實(shí)驗(yàn)室制備無(wú)水氯化鋁實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

1、實(shí)驗(yàn)室制備無(wú)水氯化鋁實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)成都石室中學(xué)杜博一、教學(xué)背景分析本節(jié)課選自人教版選修6實(shí)驗(yàn)化學(xué)第二單元課題2《物質(zhì)的制備》，是學(xué)生完成了必修一、必修二、選修四、選修三等板塊的知識(shí)后，進(jìn)行的整合應(yīng)用型知識(shí)板塊，是對(duì)元素化合物和化學(xué)平衡理論的應(yīng)用和整合。學(xué)生情況分析：學(xué)生己經(jīng)具備相當(dāng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本能力，也具備了元素化學(xué)的基本知識(shí)，能夠初步應(yīng)用元素化學(xué)的知識(shí)，初步設(shè)計(jì)制備無(wú)機(jī)的基本方法；具備了化學(xué)反應(yīng)平衡分析問(wèn)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(xué)重難點(diǎn)分析根據(jù)學(xué)生和教材的知識(shí)的基本特點(diǎn)，確定本節(jié)課的重點(diǎn)為制備無(wú)機(jī)物實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)的基本方法，能根據(jù)不同無(wú)機(jī)物的基本特點(diǎn)，設(shè)計(jì)合理的操作方案和順序。三、教學(xué)過(guò)程1、實(shí)驗(yàn)情境無(wú)水無(wú)水氯化鋁（AlCb）是一種重要的化工原料，可廣泛用于有機(jī)合成、絮凝劑。178°C時(shí)升華，易水解并伴隨大量白霧生成。［提出問(wèn)題］如何在實(shí)驗(yàn)室制取無(wú)水A1C13?方案 方程式 優(yōu)勢(shì) 劣勢(shì)方案一 2Al+6HCl=2AlCb+3H2

3、? 條件溫和、副產(chǎn)物具有工業(yè)價(jià)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(shè)計(jì)與比較［任務(wù)1：方案設(shè)計(jì)］結(jié)合物質(zhì)性質(zhì)特點(diǎn)，選擇相關(guān)試劑，設(shè)計(jì)合成方案，并寫出反應(yīng)化學(xué)方程式。［學(xué)生］方案①：利用鋁粉與鹽酸反應(yīng)，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(yīng)，再冷凝收集產(chǎn)品。［任務(wù)2：方案比較］結(jié)合物質(zhì)及反應(yīng)特點(diǎn)，從原料利用率、反應(yīng)條件、操作難度

4、、生產(chǎn)效益、環(huán)境保護(hù)等工業(yè)生產(chǎn)角度，比較兩種制備方案的優(yōu)勢(shì)及不足。設(shè)計(jì)意圖：從實(shí)驗(yàn)室到工業(yè)生產(chǎn)，引導(dǎo)學(xué)生從物質(zhì)性質(zhì)和反應(yīng)特點(diǎn)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(shè)計(jì)、比較和評(píng)價(jià)方案的過(guò)程中，加深對(duì)物質(zhì)及其變化的理解，將化學(xué)知識(shí)和生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合，形成“物質(zhì)性質(zhì)及反應(yīng)特點(diǎn)指導(dǎo)工業(yè)生產(chǎn)的認(rèn)識(shí)路徑”，同時(shí)樹立學(xué)生正確的科學(xué)態(tài)度，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。［任務(wù)3：裝置連接］參照方案②，請(qǐng)選擇相應(yīng)的儀器和試劑，設(shè)計(jì)一套實(shí)驗(yàn)室制備

5、無(wú)水氯化鋁的裝置，并畫出裝置連接圖。［引導(dǎo)性問(wèn)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(yīng)裝置類型？③如何防止生成的氯化鋁變質(zhì)？④ 過(guò)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(wú)水氯化鋁的制備實(shí)驗(yàn)為例，對(duì)于以氣體流程為載體的物質(zhì)制備型實(shí)驗(yàn)，儀器連接需要包含哪兒個(gè)部分，先后順序是什么？請(qǐng)以流程圖的形式呈現(xiàn)出來(lái)。［案例分析］請(qǐng)結(jié)合氯化鋁的特性，運(yùn)用裝置連接模型，對(duì)以下同學(xué)設(shè)計(jì)的裝置連接案例進(jìn)行評(píng)價(jià)，該方案存在哪

6、些缺陷，如何改進(jìn)？［應(yīng)用模型］氯化鋁易升華，在玻璃管后應(yīng)補(bǔ)充一個(gè)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(bǔ)充一個(gè)盛有濃硫酸的干燥裝置，防止水蒸氣進(jìn)入收集裝置。設(shè)計(jì)意圖：在儀器選擇與裝置連接過(guò)程中，引導(dǎo)學(xué)生基于實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，結(jié)合試劑狀態(tài)、性質(zhì)特點(diǎn)和儀器的用途，建構(gòu)物質(zhì)制備型實(shí)驗(yàn)裝置連接的思維模型，培養(yǎng)思維的有序性和嚴(yán)密性，并能用思維模型解決問(wèn)題，評(píng)價(jià)裝置的完整性與科學(xué)性。環(huán)節(jié)3：裝置改進(jìn)［任務(wù)4 :裝置改進(jìn)］下表羅列了