制備實驗方案的設(shè)計（精選2篇）
制備實驗方案的設(shè)計 篇1
學(xué)習(xí)目標
1.掌握程序，方案書寫的格式、內(nèi)容。
2.培養(yǎng)能根據(jù)物質(zhì)制備原理制定實驗操作步驟、選擇實驗儀器裝置的能力，鞏固物質(zhì)制備的實驗操作。
3.能夠?qū)嶒灧桨高M行科學(xué)的評價。
學(xué)習(xí)過程
一、自學(xué)探究
1. 讀課本P78第二段，回答下列問題
（1）在實驗室中用AlCl3溶液和NaOH溶液反應(yīng)制備Al(OH)3， 若在NaOH溶液中滴加AlCl3溶液與在AlCl3溶液中滴加NaOH溶液，現(xiàn)象有何不同，請?zhí)顚懴卤怼?/p>
滴加試劑順序
現(xiàn) 象
離子反應(yīng)方程式
NaOH溶液滴加AlCl3
AlCl3溶液滴加NaOH
（2）為使AlCl3完全轉(zhuǎn)化Al(OH)3，最好選用什么試劑代替NaOH，你由此例中，當設(shè)計物質(zhì)制備方案時，應(yīng)注意些什么問題？
2.[示例1課本78面]以鋁屑為原料制備Al(OH)3的實驗方案設(shè)計。
（1）下面是課本中制備Al(OH)3的三個方案，請寫出每個方案中的化學(xué)方程式或離子方程式，在括號內(nèi)填寫所加試劑
方案一： ( ) （ ）
Al(OH)3
Al2(SO4)3溶液
鋁 屑
反應(yīng)式①
�、�
方案二：
鋁屑
Al(OH)3
NaAlO2溶液
�。� ） （ ）
① ②過濾、洗滌
反應(yīng)式①
�、�
方案三
鋁 屑
鋁 屑
�。� ）
Al(OH)3
�、� ③
鋁 屑
Al2(SO4)3
（ ） 過濾、洗滌
NaAlO2溶液
②
反應(yīng)式
問題討論：
�。�1）為使鋁屑中的鋁全部轉(zhuǎn)化成Al(OH)3。方案三中① ②的鋁用量相同嗎?如果不同，兩者的比例應(yīng)是多少？
（2）方案評價：三個方案中請?zhí)顚懨可?mol Al(OH)3所消耗的原料H2SO4和NaOH的物質(zhì)的量列表如下：
方案
消耗H2SO4的物質(zhì)的量
消耗NaOH的物質(zhì)的量
方案一
方案二
方案三
從原料消耗和實驗操作的簡易性方面考慮，應(yīng)選擇的方案是
2.閱讀課本P80頁以Al為原料制備Al(OH)3的實驗方案（有條件的學(xué)校，按實驗方案要求做實驗，并將實驗現(xiàn)象及數(shù)據(jù)填寫在課本相應(yīng)的地方）回答下列問題：
�。�1）物質(zhì)制備的實驗方案包括的項目一般有
�。�2）步驟1中用NaOH溶液洗滌鋁屑的原因是
________________________________________________________
將鋁屑分成等質(zhì)量四份，其原因是
。
�。�3）步驟5中如何檢證Al(OH)3已洗滌干凈，請寫出操作步驟。
二、總結(jié)與評價
【總結(jié)】
1.物質(zhì)制備方案的設(shè)計，首先要弄清物質(zhì)制備的原理，從原理為切入點設(shè)計方案,方案一般已包括實驗名稱、目的、原理、用品、步驟、現(xiàn)象記錄及結(jié)果處理。
2.針對一個實驗，可以設(shè)計出多種方案，要會得對每個方案進行科學(xué)的評價，評價可從以下幾個方面進行：①理論上要科學(xué)。②操作上要簡單可行。③原料用量要節(jié)約。④要環(huán)保，符合綠色化學(xué)原則。
【評價】
1.用以下三種途徑制取等質(zhì)量的硝酸銅（1）銅跟濃硝酸反應(yīng)（2）銅跟稀硝酸反應(yīng)（3）銅跟氧氣反應(yīng)生成氧化銅，氧化銅再跟硝酸反應(yīng)。以下敘述正確的是（ ）。
A.三種途徑所消耗銅的物質(zhì)的量相等
B.三種途徑所消耗硝酸的物質(zhì)的量相等
C.三種途徑所消耗銅的物質(zhì)的量：途徑（3）>途徑（1）>途徑（2）
D.所消耗的硝酸的物質(zhì)的量是：途徑（1）>途徑（2）>途徑（3）
2.長期存放的亞硫酸鈉可能會被部份氧化，可通過實驗來測量某無水亞硫酸鈉的純度，某同學(xué)設(shè)計有如下幾步操作。
�、俜Q量a克樣品，置于燒杯中
②加入足量蒸餾水，使樣品溶解。
③加入稀鹽酸、使溶液顯強酸性，再加過量的BaCl2溶液。
�、苓^慮，用蒸餾水洗滌沉淀。
⑤加熱干燥沉淀物。
⑥將沉淀冷卻至室溫后，稱量。
⑦重復(fù)⑤﹑⑥操作直到合格，最后得到bg固體。
�。�1）本實驗是否能用Ba(NO3)2代替BaCl2？ 其理由是
_______________________________________________________________________。
�。�2）步驟③中加鹽酸使溶液呈強酸性的目是： 。
�。�3）步驟⑦中的合格標準是：
。
（4）實驗測得樣品中無水亞硫酸鈉的質(zhì)量分數(shù)是 。
制備實驗方案的設(shè)計 篇2
第六單元 化學(xué)實驗方案的設(shè)計
第一節(jié) 制備實驗方案的設(shè)計
●教學(xué)目標
1.學(xué)習(xí)和了解制備實驗方案的設(shè)計方法和基本要求。
2.運用鋁以及氫氧化鋁的有關(guān)化學(xué)性質(zhì)及相互轉(zhuǎn)化關(guān)系，以及強堿弱酸鹽和強酸弱堿鹽水解反應(yīng)過程中的相互促進，評價選擇以鋁為原料制備氫氧化鋁的最佳途徑。
3.通過對以苯甲酸為原料，設(shè)計制備苯甲酸甲酯的實驗方案設(shè)計過程，進一步融會貫通酯化反應(yīng)和水解反應(yīng)的基本原理以及相互關(guān)系。
4.通過對最佳實驗方案的優(yōu)選過程，調(diào)動學(xué)生積極參與教學(xué)過程的主體積極性，培養(yǎng)學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣和正確的學(xué)習(xí)方法。
5.提高學(xué)生對知識的綜合運用能力，發(fā)展學(xué)生的整體思維水平，培養(yǎng)學(xué)生敢于創(chuàng)新的學(xué)習(xí)態(tài)度和科學(xué)的思維方法。
●教學(xué)重點
最佳制備實驗途徑的正確選擇。
實驗方案設(shè)計的基本格式和內(nèi)容。
●教學(xué)難點
鋁的性質(zhì)和氫氧化鋁的兩性，不同鹽類水解過程的相互促進。
酯化反應(yīng)和水解反應(yīng)的相互關(guān)系以及綜合應(yīng)用。
●教學(xué)方法
回憶復(fù)習(xí)，比較選擇。
設(shè)計操作，評價總結(jié)。
●課時安排
二課時
第一課時：以鋁為原料制備氫氧化鋁的實驗方案的設(shè)計以及實驗操作。
第二課時，實驗方案設(shè)計的一般方法和基本內(nèi)容，以苯甲酸為原料制備苯甲酸甲酯的方案設(shè)計。
●教學(xué)過程
第一課時
●教具準備
教具：投影儀、大屏幕、膠片等。
儀器：(學(xué)生實驗操作所用)燒杯、試管、量筒、玻璃棒、漏斗、托盤天平、鐵架臺、干燥器、石棉網(wǎng)、濾紙、酒精燈、膠頭滴管、ph試紙等。
藥品：(學(xué)生實驗操作所用)鋁屑、稀硫酸、蒸餾水、濃、稀naoh溶液、稀氨水、稀鹽酸、cucl2固體等。
�。蹖�(dǎo)入］化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，化學(xué)實驗方案的設(shè)計貫穿每一個化學(xué)實驗之始終�；瘜W(xué)實驗方案的設(shè)計對于化學(xué)實驗具有至關(guān)重要的作用，有時甚至直接影響到一個實驗的成功與否。
�。弁队埃萁滩牟鍒D，居里夫婦正在做化學(xué)實驗以及球碳原子簇——c60等。
�。壅f明］投影之同時，簡介章序言之有關(guān)內(nèi)容，說明實驗方案設(shè)計的重要性。
�。壑v述］因此，每一個化學(xué)實驗在實驗操作之前，均要根據(jù)該實驗的目的和要求，綜合運用相關(guān)知識和已有實驗基本技能，對實驗過程進行總體的設(shè)計與規(guī)劃，此即為化學(xué)實驗方案的設(shè)計。
�。郯鍟莸诹鶈卧� 化學(xué)實驗方案的設(shè)計
�。圻^渡］化學(xué)實驗種類繁多，不同的化學(xué)實驗其實驗方案的設(shè)計當有不同，制備實驗方案設(shè)計為最基本的化學(xué)實驗，本節(jié)課我們將以鋁為原料，來對氫氧化鋁的制備方案進行設(shè)計。
�。郯鍟莸谝还�(jié) 制備實驗方案的設(shè)計
一、以鋁為原料制備al(oh)3實驗方法的選擇
［講述］對于鋁及其重要化合物的性質(zhì)，我們之前已有過系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和了解。
�。巯胍幌耄蒌X有哪幾種主要的化合物？
�。鄞穑蒌X之重要化合物主要有：al2o3、al(oh)3及鋁鹽。
�。蹘煟菡埓蠹曳纸M討論并總結(jié)出鋁及其化合物的重要性質(zhì)。
�。蹖W(xué)生討論］教師巡視。
［提問］部分同學(xué)回答，其他同學(xué)質(zhì)疑、補充后師生共同總結(jié)。
［投影］鋁及重要化合物的主要性質(zhì)：
1.鋁的主要化學(xué)性質(zhì)：
�、倏珊湍承┓墙饘俜磻�(yīng)。如：
4al＋3o2 2al2o3;2al＋3cl2 2alcl3
�、诳珊湍承┫∷崛芤悍磻�(yīng)。如：
2al＋6h＋===2al3＋＋3h2↑
③可和某些強堿溶液反應(yīng)。如：
2al＋2naoh＋2h2o===2naalo2＋3h2↑
④可和某些氧化物反應(yīng)。如：
2al＋fe2o3 2fe＋al2o3
2.al2o3的主要化學(xué)性質(zhì)：
①可和某些強酸溶液反應(yīng)。如：
al2o3＋6h＋===2al3＋＋3h2o
�、诳珊湍承〾A溶液反應(yīng)。如：
al2o3＋2oh－===2alo ＋h2o
3.al(oh)3之主要化學(xué)性質(zhì)。如：
�、倏珊湍承┧崛芤悍磻�(yīng)。如：
al(oh)3＋3h＋===al3＋＋3h2o
�、诳珊湍承⿵妷A溶液反應(yīng)。如：
al(oh)3＋oh－===alo ＋2h2o
�。蹎栴}］根據(jù)上述信息歸納，鋁鹽主要有哪幾種，其水溶液各有什么特點？
［學(xué)生討論］之后提問總結(jié)。
［總結(jié)］鋁鹽的存在方式主要有兩種：一為鋁鹽，如alcl3等。鋁鹽一般為強酸弱堿鹽，其水溶液會因al3＋水解而略顯酸性；另一稱為偏鋁酸鹽，如naalo2等。偏鋁酸鹽一般為強堿弱酸鹽，其水溶液會因alo 水解而略顯堿性。
�。蹖W(xué)生練習(xí)］部分學(xué)生板演：請寫出以上alcl3和naalo2兩種鹽水溶液中發(fā)生水解反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式。
�。巯胍幌耄萑绻覀儗⑸鲜鰞煞N鹽溶液，即alcl3和naalo2的水溶液混合會有怎樣的現(xiàn)象與結(jié)果？
［學(xué)生討論］教師巡視�？蓳�(jù)情況做適當?shù)奶崾尽?/p>
�。厶釂枺莶糠滞瑢W(xué)回答，其他同學(xué)可質(zhì)疑補充。
�。劭偨Y(jié)］alcl3即鋁鹽水溶液因al3＋水解而會使其略顯酸性：
al3＋＋3h2o al(oh)3＋3h＋
naalo2即偏鋁酸鹽水溶液因alo 水解而會使其溶液略顯堿性：
alo ＋2h2o al(oh)3＋oh－
當將其二者混合以后，會因為二者水解后溶液所呈現(xiàn)酸、堿性(弱)不同，相互中和，從而使上述兩個水解平衡不斷向著水解方向移動，直到水解完全，有白色膠狀的al(oh)3難溶物產(chǎn)生。
［投影］
鋁鹽溶液：al3＋＋3h2o al(oh)3＋3h＋
偏鋁酸鹽溶液：alo ＋2h2o al(oh)3＋oh－
將鋁鹽和偏鋁酸鹽溶液相互混合：al3＋＋3alo ＋6h2o===4al(oh)3↓
�。壑v述］對于任何化學(xué)物質(zhì)，結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)。同時，其性質(zhì)也決定著其在自然界的存在方式和實驗室制取方法。下面，請同學(xué)們運用上述信息，思考實驗室以純凈的鋁屑為原料，可通過哪些途徑制得產(chǎn)物al(oh)3。
［板書］
一、以鋁為原料制備氫氧化鋁
1.可能制取途徑的推測：
［學(xué)生討論］教師巡回參與，以為后面的講評收集信息，作好準備工作。
�。厶釂枺菹旅�，請以各小組為單位選派一名代表敘述你們所選擇的制備方法。
［學(xué)生回答］略。(對于學(xué)生選擇的各種方法，如明顯不合理或有錯誤之處的，教師可做適當?shù)狞c評后予以舍棄，其他制備方法可予以保留)
�。圻^渡］經(jīng)過討論，我們得出了許多的制備方法，這些方法，我們可將其總結(jié)為以下這么幾個類型。
［實物投影］(邊書寫邊投影)
�。壑v評］同學(xué)們對制備方法的選擇都各有自己的想法，很好。說明同學(xué)們對鋁及其化合物的性質(zhì)都非常熟悉，并且能夠綜合應(yīng)用。但是，通往目的地的道路可能會有千萬條，但肯定會有優(yōu)劣之分。
［議一議］上述所有的這些實驗方法，各有什么所長和所短，哪一些或哪一個制備方法更加合理。
�。郯鍟�2.可能實驗方案的選擇。
�。蹖W(xué)生討論］教師巡視，收集信息。
�。厶釂枺菡埻瑢W(xué)們回答自己的選擇，并能夠?qū)ι釛壍姆桨讣右院唵蔚狞c評。
［學(xué)生回答后，教師總結(jié)］通過討論、分析，同學(xué)們大都選擇了可能制備方法中的4、5、6，而排除了1、2、3。
�。蹎枺轂楹螌�1、2、3的方法進行了排除？
�。鄞穑莘椒�1中，氧氣的制取過程比較麻煩，實驗步驟較多；方法2中，氯氣的制取過程同樣較為麻煩，步驟多，且氯氣還有毒性，操作中可能會有危險發(fā)生及污染環(huán)境；方法3中反應(yīng)可能會不完全，過程難于控制。
�。壑v評］很好。通過上述分析和篩選，同學(xué)們比較傾向于方案4、5、6的制備方法，哪么，對于這幾個方法我們有沒有可能優(yōu)中選優(yōu)。對此，光有理論上的分析不夠，下面，請同學(xué)們根據(jù)你所選擇的方法進行實驗驗證，并最終得出實驗結(jié)論。
�。郯鍟�3.可能實驗方案的實驗驗證。
［學(xué)生實驗］根據(jù)同學(xué)們自己的選擇，將學(xué)生分為三個實驗小組，分別進行實驗。
［說明］1.為節(jié)省時間，學(xué)生實驗所用的儀器藥品需課前準備妥當。
2.每個小組所用反應(yīng)試劑如鋁屑質(zhì)量要相等，所用酸、堿濃度亦要相同。
3.提示學(xué)生在實驗操作過程中對所用酸、堿強、弱的選擇。也可對強、弱做對照實驗。
4.要求學(xué)生記錄實驗過程中所選各試劑的用量及實驗現(xiàn)象。
5.實驗結(jié)束后要求學(xué)生對實驗結(jié)果進行分析，并將結(jié)果換算成：制取1 mol al(oh)3時各試劑的用量。
�。厶釂枺萃瑢W(xué)們的實驗均已結(jié)束，下面，請各實驗小組選代表敘述自己的實驗過程、實驗現(xiàn)象以及實驗結(jié)論。
�。蹖W(xué)生回答后師生共同總結(jié)］
對于方法4，在得到al3＋將其沉淀al(oh)3時，有兩種辦法可以采用：加入強堿naoh溶液，其優(yōu)點是沉淀速率較快，缺點是對naoh溶液的加入量難以控制，所以排除此法，而選用弱堿稀氨水。
對于方法5：在得到alo 要使其在酸化條件下沉淀得到al(oh)3。同樣存在兩個途徑：一是加入強酸如稀鹽酸，但缺點也是加入的量難于控制；另一為通入新制備的二氧化碳，但二氧化碳的制備會使整個實驗操作過程過于繁瑣。
對于方法6：不存在酸、堿強、弱之選擇與用量問題，整個實驗操作過程簡單而且容易操作與控制。
［講述］通過上述分析，我們用實驗過程的步驟繁瑣與否及是否易于操作，對三個方法進行了選擇，得出方法6較為合理，這個選擇過程即為實驗方案設(shè)計的基本要求。
�。蹎枺菀陨先N方法中，對于酸堿的用量情況又如何？
�。蹖W(xué)生回答后投影］
［投影］
�。郯鍟�4.最佳實驗方案
［講評］通過實驗步驟的多少與實驗過程的控制，我們在上邊選擇了方法6，通過上表中生成等物質(zhì)的量的al(oh)3時，所耗酸、堿的物質(zhì)的量，方法6之用量最少，這也是實驗方案設(shè)計的一條基本原理，所以，我們最終選擇方法6為本實驗的最佳制備方案。
�。壅n時小結(jié)］本節(jié)課，我們通過對al及其重要化合物性質(zhì)的回憶與復(fù)習(xí)，并對可能的制備方法進行了分析推測，最后又通過實驗驗證以及對各方法之驗證結(jié)果，進行了分析比較，從而最終選定了最佳制備al(oh)3的實驗方案。
［課后作業(yè)］
1.回憶運用方法6對al(oh)3的操作制備過程，并將具體的操作過程即實驗步驟按序用文字表述。
2.根據(jù)上述實驗步驟，試對實驗過程中所用儀器和藥品進行選擇。
3.完成制備方案中所涉及的有關(guān)化學(xué)反應(yīng)方程式。
板書設(shè)計
第六單元 化學(xué)實驗方案的設(shè)計
第一節(jié) 制備實驗方案之設(shè)計
一、以鋁為原料制備al(oh)3實驗方法的選擇
1.可能制取途徑的推測。
2.可能實驗方案的選擇。
3.可能實驗方案的實驗驗證。
4.最佳實驗方案。
●教學(xué)說明
1.化學(xué)實驗方案學(xué)生在之前的許多分組實驗中有過多次接觸，但對實驗方案的新手設(shè)計還是第一次，所以，本課時的教學(xué)宜慢忌快，以留給學(xué)生較多的進入時間。
2.實驗方案的設(shè)計，重在實驗原理即實驗途徑的選擇，學(xué)生對此可能會有多種選擇。無論對何種方案，教師均應(yīng)予以點評比較，以使學(xué)生了解設(shè)計過程的基本要求。
3.最佳實驗方案的選擇是本課時的關(guān)鍵，要明確告訴學(xué)生選擇和舍棄的原因。