《化學(xué)實驗方案的設(shè)計》教學(xué)設(shè)計

1、化學(xué)實驗方案的設(shè)計與評價教學(xué)設(shè)計考試說明用正確的化學(xué)實驗基本操作，完成規(guī)定的“學(xué)生實驗”的能力.觀察記錄實驗現(xiàn)象，分析實驗結(jié)果和處理實驗數(shù)據(jù)，得出正確結(jié)論的能力. 初步處理實驗過程中的有關(guān)安全問題的能力.能識別和繪制典型的實驗儀器裝置圖的能力.根據(jù)實驗試題的要求，設(shè)計簡單實驗方案的能力。（包括：某個實驗操作順 序的設(shè)計，確認(rèn)某混合物組分實驗的設(shè)計，驗證化學(xué)原理的設(shè)計，測定物質(zhì) 純度的設(shè)計。）高考命題走向?qū)嶒烆}在命題方法上趨向于重視動手能力、安全操作以及設(shè)計、評價和改進 實驗的能力綜合實驗方案設(shè)計的一般方法明確實驗?zāi)康?、要求?gòu)思實驗方法、步驟選擇實驗儀器、藥品觀察現(xiàn)象、記錄數(shù)據(jù)分析、得出結(jié)論一、

2、性質(zhì)實驗方案設(shè)計例 1 1、設(shè)計一個實驗，你首先從 _ 入手 ?A A .實驗?zāi)康?B.B.實驗原理 C.C.實驗步驟 D.D.實驗裝置例 2 2:設(shè)計一個實驗證明醋酸是弱酸（盡可能列出多種方案）a.a. 比較同濃度的醋酸和鹽酸的導(dǎo)電性b.b. 測量已知濃度（如 O.1mol/LO.1mol/L ）的醋酸的 PHPH 值c.c. 測定醋酸鈉溶液的PH值，或檢驗醋酸鈉溶液的酸堿性。d.d. 將醋酸溶液稀釋 10O10O 咅，測定稀釋前后溶液的 PHPHfie e 往加了石蕊的醋酸溶液中加入醋酸鈉固體，觀察溶液的顏色變化f.f. 往稀鹽酸溶液中加入醋酸鈉固體，測定前后 PHPH 值的變化g.g.

3、比較同濃度、同體積的醋酸和鹽酸分別與鎂粉反應(yīng)的速率及生成氣體的體積。性質(zhì)實驗方案設(shè)計要點：熟悉各種性質(zhì)的驗證途徑，提高發(fā)散思維能力；重視基本操作要點及注意事項； 注意整體設(shè)計的可操作性、有序性、嚴(yán)密性；注意文字表達。二、實驗裝置創(chuàng)新設(shè)計例 3.3.在沒有現(xiàn)成的 COCO 氣體發(fā)生器的情況下，請你選用下圖中的部分儀器，裝配 成一個簡易的、能隨開隨用、隨關(guān)隨停的 COCO 氣體發(fā)生裝置。應(yīng)選用的儀器是（填入 儀器的編號）實驗裝置創(chuàng)新設(shè)計要點：掌握一些裝置和儀器藥品的替代方法，力求使設(shè)計的實驗儀 器簡單、操作便捷、節(jié)省試劑、現(xiàn)象明顯、安全防污等；防倒吸 裝置、防堵塞裝置、干燥裝置、冷凝裝置、量氣裝置

4、三、物質(zhì)檢驗實驗方案設(shè)計例 4 4、某學(xué)生要做檢驗碳酸鈉粉末中含有少量的氫氧化鈉和氯化鈉的實驗。他的實驗設(shè)計了 7 7 個步驟，其中 5 5 個步驟所用試劑及實驗操作均已寫明，實驗步驟如下: a a . .取少量樣品放入試管甲中b.b.再向溶液里滴加幾滴硝酸銀溶液c.c.過濾，取少量濾液盛在試管乙里d.d. 向試管里加入適量蒸餾水，振蕩e.e. 滴入幾滴酚酞試劑f.f. 試將上面尚缺的兩個步驟所用的試劑（自選）及實驗操作補寫完整，然后按實驗操作的順序排列。（注意排除C（O對 0H0H 和 ClCl-的干擾） 物質(zhì)檢驗實驗方案設(shè)計要點：物質(zhì)檢驗盡可能利用特征反應(yīng)； 注意檢驗順序、 排 除干擾。例

5、 5 5、欲制無水氯化鋁并保存?zhèn)溆谩，F(xiàn)有儀器如下圖所示，并有食鹽晶體、水、 固體燒堿、鋁粉、二氧化錳、濃硫酸等六種試劑。設(shè)計的制取過程是：制氯氣 加凈化和干燥氯氣 制氯化鋁（易潮解，易升華） 請回答下列問題： 從上面儀器中選取必須的幾種，連接成一個制無水氯化鋁的連續(xù)裝置，按前后順序填 寫圖的編號（不一定填滿），并寫出各儀器里放入的試劑的化學(xué)式。四、 制備實驗方案設(shè)計要點基本思路：列出可能的幾種制備方法和途徑，從方法是否可行，裝置和操作是否 簡單、是否經(jīng)濟與安全等方面進行分析和比較，從中選取最佳的實驗方法，在制 定具體的實驗方案時，還應(yīng)注意對實驗條件進行嚴(yán)格有效的控制。制備實驗應(yīng)注意防污染、防倒

6、吸、防氧化、防潮解、防爆炸、防揮發(fā)，同時要求 產(chǎn)率高、易分離、易收集、雜質(zhì)少、步驟少。五、 定量測定實驗設(shè)計例 6 6、堿式碳酸鎂有多種不同的組成，如 MgMg（0H0H）2C0C0、MgMg（0H0H）2（CQCQ）3、MgMg（0H0H）2（CQCQ）4等，請你設(shè)計一個測定堿式碳酸鎂組成的實驗方案，包括：（ 1 1）測定原理（ 2 2）測定 實驗的裝置圖（ 3 3）簡要的操作步驟?？蛇x用的儀器、試劑和用品如下： 主要儀器：天平（附砝碼）、大試管、酒精燈、洗氣瓶、球形干燥管、角匙 （固定及連接儀器自選）試劑：堿式碳酸鎂（粉狀）、濃硫酸、石灰水、無水氯化鈣、堿石灰 定量測定實驗設(shè)計要點：實驗項

7、目包括：一定溫度下硝酸鉀溶解度的測定、硫酸銅晶體中結(jié)晶水含量的測定、質(zhì)量百分比濃度溶液的配制、物質(zhì)的量濃度溶液的配制、酸堿中和滴定、中和熱測定。保證測定結(jié)果具有較高準(zhǔn)確度和精確度 對于實驗結(jié)果的分析，一般是要求考生分析實驗的關(guān)鍵、細(xì)節(jié)以及產(chǎn)生誤差的因 素等。小結(jié)實驗設(shè)計基本原則：科學(xué)性、安全性、可行性、簡約性?；瘜W(xué)實驗設(shè)計應(yīng)注意的問題（1 1）. . 供選用藥品和裝置是部分、剛好或有剩余。（2 2）題目條件有無特殊要求。如采用最簡單、最合理的實驗步驟。（3 3）實驗過程中的隱蔽性操作，如必要的干燥、除雜、冷凝、靜置、振蕩、等不 能忽略（4 4）、所需藥品應(yīng)準(zhǔn)確描述，如粉末、固體、溶液、飽和、澄

8、清、酸性、濃、稀、 濃度值。儀器要注明規(guī)格。（5 5）. . 防倒吸、防爆炸、防潮解、防氧化、防污染等化學(xué)實驗方案的設(shè)計與評價課堂練習(xí)班次：_成績：_1、已知常溫下氯酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)放出氯氣，現(xiàn)按下圖進行鹵素的性質(zhì)實驗。玻璃管內(nèi)裝有分別滴有不同溶液的白色棉球，反應(yīng)一段時間后，對圖中指定部位顏色描述正確的是2、已知 84 消毒液的主要成分為次氯酸鈉、氯化鈉等，當(dāng)加入硫酸酸化時會產(chǎn)生氯氣?，F(xiàn)某課外實驗小組開展微型化學(xué)實驗，在一塊潔凈、干燥的玻璃片上放一張 5cmx 5cm 白紙，測試溶液的放置如下圖所示：液、KI 溶液，最后在 84 消毒液上滴入一滴稀硫酸，并立即用一培養(yǎng)皿蓋住白紙。一段時間后，

9、回答下列問題：(1)_ c 點發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 _ ；(2)_ a 點的現(xiàn)象是 _ ，有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為 _;(3)_ b 點的現(xiàn)象是 _ ， 反應(yīng)的離子方程式為 _;(4)_ d 點的現(xiàn)象是_ ， 其原因是_ ;(5)_ e 點的現(xiàn)象是，有關(guān)反應(yīng)的離子方程式是說明：在濾紙上進行化學(xué)實驗的優(yōu)點主要有：(1)因有白色底襯，用實物投影十分清晰；( 2)試劑用量少；(3) 操作簡單、A黃綠色橙色藍色白色B無色橙色紫色白色C黃綠色橙色藍色無色D黃綠色無色紫色白色h h alrtalrt4KI淀粉每戡按照上圖所示位置，在白紙上依次滴上KSCN 和 FeCl2混合溶液、葡萄酒、NstSO 和 B

10、aCh 的混合溶安全。3、某課外興趣小組為了探究鐵與硫在隔絕空氣的條件下 反應(yīng)所得固體 M 的成分，設(shè)計了如下圖裝置。 傾斜 A 使稀硫酸(足量)與固體 M 充分反應(yīng)，待反應(yīng)停止后，B 裝置增重，C 裝置中溶液無變化，反應(yīng)后進入量氣管氣體的體積為 V mL (已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)由上述實驗事實可知:(1)固體 M 中一定有的物質(zhì)是(填化學(xué)式)理由I*!2其中一種物質(zhì)的質(zhì)量可以確定為g(用代數(shù)式表示)。(2)_B 裝置的名稱是 _。寫出 B 裝置中反應(yīng)的離子方程式 _ ( 3)C 裝置的作用是 _ ，如果實驗中沒有 B 裝置，則 C 裝置中產(chǎn)生的現(xiàn)象是(4)_ 稀硫酸和固體 M 反應(yīng)后溶液中還殘留

11、淡黃色固體，該固體是 _ ，要分離出該固體，在實驗操作中，除燒杯外還需要用到的玻璃儀器是 _。(5)通過進一步實驗，測得固體M 中各種成分的質(zhì)量之和小于反應(yīng)前鐵粉和硫粉的質(zhì)量之和，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能是 _a. M 川冇應(yīng)門佚柯疏b 測工汽片機 nd 水 4 竹的也 II 需 T-/K 譏了余|jIc. A 屮附丫反應(yīng)半.，戈仇d .氣體進入 D 該置前未卅濃硫険 I 贖4、某化學(xué)興趣小組按照下列方案進行“由含鐵廢鋁制備硫酸鋁晶體”的實驗：步驟 1:取一定量含鐵廢鋁，加足量的NaOH 溶液，反應(yīng)完全后過濾。步驟 2 :邊攪拌邊向濾液中滴加稀硫酸至溶液的pH=A9，靜置、過濾、洗滌。步驟 3:

12、將步驟 2 中得到的固體溶于足量的稀硫酸。步驟 4 :將得到的溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻、結(jié)晶、過濾、干燥。請回答以下問題：上述實驗中的過濾操作需要玻璃棒、 _、_ 等玻璃儀器。步驟 1 過濾的目的是_ 。當(dāng)步驟 2 中的溶液 pH=A 9 時，檢驗沉淀是否完全的方法是 _ 。步驟 2 中溶液的 pH 控制較難操作，可改用 _。5、可用圖示裝置制取少量乙酸乙酯(酒精燈等在圖中均已略去)。請?zhí)羁?(1)試管 a 中需加入濃硫酸、冰醋酸和乙醇各2 mL,正確的加入順序及操作是_。(2)為防止 a 中的液體在實驗時發(fā)生暴沸，在加熱前應(yīng)采取的措施(1)固體 M 中一定有的物質(zhì)是(填化學(xué)式)理由I*!(3)_

13、實驗中加熱試管的目的是： _ :_(4)_ 試管b 中加有飽和 NCO 溶液，其作用是_。(5)反應(yīng)結(jié)束后，振蕩試管 b 再靜置，觀察到的現(xiàn)象是 _ _6、某研究性學(xué)習(xí)小組同學(xué)設(shè)計如圖所示的實驗裝置來驗證某些物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，請回答:(1 )該實驗的目的：_。(2)_ 該實驗的原理是(用化學(xué)方程式回答)_ ,_ 。(3)實驗用品：實驗儀器除鐵架臺(帶鐵夾)、儲氣瓶(兩個)、直管活活塞(Ki、K2)、止水夾(K3)、橡皮塞、橡皮導(dǎo)管和若干玻璃導(dǎo)管外，還有那幾種儀器(寫儀器名稱)_ ，實驗所用的試劑為。(4)檢驗本裝置氣密性的最好的方法是(5)實驗步驟：1按圖連接好儀器。2打開活塞 K、K2，主要現(xiàn)

14、象為 _。3關(guān)閉活塞 K 和 K2,打開活塞 K3,要使燒瓶內(nèi)產(chǎn)生噴泉可采用的方法是_。7.某無色混合氣體中，可能含有GH、HCI、CO、SO 和 Q,為確定一定含有 CO 和 SQ,有甲、乙、丙三位同學(xué)分別設(shè)計下述實驗方案，并都認(rèn)為：如果觀察到的現(xiàn)象和自己設(shè)計的方案一致，就確定無色混合氣體中一 定含有 CO和 SQ。(1) 方案甲：混合氣體T酸性 KMnQ 溶液，褪色T澄清石灰水，渾濁。(2) 方案乙：混合氣體T溴水，褪色T澄清石灰水，渾濁。(3)方案丙：混合氣體T足量品紅溶液，顏色變淺T酸性 KMnQ 溶液，紫色變淺T澄清石灰水,變渾濁。簡要回答上述各方案是否嚴(yán)密，不嚴(yán)密的簡述其主要原因:

15、(1) 方案甲：_。(2) 方案乙：_。(3) 方案丙： _。 &下面是實驗室制取氨氣的裝置和選用的試劑，其中錯誤的是CDabc實驗現(xiàn)象對實驗現(xiàn)象的解A飽和食鹽水碳化鈣KMnO 酸性溶液b 中一c 中B濃鹽酸KMnO 固體NaBr 溶液b 中c 中C稀鹽酸大理石NazSiOs溶液b 中一c 中D濃硫酸濃鹽酸紫色石蕊試液b 中c 中一(2)設(shè)計簡單實驗說明下列物質(zhì)的氧化性由強到弱：CLFeCl3 KI，可選用的藥品有：氯水、FeCl3溶液、碘水、KI 溶液、NaOH 溶液、稀硫酸、鹽酸、 KSCN 溶液、碘化鉀淀粉溶液、FeCb溶液、H2Q、水等。所需儀器自由選擇。簡述實驗步驟、現(xiàn)象、結(jié)

16、論。(3) .分別設(shè)計化學(xué)實驗，用最佳方法證明硫酸鐵溶于水時發(fā)生的下列變化。供選用的藥品和儀器：硫酸鐵溶液、甲基橙溶液、石蕊試液、酚酞試液、溶液、酒精燈、玻璃棒、半透膜、電泳儀、聚光束儀。證明硫酸鐵發(fā)生了水解反應(yīng) _證明水解反應(yīng)是一個吸熱反應(yīng) _3_ 證明水解以后生成了膠體 _9. (1)用圖 15-5 中的裝置進行 A、B、C D 4 組實驗，在 a、b、c 中加入的試劑如表中所示。填寫表中空格pH 試紙、氫氧化鈉AB圖 15-54證明氫氧化鐵膠體粒子帶正電荷10. 在玻璃圓筒中盛有兩種無色的互不相溶的中性液體。上層液體中插入兩根石墨電極，圓筒內(nèi)還放有一根下端彎成環(huán)狀的玻璃攪棒，可以上下攪動

17、液體，裝置如圖 1。接通電源，陽極周圍的液體呈現(xiàn)棕色，且顏色由淺 變深，陰極上有氣泡生成。停止通電，取出電極，用攪棒上下劇烈攪動。靜置后液體又分成兩層，下層液體呈紫紅色，上層液體幾乎無色。根據(jù)上(6)要檢驗上層液體中含有的金屬離子，其方法是： _，現(xiàn)象是 _ 。11、已知某純堿試樣中含有 NaCI 雜質(zhì)，為測定試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，可用下圖中的裝置進行實驗。主要實驗步驟如下：按圖組裝儀器，并檢查裝置的氣密性將 a g 試樣放入錐形瓶中，加適量蒸餾水溶解，得到試樣溶液稱量盛有堿石灰的 U 型管的質(zhì)量，得到 bg從分液漏斗滴入 6mol 1的硫酸，直到不再產(chǎn)生氣體時為止從導(dǎo)管 A 處緩緩鼓入一定量的空氣再次稱量盛有堿石灰的 U 型管