《物质制备实验方案的设计与评价》-人教课标版课件

物质制备实验方案的设计与评价物质制备实验方案的设计与评价课堂互动讲练物质制备实验方案的设计及评价1．实验方案设计的思路及流程课堂互动讲练物质制备实验方案的设计及评价1．实验方案设计的思2．实验方案的优化原则设计物质制备的实验方案时，要注意优化实验流程中的每一个具体环节，遵循的优化原则是：原料廉价、原理绿色、条件优化、仪器简单、分离方便。【特别提醒】设计物质制备方案时，一是要求原料的利用率高；二是尽量不使用有毒的物质，并且不产生有污染性的物质，以免对环境造成污染；三是产品的纯度高，且易于分离和提纯。2．实验方案的优化原则(2009年高考江苏卷)环己酮是一种重要的化工原料，实验室常用下列方法制备环己酮：例1(2009年高考江苏卷)环己酮是一种重要的化环己醇、环己酮和水的部分物理性质见下表：*括号中的数据表示该有机物与水形成的具有固定组成的混合物的沸点环己醇、环己酮和水的部分物理性质见下表：*括号中的数据表示该(1)酸性Na2Cr2O7溶液氧化环己醇反应的ΔH<0，反应剧烈将导致体系温度迅速上升，副反应增多。实验中将酸性Na2Cr2O7溶液加到盛有环己醇的烧瓶中，在55℃～60℃进行反应。反应完成后，加入适量水，蒸馏，收集95℃～100℃的馏分，得到主要含环己酮和水的混合物。①酸性Na2Cr2O7溶液的加料方式为________。②蒸馏不能分离环己酮和水的原因是_________________________。(1)酸性Na2Cr2O7溶液氧化环己醇反应的ΔH<0，反应(2)环己酮的提纯需要经过以下一系列的操作：a.蒸馏，收集151℃～156℃的馏分；b.过滤；c.在收集到的馏分中加NaCl固体至饱和，静置，分液；d.加入无水MgSO4固体，除去有机物中少量水。①上述操作的正确顺序是________(填字母)。②上述操作b、c中使用的玻璃仪器除烧杯、锥形瓶、玻璃棒外，还需________。③在上述操作c中，加入NaCl固体的作用是________________。(3)利用核磁共振氢谱可以鉴定制备的产物是否为环己酮，环己酮分子中有________种不同化学环境的氢原子。(2)环己酮的提纯需要经过以下一系列的操作：a.蒸馏，收集1【解析】

(1)①由信息可知，若快速加入酸性Na2Cr2O7溶液，将导致体系的温度上升，从而引起副反应的发生，故应缓慢滴加酸性Na2Cr2O7溶液。②由于环己酮与水能形成具有固定组成的混合物，因而会同时被蒸出，不能达到分离环己酮和水的目的。(2)①若得到环己酮应除去其中的水，正确的顺序是c、d、b、a。【解析】(1)①由信息可知，若快速加入酸性Na2Cr2O7【答案】(1)①缓慢滴加②环己酮和水形成具有固定组成的混合物被一起蒸出(2)①c、d、b、a

②普通漏斗、分液漏斗③增加水层的密度，有利于分层(3)3【答案】(1)①缓慢滴加跟踪训练(随学随练，轻松夺冠)1．(2011年苏北四市高三调研)阿司匹林(乙酰水杨酸)是常用的解热镇痛药，以下是合成阿司匹林的工艺流程。跟踪训练(随学随练，轻松夺冠)②抽滤的实验装置如下图所示。②抽滤的实验装置如下图所示。请回答有关问题：(1)仪器A的名称是________。(2)在步骤②中，若冷却结晶时未出现结晶，可以________，促使晶体析出。(3)实验时，当仪器B中液面高度快达到支管口位置时，应进行的操作是___________________。(4)仪器C中两玻璃导管的位置是否正确？答：________。(填“正确”或“不正确”)(5)在步骤④中，用饱和NaHCO3溶液可以将阿司匹林和剐产物等分离，其化学原理是________________________。请回答有关问题：要检测产品中是否含有水杨酸，其实验操作是________________________________。(6)在步骤⑤中，搅拌使反应充分进行至________为止。(7)若实验得到2.70g纯净的阿司匹林，则产品的产率为________。解析：(1)仪器A为布氏漏斗。(2)可以用玻璃棒摩擦瓶壁促使晶体析出。(3)当仪器B中液面高度快达到支管口位置时，应关掉水龙头，拔掉吸滤瓶上的橡胶塞，从吸滤瓶上口倒出溶液。(4)仪器C中两玻璃导管的位置正确。要检测产品中是否含有水杨酸，其实验操作是__________《物质制备实验方案的设计与评价》-人教课标版课件答案：(1)布氏漏斗(2)用玻璃棒摩擦瓶壁(3)关掉水龙头，拔掉吸滤瓶上的橡胶塞，从吸滤瓶上口倒出溶液(4)正确(5)NaHCO3溶液可以与阿司匹林生成可溶性的钠盐将少量产品加入水中，然后滴加FeCl3溶液，若有紫色出现说明含有水杨酸，否则不含(6)混合物中不再产生气泡(7)75.0%答案：(1)布氏漏斗(2)用玻璃棒摩擦瓶壁化学实验方案设计中的绿色化和安全性要求1．绿色化学思想从源头上防止污染产生或把化学过程对环境的负面影响降低到最低程度，即要求原料和产品无害，在化学过程中不产生“三废”或使“三废”降低到最低程度。2．化学实验绿色化的途径(1)开发绿色实验，实现原料和反应过程的绿色化。如实验室制O2，用H2O2分解代替KClO3分解。化学实验方案设计中的绿色化和安全性要求1．绿色化学思想(2)防止实验过程中尾气、废物等对环境的污染，实验过程中加强有害气体的尾气吸收，妥善处理实验产生的废物。(3)在保证实验效果的前提下，尽量减少试剂的用量，使实验微型化。(2)防止实验过程中尾气、废物等对环境的污染，实验过程中加强3．化学实验方案设计中的“四防”3．化学实验方案设计中的“四防”【特别提醒】化学实验方案设计中若必须使用到有毒的气体，则一定要设计尾气的吸收装置，常见有毒气体的处理方法为：(1)Cl2——NaOH溶液吸收(2)SO2——NaOH溶液吸收(3)H2S——CuSO4溶液或碱液吸收(4)NO2——NaOH溶液吸收(5)NO——与O2混合后通入NaOH溶液吸收

(6)CO——点燃【特别提醒】化学实验方案设计中若必须使用到有毒的气体，则一例2例2(1)这些装置的连接顺序是(按气体流向，由左至右填装置编号)：⑥→________________→①。(2)验证生成物中有一氧化碳气体的实验现象是_____________________________________________________________________。(1)这些装置的连接顺序是(按气体流向，由左至右填装置编号)(3)装置③中所加的固体药品是________，可验证的产物是________，确定装置③在整套装置中位置的理由是_______________________。(4)装置⑤中所盛溶液是________，该装置在此实验中的作用是________________________。(5)本实验从最后一个装置出来的气体是否需要处理？如需处理，请回答如何处理；如不需处理，请说明理由____________________________________。(3)装置③中所加的固体药品是________，可验证的产物【解析】本题为实验装置连接题，解题过程中要理解实验的目的，根据反应原理加以解决。(1)根据反应后的生成物CO、CO2、H2O，欲检验它们，应先通过无水硫酸铜检验H2O，然后再检验CO2，可通过澄清石灰水；此时由于CO2可能没有完全与澄清石灰水作用，故继而通过NaOH溶液除去CO2。最后把气体通过灼热的氧化铁，以检验CO的存在，由于多余的CO会污染环境，所以最后一个装置出来的气体需要处理，可点燃使未反应的一氧化碳气体完全燃烧。【解析】本题为实验装置连接题，解题过程中要理解实验的目的，【答案】(1)③→①→②→⑤→④(或③→①→②→①→⑤→④)(2)装置④中红棕色固体变为黑色，末端装置①中澄清石灰水变浑浊(3)无水硫酸铜水当生成物经过溶液时会携带出水蒸气，若放在其他装置后，无法证明生成物中有水蒸气(4)浓硫酸除去气体中的水蒸气

(5)需处理，应点燃使未反应的一氧化碳气体完全燃烧【答案】(1)③→①→②→⑤→④(或③→①→②→①→⑤→④《物质制备实验方案的设计与评价》-人教课标版课件该方案的目的是为了制备(

)A．HBr

B．CaOC．H2 D．Hg答案：C该方案的目的是为了制备()《物质制备实验方案的设计与评价》-人教课标版课件《物质制备实验方案的设计与评价》-人教课标版课件《物质制备实验方案的设计与评价》-人教课标版课件元素周期表中元素及其化合物的性质递变规律1．电离能、电负性(1)第一电离能：气态原子失去一个电子形成＋1价气态阳离子所需的最低能量。(2)电负性：用来衡量元素的原子在化合物中吸引电子的能力。①电负性越大，非金属性越强，反之越弱。②金属的电负性一般小于1.8，非金属的电负性一般大于1.8，电负性在1.8左右时，既有金属性，又有非金属性。元素周期表中元素及其化合物的性质递变规律1．电离能、电负性2．性质递变规律2．性质递变规律【特别提醒】

1.金属活动性顺序与元素相应的电离能大小顺序不一致，故不能根据金属活动性顺序表判断电离能的大小。2．元素的电负性数值越大，元素的非金属性就越强。【特别提醒】1.金属活动性顺序与元素相应的电离能大小顺序不

根据信息回答下列问题：A．第一电离能I1是指气态原子X(g)处于基态时，失去一个电子成为气态阳离子X＋(g)所需的能量。下图是部分元素原子的第一电离能I1随原子序数变化的曲线图(其中12号至17号元素的有关数据缺失)。例3根据信息回答下列问题：例3B．不同元素的原子在分子内吸引电子的能力大小可用数值表示，该数值称为电负性。一般认为：如果两个成键原子间的电负性差值大于1.7，原子之间通常形成离子键；如果两个成键原子间的电负性差值小于1.7，通常形成共价键。下表是某些元素的电负性值：B．不同元素的原子在分子内吸引电子的能力大小可用数值表示，该《物质制备实验方案的设计与评价》-人教课标版课件(1)认真分析A图中同周期元素第一电离能的变化规律，推断Na～Ar元素中，Al的第一电离能的大小范围为________<Al<________(填元素符号)；(2)从A图分析可知，同一主族元素原子的第一电离能I1变化规律是_________________________；(3)A图中第一电离能最小的元素在周期表中的位置是________周期________族；(4)根据对角线规则，Be、Al元素最高价氧化物对应水化物的性质相似，它们都具有________性，其中Be(OH)2显示这种性质的离子方程式是_________________________；(1)认真分析A图中同周期元素第一电离能的变化规律，推断Na(5)通过分析电负性值变化规律，确定Mg元素电负性值的最小范围__________________________；(6)请归纳元素的电负性和金属性、非金属性的关系是_______________________________；(7)从电负性角度，判断AlCl3是离子化合物还是共价化合物？请说出理由(即写出判断的方法和结论)是__________________________；请设计一个实验方案证明上述所得到的结论___________________________。(5)通过分析电负性值变化规律，确定Mg元素电负性值的最小范【解析】

(1)由信息所给的图可以看出，同周期的ⅠA族元素的第一电离能最小，而ⅢA族元素中第一电离能小于ⅡA族元素中第一电离能，故Na<Al<Mg。(2)同主族元素第一电离能从图中可看出从上到下逐渐减小。(3)根据第一电离能的递变规律可以看出，图中所给元素中Rb的第一电离能最小，其位置为第五周期第ⅠA族。(4)根据对角线规则，Al(OH)3与Be(OH)2性质相似，Be(OH)2应为两性，根据Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O，Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O可以类似的写出Be(OH)2与酸或碱反应的离子方程式。【解析】(1)由信息所给的图可以看出，同周期的ⅠA族元素的(5)根据电负性的递变规律：同周期从左到右电负性逐渐增大，同主族从上到下电负性逐渐减小，可知，在同周期中电负性Na<Mg<Al，同主族Be>Mg>Ca，最小范围应为0.93～1.57。(6)因电负性可以用来衡量原子吸引电子能力大小，所以，电负性越大，原子吸引电子能力越强，非金属性越强，反之金属性越强。(7)AlCl3中Al与Cl的电负性差值为1.55，根据信息，电负性差值若小于1.7，则形成共价键，所以AlCl3为共价化合物。共价化合物和离子化合物最大的区别在于熔融状态下是否导电。离子化合物在熔融状态下以离子形式存在，可以导电，但共价化合物却不能。(5)根据电负性的递变规律：同周期从左到右电负性逐渐增大，同《物质制备实验方案的设计与评价》-人教课标版课件跟踪训练(随学随练，轻松夺冠)3．根据下列五种元素的第一至第四电离能数据(单位：kJ·mol－1)，回答下列问题：跟踪训练(随学随练，轻松夺冠)(1)在周期表中，最可能处于同一族的是________。A．Q和R

B．S和TC．T和UD．R和TE．R和U(2)下列离子的氧化性最弱的是________。A．S2＋

B．R2＋C．T3＋

D．U＋(3)下列元素中，化学性质和物理性质最像Q元素的是________。A．硼

B．铍

C．氦

D．氢(1)在周期表中，最可能处于同一族的是________。(4)每种元素都出现相邻两个电离能的数据相差较大的情况，这一事实从一个侧面说明：____________________________，如果U元素是短周期元素，你估计它的第2次电离能飞跃数据将发生在失去第________个电子时。

(5)如果R、S、T是同周期的三种主族元素，则它们的原子序数由小到大的顺序是________，其中元素________的第一电离能异常高的原因是________________________________________________________________________。(4)每种元素都出现相邻两个电离能的数据相差较大的情况，这一解析：(1)由表中数据知，R和U的第一至第四电离能变化规律相似，即R和U最可能在同一族。(2)离子的氧化性最弱，即其对应元素的电离能最小。由表中数据看出U的第一电离能为420kJ·mol－1，数值最小。(3)Q元素各电离能都较大，而且各电离能之间无太大差距，故Q最可能为稀有气体元素。(4)相邻两个电离能数据相差较大，从一个侧面说明电子是分层排布的，且各能层能量不同。若U为短周期元素，则U一定是Na，第一次电离能飞跃是在失去第2个电子，那么第二次电离能飞跃应是失去第一层上的电子即第10个电子。解析：(1)由表中数据知，R和U的第一至第四电离能变化规律相(5)R元素第二电离能有较大飞跃，S元素第三电离能有较大飞跃，T元素第四电离能有较大飞跃，由题意知三者为同周期三种主族元素，可推知R在ⅠA族，S在ⅡA族，T在ⅢA族，故原子序数R＜S＜T；由表中数据知S元素的第一电离能异常高，其原因是S元素的最外层电子处于s能级全充满状