高中化学 1.3 硝酸钾晶体的制备教案2 苏教版选修6-苏教版高中选修6化学教案VIP专享VIP免费

硝酸钾晶体的制备教学目标：1．掌握蒸发（或冷却）、结晶、过滤的操作方法及步骤。2.掌握减压过滤和热过滤的操作方法和步骤。情感目标：通过硝酸钾晶体的制备的实验，培养学生细致,认真的科学态度。教学重点难点：减压过滤和热过滤教学方法：实验探究、学生讨论、教师演示教学过程：一、实验原理：制备KNO3是利用不同物质的溶解度随温度改变而发生不同变化的原理。在NaNO3和KCl的混合溶液中，同时存在Na+、K+、Cl-和NO3-四种离子。升高温度，NaCl的溶解度几乎没有多大改变，而KNO3的溶解度却增大得很快。在高温下,蒸发溶剂，达到饱和的NaCl先结晶分离。然后,冷却降温,KNO3达到饱和，析出晶体，得到粗产品。初次结晶得到的晶体中常会混有些可溶性杂质。将所得晶体溶于少量溶剂中，然后进行蒸发（或冷却）、结晶、过滤，如此反复的操作称为重结晶。重结晶作为提纯固态物质的常用方法，在化学实验中占据着重要地位。二、实验操作要点及主要实验现象1、过滤装置（1）减压过滤装置抽滤也称减压过滤，是在较低压强下将晶体析出，可以快速、充分地将晶体和母液分离。抽滤使用布氏漏斗。使用时，将直径略小于漏斗内径的圆滤纸铺在漏斗中，先用少量溶剂润湿滤纸并微1启水泵，将其吸紧；然后小心地将要过滤的悬浊液倒入漏斗中，开大水泵，一直抽气到几乎没有液体滤出为止。抽滤装置如右图。结晶表面残留的母液，可用少量的溶剂洗涤。这时抽气应暂时停止，把少量溶剂均匀地洒在布氏漏斗内的滤饼上，以全部结晶刚好被溶剂覆盖为宜；并用玻璃棒搅松晶体，使晶体润湿；然后抽气把溶剂抽干。热溶液和冷溶液都可选用减压过滤。若为热过滤，则过滤前应将布氏漏斗放入烘箱(或用电吹风)预热。（2）热过滤装置过滤热饱和溶液时，折叠滤纸的方法如图a。过滤少量热溶液可选一经过预热，颈短而粗的玻璃漏斗，用如图b所示装置过滤。过滤较多溶液则应选择保温漏斗，用图c所示装置过滤。热过滤时一般不用玻璃棒引流，以免加速降温；接受滤液的容器内壁不要贴紧漏斗颈，以免滤液迅速冷却析出晶体，堵塞漏斗口。图a图b图c2、实验操作要点（1）制备KNO3粗品称取20gNaNO3和17gKCl放入100mL小烧杯中，加35mLH2O（此时溶液体积约为50mL）。加热溶解后，继续加热蒸发至原溶液体积一半（建议改为约40mL）。这时烧杯中有晶体析出（NaCl晶体），趁热用热滤漏斗过滤。滤液盛于预置2mL蒸馏水（防止NaCl析出）的小烧杯中自然冷却、结晶。减压过滤，尽量抽干。称重。计算理论产量和产率。（2）KNO3提纯除保留少量粗产品供纯度检验外，按粗产品∶水＝2∶1（质量比）的比例，将粗产品溶于蒸馏水中。加热、搅拌、待晶体全部溶解后停止加热。（若溶液沸腾时，晶体还未全部溶解，可再加极少量蒸馏水使其溶解。）待溶液冷却至室温后抽干。然后将KNO3晶体转移到表面皿上,架于内盛沸水的烧杯上方，用水蒸气烘干，得到纯度较高的KNO3晶体。（3）检验纯度：分别取0.1g粗产品和重结晶后的KNO3晶体放入小试管中，各加2mL蒸馏水配成溶液，各2加1滴稀HNO3酸化，再加2滴0.1mol/LAgNO3溶液，观察现象。3、实验产率：粗产品的产率应以KNO3粗产品的干质量进行计算。由于粗产品需进行重结晶而不需干燥，可通过将压干后的产品质量扣除20％作为水的质量来估算干质量。（实验参考数据如下)产量（粗）：7.7g产率（粗）：33.5%氯离子含量：较高产量（精）：5.1g产率（精）：22.3%氯离子含量：微量三、实验注意事项：1、控制好水的蒸发量是决定产率和产品质量的主要因素，当溶液蒸发至40mL时，NaCl能最大限度的结晶析出，同时KNO3不结晶。若溶液蒸发至教材指定蒸发量，大量KNO3与NaCl一起析出，小烧杯中的溶液变成糊状固体，无法通过过滤除去NaCl。相关实验数据如下表[摘自中学化学教学参考2007（1～2）]蒸发后溶液的体积产量（粗）/g产率/%产物中氯离子含量产量（精）/g产物中氯离子含量（GB647－77）504.419.1微量1.9合格457.030.4微量3.7合格408.537.0微量6.0合格352.510.9微量1.5合格25/////2、KNO3冷却结晶的温度严重制约KNO3的产量，在气温较高的夏天，室温下冷却,其冷却梯度较小，KNO3的析出量将大大减少，且冷却速度也慢。若在空气中冷却一段...