實驗室制備無水氯化鋁實驗方案設計

1、實驗室制備無水氯化鋁實驗方案設計成都石室中學杜博一、教學背景分析本節(jié)課選自人教版選修6實驗化學第二單元課題2《物質的制備》，是學生完成了必修一、必修二、選修四、選修三等板塊的知識后，進行的整合應用型知識板塊，是對元素化合物和化學平衡理論的應用和整合。學生情況分析：學生己經(jīng)具備相當實驗設計的基本能力，也具備了元素化學的基本知識，能夠初步應用元素化學的知識，初步設計制備無機的基本方法；具備了化學反應平衡分析問題的基本能力，具備了初步的變化觀

2、念和平衡思想。二、教學重難點分析根據(jù)學生和教材的知識的基本特點，確定本節(jié)課的重點為制備無機物實驗方案的設計的基本方法，能根據(jù)不同無機物的基本特點，設計合理的操作方案和順序。三、教學過程1、實驗情境無水無水氯化鋁（AlCb）是一種重要的化工原料，可廣泛用于有機合成、絮凝劑。178°C時升華，易水解并伴隨大量白霧生成。［提出問題］如何在實驗室制取無水A1C13?方案 方程式 優(yōu)勢 劣勢方案一 2Al+6HCl=2AlCb+3H2

3、? 條件溫和、副產(chǎn)物具有工業(yè)價值 產(chǎn)物提取容易；方案二 2A1+3C12==2AIC13 產(chǎn)物提取操作困難 氯氣需要制備；污染環(huán)境；2 .環(huán)節(jié)1：方案設計與比較［任務1：方案設計］結合物質性質特點，選擇相關試劑，設計合成方案，并寫出反應化學方程式。［學生］方案①：利用鋁粉與鹽酸反應，再在HC1氣流中加熱蒸干溶液得產(chǎn)品。方案②：利用鋁粉與干燥氯氣反應，再冷凝收集產(chǎn)品。［任務2：方案比較］結合物質及反應特點，從原料利用率、反應條件、操作難度

4、、生產(chǎn)效益、環(huán)境保護等工業(yè)生產(chǎn)角度，比較兩種制備方案的優(yōu)勢及不足。設計意圖：從實驗室到工業(yè)生產(chǎn)，引導學生從物質性質和反應特點出發(fā)，從原料、能耗、操作、效益、環(huán)保等維度展望工業(yè)生產(chǎn)。在設計、比較和評價方案的過程中，加深對物質及其變化的理解，將化學知識和生產(chǎn)實際相結合，形成“物質性質及反應特點指導工業(yè)生產(chǎn)的認識路徑”，同時樹立學生正確的科學態(tài)度，培養(yǎng)學生的社會責任感。［任務3：裝置連接］參照方案②，請選擇相應的儀器和試劑，設計一套實驗室制備

5、無水氯化鋁的裝置，并畫出裝置連接圖。［引導性問題］①如何獲得純凈、干燥的氯氣？②如何確定氯氣和鋁粉的反應裝置類型？③如何防止生成的氯化鋁變質？④ 過量氯氣該如何處理？⑤如何確定裝置間的連接序？［反思建模］以無水氯化鋁的制備實驗為例，對于以氣體流程為載體的物質制備型實驗，儀器連接需要包含哪兒個部分，先后順序是什么？請以流程圖的形式呈現(xiàn)出來。［案例分析］請結合氯化鋁的特性，運用裝置連接模型，對以下同學設計的裝置連接案例進行評價，該方案存在哪

6、些缺陷，如何改進？［應用模型］氯化鋁易升華，在玻璃管后應補充一個氯化鋁的冷凝收集裝置；氯化鋁易水解，要在尾氣吸收液NaOH溶液前補充一個盛有濃硫酸的干燥裝置，防止水蒸氣進入收集裝置。設計意圖：在儀器選擇與裝置連接過程中，引導學生基于實驗目的，結合試劑狀態(tài)、性質特點和儀器的用途，建構物質制備型實驗裝置連接的思維模型，培養(yǎng)思維的有序性和嚴密性，并能用思維模型解決問題，評價裝置的完整性與科學性。環(huán)節(jié)3：裝置改進［任務4 :裝置改進］下表羅列了