專題十六 實驗方案的設(shè)計與評價（講解部分）

1、.專 題 十 六實 驗 方 案 的 設(shè) 計 與 評 價y實驗方案的設(shè)計知識結(jié)構(gòu)實驗方案設(shè)計總體思路明確實驗 目的 弄清實驗 原理 根據(jù)要求正確選擇 儀器設(shè)計與評價評價實驗方案的原那么 理論上是否 科學(xué)合理，具有嚴(yán)密性 操作上是否 簡 單 易 行 是實驗方案的和 藥品 設(shè)計實驗 裝置 和 操作步驟 記錄實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù) 分析得出 結(jié)論實驗方案的評價否安全 經(jīng)濟(jì)上是否節(jié)約 藥品 降低 成本 提高 產(chǎn)品質(zhì)量 從環(huán)境角度考慮 是否會給環(huán)境造成 污染考點(diǎn)一 實驗方案的設(shè)計 實驗方案設(shè)計的根本原那么考點(diǎn)清單填化學(xué)式后續(xù)實驗 驗 證 氫 氧 化 鈉 的 存 在 請 你 簡 述 實 驗 步 驟 和產(chǎn)生的現(xiàn)象 科

2、學(xué)性 實驗方法和操作過程必須科學(xué) 嚴(yán)謹(jǐn) 合理可行性 設(shè)計的實驗方案 要 切 實 可 行 所 用 藥 品 儀 器 裝置平安可靠平安性 要盡量防止帶有危險性 的 操 作 盡 量 避 免 與 有 毒物質(zhì)接觸 假設(shè)無法防止有毒物質(zhì) 那么應(yīng)采取平安措施 以防造成環(huán)境污染和人身傷害簡約性 實驗方案設(shè)計要求操作簡便 裝置簡單 實驗現(xiàn)探究活動二 測定樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)取 樣品與足量的稀硫酸反應(yīng) 測量生成二氧化碳的體 積 從而計算出碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 實驗裝置如圖 不考慮其他 因素的影響 裝置的氣密性良好象明顯 解題思路和方法明確目的和原理 明確實驗的目的和原理 弄清題給 的新信息選擇儀器和藥品 選擇適宜的化

3、學(xué)儀器和藥品 設(shè)計裝置和步驟 設(shè) 計 出 合 理 的 實 驗 裝 置 和 實 驗 操作步驟記錄現(xiàn)象和 數(shù) 據(jù) 全 面 及 時 準(zhǔn) 確 地 記 錄 實 驗 過 程 中的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)分析得出結(jié)論 根據(jù)觀察到的現(xiàn)象和記錄的數(shù)據(jù) 通 過分析 計算 推理等 得出正確的結(jié)論例 實驗室處理一批過期的化學(xué)藥品 興趣小組同學(xué)決定 對一瓶已經(jīng)結(jié)塊的氫氧化鈉樣品展開探究 請你參與探究活動一 證明變質(zhì)的樣品仍然有氫氧化鈉存在 資料摘要 碳酸鈉 的 水 溶 液 呈 堿 性 氯 化 鈉 氯 化 鈣 的 水 溶液呈中性 氫氧化鈉暴露在空氣中發(fā)生變質(zhì)反應(yīng) 的 化 學(xué) 方 程 式 為同學(xué)們按照如下所示的步驟進(jìn)展實驗傾斜錐形瓶使樣

4、品與稀硫酸充 分 接 觸 寫 出 甲 裝 置 中 發(fā)生反響的一個化學(xué)方程 式 量氣管中水面上要加一層植物油 二氧化碳不溶于該油 層目的是 實驗測得的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示根據(jù) 表 中 的 實 驗 數(shù) 據(jù) 計 算 反 應(yīng) 生 成 的 二 氧 化 碳 體 積 為 在實驗條 件 下 二 氧 化 碳 的 密 度 為 那么 生成二氧化碳的質(zhì)量為 通過計算 樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 解 析 氫 氧 化 鈉 易 與 空 氣 中 的 反 應(yīng) 生 成 反響的化學(xué)方程式為樣品中的 與 反響生成 沉 淀 過 濾 后 固體 中一定含有 參加過量氯化鈣的目的是除盡溶液中的步驟 中加入過量的氯化鈣溶液的目 的 是 固體必定含

5、有的 物 質(zhì) 是 用酚酞檢 驗 的 存 在 具 體 操 作 為 取 少 量 溶 液 于試管中 滴 入 無 色 酚 酞 溶 液 溶 液 呈 紅 色 即 證 明 溶 液 中 有專題十六 實驗方案的設(shè)計與評價 樣品中的 和 都能跟硫酸 發(fā) 生 反 應(yīng) 甲 裝置中發(fā) 生 反 應(yīng) 的 化 學(xué) 方 程 式 為量氣管中水面上要加一層植物油目的 是 防 止 二 氧 化 碳 溶于水造成實驗誤差反響生成的 體積為 質(zhì) 量為設(shè)碳酸鈉的質(zhì)量為 考點(diǎn)二 實驗方案的評價最正確方案的評價標(biāo)準(zhǔn)方案 科學(xué)合理原料 來源廣泛 價格低廉 種類和用量少實驗 裝置簡單 條件不高 步驟簡單 操作簡便 現(xiàn)象明顯 產(chǎn)物 容易提純 具有平安性

6、和環(huán)保性例 山東泰安， 分 某同學(xué)設(shè)計了以下四個實 驗方案 理論上正確 操作上可行 經(jīng)濟(jì)上合理的是 稀鹽酸 溶液通電高溫 溶液碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 答案除盡溶液中的碳酸根離子 或其他合理答案取少量溶液 于試管中 參加無色酚酞溶液 溶液呈紅 色 或其他合理答案或防止二氧化碳溶于水造成實驗誤差 溶液 解析 銅不與稀鹽酸反應(yīng) 故 錯誤 水通電分解制取氧 氣的本錢較高 經(jīng)濟(jì)上不 合 理 故 錯 誤 碳 酸 鈣 高 溫 下 分 解 生 成氧化鈣 氧化鈣與水反響可生成氫氧化鈣 氫氧化鈣與碳酸鈉 反響生成氫氧化鈉和碳酸鈣沉淀 該方案理論上正確 操作較為 簡便 經(jīng)濟(jì)上也合理 故 正確 鈉不能與氫氧化鎂反響生成鎂

7、故 錯誤 答案 易混易錯實驗方案的設(shè)計不合理例 以下實驗?zāi)艿竭_(dá)目的的是 解析 中木 炭 燃 燒 生 成 二 氧 化 碳 氣 體 瓶 內(nèi) 壓 強(qiáng) 變 化 不大 無法測定 中 銅 片 上 的 白 磷 燃 燒 水 中 的 白 磷 不 燃 燒 說明燃燒需要氧氣 銅片上的白磷燃燒而紅磷不燃燒 說明燃燒 需要溫度到達(dá)可 燃 物 的 著 火 點(diǎn) 故 該 項 正 確 中 鹽 酸 和 碳 酸 鈉反響有氣體生成 但反響沒有在密閉容器中進(jìn)行 故無法驗證 質(zhì)量守恒 定 律 中 檢 驗 銨 態(tài) 氮 肥 時 需 要 用 濕 潤 的 紅 色 石 蕊 試紙 答案 錯因透視 忽略試紙的顏色及試紙沒有潤濕易錯選 。方法 實驗方案

8、的設(shè)計 組裝實驗儀器根據(jù)題中給出的 一 些 實 驗 儀 器 或 裝 置 從 中 選 取 一 部 分 儀 器或裝置組裝成可以完成某一實驗或符合某種要求的裝置 一般分以下兩種情況儀器的組裝根據(jù)實驗原理選 擇 儀 器 和 試 劑 根 據(jù) 實 驗 目 的 確 定 儀 器 組 裝順序 一般順序 氣體制取 除雜 干燥 主體實驗 實驗產(chǎn)物的驗證與尾氣的處理其中尾氣的處理 一 般 采 用 溶 液 吸 收 將 氣 體 點(diǎn) 燃 或 用 氣 球 搜集的方法實驗儀器連接一般遵循自下而上 自左而右的原那么 接口的連接對于吸收裝置 假設(shè)為洗氣瓶 那么 長 進(jìn) 短 出 假設(shè)用盛有堿 石灰的枯燥管吸收水分和 那么應(yīng) 大 進(jìn)

9、小 出 假設(shè)用排水法 測量氣體的體積 那么 應(yīng) 短 進(jìn) 長 出 排 出 水 的 體 積 即 為 測 量 的氣體的體積 開放性實驗的設(shè)計與完善開放性實驗在物質(zhì)的制備 檢驗 分離 除雜中出現(xiàn)較多 它能 夠全面 綜合地考察學(xué)生的化學(xué)知識 實驗技能 邏輯思維才能和書 面表達(dá)能力 在進(jìn)展實驗設(shè)計時要特別注意以下幾個問題水的處理作為雜質(zhì)而除去 要先除去其他雜質(zhì) 后干燥 作為產(chǎn)物檢驗 先檢驗水 再檢驗其他產(chǎn)物 水的定量測量 前后都要排除外來水的干擾防止意外事故發(fā)生點(diǎn)燃可燃性氣體 如 或用 還原 加熱之前 要檢驗氣體的純度 以防發(fā)生爆炸事故 進(jìn)展有毒氣體 如 的性質(zhì)實驗時 應(yīng)在通風(fēng)櫥中進(jìn)行 并要注 意 尾 氣

10、 的 處 理 點(diǎn) 燃 或 用 氣 球 收 集 等 用堿液吸收加熱法制取并用排水法搜集氣體 要注意熄滅酒精燈與從 水槽中取出導(dǎo)管的先后順序 以免水倒吸 儀器炸裂 控制變量法的應(yīng)用物質(zhì)變化往往受 到 多 個 因 素 的 影 響 在 研 究 化 學(xué) 反 應(yīng) 與 外 界因素之間的關(guān)系 時 對 影 響 物 質(zhì) 變 化 規(guī) 律 的 因 素 加 以 人 為 控 制 使其他因素不變 集中研究其中一個因素的變化所產(chǎn)生的影 響 以利于在研究 過 程 中 迅 速 尋 找 到 物 質(zhì) 變 化 的 規(guī) 律 如 課 本 上燃燒條 件 的 探 究 和 鐵 的 生 銹 條 件 的 探 究 都 利 用 了 控 制 變 量法例 江西南昌， 分 以下實驗方案的設(shè)計中 沒 有正確表達(dá)比照這種科學(xué)思想的是比 較 二