结果实验结果(ji gu)(ji gu)处处理：理： 第10页/共2

10、7页第十页，共27页。制备实验制备实验(shyn)(shyn)方案遵方案遵循的原则循的原则: :1 1、原理正确，步骤简单、原理正确，步骤简单(jindn)(jindn)、操作安全操作安全2 2、条件合适，原料节省，经济实用、条件合适，原料节省，经济实用3 3、产物纯净，污染物少、产物纯净，污染物少方案设计步骤方案设计步骤(bzhu)标标准：准：可能途径可能途径优化选择优化选择拟定步骤拟定步骤具体方案具体方案（科学合理）（科学合理）（综合评价）（综合评价）（周密严谨）（周密严谨）（全面细致）（全面细致）小结：小结：第11页/共27页第十一页，共27页。实验设计方案实验设计方案(fngn)的一般

11、思的一般思路：路： 先列出可能的制备方法和途径，从方先列出可能的制备方法和途径，从方法是否可行、装置和操作是否简单、经济法是否可行、装置和操作是否简单、经济和安全等方面进行分析、比较，从中选择和安全等方面进行分析、比较，从中选择最佳的实验方法，在制定具体最佳的实验方法，在制定具体(jt)(jt)的实的实验方案时，还应对实验条件进行严格、有验方案时，还应对实验条件进行严格、有效地控制。效地控制。第12页/共27页第十二页，共27页。课堂课堂(ktng)讨论：制取苯甲酸甲酯讨论：制取苯甲酸甲酯甲醇甲醇苯甲酸苯甲酸苯甲酸甲酯苯甲酸甲酯熔点熔点-97.56-97.56122.4122.4-12.3-1

12、2.3沸点沸点64.764.7249249199.6199.6实验方案：实验方案：一、反应原理一、反应原理(yunl):(yunl):二、实验用品：二、实验用品：三、实验步骤：三、实验步骤：第13页/共27页第十三页，共27页。二、实验二、实验(shyn)用品：用品：一、反应一、反应(fnyng)原原理：理：C C6 6H H5 5COOH + CHCOOH + CH3 3OH COH C6 6H H5 5COOCHCOOCH3 3 + H+ H2 2O O浓硫酸浓硫酸铁架台、酒精灯、圆底烧瓶、蒸馏铁架台、酒精灯、圆底烧瓶、蒸馏(zhngli)(zhngli)烧瓶、分液漏斗、普通漏斗、烧瓶、分

13、液漏斗、普通漏斗、温度计、冷凝管、牛角管、锥形瓶、苯甲温度计、冷凝管、牛角管、锥形瓶、苯甲酸、甲醇、浓硫酸、酸、甲醇、浓硫酸、Na2CO3Na2CO3等。等。第14页/共27页第十四页，共27页。三、实验三、实验(shyn)步骤：步骤：第15页/共27页第十五页，共27页。实验四硫酸亚铁(li sun y ti)的制备实验目的：、练习设计制备硫酸亚铁的实验方案；、进一步掌握铁以及硫酸亚铁的性质；、巩固水浴加热和结晶操作，练习趁热(chn r)过滤操作第16页/共27页第十六页，共27页。实验原理：把大量的废铁屑和稀硫酸在的条件下反应，随着反应的进行(jnxng)，硫酸越来越稀，因此要在反应混合

14、物中适量补充较浓硫酸，以制得较浓硫酸亚铁溶液，并趁热过滤，滤去没有反应的铁屑，冷却热的硫酸亚铁溶液，得到FeSO4.7H2O晶体.Fe+H2SO4=FeSO4+H2第17页/共27页第十七页，共27页。实验用品(yngpn)：烧杯、试管、铁架台、酒精灯、漏斗、玻璃棒、温度计、石棉网、橡皮塞、试剂瓶。 废铁屑、NaOH溶液、H2SO4溶液、蒸馏水、滤纸第18页/共27页第十八页，共27页。问题(wnt)与讨论：、废铁屑上的铁屑是否需要在制备(zhbi)实验之前进行处理？答：不需要(xyo)处理，因为铁锈与稀硫酸反应生成的硫酸铁能被铁还原成硫酸亚铁。若废铁屑氧化程度大，则要在反应混合物中加入食粮的

15、铁粉。第19页/共27页第十九页，共27页。.本反应为何要将反应混合物趁热(chn r)过滤？趁热(chn r)过滤与室温过滤有何差别？答：趁热(chn r)过滤能将硫酸亚铁溶液和没有反应的废铁屑分离，而室温下过滤不能使没有反应废铁屑与硫酸亚铁晶体分离。趁热(chn r)过滤是用热水预热过滤器，然后将混合物趁热(chn r)过滤第20页/共27页第二十页，共27页。1.1.设计了四种制备气体的方案：加设计了四种制备气体的方案：加热热(ji r)(ji r)稀硫酸和乙醇制备乙烯，稀硫酸和乙醇制备乙烯，加热加热(ji r)(ji r)稀盐酸和二氧化锰制稀盐酸和二氧化锰制备氯气，用稀硫酸和大理石制备

16、二备氯气，用稀硫酸和大理石制备二氧化碳，用稀硝酸和硫化亚铁制备氧化碳，用稀硝酸和硫化亚铁制备硫化氢不宜采用的方案有（）硫化氢不宜采用的方案有（）A A只有和只有和B B只有和只有和C C只有和只有和D D有有D第21页/共27页第二十一页，共27页。2.2.用以下三种途径来制取相等质量的硝酸铜：用以下三种途径来制取相等质量的硝酸铜：（1 1）铜跟浓硝酸反应；（）铜跟浓硝酸反应；（2 2）铜跟稀硝酸反）铜跟稀硝酸反应；（应；（3 3）铜先跟氧气反应生成氧化铜，氧）铜先跟氧气反应生成氧化铜，氧化铜再跟硝酸反应以下叙述正确化铜再跟硝酸反应以下叙述正确(zhngqu)(zhngqu)的是（）的是（）A

17、 A三种途径所消耗的铜的物质的量相等三种途径所消耗的铜的物质的量相等B B三种途径所消耗的硝酸的物质的量相等三种途径所消耗的硝酸的物质的量相等C C所消耗的铜的物质的量：所消耗的铜的物质的量：途径（途径（3 3）途径（）途径（1 1）途径（）途径（2 2）D D所消耗的硝酸的物质的量是：所消耗的硝酸的物质的量是：途径（途径（1 1）途径（）途径（2 2）途径（）途径（3 3）AD第22页/共27页第二十二页，共27页。3.3.在有机合成中制得的有机物较纯净且易分离，在有机合成中制得的有机物较纯净且易分离，在工业生产上才有实用价值据此判断下列有机在工业生产上才有实用价值据此判断下列有机合成在工业

18、生产上有价值的是（）合成在工业生产上有价值的是（）A A苯酚钠与卤代烃作用合成酚醚：苯酚钠与卤代烃作用合成酚醚： B B甲烷与氯气光照条件下制备氯仿甲烷与氯气光照条件下制备氯仿C C苯和浓硫酸磺化制备苯磺酸：苯和浓硫酸磺化制备苯磺酸： D D乙酸乙酯水解制取乙酸乙酸乙酯水解制取乙酸CHCH3 3COOCCOOC2 2H H5 5+H+H2 2O O CHCH3 3COOH+CCOOH+C2 2H H5 5OHOHAC第23页/共27页第二十三页，共27页。4.4.实验实验(shyn)(shyn)室用浓盐酸、室用浓盐酸、MnO2MnO2共热共热制制Cl2Cl2，并用，并用Cl2Cl2和和Ca(OH)2Ca(OH)2反应制少量反应制少量漂白粉现已知反应：漂白粉现已知反应：2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O，0 0，温度稍高即发生副反应：，温度稍高即发生副反应：6Cl2+6Ca(OH)2=Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H26Cl2+6Ca(OH)2=Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O O现有三个同学分别设计的三套