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1、第六单元 化学实验方案的设计,第一节 制备实验方案的设计,要求理解和掌握好各类有机物之间的相互转化关系，充分利用这种关系，寻找有机物制备的合理途径。,物 质 制 备,无机物制备,有机物 制备,要求有牢固的元素化合物知识和较熟练的实验技能,练习：,C,A、C,C,一般原则：,1、原理正确 条件合适 2、药品易得 价格经济 3、产物纯净 产率要高 4、装置简单 步骤应少 5、操作方便 安全可控,一、以铝屑为原料制备Al(OH)3实验方法的选择,制备实验方案制定的一般思路,Al,Al(OH)3,二、实验方案设计的完成,1、实验原理的设计,2Al+3H2SO4 = Al2（SO4）3+3H2 2Al+
2、2NaOH+2H2O = 2NaAlO2+3H2 Al2（SO4）3+6NaAlO2+12H2O = 8Al（OH）3 +3Na2SO4,2、实验步骤的设计,（1）用托盘天平称取一定量的纯净的铝屑，并将其分做四等份。 （2）往烧杯1中加入一份铝屑，再加入适量稀硫酸，使铝屑反应完全。 （3）往烧杯2中加入三份铝屑，再加入适量浓NaOH溶液，使铝屑反应完全。,（4）将烧杯1和烧杯2溶液混合，一会儿后将此混合液过滤。 （5）将步骤（4）中的滤渣转移到另一烧杯中，用蒸馏水洗涤2-3次，再过滤，再洗涤，将洗涤液用PH试纸检测至中性为止. （6）将步骤（5）中的滤渣干燥后称量。即为所得Al（OH）3 固体
3、。,2、实验步骤的设计,4、实验用品的选择,5、实验方案的完成： 实验名称 实验目的 实验原理 实验用品 实验步骤 实验现象与记录 实验结果的处理,3、问题与讨论设计,气体的实验室制法,O2、H2、CO2、Cl2、SO2、H2S、NH3、NO、NO2、C2H4、C2H2,内容要求：, 掌握常见气体实验室制法，包括所用试剂、仪器、反应原理、净化与干燥、收集方法、检验方法以及尾气的吸收。,一、装置气密性的检验,1.一般方法（加热法）：把导气管一端浸入水中，用手握气体发生装置或将其微热，如果导管口有气泡冒出；气体发生装置冷却后，会在导管中上升一段水柱，说明装置不漏气 。,2.特殊方法（注水法）：使用
4、长颈漏斗的气体发生装置，需关闭导气管出口，然后从漏斗中加水，若液面可以稳定在某一高度不再下降，则说明气密性良好，若液面一直下降，则表明装置漏气。,3.检验组合装置的方法（分段检验法）：可利用加热法和注水法对装置进行分段检查，最后判断整套装置气密性是否良好。,（1）打开活塞； （2）给A中加水将长颈漏斗下端封住； （3）微热烧瓶B，观察E烧杯中冒气泡，且A中漏斗颈水面上升，说明整体装置不漏气。,根据反应物质的状态和反应条件,2、气体发生装置的基本类型:,A、固体反应物（加热）,C、固（液）液反应物（加热）,1、气体发生装置的设计原则：,B、固液反应物（不加热）,二、气体发生装置的选择：,试管 导
5、管 酒精灯 铁架台,注意事项： （1）试管口应略向下倾斜 （2）试管夹夹在试管的中上部 （3）药品应平铺于试管底部 （4）导管不宜伸入试管过长 （5）实验开始时先检验装置的 气密性 （6）加热时，先预热且应用外 焰加热,A、固体反应物（加热）,该装置可用于制备O2、NH3和CH4,启普 发生器,简易 装置,注意事项： (1)启普发生器只适用于块状固体与液体在不加热条件下制取难溶于水的气体如CO2、H2S、H2(不可用于制C2H2),(2)简易装置则适用于固体与液体在不加热下制取气的反应，且气体不易溶于水,(3)操作时应注意： a.检验装置的气密性 b.长颈漏斗插入液面以下 c.制H2S时应在通
6、风橱中, H2S剧毒,B、固液反应物 （不加热）,可用于制备H2、O2、H2S、NO2和C2H2,注意事项： （1）检验装置的气密性 （2）加热时要预热，受热均匀 （3）加热易暴沸的混合物时要 加碎石，防暴沸 （4）制乙烯时浓硫酸与乙醇可先混合，故不必用分液漏斗，换成温度计控制反应温度,C、固（液）液反应物（加热）,液体- 分液漏斗 固体- 圆底烧瓶 石棉网,可用于制备Cl2、HCl和C2H4,三、气体的净化、收集、冷凝处理,1、气体的净化和干燥,（1）净化： 除去气体中的杂质但又不能和该气体反应； 除去气体中的杂质和水蒸气且又不引入新的杂质。,洗气瓶 进气管应“长进 短出”,干燥管 应大口方
7、向进 气，小口方向 出气,液体试剂,固体试剂,固体试剂需加热,酸、碱性 据气体的 氧化、还原性,1、选择原则 气体在被干燥的过程中要不能被减少 不要引入新的杂质。,2、选择方法,干燥剂,选择,干燥剂状态,干燥装置,（2）干燥：,酸性干燥剂 （如：浓硫酸、P2O5、硅胶等）不能用来干燥 碱性气体，如NH3；硅胶不能干燥极性分子,碱性干燥剂 (如碱石灰、生石灰、固体 NaOH 等)不能 用来干燥酸性气体，如 Cl2；,有氧化性的干燥剂 （如浓硫酸）不能干燥有还原性气体， 如H2S、HI、HBr等。,3、常见干燥剂,中性干燥剂 （CaCl2）不能用来干燥 NH3 和 C2H5OH, ,浓硫酸,无水C
8、aCl2,碱石灰,H2,O2,Cl2,SO2, CO,N2,CH4,O2,Cl2,HCl,SO2, H2, CO,N2,CH4,H2,O2, N2, CH4, NH3,H2S,NH3, HBr,HI,HX,H2S,SO2,CO2,NO2, Cl2,NH3,气体收集装置的设计原则： 根据气体的溶解性或密度,2.收集：,安全瓶：防止倒吸的安全装置,3. 冷凝装置,4.气体体积的测量,（1）倒置量筒法：,读数时注意： （1）恒压量筒内外液面相平； （2）恒温冷至室温再读数； （3）平视液面。,（2）“憋气”法：,读数时注意： （1）恒压量筒内外液面相平 （2）恒温冷至室温再读数 （3）平视,（3）量
9、气管法：,读数时注意： （1）恒压量气管左右液面相平 （2）恒温冷至室温再读数 （3）平视,5、尾气处理,（1） 燃烧法：CH4、C2H4、 C2H2、H2、CO等。,（2）碱液吸收法：Cl2、H2S、 CO2、SO2、NO2、NO等。,（3）水溶解法：HCl、NH3等。,1、气体发生装置-除杂-干燥-主要实验-尾气处理。 考虑干燥与除杂的顺序时， 若采用溶液除杂，则先净化后干燥； 若采用加热除杂，则干燥在前； 若用固体吸收剂常温除杂，则据题意而定。 尾气处理： 有毒气体常采用溶液（或固体）吸收或将之点燃，无毒气体直接排空。 若制备的气体极易水解，则需在尾部加装干燥装置。,四、实验装置的连接原
10、则,2、接口的连接：总体上遵循装置的排列顺序，但对于吸收装置应“长”“进”短“出”。（或“深”进“浅”出）；量气装置应“短”进“长”出；洗气装置应“长”进“短”出；干燥装置也应“长”进“短”出。,思考：,分析右图装置有哪些作用？,1、净化气体,2、收集气体（密度比空气大）,4、排水集气法收集气体,3、收集气体（密度比空气小）,1、设计了四种制备气体的方案: (1) 加热稀硫酸和乙醇制备乙烯； (2) 加热稀盐酸和二氧化锰制备氯气； (3)用稀硫酸和大理石制备二氧化碳； (4)用稀硝酸和硫化亚铁制备硫化氢。 不宜采用的方案有哪些？ A.只有(1)和(2) B.只有(1)和(3) C.只有(3)和
11、(4) D.(1) (2) (3)(4),D,2、实验室制取下列气体，所用药品和干燥剂都正确的是,D,4、实验室里可按下图所示的装置干燥、储存气体R，多余的气体可用水 吸收，则R是 ANO2 BHCl CCH4 DNH3,D,6、某课外活动小组欲利用右图和下列试剂制取下 列气体：A浓硫酸 B浓盐酸 C食盐 D二氧化锰 E氯酸钾 F过氧化氢 G高锰酸钾 H浓氨水 J氢氧化钠 试用各试剂序号回答： 若要快速制备少量氧气，应选择 若要快速制备少量氯化氢，应选择 若要快速制备少量氨气，应选择 若要快速制备少量氯气，应选择,D、F,A、B,H、J,B、G,7、用下图装置制取和 收集气体，根据装置分 析后填表(写化学式),Na2SO3,浓硫酸,SO2,Cl2,Cu,浓硝酸,浓盐酸,Na2SO3 +H2SO4(浓) Na2SO4 +SO2+H2O,Cu + 4HNO3(浓) Cu(NO3)2+ 2NO2+2H2O,KMnO4,NO2,2KMnO4 + 16HCl 2KCl +2MnCl2+5Cl2+ 8H2O,
