化学实验的设计与

1、欢迎各位专家莅临指导欢迎各位专家莅临指导化学实验的设计与评价化学实验的设计与评价（专题复习）（专题复习）1.1.根据实验目的设计合理的实验方案，选择根据实验目的设计合理的实验方案，选择合适的合适的试剂试剂、仪器仪器、装置装置及及实验步骤实验步骤。2.2.能对实验方案进行能对实验方案进行分析分析、评价评价。复习目标复习目标一、化学实验设计的一般原则一、化学实验设计的一般原则【例例】探究氢氧化钠溶液中，能使酚酞试探究氢氧化钠溶液中，能使酚酞试 液变红的粒子。液变红的粒子。 氢氧化钠溶液能使无色酚酞试液变红，溶液氢氧化钠溶液能使无色酚酞试液变红，溶液中哪一种粒子中哪一种粒子(H2O、Na+、OH-)

2、使酚酞试液变使酚酞试液变红色。红色。 实验用品：盐酸、氢氧化钠溶液、氢氧化钾实验用品：盐酸、氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、氢氧化钙溶液、氯化镁溶液、氯化钠溶溶液、氢氧化钙溶液、氯化镁溶液、氯化钠溶液、蒸馏水、酚酞；试管、胶头滴管。液、蒸馏水、酚酞；试管、胶头滴管。你设计的实验方案是：你设计的实验方案是：可以作出的猜想是：可以作出的猜想是： ，请设计实验方案验证你的猜想。请设计实验方案验证你的猜想。NaOH溶液、溶液、NaCl溶液、试管、胶头滴管溶液、试管、胶头滴管分别取少量氢氧化钠溶液和氯化钠溶液于两支试管中，分别取少量氢氧化钠溶液和氯化钠溶液于两支试管中，用胶头滴管分别滴加几滴酚酞试液，用胶头

3、滴管分别滴加几滴酚酞试液，1科学性：实验原理、实验方法和操作程序必须科学科学性：实验原理、实验方法和操作程序必须科学合理合理。2经济性：综合考虑原料的用量、价格。经济性：综合考虑原料的用量、价格。3简约性：实验设计应尽可能简约性：实验设计应尽可能简单易行简单易行，应采用简单，应采用简单 的实验装置，用较少的实验步骤，能在的实验装置，用较少的实验步骤，能在较较短的时间内完成短的时间内完成实验，且实验，且效果明显效果明显。4安全性：实验操作要尽量安全性：实验操作要尽量防止带有危险性的操作防止带有危险性的操作，尽量尽量避免与有毒物质接触避免与有毒物质接触，若无法避免则，若无法避免则应采取安全措施应采

4、取安全措施。5环保性：有毒物质必须处理，环保性：有毒物质必须处理，以防污染环境以防污染环境。化学实验设计的一般原则：化学实验设计的一般原则：【变式训练变式训练】某化学兴趣小组的同学用如图所示装置进行实验（装置气密性某化学兴趣小组的同学用如图所示装置进行实验（装置气密性良好），先关闭止水夹，将足量的氢氧化钠溶液滴入烧瓶中，迅速关闭分液良好），先关闭止水夹，将足量的氢氧化钠溶液滴入烧瓶中，迅速关闭分液漏斗阀门，待充分吸收掉二氧化碳后，再打开止水夹。漏斗阀门，待充分吸收掉二氧化碳后，再打开止水夹。（1）烧瓶中观察到的现象是）烧瓶中观察到的现象是 。 产生上述现象所涉及的化学方程式：产生上述现象所涉及

5、的化学方程式： 。（3）实验结束后，兴趣小组提出新问题：烧瓶内液体）实验结束后，兴趣小组提出新问题：烧瓶内液体的溶质可能是什么？的溶质可能是什么？猜想猜想猜想：溶质只有氢氧化钠；猜想：溶质只有氢氧化钠； 猜想：溶质是氢氧化钠和氢氧化钙；猜想：溶质是氢氧化钠和氢氧化钙；你还需补充的猜想：溶质是你还需补充的猜想：溶质是 。 设计实验设计实验请你设计实验验证方案验证你的猜想。请你设计实验验证方案验证你的猜想。实验操作实验操作预期现象及结论预期现象及结论澄清石灰水倒吸入烧瓶，烧瓶中溶液变浑浊澄清石灰水倒吸入烧瓶，烧瓶中溶液变浑浊2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O氢氧化钠和碳酸钠氢氧化钠和碳酸钠取

6、少量反应后的澄清溶液，加入足量氯化钙溶液，取少量反应后的澄清溶液，加入足量氯化钙溶液，充分反应后过滤，向滤液中滴加无色酚酞试液充分反应后过滤，向滤液中滴加无色酚酞试液 。产生白色沉淀，溶质含有产生白色沉淀，溶质含有Na2CO3。溶液变成红色，溶质含有溶液变成红色，溶质含有NaOH。Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3+2NaOH二、实验方案的评价原则二、实验方案的评价原则【例例】(201401(201401海安调研海安调研 2424题题) )为探究由铜转化为氢氧化铜的途为探究由铜转化为氢氧化铜的途径，某化学研究学习小组的同学设计了以下四种方案。径，某化学研究学习小组的同学设计了以下四种方案

7、。方案一方案一：Cu CuSOCu CuSO4 4 Cu(OH) Cu(OH)2 2方案二：方案二：Cu CuSOCu CuSO4 4 Cu(OH) Cu(OH)2 2方案三：方案三：Cu CuO Cu(OH)Cu CuO Cu(OH)2 2方案四：方案四：Cu CuO CuSOCu CuO CuSO4 4 Cu(OH) Cu(OH)2 2稀稀H2SO4NaOH溶液溶液NaOH溶液溶液NaOH溶液溶液浓浓H2SO4稀稀H2SO4O2O2H2O方案一和方案三方案一和方案三方案四方案四硫酸利用率高硫酸利用率高不产生有害气体不产生有害气体.在上述四种方案中，你认为不符合化学反应原理，不能实验在上述四

8、种方案中，你认为不符合化学反应原理，不能实验的是的是 。.在可行的方案中，你认为最佳的是在可行的方案中，你认为最佳的是 ，理由，理由是是 和和 。 【查阅资料查阅资料】铜在加热的条件下能与浓硫酸反应，其反应方程铜在加热的条件下能与浓硫酸反应，其反应方程式为：式为：Cu+2H2SO4(浓)=CuSO4+2H2O+SO2。实验方案的评价原则实验方案的评价原则:方案在理论上是否科学合理，是否具有严密性。方案在理论上是否科学合理，是否具有严密性。在满足安全性的前提下，操作上是否简单易行。在满足安全性的前提下，操作上是否简单易行。从经济角度考虑，是否节约试剂、降低成本和从经济角度考虑，是否节约试剂、降低

9、成本和提高产品质量。提高产品质量。从环境保护角度考虑，是否会给环境造成污染。从环境保护角度考虑，是否会给环境造成污染。 在实验室进行下列有关物质的制备流程中，理论上正确、操作在实验室进行下列有关物质的制备流程中，理论上正确、操作上可行且经济上合理的是（上可行且经济上合理的是（ ) )【变式训练变式训练】解题的关键是：准确判断在实验室进行的物质的制备过程中，解题的关键是：准确判断在实验室进行的物质的制备过程中，要理论上正确、操作上可行且经济上合理。要理论上正确、操作上可行且经济上合理。A项中用铁点燃项中用铁点燃燃烧制备氧化铁在理论上不正确、操作上不可行；燃烧制备氧化铁在理论上不正确、操作上不可行

10、；B项中实项中实验室里用在空气中点燃单质碳来制备验室里用在空气中点燃单质碳来制备CO的方法，在操作上的方法，在操作上是不可的；是不可的；C项中用硝酸银溶液与铜反应来制备项中用硝酸银溶液与铜反应来制备Cu(NO3)2是是不经济的；只有不经济的；只有D符合要求。符合要求。DABCD【当堂反馈当堂反馈】1. 通过观察下列实验现象，不能通过观察下列实验现象，不能达到实验目的是达到实验目的是()A观察木观察木条能否复燃，条能否复燃，检验是否为检验是否为氧气氧气B比较二氧比较二氧化锰与氧化化锰与氧化铁的催化效铁的催化效果果C观察反观察反应剧烈程度，应剧烈程度，比较镁与锌比较镁与锌的活动性的活动性D观察燃观

11、察燃烧先后顺序，烧先后顺序，比较可燃物比较可燃物的着火点的着火点B2(2012南通南通)某化学学习小某化学学习小组为比较镁和铝的金属活动性组为比较镁和铝的金属活动性强弱设计了如下实验方案强弱设计了如下实验方案【方案一方案一】将除去氧化膜的镁条、铝条，分别与相同体积相同将除去氧化膜的镁条、铝条，分别与相同体积相同质量分数的硫酸反应，观察到镁比铝反应更剧烈，说质量分数的硫酸反应，观察到镁比铝反应更剧烈，说明明 。【方案二方案二】(1)连接仪器组装成如上图所示实验装置某学生连接仪器组装成如上图所示实验装置某学生用抽拉法检查该装置的气密性，发现被拉出的针筒活塞一段时用抽拉法检查该装置的气密性，发现被拉出的针筒活塞一段时间后又回到原来的位置，你认为该装置漏气？间后又回到原来的位置，你认为该装置漏气？ 。(2)依次进行镁、铝与硫酸反应，写出镁与硫酸反应的化学方依次进行镁、铝与硫酸反应，写出镁与硫酸反应的化学方程式：程式： ,要比较两种金属活动性要比较两种金属活动性强弱，可以测定两种金属与硫酸反应得到相同体积氢气所需要强弱，可以测定两种金属与硫酸反应得到相同体积