化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)解題思路和方法

1、.化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)解題思路和方法實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題主要考察學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器的應(yīng)用才能、實(shí)驗(yàn)原理的遷移才能和實(shí)驗(yàn)方案的選擇才能。其根本原那么是：原理正確、操作簡(jiǎn)便、現(xiàn)象明顯、藥品經(jīng)濟(jì)、平安可靠。其根本解題思路和方法是：一. 考慮問題的順序1. 圍繞主要問題考慮。例如，選擇適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)道路、方法；所用藥品、儀器簡(jiǎn)單易得；實(shí)驗(yàn)過程快速、平安；實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯。2. 考慮有關(guān)物質(zhì)的制備、凈化、吸收和存放等有關(guān)問題。例如，抽取在空氣中易潮的物質(zhì)時(shí)，往往在裝置末端再接一個(gè)枯燥裝置，以防止空氣中水蒸氣進(jìn)入。3. 考慮實(shí)驗(yàn)的種類及如何合理地組裝儀器，并將實(shí)驗(yàn)與課本實(shí)驗(yàn)比較、聯(lián)靠。例如，實(shí)驗(yàn)室用加熱氯化銨和堿石灰的固體混合物制取氨

2、氣，可通過遷移實(shí)驗(yàn)室制取O2的實(shí)驗(yàn)原理，選用與制O2的裝置制取NH3，用向下排空氣法搜集NH3。二. 儀器連接的順序1. 所用儀器是否恰當(dāng)，所給儀器是全用還是選用。2. 儀器是否齊全。例如，制有毒氣體及涉及有毒氣體的實(shí)驗(yàn)是否有尾氣的吸收裝置。3. 安裝順序是否合理。例如，安裝儀器是否遵循“自下而上，從左到右；氣體凈化裝置中不應(yīng)該先經(jīng)枯燥，后又經(jīng)過水溶液洗氣。4. 儀器間連接順序是否正確。例如，洗氣時(shí)“進(jìn)氣管長、出氣管短；枯燥管除雜質(zhì)時(shí)“大進(jìn)小出等。三. 實(shí)驗(yàn)操作的順序1. 連接儀器。按“氣體發(fā)生→除雜質(zhì)→枯燥→主體實(shí)驗(yàn)→尾

3、氣處理順序連接好實(shí)驗(yàn)儀器。2. 檢查氣密性。在整套儀器連接完畢后，應(yīng)先檢查裝置的氣密性，然后裝入藥品。檢查氣密性的方法要依裝置而定。3. 裝藥品進(jìn)展實(shí)驗(yàn)操作。例：在實(shí)驗(yàn)室里制氧氣時(shí)常用氯酸鉀做原料，用二氧化錳做催化劑，根據(jù)催化劑的涵義，二氧化錳的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都不發(fā)生改變。試設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，證明二氧化錳在氯酸鉀分解前后的質(zhì)量不變，說明實(shí)驗(yàn)程序和主要操作步驟。分析：要證明二氧化錳在氯酸鉀分解前后質(zhì)量不變，就必須測(cè)定兩個(gè)質(zhì)量，一個(gè)是加到反響器中的MnO2的質(zhì)量，一個(gè)是反響后剩余固體中的MnO2的質(zhì)量。加到反響器中的MnO2的質(zhì)量可以在參加前測(cè)得，而反響后的質(zhì)量，必須從反響剩余固體中將MnO2別離出來

4、才能測(cè)出。因此，整個(gè)實(shí)驗(yàn)便以如何解決MnO2的別離為實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧?。根?jù)學(xué)過的知識(shí)，MnO2不溶于水，而KCl溶于水，由此可用溶解、過濾的方法將它們別分開。解答：1用天平稱量 和 混合均勻，放入大試管中；2組裝制氧氣的裝置，加熱到不再有氣體放出為止；3特大試管冷卻后將剩余固體取出放入一小燒杯中，加水?dāng)嚢枋筀Cl溶解；4取一張濾紙對(duì)折后剪去多余部分，稱量其質(zhì)量為 ；5用該濾紙做過過濾器，過濾3制成的液體，全部過濾完后，再用清水洗滌不溶物；6取下濾紙，小心枯燥后稱量，濾紙連同濾紙上濾出的不溶物的質(zhì)量共為 ；7將濾液蒸干稱量其質(zhì)量為 ；8將搜集到的氧氣換算成質(zhì)量為 ；9比較各質(zhì)量之間的關(guān)系，假設(shè) ， ，那么證明氯酸鉀分解前后的 質(zhì)量沒有改變。注意：此題是較簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，但也需要全面考慮。通常只要證明 即認(rèn)為任務(wù)完成，但由于沒有驗(yàn)證溶質(zhì)和濾渣的性質(zhì)，有必要從質(zhì)量守恒的角度證明濾渣確實(shí)為 。假設(shè)不用 ，那么