制备实验方案的设计（精选2篇）
制备实验方案的设计 篇1
学习目标
1.掌握程序，方案书写的格式、内容。
2.培养能根据物质制备原理制定实验操作步骤、选择实验仪器装置的能力，巩固物质制备的实验操作。
3.能够对实验方案进行科学的评价。
学习过程
一、自学探究
1. 读课本P78第二段，回答下列问题
（1）在实验室中用AlCl3溶液和NaOH溶液反应制备Al(OH)3， 若在NaOH溶液中滴加AlCl3溶液与在AlCl3溶液中滴加NaOH溶液，现象有何不同，请填写下表。
滴加试剂顺序
现 象
离子反应方程式
NaOH溶液滴加AlCl3
AlCl3溶液滴加NaOH
（2）为使AlCl3完全转化Al(OH)3，最好选用什么试剂代替NaOH，你由此例中，当设计物质制备方案时，应注意些什么问题？
2.[示例1课本78面]以铝屑为原料制备Al(OH)3的实验方案设计。
（1）下面是课本中制备Al(OH)3的三个方案，请写出每个方案中的化学方程式或离子方程式，在括号内填写所加试剂
方案一： ( ) （ ）
Al(OH)3
Al2(SO4)3溶液
铝 屑
反应式①
②
方案二：
铝屑
Al(OH)3
NaAlO2溶液
（ ） （ ）
① ②过滤、洗涤
反应式①
②
方案三
铝 屑
铝 屑
（ ）
Al(OH)3
① ③
铝 屑
Al2(SO4)3
（ ） 过滤、洗涤
NaAlO2溶液
②
反应式
问题讨论：
（1）为使铝屑中的铝全部转化成Al(OH)3。方案三中① ②的铝用量相同吗?如果不同，两者的比例应是多少？
（2）方案评价：三个方案中请填写每生成1mol Al(OH)3所消耗的原料H2SO4和NaOH的物质的量列表如下：
方案
消耗H2SO4的物质的量
消耗NaOH的物质的量
方案一
方案二
方案三
从原料消耗和实验操作的简易性方面考虑，应选择的方案是
2.阅读课本P80页以Al为原料制备Al(OH)3的实验方案（有条件的学校，按实验方案要求做实验，并将实验现象及数据填写在课本相应的地方）回答下列问题：
（1）物质制备的实验方案包括的项目一般有
（2）步骤1中用NaOH溶液洗涤铝屑的原因是
________________________________________________________
将铝屑分成等质量四份，其原因是
。
（3）步骤5中如何检证Al(OH)3已洗涤干净，请写出操作步骤。
二、总结与评价
【总结】
1.物质制备方案的设计，首先要弄清物质制备的原理，从原理为切入点设计方案,方案一般已包括实验名称、目的、原理、用品、步骤、现象记录及结果处理。
2.针对一个实验，可以设计出多种方案，要会得对每个方案进行科学的评价，评价可从以下几个方面进行：①理论上要科学。②操作上要简单可行。③原料用量要节约。④要环保，符合绿色化学原则。
【评价】
1.用以下三种途径制取等质量的硝酸铜（1）铜跟浓硝酸反应（2）铜跟稀硝酸反应（3）铜跟氧气反应生成氧化铜，氧化铜再跟硝酸反应。以下叙述正确的是（ ）。
A.三种途径所消耗铜的物质的量相等
B.三种途径所消耗硝酸的物质的量相等
C.三种途径所消耗铜的物质的量：途径（3）>途径（1）>途径（2）
D.所消耗的硝酸的物质的量是：途径（1）>途径（2）>途径（3）
2.长期存放的亚硫酸钠可能会被部份氧化，可通过实验来测量某无水亚硫酸钠的纯度，某同学设计有如下几步操作。
①称量a克样品，置于烧杯中
②加入足量蒸馏水，使样品溶解。
③加入稀盐酸、使溶液显强酸性，再加过量的BaCl2溶液。
④过虑，用蒸馏水洗涤沉淀。
⑤加热干燥沉淀物。
⑥将沉淀冷却至室温后，称量。
⑦重复⑤ ⑥操作直到合格，最后得到bg固体。
（1）本实验是否能用Ba(NO3)2代替BaCl2？ 其理由是
_______________________________________________________________________。
（2）步骤③中加盐酸使溶液呈强酸性的目是： 。
（3）步骤⑦中的合格标准是：
。
（4）实验测得样品中无水亚硫酸钠的质量分数是 。
制备实验方案的设计 篇2
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
●教学目标
1.学习和了解制备实验方案的设计方法和基本要求。
2.运用铝以及氢氧化铝的有关化学性质及相互转化关系，以及强碱弱酸盐和强酸弱碱盐水解反应过程中的相互促进，评价选择以铝为原料制备氢氧化铝的最佳途径。
3.通过对以苯甲酸为原料，设计制备苯甲酸甲酯的实验方案设计过程，进一步融会贯通酯化反应和水解反应的基本原理以及相互关系。
4.通过对最佳实验方案的优选过程，调动学生积极参与教学过程的主体积极性，培养学生浓厚的学习兴趣和正确的学习方法。
5.提高学生对知识的综合运用能力，发展学生的整体思维水平，培养学生敢于创新的学习态度和科学的思维方法。
●教学重点
最佳制备实验途径的正确选择。
实验方案设计的基本格式和内容。
●教学难点
铝的性质和氢氧化铝的两性，不同盐类水解过程的相互促进。
酯化反应和水解反应的相互关系以及综合应用。
●教学方法
回忆复习，比较选择。
设计操作，评价总结。
●课时安排
二课时
第一课时：以铝为原料制备氢氧化铝的实验方案的设计以及实验操作。
第二课时，实验方案设计的一般方法和基本内容，以苯甲酸为原料制备苯甲酸甲酯的方案设计。
●教学过程
第一课时
●教具准备
教具：投影仪、大屏幕、胶片等。
仪器：(学生实验操作所用)烧杯、试管、量筒、玻璃棒、漏斗、托盘天平、铁架台、干燥器、石棉网、滤纸、酒精灯、胶头滴管、ph试纸等。
药品：(学生实验操作所用)铝屑、稀硫酸、蒸馏水、浓、稀naoh溶液、稀氨水、稀盐酸、cucl2固体等。
［导入］化学是一门以实验为基础的学科，化学实验方案的设计贯穿每一个化学实验之始终。化学实验方案的设计对于化学实验具有至关重要的作用，有时甚至直接影响到一个实验的成功与否。
［投影］教材插图，居里夫妇正在做化学实验以及球碳原子簇――c60等。
［说明］投影之同时，简介章序言之有关内容，说明实验方案设计的重要性。
［讲述］因此，每一个化学实验在实验操作之前，均要根据该实验的目的和要求，综合运用相关知识和已有实验基本技能，对实验过程进行总体的设计与规划，此即为化学实验方案的设计。
［板书］第六单元 化学实验方案的设计
［过渡］化学实验种类繁多，不同的化学实验其实验方案的设计当有不同，制备实验方案设计为最基本的化学实验，本节课我们将以铝为原料，来对氢氧化铝的制备方案进行设计。
［板书］第一节 制备实验方案的设计
一、以铝为原料制备al(oh)3实验方法的选择
［讲述］对于铝及其重要化合物的性质，我们之前已有过系统的学习和了解。
［想一想］铝有哪几种主要的化合物？
［答］铝之重要化合物主要有：al2o3、al(oh)3及铝盐。
［师］请大家分组讨论并总结出铝及其化合物的重要性质。
［学生讨论］教师巡视。
［提问］部分同学回答，其他同学质疑、补充后师生共同总结。
［投影］铝及重要化合物的主要性质：
1.铝的主要化学性质：
①可和某些非金属反应。如：
4al＋3o2 2al2o3;2al＋3cl2 2alcl3
②可和某些稀酸溶液反应。如：
2al＋6h＋===2al3＋＋3h2↑
③可和某些强碱溶液反应。如：
2al＋2naoh＋2h2o===2naalo2＋3h2↑
④可和某些氧化物反应。如：
2al＋fe2o3 2fe＋al2o3
2.al2o3的主要化学性质：
①可和某些强酸溶液反应。如：
al2o3＋6h＋===2al3＋＋3h2o
②可和某些碱溶液反应。如：
al2o3＋2oh－===2alo ＋h2o
3.al(oh)3之主要化学性质。如：
①可和某些酸溶液反应。如：
al(oh)3＋3h＋===al3＋＋3h2o
②可和某些强碱溶液反应。如：
al(oh)3＋oh－===alo ＋2h2o
［问题］根据上述信息归纳，铝盐主要有哪几种，其水溶液各有什么特点？
［学生讨论］之后提问总结。
［总结］铝盐的存在方式主要有两种：一为铝盐，如alcl3等。铝盐一般为强酸弱碱盐，其水溶液会因al3＋水解而略显酸性；另一称为偏铝酸盐，如naalo2等。偏铝酸盐一般为强碱弱酸盐，其水溶液会因alo 水解而略显碱性。
［学生练习］部分学生板演：请写出以上alcl3和naalo2两种盐水溶液中发生水解反应的离子反应方程式。
［想一想］如果我们将上述两种盐溶液，即alcl3和naalo2的水溶液混合会有怎样的现象与结果？
［学生讨论］教师巡视。可据情况做适当的提示。
［提问］部分同学回答，其他同学可质疑补充。
［总结］alcl3即铝盐水溶液因al3＋水解而会使其略显酸性：
al3＋＋3h2o al(oh)3＋3h＋
naalo2即偏铝酸盐水溶液因alo 水解而会使其溶液略显碱性：
alo ＋2h2o al(oh)3＋oh－
当将其二者混合以后，会因为二者水解后溶液所呈现酸、碱性(弱)不同，相互中和，从而使上述两个水解平衡不断向着水解方向移动，直到水解完全，有白色胶状的al(oh)3难溶物产生。
［投影］
铝盐溶液：al3＋＋3h2o al(oh)3＋3h＋
偏铝酸盐溶液：alo ＋2h2o al(oh)3＋oh－
将铝盐和偏铝酸盐溶液相互混合：al3＋＋3alo ＋6h2o===4al(oh)3↓
［讲述］对于任何化学物质，结构决定性质，性质反映结构。同时，其性质也决定着其在自然界的存在方式和实验室制取方法。下面，请同学们运用上述信息，思考实验室以纯净的铝屑为原料，可通过哪些途径制得产物al(oh)3。
［板书］
一、以铝为原料制备氢氧化铝
1.可能制取途径的推测：
［学生讨论］教师巡回参与，以为后面的讲评收集信息，作好准备工作。
［提问］下面，请以各小组为单位选派一名代表叙述你们所选择的制备方法。
［学生回答］略。(对于学生选择的各种方法，如明显不合理或有错误之处的，教师可做适当的点评后予以舍弃，其他制备方法可予以保留)
［过渡］经过讨论，我们得出了许多的制备方法，这些方法，我们可将其总结为以下这么几个类型。
［实物投影］(边书写边投影)
［讲评］同学们对制备方法的选择都各有自己的想法，很好。说明同学们对铝及其化合物的性质都非常熟悉，并且能够综合应用。但是，通往目的地的道路可能会有千万条，但肯定会有优劣之分。
［议一议］上述所有的这些实验方法，各有什么所长和所短，哪一些或哪一个制备方法更加合理。
［板书］2.可能实验方案的选择。
［学生讨论］教师巡视，收集信息。
［提问］请同学们回答自己的选择，并能够对舍弃的方案加以简单的点评。
［学生回答后，教师总结］通过讨论、分析，同学们大都选择了可能制备方法中的4、5、6，而排除了1、2、3。
［问］为何对1、2、3的方法进行了排除？
［答］方法1中，氧气的制取过程比较麻烦，实验步骤较多；方法2中，氯气的制取过程同样较为麻烦，步骤多，且氯气还有毒性，操作中可能会有危险发生及污染环境；方法3中反应可能会不完全，过程难于控制。
［讲评］很好。通过上述分析和筛选，同学们比较倾向于方案4、5、6的制备方法，哪么，对于这几个方法我们有没有可能优中选优。对此，光有理论上的分析不够，下面，请同学们根据你所选择的方法进行实验验证，并最终得出实验结论。
［板书］3.可能实验方案的实验验证。
［学生实验］根据同学们自己的选择，将学生分为三个实验小组，分别进行实验。
［说明］1.为节省时间，学生实验所用的仪器药品需课前准备妥当。
2.每个小组所用反应试剂如铝屑质量要相等，所用酸、碱浓度亦要相同。
3.提示学生在实验操作过程中对所用酸、碱强、弱的选择。也可对强、弱做对照实验。
4.要求学生记录实验过程中所选各试剂的用量及实验现象。
5.实验结束后要求学生对实验结果进行分析，并将结果换算成：制取1 mol al(oh)3时各试剂的用量。
［提问］同学们的实验均已结束，下面，请各实验小组选代表叙述自己的实验过程、实验现象以及实验结论。
［学生回答后师生共同总结］
对于方法4，在得到al3＋将其沉淀al(oh)3时，有两种办法可以采用：加入强碱naoh溶液，其优点是沉淀速率较快，缺点是对naoh溶液的加入量难以控制，所以排除此法，而选用弱碱稀氨水。
对于方法5：在得到alo 要使其在酸化条件下沉淀得到al(oh)3。同样存在两个途径：一是加入强酸如稀盐酸，但缺点也是加入的量难于控制；另一为通入新制备的二氧化碳，但二氧化碳的制备会使整个实验操作过程过于繁琐。
对于方法6：不存在酸、碱强、弱之选择与用量问题，整个实验操作过程简单而且容易操作与控制。
［讲述］通过上述分析，我们用实验过程的步骤繁琐与否及是否易于操作，对三个方法进行了选择，得出方法6较为合理，这个选择过程即为实验方案设计的基本要求。
［问］以上三种方法中，对于酸碱的用量情况又如何？
［学生回答后投影］
［投影］
［板书］4.最佳实验方案
［讲评］通过实验步骤的多少与实验过程的控制，我们在上边选择了方法6，通过上表中生成等物质的量的al(oh)3时，所耗酸、碱的物质的量，方法6之用量最少，这也是实验方案设计的一条基本原理，所以，我们最终选择方法6为本实验的最佳制备方案。
［课时小结］本节课，我们通过对al及其重要化合物性质的回忆与复习，并对可能的制备方法进行了分析推测，最后又通过实验验证以及对各方法之验证结果，进行了分析比较，从而最终选定了最佳制备al(oh)3的实验方案。
［课后作业］
1.回忆运用方法6对al(oh)3的操作制备过程，并将具体的操作过程即实验步骤按序用文字表述。
2.根据上述实验步骤，试对实验过程中所用仪器和药品进行选择。
3.完成制备方案中所涉及的有关化学反应方程式。
板书设计
第六单元 化学实验方案的设计
第一节 制备实验方案之设计
一、以铝为原料制备al(oh)3实验方法的选择
1.可能制取途径的推测。
2.可能实验方案的选择。
3.可能实验方案的实验验证。
4.最佳实验方案。
●教学说明
1.化学实验方案学生在之前的许多分组实验中有过多次接触，但对实验方案的新手设计还是第一次，所以，本课时的教学宜慢忌快，以留给学生较多的进入时间。
2.实验方案的设计，重在实验原理即实验途径的选择，学生对此可能会有多种选择。无论对何种方案，教师均应予以点评比较，以使学生了解设计过程的基本要求。
3.最佳实验方案的选择是本课时的关键，要明确告诉学生选择和舍弃的原因。
