物质制备实验方案的设计和评价(公开课)
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NH3+CO2+H2O+NaCl（饱和)= NaHCO3（晶体)↓+ NH4Cl
某校学生实验小组利用上述反应原理，设 计实验制备碳酸氢钠晶体。
明确目的、要求
制备碳酸氢钠晶体。
分析实验原理
NH3+CO2+H2O+NaCl（饱和)= NaHCO3（晶体)↓+ NH4Cl 2NH4Cl+Ca(OH)2 △ CaCl2+2NH3↑+2H2O NH3·H2O+CaO=Ca(OH)2+NH3↑
冰水
优化设计方案
多孔球泡
制备实验方案设计要点
一、方案的组成：
目的、原理、用品、步骤、记录及结果
科学性 原理、方法、操作科学合理 二、基本原则： 安全性 避免环境污染、避免人身伤害
可行性 力所能及、可操作 简约性 简单、节约 三、优化细节 制备实验应注意防污染、防倒吸、防氧化、 防潮解、防爆炸、防挥发等。对于产物要求产率 高、易分离、易收集、杂质少、步骤少。
（4）Ⅳ处观察到的现象是 有无色晶体（或固体）生成。 （5）在Ⅰ处用大火加热烧瓶时，SO2的转化率会 减小（填“增 大”“不变”或“减小”）。
根据教材探究物质制备实验
探究练习
1.某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化制乙醛的实验。
(1)实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象，请写出相应 的化学反应方程式2C_C_Hu_3C+_O_H_22O_ _H△_+ _C _2u_CO_u_O_ _△_ _ _C_H__3C_H__O_+_H_2_O_+_C_u_ 在不断鼓入空气的情况下，熄灭酒精灯，反应仍能继续进行， 说明该乙醇催化氧化反应是___放__热___反应。
CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
确定实验方案
仪器、药品
优化设计方案
CaCO3、HCl
饱和NaCl
浓氨水、生石灰
优化设计方案
CaCO3、HCl
饱和碳酸氢钠
饱和NaCl
浓氨水、生石灰
优化设计方案
优化设计方案
优化设计方案
优化设计方案
优化设计方案
CaCl2或P2O5
优化设计方案
实验主题一 配制无水氯化铝(易升华、易潮解)并保存。
可供选择的药品： 食盐晶体、固体烧碱、铝粉、二氧化锰、 浓盐酸、浓硫酸、水
明确目的、要求
配制无水氯化铝
分析实验原理
思路1：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ 再将氯化铝溶液在氯化氢的气流中蒸干
思路2：MnO2+4HCl(浓) △ MnCl2+Cl2↑+2H2O 2 Al+3Cl2 △ 2AlCl3
(2)甲和乙两个水浴作用不相同。 甲的作用是___加__热___；乙的作用是__冷__却____。 (3)反应进行一段时间后，干燥试管a中能收集到不同 的物质，它们是___乙_醛__、__乙_醇__、__水______。集气瓶中收 集到的气体的主要成分是__氮__气____。
(4)若试管a中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验，
（1）这些装置的连接顺序（按气体左右的方向） 是 a h i b c f g d （填各接口的编号）。
作用是使浓硫酸能顺利地滴入烧瓶中；
（2）实验时甲仪器的作用与原理是原理是维持烧瓶内与分液漏斗压强相。等。
（3）从乙处均匀通入O2，为使SO2有较高的转化率，实验时Ⅰ处 滴入浓硫酸与Ⅱ处加热催化剂的先后顺序是先加热V2O5后缓缓滴入浓硫酸 。
确定实验方案
根据思路2确定实验方案
Βιβλιοθήκη Baidu
思路1方案： 浓盐酸稀释→加铝粉制AlCl3溶液→ AlCl3溶液在HCl气流中蒸干
优化设计方案
优化设计方案
优化设计方案
优化设计方案
优化设计方案
优化设计方案
碱石灰
物质制备实验基本装置：
发生装置
净化 （含干燥）
性质或制备 （含收集）
尾气处理
实验主题二
工业制纯碱的第一步是通过饱和食盐水、 氨和二氧化碳之间的反应，制取碳酸氢钠晶体。 （碳酸氢钠溶解度相对较小，且随温度的降低 溶解度减小）该反应原理可以用以下化学方程 式表示，此反应是放热反应
必考内容第五点化学实验
（6）能根据要求，做到 ①设计、评价或改进实验方案 ②了解控制实验条件的方法 ③分析和处理实验数据，得出合理结论 ④识别典型的实验仪器装置图
物质制备实验设计的基本思维模式
明确目的、要求
有 思
路 分析实验原理
确定实验方案
会 分 析
优化评价方案
试剂 仪器/用品实验 防污染、防倒吸等
试纸显红色，说明液体中还含有__乙__酸____。要除去
该物质，可先在混合液中加入_____C___(填写字母)。
a．氯化钠溶液
b．苯
c．碳酸氢钠溶液
d．四氯化碳
然后，再通过__蒸__馏____(填实验操作名称)即可除去。
探究练习
2.实验室用SO2制备SO3.已知制取SO2的反应原理为： Na2SO3＋H2SO4（浓）===Na2SO4＋SO2↑＋H2O。 请用下列装置设计一个实验制备SO3。
某校学生实验小组利用上述反应原理，设 计实验制备碳酸氢钠晶体。
明确目的、要求
制备碳酸氢钠晶体。
分析实验原理
NH3+CO2+H2O+NaCl（饱和)= NaHCO3（晶体)↓+ NH4Cl 2NH4Cl+Ca(OH)2 △ CaCl2+2NH3↑+2H2O NH3·H2O+CaO=Ca(OH)2+NH3↑
冰水
优化设计方案
多孔球泡
制备实验方案设计要点
一、方案的组成：
目的、原理、用品、步骤、记录及结果
科学性 原理、方法、操作科学合理 二、基本原则： 安全性 避免环境污染、避免人身伤害
可行性 力所能及、可操作 简约性 简单、节约 三、优化细节 制备实验应注意防污染、防倒吸、防氧化、 防潮解、防爆炸、防挥发等。对于产物要求产率 高、易分离、易收集、杂质少、步骤少。
（4）Ⅳ处观察到的现象是 有无色晶体（或固体）生成。 （5）在Ⅰ处用大火加热烧瓶时，SO2的转化率会 减小（填“增 大”“不变”或“减小”）。
根据教材探究物质制备实验
探究练习
1.某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化制乙醛的实验。
(1)实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象，请写出相应 的化学反应方程式2C_C_Hu_3C+_O_H_22O_ _H△_+ _C _2u_CO_u_O_ _△_ _ _C_H__3C_H__O_+_H_2_O_+_C_u_ 在不断鼓入空气的情况下，熄灭酒精灯，反应仍能继续进行， 说明该乙醇催化氧化反应是___放__热___反应。
CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
确定实验方案
仪器、药品
优化设计方案
CaCO3、HCl
饱和NaCl
浓氨水、生石灰
优化设计方案
CaCO3、HCl
饱和碳酸氢钠
饱和NaCl
浓氨水、生石灰
优化设计方案
优化设计方案
优化设计方案
优化设计方案
优化设计方案
CaCl2或P2O5
优化设计方案
实验主题一 配制无水氯化铝(易升华、易潮解)并保存。
可供选择的药品： 食盐晶体、固体烧碱、铝粉、二氧化锰、 浓盐酸、浓硫酸、水
明确目的、要求
配制无水氯化铝
分析实验原理
思路1：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ 再将氯化铝溶液在氯化氢的气流中蒸干
思路2：MnO2+4HCl(浓) △ MnCl2+Cl2↑+2H2O 2 Al+3Cl2 △ 2AlCl3
(2)甲和乙两个水浴作用不相同。 甲的作用是___加__热___；乙的作用是__冷__却____。 (3)反应进行一段时间后，干燥试管a中能收集到不同 的物质，它们是___乙_醛__、__乙_醇__、__水______。集气瓶中收 集到的气体的主要成分是__氮__气____。
(4)若试管a中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验，
（1）这些装置的连接顺序（按气体左右的方向） 是 a h i b c f g d （填各接口的编号）。
作用是使浓硫酸能顺利地滴入烧瓶中；
（2）实验时甲仪器的作用与原理是原理是维持烧瓶内与分液漏斗压强相。等。
（3）从乙处均匀通入O2，为使SO2有较高的转化率，实验时Ⅰ处 滴入浓硫酸与Ⅱ处加热催化剂的先后顺序是先加热V2O5后缓缓滴入浓硫酸 。
确定实验方案
根据思路2确定实验方案
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思路1方案： 浓盐酸稀释→加铝粉制AlCl3溶液→ AlCl3溶液在HCl气流中蒸干
优化设计方案
优化设计方案
优化设计方案
优化设计方案
优化设计方案
优化设计方案
碱石灰
物质制备实验基本装置：
发生装置
净化 （含干燥）
性质或制备 （含收集）
尾气处理
实验主题二
工业制纯碱的第一步是通过饱和食盐水、 氨和二氧化碳之间的反应，制取碳酸氢钠晶体。 （碳酸氢钠溶解度相对较小，且随温度的降低 溶解度减小）该反应原理可以用以下化学方程 式表示，此反应是放热反应
必考内容第五点化学实验
（6）能根据要求，做到 ①设计、评价或改进实验方案 ②了解控制实验条件的方法 ③分析和处理实验数据，得出合理结论 ④识别典型的实验仪器装置图
物质制备实验设计的基本思维模式
明确目的、要求
有 思
路 分析实验原理
确定实验方案
会 分 析
优化评价方案
试剂 仪器/用品实验 防污染、防倒吸等
试纸显红色，说明液体中还含有__乙__酸____。要除去
该物质，可先在混合液中加入_____C___(填写字母)。
a．氯化钠溶液
b．苯
c．碳酸氢钠溶液
d．四氯化碳
然后，再通过__蒸__馏____(填实验操作名称)即可除去。
探究练习
2.实验室用SO2制备SO3.已知制取SO2的反应原理为： Na2SO3＋H2SO4（浓）===Na2SO4＋SO2↑＋H2O。 请用下列装置设计一个实验制备SO3。