《2018版高中化学第二单元物质的获取课题二物质的制备教案3新人教版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018版高中化学第二单元物质的获取课题二物质的制备教案3新人教版（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、物质的制备第一课时一、主要教学目标（一）根据有关原理及数据设计并制备复盐硫酸亚铁铵（二）进一步掌握水浴加热、溶解、过滤、蒸发、结晶等基本操作二、教学的方法及教学手段：讲解法，学生实验法，巡回指导法三、教学重点：水浴加热、溶解、过滤、蒸发、结晶等基本操作四、教学难点：水浴加热、溶解、过滤、蒸发、结晶等基本操作五、实验原理：铁屑与稀H2SO4反应制得FeSO4，过滤后向滤液中加入(NH4)2SO4固体得混合液，加热浓缩便得到复盐六、实验内容：1、根据上述原理，设计制备硫酸亚铁铵的方法（1）铁屑在Na2CO3溶液中加热去油污（2）铁屑与稀H2SO4反应制备FeSO4并过滤（3）向滤液中加入(NH4)
2、2SO4固体（4）浓缩结晶2、列出实验所需器材，药品仪器：托盘天平，锥形瓶150ml，水浴锅，布氏漏斗，吸滤瓶，目视比色管25ml，抽气管试剂：(NH4)2SO4(S),3mol/LH2SO4,3mol/L HCl 10%的Na2CO3,95%酒精，25%KSCN材料：铁屑、滤纸七、实验过程：1、铁屑去油污2、硫酸亚铁的制备趁热过滤滤液移至蒸发皿残渣用滤纸吸水吸干称量计算反应掉铁屑和生成FeSO4的质量。3、制备(NH4)2Fe（SO4）26H2O晶体，按mFeSO4:m(NH4)2SO44、产品的检验Fe3+的限量分析：取1g样品置于25ml比色管中，加无氧蒸馏水15ml，再加3mol/LH
3、Cl和2ml25%KSCN 1ml，继续加蒸馏水稀释至25ml，目视比色，确定产品等级。基本内容：实验目的；基本原理；实验步骤（铁屑的净化，硫酸亚铁的制备，硫酸亚铁铵的制备）。重点：铁屑的挑选、净化；常压过滤、减压过滤和蒸发浓缩的正确操作；难点：判断反应基本完全；制备大晶体。注意事项：尽量选取细短的铁屑；电炉加热时要垫石棉垫片；Na2CO3溶液配制要准确；用蒸馏水反复洗净铁屑5-6次；反应时要开通风橱、电风扇和窗户；蒸发浓缩也用水浴加热，不准用电炉加热，以防蒸发过快得不到晶体；洗涤晶体应在抽滤机上进行操作；如果铁屑纯度较低，硫酸铵相对较多，最后产品中可能混有白色硫酸铵粉末，所以铁屑的挑选也很重
4、要。第二课时1实验目标（1）制取乙酸乙酯，初步体验有机物质的制取过程和特点（2）探究浓硫酸在生成乙酸乙酯反应中的作用（3）体验通过实验的方法获取知识的过程2预习指导（1）实验原理乙酸和乙醇在催化剂存在的条件下加热可以发生酯化反应生成乙酸乙酯。反应方程式为：，H+可以用作酯化反应的催化剂。由于该反应是可逆反应，为了提高乙酸乙酯的产量，必须尽量使化学反应向有利于生成乙酸乙酯的方向进行，所以乙酸乙酯的制备反应常选用浓硫酸做催化剂，浓硫酸除了做酯化反应的催化剂以外还具有吸水性，可以吸收酯化反应中生成的水，使化学平衡向生成物方向进行，更有利于乙酸乙酯的生成。酯化反应中起催化剂作用的浓硫酸量很少，一般只要
5、使硫酸的质量达到乙醇质量的3%就可以，但在实际实验中浓硫酸的用量往往比较多，就是要利用浓硫酸的吸水性。（2）实验技能反应物的混合。加入试剂顺序为乙醇浓硫酸乙酸。由于反应物中有浓硫酸，所以加入3 mL乙醇后要边振荡试管边慢慢加入2 mL浓硫酸和2 mL乙酸，防止浓硫酸与乙醇、乙酸混合时放出大量热量，造成液体飞溅。浓硫酸不宜最后滴加，以免在滴加浓硫酸的过程中乙酸与乙醇过早发生反应。蒸馏操作。本实验中，制取乙酸乙酯的装置是一种边反应，边蒸馏的简易装置，加热应缓慢，反应温度不宜过高，温度过高时会产生乙醚和亚硫酸等杂质，而且会使过多乙醇、乙酸未经反应就脱离反应体系，降低乙酸乙酯的产率。分液操作。反应结束
6、后用直尺测有机层厚度，然后将饱和碳酸钠溶液和蒸出产物导入分液漏斗内分液，取有机层回收。（3）实验操作要点乙酸、乙醇、乙酸乙酯的沸点分别为1179 ，785 ，771 ，而乙酸与乙醇反应的温度实际上只有7080 ，因此开始加热时不要加热到沸腾，先用酒精灯微热(约7080 )35 min，使乙酸和乙醇充分反应。然后加热使之微微沸腾，并持续一段时间，将乙酸乙酯蒸出，当加热反应物的试管中液体剩下约1/3时停止加热。本实验装置中，收集乙酸乙酯的试管中要预先放入饱和Na2CO3溶液，约占试管容积的1/3。饱和Na2CO3溶液的作用是：冷凝乙酸乙酯；吸收随乙酸乙酯一起蒸发出来的乙酸和乙醇；乙酸乙酯在Na2C
7、O3溶液中的溶解度比在水中更小，容易分层析出，便于分液。本实验装置中，导出乙酸乙酯的导气管不要伸到饱和Na2CO3溶液中去，应在饱和Na2CO3溶液上方一点，防止由于加热不均匀，造成Na2CO3溶液倒吸入加热反应物的试管中。“探究浓硫酸在生成乙酸乙酯反应中的作用”实验中，每次实验乙酸和乙醇取用的体积要相同，加热的时间也要相同，这样更有可比性。比较有、无浓硫酸存在条件下酯化反应的情况时，只取3 mL乙醇和2 mL乙酸加热，用测量的有机层的厚度与乙酸乙酯制备中有机层的厚度比较就行，这样可以节省时间。在相同的时间内，没加浓硫酸的装置几乎没有乙酸乙酯生成。这就证明了浓硫酸在酯化反应中起了催化剂的作用。
8、比较“在氢离子含量相同的稀硫酸、浓硫酸作用下，酯化反应的快慢”，实验中得到的有机层的厚度明显比没有浓硫酸存在时的厚度大，但是比有浓硫酸存在时得到的有机层的厚度要小，说明H是酯化反应的催化剂，再结合浓硫酸的特性，可以推测浓硫酸在酯化反应中起了催化、吸水的作用。3实验要求（1）饱和碳酸钠溶液配制：按照室温下的溶解度称取一定质量碳酸钠，溶解在一定的水中配成饱和碳酸钠溶液备用，由教师事先配制好供学生用。（2）由学生设计并画出乙酸乙酯制取实验的记录表。参考实验记录表：（3）由学生画出设计实验的记录表。参考实验记录表（4）在数据处理上要实事求是，不改动数据。4建议与改进（1）反应前在大试管中预先加入几片干
9、净的碎瓷片，以防溶液暴沸。（2）为了更好地测量有机层的厚度，可预先向饱和碳酸钠溶液中加入1滴酚酞试液。碳酸钠溶液中加入酚酞后显红色，而上层为无色透明液体，现象非常明显。（3）本实验最好使用冰醋酸和无水乙醇，尽量不用95%的乙醇，同时采用乙醇过量的办法。（4）本实验中的导气管选用长一点的好，这样可以更好地冷凝生成物，减少乙酸乙酯的损失。为了减少乙酸乙酯的损失，也可以作如图2-2所示的改进：在球形干燥管下端连接一短玻璃管，将其插入饱和碳酸图2-2 制取乙酸乙酯简易装置的改进钠溶液液面下23 cm处，这样既可增加冷凝效果，又可洗涤乙酸乙酯，除去乙酸、乙醇、亚硫酸等杂质，同时又能防止由于加热不均匀，造
10、成Na2CO3溶液倒吸入加热反应物的试管中。（5）在“探究浓硫酸在生成乙酸乙酯反应中的作用”的实验中，由于取用的液体较多，最好选用大一号的试管，以保证加热实验的安全。5问题与讨论（1）物质的量相等的乙酸和乙醇，不能全部转化为乙酸乙酯，因为乙酸和乙醇的酯化反应是可逆反应，当反应达到平衡后，各组分的浓度保持不变，不改变影响化学平衡的条件，乙酸乙酯的含量不会增加。（2）欲提高生成乙酸乙酯反应的限度，提高乙酸的转化率，可以采取的措施有：增加乙醇的用量，使化学平衡向正反应方向移动，可以提高乙酸的利用率；增加浓硫酸的用量，利用浓硫酸吸水使化学平衡向正反应方向移动；加热将生成的乙酸乙酯及时蒸出，通过减少生成
11、物的浓度使化学平衡向正反应方向移动。（3）在酯化实验中，三种不同条件下酯化反应进行的快慢不同：没有酸催化时，几乎没有乙酸乙酯生成；浓硫酸催化时生成的乙酸乙酯的量最多，形成相同厚度的有机层时间最短；稀硫酸或稀盐酸催化时，生成少量的乙酸乙酯，形成相同厚度的有机层时间较长，说明浓硫酸在反应中起了催化剂、吸水剂的作用，而稀硫酸、稀盐酸等无机酸仅起了催化剂的作用，没有促进化学平衡向酯化反应方向移动的作用。由于酯化反应为可逆反应，而稀硫酸、稀盐酸等无机酸催化酯化反应的效果较浓硫酸差，因此探索乙酸乙酯发生水解反应时，不利于酯化反应的稀无机酸催化剂有利于酯的水解。因此，乙酸乙酯的水解用稀无机酸的催化效果比用浓
12、硫酸的效果好；同时由于乙酸乙酯水解生成了乙酸：，如果用无机碱催化乙酸乙酯的水解，会使碱与生成的酸反应，降低生成物乙酸的浓度，从而使化学平衡更容易向水解的方向移动，所以，乙酸乙酯水解的适宜条件为无机酸或无机碱催化，最佳条件是用无机碱催化乙酸乙酯水解。6拓展实验（1）厨房中制胶水该实验是利用了酪蛋白的性质：酪蛋白不溶于水、酒精及有机溶剂，但溶于碱溶液。在牛奶中酪蛋白约占牛乳总蛋白的80%，室温20 加酸调节脱脂乳的pH值至46时酪蛋白就会沉淀，pH升高酪蛋白又会溶解。本实验加醋酸就是为了使酪蛋白沉淀，过滤得到酪蛋白加NaHCO3使pH升高成胶水状。本实验要制得黏合效果好的胶水需注意以下几点：最好用
13、白醋，这样制得的胶水为白色黏稠状。最好用脱脂奶，普通牛奶中有脂类物质，如果用普通牛奶加醋酸，后面过滤的时间较长，而且制得的胶水黏合效果不好。加小苏打不宜多，否则制得的胶水中小苏打颗粒多。（2）自制肥皂本实验可以选用植物油（如花生油、橄榄油、色拉油等），也可以选用猪脂肪加热提炼出来的油脂，具体视原料是否易得、价格是否便宜来决定。肥皂可按下面方法制取：称取45 g猪油（或810 mL植物油），加入10 mL乙醇、5 mL水、23 g NaOH固体，放入蒸发皿中加热约510 min（期间用玻璃棒取出几滴试样放在试管里，加入45 mL水，把试管浸在热水浴中或放在火焰上加热，并不断振荡。如果混合物完全溶
14、解，没有油滴分出，表示皂化已达完全，若还有油滴，需继续加热至没有油滴分出），将蒸发皿放在冷水中水浴冷却，加25 mL饱和NaCl溶液盐析，肥皂因发生凝聚而从混合液中析出，并浮在表面，将混合物倒入烧杯，用纱布滤出固态物质挤干，压成条状晾干即可。注意：油脂不溶于碱，反应很慢。为了加速皂化的进程，一般都用酒精溶液。酒精既能溶解碱，又能溶解油脂，是油脂和NaOH的共同溶剂，能使反应物融为均一的液体，使皂化反应在均匀的系统中进行并且反应速率加快。NaCl的用量要适中。用量少时，盐析不充分；用量太多时，NaCl混入肥皂中，影响肥皂的固化。（第三课时）1实验目标以制备Al(OH)3实验为例，体验制备实验的设
15、计思路、制备条件的选择；学习利用实验室或自然界易得原料设计、制备所需物质，培养自主设计实验的能力。2预习指导（1）实验原理氢氧化铝是典型的两性氢氧化物，既能与强酸反应又能与强碱反应，反应方程式是：Al(OH)3+3HClAlCl3+3H2O；Al(OH)3+NaOHNaAlO2+2H2O。铝和铝的化合物都可以用来制取氢氧化铝用较纯净的铝屑制取氢氧化铝有多种方案：方案一：涉及的反应：；（或）方案二：涉及的反应：；（或）。方案三：涉及的反应：；从以上三种方案的试剂用量来看，方案三制备1 mol Al(OH)3需3/4mol H+和3/4 mol OH-，酸与碱的用量少，是最佳方案。如果选用含Al3的物质如明矾、Al2(SO4)3等为原料制取氢氧化铝，则可以选用以下方案：或，但是由于氢氧化铝是典型的两性氢氧化物，与强碱会发生反应：，因此选用强碱不好控制，选用弱碱较为理想。如果选用纯净的氧化铝为原料，可直接用强酸溶解1份氧化铝，用强碱溶解3份氧化铝，然后混合两种溶液，利用盐类水解制备氢氧化铝，与由铝制备氢氧化铝类似，但在实验室该方法效果不理想。（2）实验技能本实验无论采用哪种方法制取氢氧化铝，都要用到过滤
