高中化学物质的制备课件3

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,课题二,物质的制备,第二单元 物质的获取,课题二 第二单元 物质的获取,1,能够通过化学反应产生二氧化碳气体的物质有哪些？,2,制取,CO,2,气体的,实验,中，以什么物质为反应物（原料）？为什么？,3,反应的装置是如何选择和安装的？,4,如果要制备干燥的气体产物，应如何设计装置？,CaCO,3,HCl CaCO,3,Na,2,CO,3,H,2,SO,4,NaHCO,3,C,O,2,CxHyOz,O,2,思考与交流,CaCO,3,稀,HCl,酸性：浓硫酸、,P,2,O,5,、硅胶,P,22,1能够通过化学反应产生二氧化碳气体的物质有哪些？CaCO,一、制备物质的一般的方法,确定原料,反应原理,设计反应途径,选择合理的仪器和装置,分离提纯,控制,反应,条件,目标产品,一、制备物质的一般的方法确定原料反应原理设计反应途径选择合理,1,确定原料,Cl,2,NaCl,：含有“,Cl”,(1),原料中含有目标产物的组分或新化合物中的某个“子结构”。例如,1确定原料Cl2NaCl：含有“Cl”(1)原料中含有目标,(2),原料也可以是一些废弃物,P,23,(2)原料也可以是一些废弃物 P23,2,设计反应路径,例如用铜制取硝酸铜的最佳方案：,用铜制取硝酸铜的方案有：铜,+,浓硝酸铜,+,稀硝酸,铜,+,氧氧化铜,;,氧化铜,+,硝酸硝酸铜,根据提高,原子利用率,、,减少环境污染,、,简化操作,的原则,选择最佳反应路线。,3,优化条件,P,24,试剂和用量都相同时，操作方法不同，现象和结果可能不同,.,如制备,Al(OH),3,2设计反应路径例如用铜制取硝酸铜的最佳方案：,归纳,设计物质制备的实验方案时，应该遵循的优化原则是：,原料廉价，原理绿色，,条件优化，仪器简单，,分离方便，提纯快捷。,归纳 设计物质制备的实验方案时，应该遵循的优化原,一、实验原理,硫酸亚铁铵,(NH,4,),2,Fe(SO,4,),2,6H,2,O,俗称,摩,尔盐，为浅绿色透明晶体，易溶于水，难溶于酒精。在空气中比亚铁盐稳定，不易被氧化，可做氧化还原滴定法中的基准物。,常用的制备方法是用铁与稀硫酸作用制得硫酸亚铁，再用,FeSO,4,与,(NH,4,),2,SO,4,在水溶液中等物质的量相互作用，由于,复盐的溶解度比单盐要小,，因此经冷却后复盐在水溶液中首先结晶，,形成,(NH,4,),2,Fe(SO,4,),2,6H,2,O,复盐,。,实验,2-4,硫酸亚铁铵的制备,一、实验原理硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)26H2O,1.,铁屑与稀硫酸作用，制得硫酸亚铁溶液：,Fe+H,2,SO,4,=FeSO,4,+H,2,2.,硫酸亚铁溶液与硫酸铵溶液作用，生成溶解度较小的硫酸亚铁铵复盐晶体：,FeSO,4,+(NH,4,),2,SO,4,+6H,2,O=(NH,4,),2,SO,4,FeSO,4,6H,2,O,一、实验原理,1.铁屑与稀硫酸作用，制得硫酸亚铁溶液：,三,、实验步骤,P,26,仪器：蒸发皿、天平、,250ml,锥形瓶，酒精灯、抽滤瓶、布氏漏斗、烧杯等。,试剂：铁屑、,H,2,SO,4,(3mol/L),、,Na,2,CO,3,、无水乙醇、,(NH,4,),2,SO,4,(s),二,、仪器与试剂,三、实验步骤 P26仪器：蒸发皿、天平、,硫酸亚铁铵的制备,实验操作要点：,铁屑的净化,制取硫酸亚铁溶液,制取硫酸亚铁铵晶体,计算产率,浸泡,倾析法分离,洗涤,晾干,(,煮沸,)(,烘干,),加热,振荡,补充水,加,H,2,SO,4,趁,(,水浴,),热过滤,洗涤瓶、渣转移至蒸发皿,(,抽滤,),(,热水,),加硫酸氨饱和溶液,蒸发、浓缩,冷却,(,出现晶膜,),结晶,抽滤,酒精洗涤晶体,用滤纸吸干,称量,计算,硫酸亚铁铵的制备实验操作要点：铁屑的净化制取硫酸亚铁溶液制取,三个步骤中都含有,加热,的操作：,步骤,1,中：小火加热的目的是：,_,步骤,2,中：水浴加热的优点是,_,水浴加热是为了,_,步骤,3,中：加热是为了蒸发溶剂，浓缩结晶。,步骤,2,步骤,3,步骤,1,滤渣,m,2,g,摩尔盐,m,1,g,的废铁屑,15mL10,Na,2,CO,3,溶液,小火加热，用倾析法分离并洗涤铁屑,水浴加热,趁热过滤,15mL 3mol/L,H,2,SO,4,溶液,一定的,实验操作,一定量,(NH,4,),2,SO,4,固体,升温，溶液碱性增强，去油污能力增强,加速铁的溶解,受热均匀、便于控制温度,三个步骤中都含有加热的操作：步骤 2步骤 3步骤 1,该实验要得到摩尔盐晶体，应加热到溶液表面,出现晶膜,时，停止加热。为什么不能蒸干？,蒸发下列溶液呢？,从,CuSO,4,溶液得到胆矾晶体：,；,从,NaCl,溶液得到,NaCl,固体：,。,蒸干时溶液中的杂质离子会被带入晶体中；,蒸干时晶体会受热分解或氧化,加热到大量晶体析出时，停止加热，用余热蒸干,加热到溶液表面出现晶膜时，停止加热,该实验步骤,1,中采用倾析法分离出铁屑，下列适合用倾析法的有,(),A.,沉淀的颗粒较大,B.,沉淀容易沉降,C.,沉淀呈胶状,D.,沉淀呈絮状,AB,A,B,C,活塞,d,a,该实验要得到摩尔盐晶体，应加热到溶液表面出现晶膜时，停止加热,(,甲,),方案一：取,60.00mL,硫酸亚铁铵溶液用,0.1000 molL,-1,的,KMnO,4,酸性溶液分三次进行滴定。,(,乙,),方案二：取,20mL,硫酸亚铁铵溶液进行如下实验。,为测定,硫酸亚铁铵,(NH,4,),2,SO,4,FeSO,4,6H,2,O,晶体,纯度,，某学生取,m g,硫酸亚铁铵样品配制成,500mL,溶液，根据物质组成，甲、,乙同学设计了如下实验方案，请回答：,(甲)方案一：取60.00mL硫酸亚铁铵溶液用0.1000,(,甲,),方案一：取,60.00mL,硫酸亚铁铵溶液用,0.1000 molL,-1,的,KMnO,4,酸性溶液分三次进行滴定。,(,乙,),方案二：取,20mL,硫酸亚铁铵溶液进行如下实验。,若实验操作都正确，但方案一的测定结果总是小于方案二，其可能原因为,，验证推测的方法为：,取少量硫酸亚铁铵溶液加入少量,KSCN,溶液，若溶液变为血红色，说明,Fe,2+,已被空气部分氧化,Fe,2+,已被空气部分氧化,为测定,硫酸亚铁铵,(NH,4,),2,SO,4,FeSO,4,6H,2,O,晶体,纯度，某学生取,m g,硫酸亚铁铵样品配制成,500mL,溶液，根据物质组成，甲、,乙、丙三位同学设计了如下三个实验方案，请回答：,(甲)方案一：取60.00mL硫酸亚铁铵溶液用0.1000,实验注意事项：,1,、硫酸亚铁的制备在通风橱或通风处进行，加热过程中注意安全。,2,、铁屑表面的油污用碱液去除，用,倾析法,除去碱液,(,碱液回收,),后，必须用蒸馏水将铁屑洗涤,2,3,次，如不把碱液洗净，将消耗,H,2,SO,4,的量。,3,、根据溶解度数据，在室温下配制,(NH,4,),2,SO,4,的饱和溶液。,4,、制备过程中始终要保持溶液的酸性。如溶液呈黄色，此时可在溶液中滴加少量,H,2,SO,4,，并可投入几枚铁钉。,实验注意事项：1、硫酸亚铁的制备在通风橱或通风处进行,思考题,1,、在蒸发，浓缩过程中，若发现溶液变黄色，是什么原因？应如何处理？,2,、为什么要保持硫酸亚铁溶液和硫酸亚铁铵溶液有较强的酸性？,3,、实际制备硫酸亚铁铵时常使硫酸亚铁稍过量，其目的是什么？,4,、在检验产品中,Fe,2+,含量时，为什么要用不含氧的去离子水？,思考题1、在蒸发，浓缩过程中，若发现溶液变黄色，是什么原因？,1,、实验原理：,反应方程式为,浓硫酸的作用：,催化、吸水,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。,实验,2-5,乙酸乙酯的制备及反应条件探究,1、实验原理：反应方程式为实验2-5 乙酸乙酯的制备及反应条,2,、实验记录表：,P,28,2、实验记录表：P28,问题讨论,P,28,问题讨论 P28,（,1,）,不能。,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，通过减少生成物的浓度使化学平衡向正反应方向移动。,P,28,（1）不能。因为乙酸和乙醇的酯化反应是可逆反应，当反应达到平,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。,（,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,实验,2-6,Al(OH),3,的制备,1,实验目标,以制备,Al(OH),3,实验为例，体验制备实验的设计思路、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,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,+3HCl,AlCl,3,+3H,2,O,；,Al(OH),3,+NaOH,NaAlO,2,+2H,2,O,。,铝和铝的化合物都可以用来制取氢氧化铝。,实验2-6 Al(OH)3的制备1实验,方案一：,离子方程式：,2Al+6H,+,=,2Al,3+,+3H,2,Al,3+,+3OH,-,=,Al(OH),3,Al,3+,+6NH,3,H,2,O,=,Al(OH),3,+3NH,4,+,一、以铝屑为原料制备,Al(OH),3,方案一：一、以铝屑为原料制备Al(OH)3,离子方程式：,2Al+2OH,-,+2H,2,O=2AlO,2,-,+3H,2,AlO,2,-,+H,+,+H,2,O=Al(OH),3,一、以铝屑为原料制备,Al(OH),3,方案二：,离子方程式：一、以铝屑为原料制备Al(OH)3方案二：,离子方程式：,2Al+6H,+,=2Al,3+,+3H,2,2Al+2OH,-,+2H,2,O=2AlO,2,-,+3H,2,Al,3+,+3AlO,2,-,+6H,2,O=4Al(OH),3,一、以铝屑为原料制备,Al(OH),3,方案三：,离子方程式：一、以铝屑为原料制备Al(OH)3方案三：,三种方案制备,1molAl(OH),3,时消耗的,H,+,、,OH,-,的物质的量的比较,:,消耗的,H,+,（,mol,）,消耗的,OH,-,