第一篇:2018版高中化學第二單元物質(zhì)的獲取課題二物質(zhì)的制備36!
物質(zhì)的制備第一課時
一、主要教學目標
(一)根據(jù)有關原理及數(shù)據(jù)設計并制備復鹽硫酸亞鐵銨
(二)進一步掌握水浴加熱、溶解、過濾、蒸發(fā)、結晶等基本操作
二、教學的方法及教學手段:講解法,學生實驗法,巡回指導法
三、教學重點:水浴加熱、溶解、過濾、蒸發(fā)、結晶等基本操作
四、教學難點:水浴加熱、溶解、過濾、蒸發(fā)、結晶等基本操作
五、實驗原理:
鐵屑與稀H2SO4反應制得FeSO4,過濾后向濾液中加入(NH4)2SO4固體得混合液,加熱濃縮便得到復鹽
Fe?H2SO4?FeSO4?H2?FeSO4?(NH4)2SO4?6H2O?(NH4)2Fe(SO4)2?6H2O
六、實驗內(nèi)容:
1、根據(jù)上述原理,設計制備硫酸亞鐵銨的方法(1)鐵屑在Na2CO3溶液中加熱去油污(2)鐵屑與稀H2SO4反應制備FeSO4并過濾(3)向濾液中加入(NH4)2SO4固體(4)濃縮結晶
2、列出實驗所需器材,藥品
儀器:托盤天平,錐形瓶150ml,水浴鍋,布氏漏斗,吸濾瓶,目視比色管25ml,抽氣管 試劑:(NH4)2SO4(S),3mol/LH2SO4,3mol/L HCl 10%的Na2CO3,95%酒精,25%KSCN 材料:鐵屑、濾紙
七、實驗過程:
1、鐵屑去油污
鐵屑4g加20ml10%的Na2CO3傾析法倒掉堿液?加水洗滌小火加熱約10分鐘
2、硫酸亞鐵的制備
鐵屑加入25ml3mol/LH2SO4到不產(chǎn)生氣泡再加入1ml3mol.L?1H2SO4水浴加熱約30min
趁熱過濾→濾液移至蒸發(fā)皿→殘渣用濾紙吸水吸干→稱量→計算反應掉鐵屑和生成FeSO4的質(zhì)量。
3、制備(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O晶體,按mFeSO4:m(NH4)2SO4 1 FeSO4溶液加入(NH4)2SO4(s)溶液濃縮至有晶體析出自然冷卻析出晶體水浴?、攪拌 減壓過濾洗滌沉淀兩次?將晶體吸干?稱量?計算產(chǎn)率用95%乙醇
4、產(chǎn)品的檢驗
Fe3+的限量分析:取1g樣品置于25ml比色管中,加無氧蒸餾水15ml,再加3mol/LHCl和2ml25%KSCN 1ml,繼續(xù)加蒸餾水稀釋至25ml,目視比色,確定產(chǎn)品等級。基本內(nèi)容:
實驗目的;基本原理;實驗步驟(鐵屑的凈化,硫酸亞鐵的制備,硫酸亞鐵銨的制備)。重點:
鐵屑的挑選、凈化;常壓過濾、減壓過濾和蒸發(fā)濃縮的正確操作; 難點:
判斷反應基本完全;制備大晶體。注意事項:
盡量選取細短的鐵屑;電爐加熱時要墊石棉墊片;Na2CO3溶液配制要準確;用蒸餾水反復洗凈鐵屑5-6次;反應時要開通風櫥、電風扇和窗戶;蒸發(fā)濃縮也用水浴加熱,不準用電爐加熱,以防蒸發(fā)過快得不到晶體;洗滌晶體應在抽濾機上進行操作;如果鐵屑純度較低,硫酸銨相對較多,最后產(chǎn)品中可能混有白色硫酸銨粉末,所以鐵屑的挑選也很重要。
第二課時
1.實驗目標
(1)制取乙酸乙酯,初步體驗有機物質(zhì)的制取過程和特點(2)探究濃硫酸在生成乙酸乙酯反應中的作用(3)體驗通過實驗的方法獲取知識的過程 2.預習指導(1)實驗原理
乙酸和乙醇在催化劑存在的條件下加熱可以發(fā)生酯化反應生成乙酸乙酯。反應方程式為:,H+可以用作酯化反應的催化劑。由于該反應是可逆反應,為了提高乙酸乙酯的產(chǎn)量,必須盡量使化學反應向有利于生成乙酸乙酯的方向進行,所以乙酸乙酯的制備反應常選用濃硫酸做催化劑,濃硫酸除了做酯化反應的催化劑以外還具有吸水性,可以吸收酯化反應中生成的水,使化學平衡向生成物方向進行,更有利于乙酸乙酯的生成。酯化反應中起催化劑作用的濃硫酸量很少,一般只要使硫酸的質(zhì)量達到乙醇質(zhì)量的3%就可以,但在實際實驗中濃硫酸的用量往往比較多,就是要利用濃硫酸的吸水性。(2)實驗技能
①反應物的混合。加入試劑順序為乙醇→濃硫酸→乙酸。由于反應物中有濃硫酸,所以加入3 mL乙醇后要邊振蕩試管邊慢慢加入2 mL濃硫酸和2 mL乙酸,防止?jié)饬蛩崤c乙醇、乙酸混合時放出大量熱量,造成液體飛濺。濃硫酸不宜最后滴加,以免在滴加濃硫酸的過程中乙酸與乙醇過早發(fā)生反應。
②蒸餾操作。本實驗中,制取乙酸乙酯的裝置是一種邊反應,邊蒸餾的簡易裝置,加熱應緩慢,反應溫度不宜過高,溫度過高時會產(chǎn)生乙醚和亞硫酸等雜質(zhì),而且會使過多乙醇、乙酸未經(jīng)反應就脫離反應體系,降低乙酸乙酯的產(chǎn)率。
③分液操作。反應結束后用直尺測有機層厚度,然后將飽和碳酸鈉溶液和蒸出產(chǎn)物導入分液漏斗內(nèi)分液,取有機層回收。(3)實驗操作要點
①乙酸、乙醇、乙酸乙酯的沸點分別為117.9 ℃,78.5 ℃,77.1 ℃,而乙酸與乙醇反應的溫度實際上只有70~80 ℃,因此開始加熱時不要加熱到沸騰,先用酒精燈微熱(約70~80 ℃)3~5 min,使乙酸和乙醇充分反應。然后加熱使之微微沸騰,并持續(xù)一段時間,將乙酸乙酯蒸出,當加熱反應物的試管中液體剩下約1/3時停止加熱。
②本實驗裝置中,收集乙酸乙酯的試管中要預先放入飽和Na2CO3溶液,約占試管容積的1/3。飽和Na2CO3溶液的作用是:冷凝乙酸乙酯;吸收隨乙酸乙酯一起蒸發(fā)出來的乙酸和乙醇;乙酸乙酯在Na2CO3溶液中的溶解度比在水中更小,容易分層析出,便于分液。
③本實驗裝置中,導出乙酸乙酯的導氣管不要伸到飽和Na2CO3溶液中去,應在飽和Na2CO3溶液上方一點,防止由于加熱不均勻,造成Na2CO3溶液倒吸入加熱反應物的試管中。④“探究濃硫酸在生成乙酸乙酯反應中的作用”實驗中,每次實驗乙酸和乙醇取用的體積要相同,加熱的時間也要相同,這樣更有可比性。
⑤比較有、無濃硫酸存在條件下酯化反應的情況時,只取3 mL乙醇和2 mL乙酸加熱,用測量的有機層的厚度與乙酸乙酯制備中有機層的厚度比較就行,這樣可以節(jié)省時間。在相同的時間內(nèi),沒加濃硫酸的裝置幾乎沒有乙酸乙酯生成。這就證明了濃硫酸在酯化反應中起了催化劑的作用。
⑥比較“在氫離子含量相同的稀硫酸、濃硫酸作用下,酯化反應的快慢”,實驗中得到的有機層的厚度明顯比沒有濃硫酸存在時的厚度大,但是比有濃硫酸存在時得到的有機層的厚度要小,說明H+是酯化反應的催化劑,再結合濃硫酸的特性,可以推測濃硫酸在酯化反應中起了催化、吸水的作用。3.實驗要求
(1)飽和碳酸鈉溶液配制:按照室溫下的溶解度稱取一定質(zhì)量碳酸鈉,溶解在一定的水中配成飽和碳酸鈉溶液備用,由教師事先配制好供學生用。(2)由學生設計并畫出乙酸乙酯制取實驗的記錄表。參考實驗記錄表:
(3)由學生畫出設計實驗的記錄表。參考實驗記錄表
(4)在數(shù)據(jù)處理上要實事求是,不改動數(shù)據(jù)。4.建議與改進
(1)反應前在大試管中預先加入幾片干凈的碎瓷片,以防溶液暴沸。(2)為了更好地測量有機層的厚度,可預先向飽和碳酸鈉溶液中加入1滴酚酞試液。碳酸鈉溶液中加入酚酞后顯紅色,而上層為無色透明液體,現(xiàn)象非常明顯。
(3)本實驗最好使用冰醋酸和無水乙醇,盡量不用95%的乙醇,同時采用乙醇過量的辦法。(4)本實驗中的導氣管選用長一點的好,這樣可以 更好地冷凝生成物,減少乙酸乙酯的損失。為了減少 乙酸乙酯的損失,也可以作如圖2-2所示的改進:在 球形干燥管下端連接一短玻璃管,將其插入飽和碳酸 鈉溶液液面下2~3 cm處,這樣既可增加冷凝效果,又可洗滌乙酸乙酯,除去乙酸、乙醇、亞硫酸等雜質(zhì),同時又能防止由于加熱不均勻,造成Na2CO3溶液倒吸入加熱反應物的試管中。
(5)在“探究濃硫酸在生成乙酸乙酯反應中的作用”的實驗中,由于取用的液體較多,最好選用大一號的試管,以保證加熱實驗的安全。5.問題與討論
(1)物質(zhì)的量相等的乙酸和乙醇,不能全部轉(zhuǎn)化為乙酸乙酯,因為乙酸和乙醇的酯化反應是可逆反應,當反應達到平衡后,各組分的濃度保持不變,不改變影響化學平衡的條件,乙酸乙酯的含量不會增加。
(2)欲提高生成乙酸乙酯反應的限度,提高乙酸的轉(zhuǎn)化率,可以采取的措施有:增加乙醇的用量,使化學平衡向正反應方向移動,可以提高乙酸的利用率;增加濃硫酸的用量,利用濃硫酸吸水使化學平衡向正反應方向移動;加熱將生成的乙酸乙酯及時蒸出,通過減少生成物的濃度使化學平衡向正反應方向移動。
(3)在酯化實驗中,三種不同條件下酯化反應進行的快慢不同:沒有酸催化時,幾乎沒有乙酸乙酯生成;濃硫酸催化時生成的乙酸乙酯的量最多,形成相同厚度的有機層時間最短;稀硫酸或稀鹽酸催化時,生成少量的乙酸乙酯,形成相同厚度的有機層時間較長,說明濃硫酸在反應
中起了催化劑、吸水劑的作用,而稀硫酸、稀鹽酸等無機酸僅起了催化劑的作用,沒有促進化學平衡向酯化反應方向移動的作用。由于酯化反應為可逆反應,而稀硫酸、稀鹽酸等無機酸催化酯化反應的效果較濃硫酸差,因此探索乙酸乙酯發(fā)生水解反應時,不利于酯化反應的稀無機酸催化劑有利于酯的水解。因此,乙酸乙酯的水解用稀無機酸的催化效果比用濃硫酸的效果好;同時由于乙酸乙酯水解生成了乙酸:,如果用無機堿催化乙酸乙酯的水解,會使堿與生成的酸反應,降低生成物乙酸的濃度,從而使化學平衡更容易向水解的方向移動,所以,乙酸乙酯水解的適宜條件為無機酸或無機堿催化,最佳
圖2-2 制取乙酸乙酯簡易裝置的改進 條件是用無機堿催化乙酸乙酯水解。6.拓展實驗
(1)廚房中制膠水
該實驗是利用了酪蛋白的性質(zhì):酪蛋白不溶于水、酒精及有機溶劑,但溶于堿溶液。在牛奶中酪蛋白約占牛乳總蛋白的80%,室溫20 ℃加酸調(diào)節(jié)脫脂乳的pH值至4.6時酪蛋白就會沉淀,pH升高酪蛋白又會溶解。本實驗加醋酸就是為了使酪蛋白沉淀,過濾得到酪蛋白加NaHCO3使pH升高成膠水狀。本實驗要制得黏合效果好的膠水需注意以下幾點:
①最好用白醋,這樣制得的膠水為白色黏稠狀。②最好用脫脂奶,普通牛奶中有脂類物質(zhì),如果用普通牛奶加醋酸,后面過濾的時間較長,而且制得的膠水黏合效果不好。③加小蘇打不宜多,否則制得的膠水中小蘇打顆粒多。(2)自制肥皂
本實驗可以選用植物油(如花生油、橄欖油、色拉油等),也可以選用豬脂肪加熱提煉出來的油脂,具體視原料是否易得、價格是否便宜來決定。
肥皂可按下面方法制取:
稱取4~5 g豬油(或8~10 mL植物油),加入10 mL乙醇、5 mL水、2~3 g NaOH固體,放入蒸發(fā)皿中加熱約5~10 min(期間用玻璃棒取出幾滴試樣放在試管里,加入4~5 mL水,把試管浸在熱水浴中或放在火焰上加熱,并不斷振蕩。如果混合物完全溶解,沒有油滴分出,表示皂化已達完全,若還有油滴,需繼續(xù)加熱至沒有油滴分出),將蒸發(fā)皿放在冷水中水浴冷卻,加25 mL飽和NaCl溶液鹽析,肥皂因發(fā)生凝聚而從混合液中析出,并浮在表面,將混合物倒入燒杯,用紗布濾出固態(tài)物質(zhì)擠干,壓成條狀晾干即可。
注意:油脂不溶于堿,反應很慢。為了加速皂化的進程,一般都用酒精溶液。酒精既能溶解堿,又能溶解油脂,是油脂和NaOH的共同溶劑,能使反應物融為均一的液體,使皂化反應在均勻的系統(tǒng)中進行并且反應速率加快。NaCl的用量要適中。用量少時,鹽析不充分;用量太多時,NaCl混入肥皂中,影響肥皂的固化。
(第三課時)
1.實驗目標
以制備Al(OH)3實驗為例,體驗制備實驗的設計思路、制備條件的選擇;學習利用實驗室或自然界易得原料設計、制備所需物質(zhì),培養(yǎng)自主設計實驗的能力。2.預習指導(1)實驗原理
氫氧化鋁是典型的兩性氫氧化物,既能與強酸反應又能與強堿反應,反應方程式是:Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O;Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O。鋁和鋁的化合物都可以用來制取氫氧化鋁
用較純凈的鋁屑制取氫氧化鋁有多種方案: 方案一:涉及的反應:
;(或)
方案二:涉及的反應:
;(或)。
方案三:涉及的反應:
; ;
從以上三種方案的試劑用量來看,方案三制備1 mol Al(OH)3需3/4mol H+和3/4 mol OH-,酸與堿的用量少,是最佳方案。
如果選用含Al3+的物質(zhì)如明礬、Al2(SO4)3等為原料制取氫氧化鋁,則可以選用以下方案:或,但是由于氫氧化鋁是典型的兩性氫氧化物,與強堿會發(fā)生反應:,因此選用強堿不好控制,選用弱堿較為理想。
如果選用純凈的氧化鋁為原料,可直接用強酸溶解1份氧化鋁,用強堿溶解3份氧化鋁,然后混合兩種溶液,利用鹽類水解制備氫氧化鋁,與由鋁制備氫氧化鋁類似,但在實驗室該方法效果不理想。(2)實驗技能
①本實驗無論采用哪種方法制取氫氧化鋁,都要用到過濾操作。提醒學生過濾操作注意事項:過濾時濾紙應大小合適,在漏斗中濾紙的邊緣應比漏斗的口稍低,用水濕潤濾紙,使濾紙緊貼漏斗的內(nèi)壁,中間不留氣泡,漏斗放置在漏斗架上,調(diào)整好高度,使下端緊貼燒杯內(nèi)壁,下端斜面向外。向漏斗中加入液體須用玻璃棒引流,玻璃棒的下端輕靠在三層濾紙的一邊。漏斗中的液體液面要低于濾紙邊緣等等。
②復習沉淀洗滌操作。本次實驗得到的氫氧化鋁需要用熱蒸餾水洗滌。洗滌方法:溶液過濾完后,滴加少量熱蒸餾水,洗滌原燒杯壁和玻璃棒,再將此溶液倒入漏斗中。待洗滌液過濾完后,再滴加少量熱蒸餾水,沖洗濾紙和沉淀。
③復習一定物質(zhì)的量濃度的氫氧化鈉溶液和稀硫酸溶液的配制。本實驗中學生如果以鋁為原料制取氫氧化鋁,需要用到氫氧化鈉溶液和稀硫酸溶液,要求學生事先用容量瓶配好所需濃度的溶液。
④掌握測定pH的方法。將pH放在玻璃片或表面皿上,用玻璃棒蘸取溶液點在pH試紙的中部,與標準色卡對比。(3)實驗操作要點
①選用的鋁屑需要先除表面上的氧化膜。方法是:在燒杯中加入約50 mL稀NaOH溶液,再放入足量的鋁屑。給溶液稍加熱,1~2 min后用傾析法倒出稀NaOH溶液,用蒸餾水把鋁屑沖洗干凈,干燥。稱量鋁屑的質(zhì)量,將鋁屑分為等質(zhì)量的四份,備用。
②在盛有1份鋁的燒杯中加適量稀硫酸,使鋁屑反應至不再有氣泡時趁熱過濾;在盛有3份鋁的燒杯中加入適量濃NaOH溶液,使鋁屑反應至不再有氣泡時趁熱過濾,然后將兩次過濾得到的濾液倒在一起反應。
③洗滌沉淀應用熱蒸餾水洗滌,反復操作,至溶液的pH為7~8為宜,這樣可以最大限度增加雜質(zhì)的溶解度,制得較純的Al(OH)3。
④如果時間允許,可以用晾干的辦法干燥Al(OH)3。由于Al(OH)3受熱分解溫度在300 ℃左右,有條件的學校也可以采用低溫烘干的辦法。3.實驗要求
(1)由學生根據(jù)廉價、易得等原則選擇原料,確定反應原理;設計可能的反應路徑與實驗方案,從方法是否簡單、經(jīng)濟與安全等方面進行分析和比較,從中選出最佳方案,根據(jù)原料特點或最后產(chǎn)物選擇合適分離、提純的方法;列出所需儀器與試劑,寫出實驗步驟;根據(jù)實驗的特點,設計實驗裝置,畫出實驗裝置圖。
(2)由學生配制實驗所需的溶液,如配制一定物質(zhì)的量濃度的氫氧化鈉溶液和稀硫酸溶液,NaOH溶液的濃度大一點好
(3)如實記錄數(shù)據(jù),計算出Al(OH)3的產(chǎn)率。參考實驗記錄整理與分析表:
(4)評價該實驗主要考慮以下方面:本實驗原料獲取情況(廉價、易得),實驗方案是否為本實驗的最佳方案,所需試劑是否經(jīng)濟,分離提純是否方便,操作是否正確,產(chǎn)率的高低等。4.建議與改進
(1)由于本實驗是自主的開放型實驗,建議在實驗之前先組織學生進行討論,讓學生比較自己選定的原料和實驗方案的優(yōu)劣,選出幾種符合教學實際情況的方案,分成幾個小組。有的學生選擇的原料雖然容易獲得,方案可能也比較完善,但是實際操作時不一定能在兩個課時完成,或?qū)嶒炇也荒芴峁┧璧臈l件,不符合學生實驗的實際情況。如果完全放開由學生發(fā)揮,教師可能無法控制而導致混亂,實際效果不一定好。
(2)建議不要選擇Al2O3為原料制取氫氧化鋁,因為實驗室中的Al2O3很難在稀硫酸和稀NaOH溶液中溶解。教師最好在學生討論后演示Al2O3與酸、堿反應的情況。
(3)可能會有相當一部分學生選擇以鋁為原料制取氫氧化鋁,但是學生不一定能聯(lián)想到Al3+與AlO2-的雙水解促進反應,故教師應在講課時充分利用教材第二個實踐活動“AlCl3與NaOH反應”,將該知識點告知學生,給學生提示。
(4)學生選擇以鋁為原料制取氫氧化鋁,從理論上各需H+、OH-3/4 mol,但實際操作中H+、OH-各3/4 mol不能將鋁恰好完全溶解。建議加入稍過量的酸和堿,盡量使過量的H+和OH-的物質(zhì)的量相等,但不要過量太多。過濾掉雜質(zhì)后將溶液混合,完全反應后再過濾。
(5)由于生成的氫氧化鋁是膠狀沉淀,過濾較慢,為加快過濾速度,可以選用孔隙大的快速濾紙過濾。5.問題與討論
(1)原料的選擇以原料是否易得,價格是否便宜為原則,可按學生所選原料的來源歸類。(2)制備方案遵循的原則是原料廉價,原理綠色,條件優(yōu)化,儀器、操作簡單,分離方便,實驗室容易提供所需的條件。學生可對照以上標準找出自己設計中的優(yōu)點和缺點。(3)判斷產(chǎn)物是否為Al(OH)3的辦法是:
一、取產(chǎn)物少許放在蒸發(fā)皿里加熱,白色膠狀固體分解成白色粉末,有水蒸氣出現(xiàn)。
二、另取產(chǎn)物少許,分成兩份,一份滴加氫氧化鈉溶液,另一份滴加稀硫酸,沉淀都溶解,說明制得的產(chǎn)品為氫氧化鋁。6.拓展實驗(1)利用廢銅屑制備硫酸銅
選用的廢銅屑如果比較細小,可放到石棉網(wǎng)上加熱,當固體完全變黑后放入稀硫酸中溶解。如果選用的是銅片或廢銅絲可直接在酒精燈外焰上灼燒(不可靠近內(nèi)焰,特別注意不要靠近燈芯),當固體完全變黑后溶解在稀硫酸中。可用Cu(OH)2CO3調(diào)節(jié)溶液的pH=3。要趁熱過濾除去Fe(OH)3,將濾液小火加熱到液面有晶膜時冷卻結晶,過濾得CuSO4·5H2O。如果要制無水CuSO4,將晶體放入坩堝,小心加熱(不能大火加熱,否則CuSO4分解),藍色晶體全部變白后轉(zhuǎn)入干燥器內(nèi)冷卻,稱重;然后再加熱、冷卻稱重,兩次質(zhì)量差小于0.1 g即得無水CuSO4。(2)制金屬鍍件
本實驗不能只用ZnCl2溶液,否則電解時陰極會同時析出氫氣;鍍件表面要進行去油、去銹處理;電源的電壓也會直接影響電鍍結果的好壞,合適的電壓為1.5~2伏,不宜過高。具體步驟為:
先將鍍件放入1 mol/L的NaOH溶液中加熱去油,再用20%稀鹽酸洗,然后用清水洗凈(清洗要快,防止鍍件表面氧化),將兩電極間隔5 cm垂直放入電鍍槽,用2伏低壓直流電源或一節(jié)1.5伏干電池(1號電池或5號電池均可)通電5~10分鐘,鍍層呈現(xiàn)淺灰色,取出鍍件放入鈍化液鈍化。
電鍍液的配制方法:在1 000 mL的大燒杯中加入約800 mL 60~70 ℃沸騰后的水,加入約250 g NH4Cl,35 g ZnCl2攪拌溶解,加入約20 g硼酸,2 g硫脲,2 g聚乙二醇,攪拌溶解,加入3~4滴洗滌劑,用沸騰后的水稀釋到1 000 mL。
鈍化液的配制方法:稱取250 g CrO3溶于700 mL水中,緩緩加入15 mL濃硫酸,再加入120 mL濃硝酸,加水稀釋至1 000 mL。
第二篇:高中化學方程式-常見物質(zhì)的制備
高一化學必修1NO.1化學方程式練習一
一.書寫化學方程式
1.鎂的工業(yè)制法:
2.鋁的工業(yè)制法:
3.鈉的工業(yè)制法:
4.工業(yè)煉鐵:
5.單晶硅的工業(yè)制法:
6.工業(yè)制取硝酸的方法:
7.工業(yè)制取硫酸的方法:
8.實驗室制取氯氣:
9.氯堿工業(yè):
10.制備氫氧化鋁:
二.書寫離子方程式
1.氯離子的檢驗:
2.硫酸根離子的檢驗
3.氨根離子的檢驗:
4.氯氣使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{:
5.亞鐵離子和鐵離子的相互轉(zhuǎn)化:
第三篇:物質(zhì)的制備教學設計第二課時
物質(zhì)的制備教學設計
第二課時
一、教學目標
知識與技能目標
掌握制備物質(zhì)的一般過程;會設計物質(zhì)制備實的驗方案。
過程與方法目標
通過具體的制備實例,總結歸納出制備物質(zhì)的思路與方法。
情感態(tài)度價值觀目標
通過物質(zhì)制備實驗方案的設計,體會制備物質(zhì)的思想和實踐簡單物質(zhì)的制備,建立與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、日常生活和科學研究密切相關的觀念;由物質(zhì)的制備實驗,聯(lián)系元素化合物知識初步形成整體統(tǒng)一的認識。
二、教學方法
演示實驗、歸納總結、知識延伸
三、教學重點
物質(zhì)制備實驗方案的設計
四、教學難點
物質(zhì)制備實驗方案的設計以及方案的優(yōu)化
五、教學過程
【引入】通過上節(jié)課的學習我們已經(jīng)了解了制備物質(zhì)的一般的方法。在選擇原料的時候除了選擇自然界中原有的物質(zhì),還可以選擇一些廢棄物。這樣做既減少了環(huán)境污染又變廢為寶。這節(jié)課我們就具體直觀的來了解一下上節(jié)課所學習的內(nèi)容。
【師】通過有機化學的學習我們知道泡沫塑料的主要成分是聚苯乙烯,聚苯乙烯與汽油、煤油等燃料油具有相同的元素組成。他們的區(qū)別在哪里呢?
【生】烴類所含的C的個數(shù)不同。
【師】正確。聚苯乙烯是長鏈烴,相對分子質(zhì)量很大;汽油是含C3-C5的液態(tài)烴類混合物,煤油是含C11-C16的液態(tài)烴類混合物。但是如果選擇適當?shù)拇呋瘎┖蜏囟龋梢允古菽芰辖到猓撮L鏈烴斷裂位短鏈烴,得到汽油和燃氣。
【演示實驗】老師已經(jīng)將一種泡沫塑料在酒精燈上熔成了顆粒。將其放入試管中,加入少量氯化鋁作為催化劑。如圖所示連接好儀器裝置,加熱泡沫塑料。注意觀察實驗現(xiàn)象。并記錄在實驗記錄表上。
【生】加熱泡沫塑料時,試管內(nèi)先出現(xiàn)白色煙霧,過一段時間后會發(fā)現(xiàn)試管內(nèi)的泡沫塑料變粘稠,顏色變成紅棕色,同時有紅棕色煙霧產(chǎn)生;繼續(xù)加熱一段時間后在U形管內(nèi)出現(xiàn)冷凝液體產(chǎn)物,冷凝產(chǎn)物為紅棕色液體;一段時間后有氣泡產(chǎn)生,當有連續(xù)的氣泡產(chǎn)生時,點燃氣體,火焰明亮。實驗停止后在U形管內(nèi)液體有芳香氣味,向其中滴加酸性高錳酸鉀溶液,高錳酸鉀溶液褪色。導管口有氣泡放出。
【師】泡沫塑料在自然界中很難降解,而催化降解廢泡沫塑料不但可以消除白色污染,有利環(huán)境保護,還可以變廢為寶。通過這個實驗九更加說明了在制備實驗中,原料的選擇除了選用自然界中原有的物質(zhì)之外,一些廢棄物也可以成為制備物質(zhì)的原料。
【過渡】原料確定以后,應該根據(jù)原料性質(zhì)、設備條件等設計反應路徑。大家想一下用銅和濃硝酸、稀硝酸制備硝酸銅,可以有哪幾種實驗方案。
【生1】銅 +濃硝酸
【生2】銅 +稀硝酸
【生3】銅 +氧→氧化銅;氧化銅 +硝酸→硝酸銅
【師】前兩種方法都會產(chǎn)生污染大氣的氣體,第三種方法不會產(chǎn)生污染的氣體。如果制備相同數(shù)量的硝酸銅,三個方案中所需硝酸的物質(zhì)的量之比是4:8/3:2.那么也就是說硝酸的利用率最高,通過對比,我們知道哪種方案最好?
【生】第三種方案。
【師】也就是說我們已經(jīng)確定了反應路徑。下面就可以開始實驗了,但是實驗條件的選擇也是非常重要的。請同學閱讀教材完成下面一個小實驗。
【學生實驗】向盛有2 mL 0.5 mol/L AlCl3溶液的試管中逐滴加入2 mL 0.5 mol/L NaOH溶液。
【師】注意是逐滴滴加,一邊滴加一邊不停地震蕩。注意觀察實驗現(xiàn)象
【生】出現(xiàn)白色沉淀,沉淀逐漸增多。
【師】向另一支盛有2 mL 0.5 mol/L NaOH溶液的試管中逐滴加入2 mL 0.5 mol/L AlCl3溶液。
【生】滴加NaOH溶液后出現(xiàn)沉淀,又迅速溶解,持續(xù)一段時間后再滴加NaOH溶液出現(xiàn)沉淀,沉淀不再溶解,繼續(xù)滴加NaOH溶液直到沉淀不再增加,沉淀量同上次實驗大致相同。
【師】請兩位同學把發(fā)生的化學反應的方程式寫出來。【生】,【師】該實驗不但使學生了解了操作方法的不同對物質(zhì)制備的影響。綜上所述,在設計物質(zhì)制備的實驗方案時,要優(yōu)化流程中的每一個具體環(huán)節(jié),我們遵循的優(yōu)化原則是:原料廉價,原料綠色,條件優(yōu)化,儀器簡單,分離方便。
【知識拓展】現(xiàn)代化學里有一種制備方法是組合化學。
第四篇:高中化學有色物質(zhì)總結
1.單質(zhì) 化學式 顏色 化學式 顏色 化學式 顏色 Cu 紫紅 Au 黃 S 黃 B 黃或黑 F2 淡黃綠 C(石墨)黑 Cl2 黃 Br2 紅棕 C(金剛石)無 Si 灰黑 I2 紫黑 P 白、黃、紅棕 2.氧化物 化學式 顏色 化學式 顏色 化學式 顏色 NO2 棕紅 ClO2 黃 Na2O2 淺黃 K2O 黃 Pb3O4 紅 MnO 綠 化學式 顏色 化學式 顏色 化學式 顏色 CuO 黑 MnO2 黑 Ag2O 棕黑 FeO 黑 ZnO 白 Fe3O4 黑 Hg2O 黑 Fe2O3 紅棕 HgO 紅或黃 Cu2O 紅 3.氧化物的水化物 化學式 顏色 化學式 顏色 化學式 顏色 Fe(OH)3 紅褐 HNO2溶液 亮藍 CU(OH)2 藍 4.鹽 化學式 顏色 化學式 顏色 化學式 顏色 CuFeS2 黃 ZnS 白 Ag2S 黑 FeS 黑棕 FeS2 黃 Sb2S3 黑或橙紅 HgS 紅 PbS 黑 CuS 黑 Cu2S 黑 FeCl3·6H2O 棕黃 FeSO4 9H20 藍綠 Fe2(SO4)3 9H2O 棕黃 Fe3C 灰 FeCO3 灰 Ag2CO3 黃 Ag3PO4 黃 CuCl2 棕黃 AgF 黃 CuCl2 7H2O 藍綠 AgCl 白 CuSO4 白 AgBr 淺黃 CuSO4 5H2O 藍 AgI 黃 Cu2(OH2)CO3 暗綠 5.鹽溶液中離子特色: 化學式 顏色 化學式 顏色 化學式 顏色 Cu2+ 藍 MnO4-紫紅 [CuCl4]2-黃 Cr2O72-橙紅 Fe2+ 淺綠 Fe3+ 棕黃 6.非金屬互化物 物質(zhì) 顏色 物質(zhì) 顏色 物質(zhì) 顏色 氯水 黃綠 溴水 黃-橙 碘水 黃褐 溴的有機溶液 橙紅-紅棕 I2的有機溶液 紫紅 7.其它:蛋白質(zhì)遇濃 變黃、遇淀粉變藍、TNT 淡黃、遇酚酞溶液變紫
第五篇:第二單元 物質(zhì)的變化復習題
第二單元
物質(zhì)的變化
班級
姓名
一、填空題:
1.我們周圍的世界是由(物質(zhì))構成的,像聲音、光、電都是物質(zhì)。物質(zhì)是在不斷(變化)的。實際存在的東西都是(物質(zhì))的。
2.物質(zhì)的變化各不相同,是有(快)有(慢)的,有些變化只改變了物質(zhì)的(狀態(tài))、(形狀)、(大小)等,沒有產(chǎn)生新的不同于原來的物質(zhì),我們把這類變化稱為(物理變化),有些變化產(chǎn)生了(新的物質(zhì)),我們把有新物質(zhì)生成的變化稱為(化學變化)。
淀粉遇到碘酒顏色會發(fā)生(化學)變化,產(chǎn)生了一種(藍)色的新物質(zhì)。利用這一特性可以檢驗食物中是否含有(淀粉)。
5.我們周圍世界物質(zhì)的變化一般分成兩類,即(物理變化)和(化學變化)。化學變化伴隨的現(xiàn)象很多,最重要的特征是(產(chǎn)生了新物質(zhì))。
6.物質(zhì)發(fā)生化學變化過程,往往伴隨產(chǎn)生種種現(xiàn)象,如(改變顏色)、(發(fā)光發(fā)熱)、(產(chǎn)生氣體)、(產(chǎn)生沉淀物)等。
7.通過觀察比較鐵片和鐵銹,我發(fā)現(xiàn)鐵銹是(紅褐色)、(有空隙)、(沒有光澤)、(不導電)、(不能被磁鐵吸引)、(粗糙)等。
二、簡答題
1.什么叫物理變化?什么叫化學變化?
答:⑴有些變化只改變了物質(zhì)的狀態(tài)、形狀、大小等,沒有產(chǎn)生新的不同于原來的物質(zhì),我們把這類變化稱為物理變化
。⑵有些變化產(chǎn)生了新的物質(zhì),我們把有新物質(zhì)生成的變化稱為化學變化。
2.化學變化伴隨著哪些現(xiàn)象發(fā)生?
答:化學變化伴隨的現(xiàn)象有:⑴改變顏色、⑵發(fā)光發(fā)熱、⑶產(chǎn)生氣體、⑷產(chǎn)生沉淀物。
3.用什么方法可以檢驗食物中是否含有淀粉?、答:利用淀粉和碘酒反應時顏色會發(fā)生變化這一特性,我們可以來檢驗一些食物中是否含有淀粉。
4.生活中,人們怎樣防止鐵生銹、減緩鐵生銹的速度?常用哪些方法?
答:生活中,人們把鐵和水、空氣隔絕開防止鐵生銹、減緩鐵生銹的速度。常用方法:(1)制成合金;(2)鐵制品表面涂防護層;(3)保持鐵制品表面干燥(4)電鍍。
三、實驗題
1、白糖加熱變化實驗
加熱前
加熱后的變化
白糖
白色固體顆粒
固體白糖先化成液體白糖,繼續(xù)加熱顏色逐漸加深,直至炭化,聞到焦味,甚至燃燒。
結論
白糖加熱過程中先發(fā)生物理變化,然后發(fā)生了化學變化。
2、小蘇打和白醋混合實驗
(1)、小蘇打與白醋混全前的特點是什么?
小蘇打的特點
白色粉末、無味、溶于水、受熱易分解
白醋的特點
無色、有刺激性酸味的液體
(2)取一只玻璃杯,倒入(三)匙醋,然后小心地倒入(一)匙小蘇打。我們會聽到(嗤嗤的響聲),看到(冒氣泡),說明(有氣體產(chǎn)生)。
(3)蓋上一塊玻璃片。用手觸摸玻璃壁外壁,感覺(有點涼)。
(4)將燃燒的細木條伸進玻璃杯中,看到(火焰熄滅)。把玻璃杯中的氣體倒在蠟燭的火焰上,會看到蠟燭的(火焰熄滅),說明產(chǎn)生的氣體可以(滅火)。
(5)杯中的液體是(醋酸鈉)。
結論:小蘇打和白醋混合后產(chǎn)生了新物質(zhì)——(二氧化碳),這個變化是(化學變化)。
3、請設計一個實驗,驗證馬鈴薯中是束含有淀粉。
提供的材料有:水果刀、滴管、碘酒。
2、方法:首先用水果刀將一新鮮的馬鈴薯切開,再用滴管將碘酒滴在馬鈴薯的切開面上。仔細觀察切開面上出現(xiàn)的現(xiàn)象,并記錄現(xiàn)象,最后分析現(xiàn)象,得出結論。
(1)缺少的材料是什么?
(2)觀察到什么現(xiàn)象?
答:
馬鈴薯
答:
馬鈴薯的切面
變成藍色
(3)得出的結論是什么?
答:
馬鈴薯中含有淀粉。
4、鐵釘生銹實驗
研究的問題:
鐵生銹與空氣有關嗎?
我們的假設:鐵生銹與空氣有關。
實驗材料:3個盤子、3枚鐵釘、水、菜油。
實驗方法:1、用同樣大小的盤子,其中兩個分別裝上水、菜油。2、把一枚鐵釘放在空盤子中與空氣接觸,另一枚鐵釘完全浸沒在菜油里,還有一枚鐵釘一半放在水里。
實驗現(xiàn)象:鐵釘在空盤子中有點生銹,在油盤子中沒有變化,在水盤子中銹更多。
實驗結論(結果):鐵生銹與水和空氣有關。
原因分析:空氣中有水分,水中也有空氣,鐵釘在空盤子和水盤子中都生銹了,所以鐵生銹與水和空氣有關。
4、鐵釘生銹觀察記錄表
放置位置
空氣中
潮濕處
水中
鹽水中
生銹速度
很慢
較快
快
最快
結論
鐵生銹不僅與水和空氣有關,而且與水中是否含鹽有關。
5.硫酸銅溶液也鐵釘?shù)姆磻?/p>
(1)配制一杯硫酸銅溶液,用鑷子夾住鐵釘并將其一部分浸入硫酸銅溶液中,會看到浸入溶液的鐵釘表面有(紅色)的物質(zhì)附著。
(2)過一會兒,取出鐵釘,我們又觀察到(淺藍色的)硫酸銅溶液會逐漸(變淺),放置在空氣中一段時間后溶液逐漸變成(紅褐色)。
結論:硫酸銅溶液與鐵釘?shù)姆磻腔瘜W變化。
四、判斷題
1.自然界中的物質(zhì)都在變化著,它們的變化速度各不一樣。(√)
2.二氧化碳氣體能使燃著的火焰熄滅。(√)
3.利用淀粉和碘酒反應時候,顏色會發(fā)生變化這一特性可以檢驗一些食物中是否含有淀粉。(√)
4.我們能直接或間接觀察到的實際存在的東西都是物質(zhì)。(√)
5.觀察到“沒有明顯變化”跟觀察到“明顯變化”的現(xiàn)象同等重要。(√)
6.把易拉罐壓扁,它的形狀發(fā)生了變化,這種變化是化學變化。()
7.小蘇打和白醋混合后會產(chǎn)生一種氣體,這種變化是物理變化.()
8.小蘇打和白醋混合后有氣體產(chǎn)生,將收集到的氣體倒在燃燒的火焰上,火焰會熄滅。(√)
9.物質(zhì)的物理變化會產(chǎn)生新的物質(zhì),物質(zhì)的化學變化不會產(chǎn)生新的物質(zhì)。()
10.化學變化最重要的特點是有新物質(zhì)產(chǎn)生。(√)
11.加熱白糖的過程中只發(fā)生了物理變化.()
五、選擇題
1.以下物質(zhì)的變化,判斷正確的是(C)
A、硫酸銅溶液與鐵釘?shù)姆磻俏锢碜兓?/p>
B、把易拉罐壓扁發(fā)生了化學變化
C、美麗的煙花在空中爆炸發(fā)生了化學變化。
2.將一張紙燃燒和把一張紙撕碎作比較分析,正確的是(B)。
A、前者沒有產(chǎn)生新物質(zhì),后者產(chǎn)生了新物質(zhì)
B、前者發(fā)生的是物理變化,后者發(fā)生的是化學變化
C、前者發(fā)生的是化學變化,后者發(fā)生的是物理變化
3.加熱白糖的整個變化過程中(C)
A、只有物理變化
B、只有化學變化
C、兩種變化都有
4、下列變化有新物質(zhì)生成的是(B)
A、混合沙和石子
B、饅頭發(fā)霉
C、木材做家具
5、下列變化不屬于化學變化的是(A)
A、滴水成冰
B、食物變質(zhì)
C、蠟燭燃燒
6、慢慢咀嚼米飯會感覺到甜味,這是因為為飯含有(B)
A、脂肪
B、淀粉
C、維生素
7、把點燃的細木條伸進小蘇打和白醋混合后的杯中,火焰會(A)
A、熄滅
B、燃燒得更旺
C、沒有變化
8、下列物質(zhì)中,含有淀粉的是(B)
A、菠菜
B、土豆
C、豬肉
9.將一張紙燃燒和把一張紙撕碎作比較,正確的是(C).A.前者沒有產(chǎn)生新物質(zhì),后者產(chǎn)生了新物質(zhì)。
B、前者發(fā)生物理變化,后者發(fā)生的是化學變化。C、前者發(fā)生化學變化,后者發(fā)生的是物理變化。
10、將燃燒的細木條伸進裝有二氧化碳氣體的玻璃杯中,木條會(B)。
A沒有什么變化
B、熄滅
C、燃燒得更旺
11.將碘酒滴在下列物質(zhì)中,能呈現(xiàn)藍色的是(C)
A、雞蛋清
B、葡萄糖
C。面包
12.下列幾組食物,都含有淀粉的是(C)
A、花菜、蘿卜、菠菜
B、胡蘿卜、番茄、米飯
C、玉米、小麥、土豆
13.下列物質(zhì)的變化,不是化學變化的是(A)
A、白糖在冷水中溶解
B、鐵釘生銹
C、小蘇打與白醋的混合14.在下列變化中,(B)是物理變化。
A、把易拉罐壓扁
B、火柴燃燒、C、鐵釘生銹
15.小蘇打與白醋的混合后,產(chǎn)生的氣體是(B)
A、氧氣
B、二氧化碳
C、一氧化碳
16.把一顆鐵釘(B),最容易生銹。
A完全浸沒在菜油中,B、一半放在水中
C、放在空盤子中