高三化学课件(PPT) 化学实验方案的设计-人教版[原创][1]

1、化学实验方案的设计化学实验方案的设计 教学目的教学目的: 1.了解化学实验方案的基本内容了解化学实验方案的基本内容 2.了解化学实验方案设计的基本要求了解化学实验方案设计的基本要求 3.根据实验题要求根据实验题要求,设计基本实验方案设计基本实验方案,能绘制能绘制 和识别典型的实验仪器装置图和识别典型的实验仪器装置图. 教学重点教学重点 化学实验方案设计的主要着手点化学实验方案设计的主要着手点 教学方法教学方法 启发启发-探究式探究式 教学过程教学过程 问题导入问题导入 化学是一门以实验为基础的学科化学是一门以实验为基础的学科,化学实验方化学实验方 案的设计贯穿每一个化学实验的始终案的设计贯穿每

2、一个化学实验的始终.化学实验化学实验 方案的设计对于化学实验具有至关重要的作用方案的设计对于化学实验具有至关重要的作用, 有时甚至直接影响到一个实验的成功与否有时甚至直接影响到一个实验的成功与否.它也它也 是高考实验考查的重点是高考实验考查的重点,特别是我们刚使用新教特别是我们刚使用新教 材的第一届材的第一届. 实验题实验题 分值分值 实验设计题及分值实验设计题及分值 2001年年30分分二氧化碳二氧化碳,硫化氢硫化氢,氯化氢制取的设计氯化氢制取的设计 14分分 2002年年28分分有机物中碳碳双键有机物中碳碳双键,醛基的检验醛基的检验,设计设计 氨的喷泉实验氨的喷泉实验 16分分 2003年

3、年22分分设计氢氧化亚铁的制取设计氢氧化亚铁的制取 22分分 2004年年对实验设计考查的说明对实验设计考查的说明: 掌握实验的记录方法和运用化学知识设计一些基掌握实验的记录方法和运用化学知识设计一些基 本实验本实验: (1)根据实验现象观察根据实验现象观察,记录记录,分析或数据处理分析或数据处理,的出的出 正确结论正确结论. (2)根据实验试题要求根据实验试题要求,设计基本实验方案设计基本实验方案. (3)绘制和识别典型的实验仪器装置绘制和识别典型的实验仪器装置. 化学实验的设计与评价化学实验的设计与评价,近来很受高考试题的垂青近来很受高考试题的垂青, 这是高考中加强能力测试的必然方向这是高

4、考中加强能力测试的必然方向,要求学生会要求学生会 必须依据反应原理必须依据反应原理,条件及相关反应物条件及相关反应物,选择适当的选择适当的 方法方法,顺序顺序,仪器连接等仪器连接等,并会对实验方案实施评价并会对实验方案实施评价. 归纳总结归纳总结 一一.回顾已学习的知识规律回顾已学习的知识规律: 1.装置连接顺序装置连接顺序 1) 实验装置的连接排列实验装置的连接排列,一般应遵循一般应遵循: 气体发生装置气体发生装置除杂除杂干燥干燥主要性质实验主要性质实验 尾气处理等程序尾气处理等程序 在连接导管时在连接导管时: a.对制气装置对制气装置,洗气瓶的进气管应洗气瓶的进气管应 b.干燥管应干燥管应

5、 c.量气装置的导管应量气装置的导管应 d.有易发挥的液体或生成时有易发挥的液体或生成时,要要 “长进短出长进短出”; 大口方向进气大口方向进气,小口出气小口出气; “短进长出短进长出”; 设计冷凝回流装置设计冷凝回流装置. 在连接导管时: a.对制气装置,洗气瓶的进气管应 b.干燥管应 c.量气装置的导管应 d.有易发挥的液体或生成时,要 “长进短出”; 大口方向进气,小口出气; “短进长出”; 设计冷凝回流装置. 装配仪器时: 从下向上,从左往右: 加入试剂时加入试剂时: 先固后液先固后液; 实验开始时实验开始时: 先查仪器的气密性先查仪器的气密性,再加药品再加药品,后点酒精后点酒精 灯灯

6、; 有些实验为防止倒吸有些实验为防止倒吸,往往最后停止加热或最后停止通往往最后停止加热或最后停止通 气气; 有些实验为防氧化往往最后停止通气有些实验为防氧化往往最后停止通气. 3)仪器拆卸的一般过程仪器拆卸的一般过程: “从左到右从左到右,自上而下自上而下,先拆主体先拆主体,后拆部件后拆部件”. 2.操作顺序一般包括: 仪器连接查气密性装药品实验 防倒吸防氧化措施仪器拆卸等. 3.装置的气密性的检查 (1)微热法 将导气管末端插入水中用手握住烧瓶 导管末端有气泡产生送开手后又有一段水柱上升. (2)液差法-检查启普发生器气密性的简便方法: 关闭导气管上的活塞从球形漏斗注入一定量的水 使漏斗中的

7、水面高于容器中的水面 静置片刻水面位置不变. 二 化学实验方案的基本内容 1. 实验名称 2.实验目的 3.实验原理 4.实验用品(仪器,药品及规格) 5.实验步骤(包括仪器装配和操作) 6.实验现象及结果处理 7.问题和讨论 三三 .设计化学实验时设计化学实验时,应遵循四个基本要求应遵循四个基本要求: 科学性科学性(即实验原理即实验原理,操作程序和方法必须正确操作程序和方法必须正确) 安全性安全性(即用药及操作要注意安全即用药及操作要注意安全,注意环境保注意环境保 护等问题护等问题) 可行性可行性(要满足中学现有的实验条件要满足中学现有的实验条件) 简约性简约性(装置简单装置简单,步骤少步骤

8、少,药品用量少药品用量少,时间短等时间短等) 重点探究重点探究 四四 .实验设计的主要着手点实验设计的主要着手点: 例例1.实验室有实验室有CuO和和Cu粉的混合物粉的混合物.请你利用给请你利用给 出的实验仪器及试剂出的实验仪器及试剂,设计两种测定该样品设计两种测定该样品(质量为质量为 mg)中氧化铜质量分数的方法中氧化铜质量分数的方法,并填写表格中的有并填写表格中的有 关内容关内容. 实验可能用到的主要仪器实验可能用到的主要仪器: (1)托盘天平托盘天平 (2)启普发生器启普发生器 (3)硬制玻璃管硬制玻璃管 (4)泥三角泥三角 (5)烧杯烧杯 (6)坩埚坩埚 (7)酒精灯酒精灯 (8)玻棒

9、玻棒 (9)漏斗漏斗 (10)干燥管干燥管 实验可能用到的试剂实验可能用到的试剂: a.锌粒锌粒 b.稀硫酸稀硫酸 c.氯化钠溶液氯化钠溶液 d.浓硫酸浓硫酸 实验方法实验方法实验过程中所实验过程中所 发生反应的化发生反应的化 学方程式学方程式 实验所用仪实验所用仪 器器(用编号表用编号表 示示) 实验需直接实验需直接 测定的有关测定的有关 物理量物理量(用文用文 字说明字说明) 1 2 H2SO4+CuO= CuSO4+H2O (1)(5)(8)(9) 过滤后剩余过滤后剩余 固体的质量固体的质量 H2SO4+Zn= ZnSO4+H2 H2+CuO=Cu+H2O (1)(2)(3)(7) 样品

10、与玻璃管样品与玻璃管 总质量及铜与总质量及铜与 玻璃管总质量玻璃管总质量 2Cu+O2=2CuO(1)(4)(6)(7)(8) 坩埚与样品坩埚与样品 总质量坩埚总质量坩埚 与与CuO总质量总质量 小结小结: 实验设计的主要着手实验设计的主要着手 点点: 1.根据实验目的根据实验目的,阐明阐明 实验原理实验原理,选择合适的选择合适的 仪器和药品。仪器和药品。 例例2.工业上制纯碱时工业上制纯碱时,第一步是通过饱和食盐水第一步是通过饱和食盐水,氨氨 和二氧化碳反应和二氧化碳反应,获得碳酸氢钠结晶获得碳酸氢钠结晶,它的反应原它的反应原 理可以用下面的方程式表示理可以用下面的方程式表示: NH3+CO

11、2+H2O NH4HCO3 NH4HCO3+NaCl(饱和饱和) NaHCO3 +NH4Cl 以上反应的总结果是放热反应以上反应的总结果是放热反应.请设计一个实验请设计一个实验, 用最简单的实验装置模拟实现这一过程用最简单的实验装置模拟实现这一过程,获得碳获得碳 酸氢钠结晶酸氢钠结晶.可供选择的实验用品有可供选择的实验用品有:6mol/L盐盐 酸酸,6mol/L硫酸硫酸,浓氨水浓氨水,氢氧化钠氢氧化钠,消石灰消石灰,石灰石石灰石, 氯化铵氯化铵,食盐食盐,蒸馏水和冰蒸馏水和冰,中学化学实验常用仪器中学化学实验常用仪器. (1) 画出实验装置示意图画出实验装置示意图(包括反应时容器中的包括反应时

12、容器中的 物质物质),并在图中玻璃容器旁自左至右分别用并在图中玻璃容器旁自左至右分别用 A,B,C符号标明符号标明(见题后说明见题后说明) 说明说明: a.本题装置示意图中仪器可以用下面的方法表示本题装置示意图中仪器可以用下面的方法表示: 敞口玻璃容器敞口玻璃容器 有塞玻璃容器有塞玻璃容器 玻璃漏斗玻璃漏斗 分液漏斗分液漏斗 玻璃导管玻璃导管 (但应标明在液面上或液面下但应标明在液面上或液面下) b. 铁架台铁架台,石棉网石棉网,酒精灯酒精灯,玻璃导管之间的连接胶玻璃导管之间的连接胶 管等管等,在示意图中不必画出在示意图中不必画出.如需加热如需加热,在需加热的在需加热的 仪器下方仪器下方,标以

13、标以“ ”表示表示. 2.请写出在图上请写出在图上A,B,C各玻璃容器中盛放物各玻璃容器中盛放物 质的化学式或名称质的化学式或名称. A: CaCO3和和6mol/L的盐酸的盐酸 B: 蒸馏水蒸馏水 C: 冰水冰水 D: 被被NaCl饱和的浓氨水饱和的浓氨水 E:6mol/L的硫酸的硫酸 3.利用本题所提供的实验用品，如何判断得到的利用本题所提供的实验用品，如何判断得到的 产品是碳酸氢钠的结晶，而不是碳酸氢铵或食产品是碳酸氢钠的结晶，而不是碳酸氢铵或食 盐的结晶盐的结晶 3.利用本题所提供的实验用品，如何判断得到的利用本题所提供的实验用品，如何判断得到的 产品是碳酸氢钠的结晶，而不是碳酸氢铵或

14、食产品是碳酸氢钠的结晶，而不是碳酸氢铵或食 盐的结晶盐的结晶 取少量产品放在试管中用酒精灯加热至不再有取少量产品放在试管中用酒精灯加热至不再有 气体放在时，停止加热，若有白色剩余物质，则气体放在时，停止加热，若有白色剩余物质，则 所得到的产品不是所得到的产品不是NH4HCO3；待试管冷却后，向；待试管冷却后，向 其中加入适量的盐酸，若产生大量气泡，说明其中加入适量的盐酸，若产生大量气泡，说明 产品为产品为NaHCO3；若无气泡，则产品可能是食盐；若无气泡，则产品可能是食盐 小结小结: 实验设计的主要着手点实验设计的主要着手点: 2.根据实验特点根据实验特点,设计设计 实验装置实验装置,画出实验

15、装画出实验装 置图。置图。 例例3.测量一定质量的锌铝合金与强酸溶液反应产测量一定质量的锌铝合金与强酸溶液反应产 生的氢气的体积生的氢气的体积,可以求得合金中锌和铝的质量可以求得合金中锌和铝的质量 分数分数.现有下列实验用品现有下列实验用品:中学化学实验常用仪中学化学实验常用仪 器器,800mL烧杯烧杯, 100mL量筒量筒,短颈玻璃漏斗短颈玻璃漏斗,铜网铜网, 铝锌合金样品铝锌合金样品,浓盐酸浓盐酸(密度密度1.19g/cm3),水水.按图按图 示装置进行实验示装置进行实验,回答下列问题回答下列问题.(设合金样品全设合金样品全 部反应部反应,产生的气体不超过产生的气体不超过100mL) 补充下列实验步骤补充下列实验步骤,直到反应开始进行直到反应开始进行(铁架台和铁架台和 铁夹的安装可省略铁夹的安装可省略): 1。将称量后的合金样品用铜网小心包裹好。将称量后的合金样品用铜网小心包裹好,放在放在 800mL烧杯底部烧杯底部,把短颈漏斗倒扣在样品上面把短颈漏斗倒扣在样品上面. 2._3._ 2.往烧杯中注入水，直到水面没过漏斗口往烧杯中注入水