6-1制备实验方案的设计

教案18（6-1-1制备实验方案的设计）

第六单元化学实验方案的设计

单元学习目标

1．能根据实验试题要求，设计基本实验方案。

2．能绘制和识别典型的实验仪器装置图。

3．能根据实验现象，观察、记录、分析或处理数据，得出正确结论。

单元学习建议

1．学习本单元之前，首先应系统地复习元素及其化合物、化学实验的基本操作、仪器的使用等知识。

2．尽量到实验室按课本要求多做实验，在实验中体充分运用自主、合作、探究的学习方法。

第一节制备实验方案的设计

学习目标

1．通过氢氧化铝的制取等实验方案的设计掌握制备实验方案的设计的关键、一般

步骤、方案书写的格式和内容等。

2．培养能根据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，巩固

物质制备的实验操作。

3．能够根据问题中的制备实验方案进行科学的评价，分析其中的优缺点。

学习过程

一、自学探究

1．读课本P78第二段，回答下列问题

（１）在实验室中用AlCl3溶液和NaOH溶液反应制备Al(OH)3，若在NaOH溶液中滴溶液与在AlCl溶液中滴加NaOH溶液，现象有何不同，请填写下表。

加AlCl

计物质制备方案时，应注意些什么问题？

2．[示例1课本７８面]以铝屑为原料制备Al(OH)3的实验方案设计。

（1）下面是课本中制备Al(OH)3的三个方案，请写出每个方案中的化学方程式或离

子方程式，在括号内填写所加试剂

（）

方案一：( )

反应式①

②

方案二：

（ ）

②过滤、洗涤

反应式①

②

方案三

反应式

问题讨论：

（1）为使铝屑中的铝全部转化成Al(ＯＨ)3。方案三中① ②的铝用量相同吗?如果不同，两者的比例应是多少？

（2）方案评价：三个方案中请填写每生成1mol Al(ＯＨ)3所消耗的原料H 2SO 4和NaOH 的物质的量列表如下：

从原料消耗和实验操作的简易性方面考虑，应选择的方案是

2．阅读课本P80页以Al 为原料制备Al(OH)3的实验方案（有条件的学校，按实验方案要求做实验，并将实验现象及数据填写在课本相应的地方）回答下列问题：

（1）物质制备的实验方案包括的项目一般有

（2）步骤1中用NaOH 溶液洗涤铝屑的原因是

将铝屑分成等质量四份，其原因是 。

（3）步骤5中如何检证Al(OH)3已洗涤干净，请写出操作步骤。

二、总结与评价

【总结】

1．物质制备方案的设计，首先要弄清物质制备的原理，从原理为切入点设计方案，方案一般已包括实验名称、目的、原理、用品、步骤、现象记录及结果处理。

2．针对一个实验，可以设计出多种方案，要会得对每个方案进行科学的评价，评价可从以下几个方面进行：①理论上要科学。②操作上要简单可行。③原料用量要节约。④要环保，符合绿色化学原则。

【例题讲解】

[例题]下图表示某种盐的制备步骤：

已知：水合盐B含有45.3%的水；无水盐C焙烧分解，放出两种无色刺激性气体E和F，并生成红棕色固体D。

请写出物质的化学式或名称：

A ，

B ，

C ，

D ，

E ，

F 。

[答案]A．Fe；B．FeSO4·7H2O；C．FeSO4；D．Fe2O3；E．SO2；F．SO3（E．SO3，F．SO2）。

[分析讲解]红棕色固体是一个特征信息，可联想到氧化铁等显红棕色的物质。逆向推测无水盐可能含铁的硫酸盐。再根据反应条件可推断出C是硫酸亚铁，根据B中含水的质量分数可得出B是FeSO4·7H2O。

[例2]海水及盐卤中均有氯化镁存在，某海盐厂副产品MgCl2·6H2O做原料，在523℃以上加热，制取耐火材料原料氧化镁和盐酸。

有关原子相对质量：H-1，O-16，Mg-24，Cl-35.5。

（1）写出该法制取盐酸的反应方程式____________________________________。

（2）此法制备36.5%的浓盐酸时是否需要加入其它原料？__________，并说明理由___________________________________________________________________。

（3）1000kg的MgCl2·6H2O理论上可以制得氧化镁______________kg，同时制得36.5%的浓盐酸_________kg。

（4）在干燥的氯化氢气流中加热MgCl2·6H2O也可制得电解冶炼镁的原料无水MgCl2，试解释干燥氯化氢的作用是_________________________________________。

（5）若该工厂不再增加原料（干燥剂可循环利用，忽略水蒸气的损失），利用MgCl2·6H2O 同时制取氧化镁、浓盐酸和无水氯化镁，请你为该厂设计的工艺流程提出合理建议：__________________________________________________________________________。

并计算原料的分配最佳物质的量之近似比（制氧化镁所用原料a mol：制无水氯化镁所用原料b mol），则a:b≈______:______。

[分析讲解]试题取材于工业生产中的实际问题，从知识上看试题涉及到基本理论、化学计算和工业生产中工艺流程设计等问题，是一道既能考查多方面的化学基础知识，又紧密联系生产实际问题的综合题。

（1）试题中的新信息是“用MgCl2·6H2O做原料制氧化镁和盐酸”，要用到已有知识、