《硫代硫酸鈉的制備》課件

硫代硫酸鈉的制備硫代硫酸鈉，俗稱海波，是一種重要的化學(xué)試劑，廣泛應(yīng)用于照相、醫(yī)療、印染等領(lǐng)域。本課件將介紹硫代硫酸鈉的制備方法。課程目標(biāo)學(xué)習(xí)硫代硫酸鈉制備原理掌握硫代硫酸鈉的制備步驟和實(shí)驗(yàn)操作技巧。提高實(shí)驗(yàn)操作能力學(xué)會(huì)使用常用化學(xué)儀器和設(shè)備，并進(jìn)行安全操作。培養(yǎng)科學(xué)研究思維通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析和數(shù)據(jù)處理，鍛煉科學(xué)思維和問題解決能力。硫代硫酸鈉簡介化學(xué)式硫代硫酸鈉的化學(xué)式為Na2S2O3，它是一種無色或白色晶體，易溶于水。水溶液硫代硫酸鈉水溶液呈弱堿性，并具有還原性，在空氣中會(huì)逐漸氧化。結(jié)構(gòu)硫代硫酸鈉的結(jié)構(gòu)中包含一個(gè)硫原子和三個(gè)氧原子與一個(gè)中心硫原子相連，其中一個(gè)氧原子被硫原子取代。硫代硫酸鈉的作用和應(yīng)用攝影硫代硫酸鈉是攝影沖洗中重要的定影劑，它可以去除膠片或相紙上的未曝光鹵化銀，使圖像永久固定。醫(yī)藥硫代硫酸鈉可用于解救氰化物中毒，因?yàn)樗梢耘c氰化物反應(yīng)生成無毒的硫氰酸鹽。工業(yè)硫代硫酸鈉在工業(yè)生產(chǎn)中被廣泛用于漂白、脫氯、制造染料等。農(nóng)業(yè)硫代硫酸鈉可作為殺菌劑和除草劑，用于控制植物病蟲害。硫代硫酸鈉的制備原理反應(yīng)原理硫代硫酸鈉的制備主要基于亞硫酸鈉與硫黃的反應(yīng)，硫黃與亞硫酸鈉在水溶液中反應(yīng)生成硫代硫酸鈉。反應(yīng)方程式Na2SO3+S+H2O→Na2S2O3+H2O具體步驟首先將亞硫酸鈉溶解于水中，然后加入過量的硫黃，加熱并攪拌反應(yīng)液，直到硫黃全部溶解，即可得到硫代硫酸鈉溶液。最后蒸發(fā)濃縮溶液，冷卻結(jié)晶，即可得到硫代硫酸鈉晶體。實(shí)驗(yàn)材料準(zhǔn)備亞硫酸鈉亞硫酸鈉(Na2SO3)是無色或白色晶體，易溶于水，通常作為還原劑和防腐劑使用。硫磺硫磺(S)是一種黃色固體，不溶于水，在制備硫代硫酸鈉中用作反應(yīng)物。燒杯燒杯是實(shí)驗(yàn)室常用的玻璃器皿，用于盛放和加熱液體。錐形瓶錐形瓶也是實(shí)驗(yàn)室常用的玻璃器皿，用于反應(yīng)和滴定。實(shí)驗(yàn)步驟1：制備亞硫酸鈉1準(zhǔn)備材料首先，準(zhǔn)備好所需的材料，包括硫磺粉、氫氧化鈉溶液和蒸餾水。確保這些材料已過稱并準(zhǔn)備好使用。2制備亞硫酸鈉在燒杯中加入一定量的硫磺粉，然后緩慢加入氫氧化鈉溶液，并不斷攪拌。在反應(yīng)過程中，會(huì)生成亞硫酸鈉和硫化鈉，同時(shí)會(huì)有熱量釋放。3加熱反應(yīng)將混合物加熱至沸騰，并保持沸騰一段時(shí)間，以確保反應(yīng)完全進(jìn)行。加熱過程中，要不斷攪拌，避免混合物糊鍋。實(shí)驗(yàn)步驟2：制備硫代硫酸鈉1加入硫磺將研磨好的硫磺粉末緩慢加入到亞硫酸鈉溶液中，并不斷攪拌。2加熱反應(yīng)在攪拌下加熱反應(yīng)液，控制溫度在80-90℃，反應(yīng)時(shí)間約為1小時(shí)。3觀察變化反應(yīng)過程中，溶液顏色逐漸變深，并有硫磺微粒析出。4冷卻結(jié)晶反應(yīng)完成后，冷卻反應(yīng)液，使其緩慢結(jié)晶。硫代硫酸鈉的制備是將硫磺與亞硫酸鈉反應(yīng)生成，反應(yīng)過程需要控制溫度和時(shí)間，并觀察溶液顏色的變化。冷卻后，硫代硫酸鈉會(huì)以晶體形式析出。實(shí)驗(yàn)步驟3：分離和干燥1過濾用布氏漏斗過濾2洗滌用少量冷水洗滌晶體3干燥在干燥器中干燥過濾后，用少量冷水洗滌晶體，以去除殘留的雜質(zhì)。最后，將晶體置于干燥器中干燥，直至水分完全蒸發(fā)。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觀察反應(yīng)過程中，溶液顏色會(huì)發(fā)生變化，并伴有氣泡產(chǎn)生。最終會(huì)得到白色晶體狀的硫代硫酸鈉。顏色變化主要由反應(yīng)物和生成物的顏色變化引起，氣泡產(chǎn)生則是因?yàn)榉磻?yīng)過程中產(chǎn)生了氣體。白色晶體狀的硫代硫酸鈉是目標(biāo)產(chǎn)物，我們可以通過觀察其形態(tài)和顏色來判斷實(shí)驗(yàn)是否成功。產(chǎn)物鑒定11.觀察觀察產(chǎn)物的外觀和顏色，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。22.溶解度將少量產(chǎn)物溶于水，觀察溶解性，并根據(jù)溶解情況判斷產(chǎn)物是否為硫代硫酸鈉。33.滴定用已知濃度的碘標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定產(chǎn)物溶液，通過滴定結(jié)果確定產(chǎn)物的純度。產(chǎn)品收率測(cè)定計(jì)算硫代硫酸鈉產(chǎn)品的實(shí)際產(chǎn)量，并將其與理論產(chǎn)量進(jìn)行比較。實(shí)際產(chǎn)量理論產(chǎn)量收率實(shí)際產(chǎn)生的硫代硫酸鈉的質(zhì)量根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式計(jì)算的硫代硫酸鈉的理論產(chǎn)量實(shí)際產(chǎn)量與理論產(chǎn)量的比率，用百分比表示收率反映實(shí)驗(yàn)效率，影響因素包括：反應(yīng)條件、操作技巧和產(chǎn)物純度。實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)反應(yīng)溫度控制控制反應(yīng)溫度在適宜范圍內(nèi)，防止過高或過低導(dǎo)致反應(yīng)失敗。溶液濃度控制溶液濃度，避免過高或過低影響反應(yīng)效率。安全操作佩戴防護(hù)眼鏡、手套等，防止化學(xué)物質(zhì)接觸皮膚或眼睛。時(shí)間控制控制反應(yīng)時(shí)間，確保充分反應(yīng)，避免反應(yīng)時(shí)間過短或過長導(dǎo)致產(chǎn)物不純或產(chǎn)量降低。安全防護(hù)措施11.佩戴防護(hù)眼鏡防止化學(xué)品濺入眼睛。22.穿戴實(shí)驗(yàn)服避免化學(xué)品接觸皮膚。33.使用通風(fēng)櫥減少化學(xué)品揮發(fā)。44.注意化學(xué)品安全操作時(shí)謹(jǐn)慎，遠(yuǎn)離火源。環(huán)境保護(hù)措施廢液處理實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的廢液應(yīng)妥善處理，避免污染環(huán)境?？梢杂孟♂?、中和等方法處理，確保符合相關(guān)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。廢渣處理實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的固體廢渣要收集并妥善處理，盡量回收利用，減少對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響。設(shè)備維護(hù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備使用完畢后，應(yīng)及時(shí)清洗、維護(hù)，延長設(shè)備使用壽命，減少資源浪費(fèi)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析時(shí)間(分鐘)溫度(攝氏度)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，制備硫代硫酸鈉的步驟需要較長時(shí)間，溫度變化較大。通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以得出以下結(jié)論:制備亞硫酸鈉需要較長時(shí)間，溫度控制在80攝氏度。制備硫代硫酸鈉需要更長時(shí)間，溫度控制在95攝氏度。分離和干燥需要20分鐘，溫度控制在60攝氏度。實(shí)驗(yàn)結(jié)論成功制備實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，成功制備了硫代硫酸鈉，并通過外觀和化學(xué)性質(zhì)驗(yàn)證了其真實(shí)性。收率合理制備的硫代硫酸鈉產(chǎn)率符合預(yù)期，說明實(shí)驗(yàn)操作步驟規(guī)范，反應(yīng)條件控制得當(dāng)。硫代硫酸鈉的性質(zhì)外觀硫代硫酸鈉為無色透明的晶體，易溶于水。溶解性硫代硫酸鈉易溶于水，水溶液呈堿性?；瘜W(xué)式硫代硫酸鈉的化學(xué)式為Na2S2O3，分子量為158.11。穩(wěn)定性硫代硫酸鈉在空氣中會(huì)逐漸氧化，但在干燥環(huán)境中較為穩(wěn)定。其他制備方法工業(yè)生產(chǎn)硫化氫和亞硫酸鈉反應(yīng)生成硫代硫酸鈉，通常用于工業(yè)生產(chǎn)。元素反應(yīng)鈉和硫反應(yīng)生成硫化鈉，然后與水反應(yīng)生成硫代硫酸鈉。硫酸鈉反應(yīng)硫酸鈉和硫化鈉反應(yīng)生成硫代硫酸鈉和硫化氫。硫代硫酸鈉在實(shí)際生活中的應(yīng)用1攝影硫代硫酸鈉作為定影劑，可將未曝光的鹵化銀從底片上除去，使圖像固定。2醫(yī)療硫代硫酸鈉可用于解毒，如氰化物中毒。它還能用于治療真菌感染和皮膚病。3工業(yè)硫代硫酸鈉用于制備漂白劑、染料、橡膠制品和皮革處理等。4農(nóng)業(yè)硫代硫酸鈉可用于制造殺蟲劑和除草劑，也用于土壤改良。硫代硫酸鈉的發(fā)展方向環(huán)保工藝探索更環(huán)保的制備方法，減少污染物排放，提高生產(chǎn)效率。例如，開發(fā)利用清潔能源替代傳統(tǒng)化石能源。功能材料開發(fā)新型功能材料，例如應(yīng)用于納米材料、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。研究硫代硫酸鈉在生物醫(yī)藥領(lǐng)域的新應(yīng)用，例如抗癌藥物的研發(fā)。實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)總結(jié)安全操作嚴(yán)格遵守實(shí)驗(yàn)室安全操作規(guī)程，佩戴防護(hù)眼鏡和手套，避免化學(xué)物質(zhì)接觸皮膚。精確稱量準(zhǔn)確稱取所需試劑，避免過量或不足，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。數(shù)據(jù)記錄詳細(xì)記錄實(shí)驗(yàn)過程中的所有數(shù)據(jù)，包括溫度、時(shí)間、重量等，方便后續(xù)分析和總結(jié)。產(chǎn)物鑒定利用化學(xué)方法或儀器對(duì)最終產(chǎn)物進(jìn)行分析鑒定，確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。學(xué)習(xí)建議深入理解原理認(rèn)真學(xué)習(xí)硫代硫酸鈉的制備原理，掌握反應(yīng)過程中的關(guān)鍵因素。關(guān)注安全操作嚴(yán)格遵守實(shí)驗(yàn)安全操作規(guī)程，注意化學(xué)品的安全使用和廢液處理。課后練習(xí)鞏固完成課后練習(xí)題，加深對(duì)實(shí)驗(yàn)原理和操作的理解。拓展知識(shí)應(yīng)用積極探索硫代硫酸鈉在其他領(lǐng)域的應(yīng)用，擴(kuò)展知識(shí)面。參考文獻(xiàn)化學(xué)專業(yè)書籍《無機(jī)化學(xué)》第四版，華中師范大學(xué)出版社，2017《化學(xué)實(shí)驗(yàn)》第四版，高等教育出版社，2019《無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》第三版，高等教育出版社，2016網(wǎng)絡(luò)資源中國知網(wǎng)百度學(xué)術(shù)谷歌學(xué)術(shù)課后思考題硫代硫酸鈉的制備實(shí)驗(yàn)中，影響產(chǎn)率的因素有哪些？如何提高硫代硫酸鈉的產(chǎn)率？硫代硫酸鈉在實(shí)際生活中還有哪些應(yīng)用？硫代硫酸鈉的制備方法還有哪些？課程小結(jié)實(shí)驗(yàn)回顧回顧實(shí)驗(yàn)步驟，重點(diǎn)關(guān)注關(guān)鍵操作，分析實(shí)驗(yàn)中遇到的問題。理論聯(lián)系實(shí)際將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與硫代硫酸鈉的性質(zhì)和應(yīng)用聯(lián)系起來，加深理解。拓展學(xué)習(xí)了解硫代硫酸鈉的其他制備方法和應(yīng)用領(lǐng)域，拓展知識(shí)面。答疑環(huán)節(jié)歡迎大家提出關(guān)于硫代硫酸鈉制備實(shí)驗(yàn)的任何問題，我們將盡力解答。您可以就實(shí)驗(yàn)步驟、安全防護(hù)、產(chǎn)物鑒定等方面提出疑問。老師和助教將耐心解答您的疑惑，幫助您更好地理解實(shí)驗(yàn)過程和原理。如果您對(duì)硫代硫酸鈉的應(yīng)用、性質(zhì)或發(fā)展方向感興趣，也可以積極提問。我們會(huì)分享相關(guān)知識(shí)，擴(kuò)展您的視野。調(diào)研結(jié)果分享本次硫代硫酸鈉制備實(shí)驗(yàn)過程中，同學(xué)們積極參與，動(dòng)手操作，取得了較好的實(shí)驗(yàn)效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，大多數(shù)同學(xué)成功制備出硫代硫酸鈉晶體，并對(duì)其進(jìn)行了產(chǎn)物鑒定和收率測(cè)定。實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們也遇到了不同的問題和挑戰(zhàn)，比如一些同學(xué)的產(chǎn)物收率偏低，可能與操作不規(guī)范或反應(yīng)時(shí)間不足有關(guān)。通過對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，同學(xué)們可以找到問題的原因，并改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法，提高實(shí)驗(yàn)效率。團(tuán)隊(duì)討論分享見解小組成員分享實(shí)驗(yàn)結(jié)果和數(shù)據(jù)分析，討論實(shí)驗(yàn)過程中遇到的問題和挑戰(zhàn)，以及可能的解決方案。相互學(xué)習(xí)通過小組討論，互相學(xué)習(xí)不同的實(shí)驗(yàn)方法和技巧，促進(jìn)團(tuán)隊(duì)成員之間的交流和合作。提升協(xié)作能力團(tuán)隊(duì)討論有助于培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)成員的溝通能力，提高團(tuán)隊(duì)