高二化学《化学实验》专题十鲁教版知识精讲.doc

高二化学《化学实验》专题十鲁教版 【本讲教育信息】 一. 教学内容： 《化学实验》专题十 二. 教学目的： 1、掌握物质制备实验方案设计的原则和基本思路 2、熟悉常见物质的重要性质和制法 3、了解物质制备和绿色化学的关系 三. 教学重点、难点： 物质制备实验方案的原则和思路 四. 知识分析： 专题十 物质制备实验方案的设计 （一）物质制备实验方案设计的原则和思路 1. 物质制备实验方案设计应遵循的原则 （1）条件适合，操作简便. （2）原理正确，步骤简单. （3）原料丰富，成本低廉. （4）产物纯净，污染物少. 2. 物质制备实验方案设计的思路 由实验目的来分析实验原理→选择实验用品（药品和仪器）→拟定实验方案→分析比较，优化实验方案→确定最佳方案. （二）解答制备实验方案设计题应该具备的基础知识 （1）实验仪器的使用，实验基本操作等实验基础知识 （2）单质、氧化物、酸、碱、盐等物质的性质及相互之间的转化关系； （3）烃、烃的各种衍生物（如卤代烃、醇、酚、醛、酮、羧酸、酯等）的基本性质和转化衍生关系，重要有机物的合成方法和原理； （4）典型的化工生成原理（如硫酸工业、合成氨工业、硝酸工业、氯碱工业、钢铁冶炼、硅酸盐工业、化肥工业、石油的综合利用、漂白粉的制取等）； （5）常见气体的实验室制备原理，一些重要无机物和有机物的制备方法等。 （三）物质制备实验方案的设计与绿色化学 物质制备实验方案的设计要遵循绿色化学的要求 绿色化学是指设计没有或只有尽可能小的环境副作用，并且在技术上和经济上可行的化学过程。它是实现污染预防基本的和重要的科学手段，包括许多化学领域，如合成、催化、工艺、分离和分析检测等。 绿色化学不同于环境化学 环境化学是一种研究污染物的分布、存在形式、运行、迁移及其对环境影响的科学。绿色化学的最大特点在于它在始端就采用实现污染预防的科学手段，在过程和终端均为零排放和零污染。它研究污染的根源——污染的本质在哪里，它不是去对终端或过程污染进行控制或处理。绿色化学关注在现今科技手段和条件下能降低对人类健康和环境有负面影响的各个方面和各种类型的化学过程。绿色化学主张在通过化学转换获取新物质的过程中充分利用每个原子。具有“原子经济性”因此它既能充分利用资源，又能防止污染.很明显，绿色化学要求副作用尽可能小，它是一种理念，是人们应该努力追求的目标。 绿色化学有其应用的原则。概括起来，它们主要有以下几项： （1）防止污染环境 （2）提高原子经济性 （3）尽量减少化学合成中有毒原料和有毒产物 （4）设计安全的化学药品 （5）使用安全的溶剂和助剂 （6）提高能源经济性 （7）原料的再利用 （8）减少官能团的引入 （9）新型催化剂的开发 （10）产物的易降解性 （11）以降低环境污染为宗旨的现场实际分析 （12）防止生产事故的安全生成工艺 这些原则主要体现了对环境的友好和安全.能源的节约.生产的安全性等，它们对绿色化学而言是很重要的。在实施化学生产和化学实验的过程中，应该充分考虑以上这些原则。 绿色化学是近十年才产生和发展起来的，是一个新“化学婴儿”。它涉及有机合成、催化、生物化学、分析化学等学科，内容广泛。绿色化学的最大特点是在始端就采用预防污染的科学手段，因而过程和终端均为零排放或零污染。世界上很多国家已把“化学的绿色化”作为新世纪化学进展的主要方向之一。 绿色化学的核心内容之一是“原子经济性”，即充分利用反应物中的各个原子，因而既能充分利用资源，又能防止污染。 原子经济性的概念是1991年由美国著名有机化学家Trost提出的，他用原子利用率衡量反应的原子经济性，认为高效的有机合成应最大限度地利用原料分子的每一个原子，使之结合到目标分子中，达到零排放.绿色有机合成应该是原子经济性的，原子利用率越高，反应产生的废弃物越少，对环境造成的污染也越小.其定义可表示为： 原子利用率=期望产品的摩尔质量÷化学方程式中按化学计量所得物质的摩尔质量×100% 【典型例题】 例1、下列物质的制备合理的是（ ） ① 硫化铝：将氯化铝溶液与硫化钾溶液混合后过滤 ② 氯化亚铁： 过量的铁与氯气加热反应 ③ 硫酸亚铁：铁先在氧气中燃烧，其产物再与硫酸反应 ④ 硫酸铜：铜先氧化成氧化铜，再与硫酸反应 ⑤ 硫化铜：将铜丝与硫蒸气直接反应 A ④ B ②③⑤ C ③④ D 全部 解析：铝离子与硫离子在溶液中发生双水解； 过量铁与氯气反应的结果必然有铁剩余； 铁在氧气中燃烧生成Fe3O4，溶于硫酸后生成亚铁盐和铁盐的混合物； 制取硫酸铜可以先制得氧化铜，再与硫酸反应； 铜丝与硫蒸