公开课教案《实验方案评价与设计》

1、化学实验方案设计与评价(复习)一、考纲要求掌握化学实验的记录方法和运用化学知识设计一些根本实验.具体为：(1)根据实验现象,观察、记录、分析或处理数据,得出正确结论.(2)根据实验试题要求,设计或评价实验方案.(3)能绘制和识别典型的实验仪器装置图.二、双基回忆1 .化学实验方案设计的内容一个相对完整的化学实验方案设计包括下述内容：(1)实验(2)实验;(3)实验;(4)实验(仪器、药品及规格)；(5)实验(包括实验仪器装配和操作)；(6)实验;(7)问题讨论2 .实验设计方案的思路3 1)制备实验方案的设计思路实晚目的1说明一选搔A实验用品艮跖原理方案I方案II优化方案具体设计4 2)性质实

2、验方案的设计思路_._充分了解二者的关系也占附叶工物质的结构物质的性质反复推敲II可挖细二,嗡证或探索物质的性质(3)物质检验实验方案的设计思路对试样进行外观观察,确定其颜色、气味、状态等.准备试样进行检验,当试样是固体时应先取少量配成溶液,同时观察试样是否溶解,在溶解时有无气体产生等,以初步判断试样可能含有哪类物质.根据实验现象得出结论.3.实验设计方案的评价：科学性(即实验原理、操作程序和方法必须正确)；平安性(即用药及操作要注意平安,注意环境保护等问题)；可行性(要满足中学现有的实验条件)；简约性(装置简单、步骤少、药品用量少、时间短).三、例题评析例1CU2S、CuS粉末的颜色和CuO

3、粉末相似,且都不溶于水.在空气中煨烧Cu2s和CuS都转化为SO2和CuOo试根据上述性质,设计一个鉴别CU2S、CuS和CuO三种黑色粉末的简单的实验方案.例2学习了元素周期律后,同学们对第四周期过渡元素氧化物产生了浓厚的兴趣.是否只有二氧化镒能催化氯酸钾受热分解氧化铁、氧化铜、氧化铭等对氯酸钾的受热分解有没有催化作用对此他们进行了实验探究.请你根据要求完成以下局部实验报告.I课题名称：II实验仪器及试剂：实验仪器：带铁夹的铁架台、带橡皮塞的导管、量气装置、过滤装置、电子天平、药匙、实验试剂：二氧化镒、氧化铁、氧化铜、氧化铭和氯酸钾III实验步骤：略IV实验数据：实验编RKC1Q(g)氧化物

4、产生气体(mL)耗时(s)化讨；质量(g)：回收(已折算到标况)10.60一一一1048020.60MnO0.2090%67.236.530.60CuO0.2090%67.279.540.60FezQ0.2090%67.234.750.60CrzQ0.20异常67.2188.3V实验讨论:(1)在氧化物的回收过程中,要进行过滤操作,所用的玻璃仪器是玻璃棒、(2)实验编号3的实验中KC1Q的分解率为%(保存一位小数)(3)在用Cr2C3做研究实验时,发现有刺激性气味的气体产生,同时绿色的混合物变成了橘黄色.该刺激性气体是(填分子式),可用试纸检验.上述异常现象产生的原因是VI实验结论：例3某研究

5、性学习小组为探究铜、锌与浓盐酸反响,设计实验探究方案如下：一、实验用品：纯锌片、铜片,37%的浓盐酸、蒸储水、氯化铜溶液二、实验记录：交流卡片：NO:2006-SY-518主题：Zn、Cu与浓盐酸A、将锌放入浓盐酸中,反响较快B、将锌片与铜片贴在一起,一同投入浓盐酸中,反响快速放出气体！C、当B中锌片完全溶解后,将溶液加热,又产生气体(值得进一步研究),得到无色溶液D、将上述反响后的溶液,隔绝空气,参加适量水,出现白色沉淀、提供资料NO:2006-ZL-918资料卡片主题：生成一价铜的反响课本上：CH3CHO+2Cu(OH)2Cu2O(红色)+CH3COOH+2H2O盐城市第二次调研试卷：Cu

6、2+4I=2CuI白色J+I2?无机化学?下册,p788,氯化亚铜在不同浓度的KCl溶液中可形成CuCl2、CuCl31一、CuCl43一等离子,且它们在溶液中均为无色四、请你参与以下探究：交流卡片中,实验A反响速率明显比B小,原因是：根据铜位于金属活动顺序表氢之后,与稀盐酸不反响,依据交流卡片C又产生气体的事实,作出如下推断：有同学认为是溶解在溶液中的H2逸出,你认为是否有道理,理由是：某同学作了如下猜测,是否成立,请你设计实验方案加以验证.猜测验证方法预测现象及结论认为铜片中可能含有锌等杂质交流卡片D中的白色沉淀,分析：不可能是CuC%,由于溶液显蓝色或绿色,也不可能是氯化锌,因为稀释后溶

7、液更稀,不会产生出沉淀,并利用资料大胆猜测,白色沉淀是生成的氯化亚铜,请你帮他设计验证方案假设有多个只设计两个方案：预设验证方法猜测的现象与结论白色沉淀是氯化亚铜指导老师肯定了白色沉淀是氯化亚铜,请结合资料卡片,写出铜与足量浓盐酸在加热条件下生成无色溶液及气体的化学方程式：根据交流卡片D,生成沉淀,实际上是一个平衡问题,请写出这一平衡关系式用离子方程式表示就铜与浓盐酸反响假设还需进一步探讨,你认为还可探究的内容有只提供一个实验课题即可.例4某研究性学习小组在研究由Fe2+制备FeOH2的过程中,设计了如下实验方案：【实验设计】图I图2CuCl2溶液乙醇Fe棒植物油碳方法一：根据图1进行实验,容

8、器A中的反响开始时,弓t簧夹C处于翻开状态,一段时间后,关闭弹簧夹C,容器A中的反响仍在进行.最终在容器中观察到白色沉淀,该实验中涉及到的化学方程式：.方法二：按图2进行实验,最终在两极间的溶液中首先观察到白色沉淀.请从所提供的试剂或电极材料中选择正确的序号填在横线上：纯水NaCl溶液NaOH溶液四氯化碳a为,b为,c为,d为.(填序号)【探究思考】实验说明上述实验中出现白色的沉淀会逐渐转变为灰绿色或绿色,那么如何解释出现灰绿色或绿色的现象呢(1)甲同学查阅资料后,得到Fe(OH)2如下信息：资料名称物理性质描述化学性质描述?化学辞典?,顾翼东编,1989年版P637白色无定形粉末或白色至淡绿

9、色六方晶体与空气接触易被氧化,将细粉喷于空气中,那么立即燃烧出火花?大学普通化学(下册)»傅P637白色沉淀此沉淀易被氧化成微绿色Fe3(OH)8?普通化学教程?(下册)P788白色能强烈吸收Q,迅速变成棕色Fe(OH3.这时作为氧化的中间产物为土绿色,其中含有Fe2+、Fe3+O阅读该资料后,你对上述实验中出现灰绿色或绿色的现象的解释是:资料中提及的微绿色Fe3(OH)8,用氧化物的形式表示可写成.(2)乙同学依据配色原理：白色和棕色不可能调配成绿色或灰绿色的常识,认为绿色可能是形成Fe(OH)2nH2O所致.用热水浴的方式加热方法一中生成的绿色沉淀,观察到沉淀由绿变白的趋势.加热

10、时,方法一中弹簧夹C应处于(填翻开或关闭)状态,容器A中的反响须处于(填醇止"或发生")状态.写出该实验中支持乙同学观点的化学方程式(3)欢送你参加该研究小组的讨论,请提出一种在研究由Fe2+制备Fe(OH)2的过程中,有助于对沉淀由白变绿的现象进行合理解释的实验设计新思路.四、课堂练习1 .为探究CO2和NaOH确实发生了化学反响,某实验小组的同学设计了以下4种实验装置,请答复以下问题：(1)选择实验装置(3),简述出现的实验现象以及产生该实验现象的原因：某同学质疑上述所有实验设计,该同学质疑的依据是_在原实验的根底(4)上,请你设计实验证实CO2和NaOH肯定发生了化学

11、反响.2 .某校开展从废旧干电池中回收碳棒、MnO2、NH4CI、ZnCl2等物质课外研究性学习活动,整个过程如下：干电池工作时正极上的反响是NH4+e=NH3+-H2,该电极反响属于2反响(选填“氧化或“复原),MnO2的作用是除去正极上的产物,本身生成Mn2O3,该反响的化学方程式是锌皮和碳棒的回收：用钳子和剪子剪开回收的干电池的锌筒,将锌皮和碳棒取出,刷洗干净,将电池内的黑色粉末移入小烧杯中.氯化钱、氯化锌的提取、检验向小烧杯中参加一定量的热蒸储水,充分搅拌,所得晶体即为ZnCl?NH4Cl.设计简单的实验证实所得晶体中含有NH4+和Zn2+,并填写以下实验报告.实验步骤实验现象实验结论

12、有关离子方程式第一步：取少量晶体溶于蒸储水配成溶液/第二步：说明有nh4+第三步：取少许溶液,加适重氨水,将悬浊液分成两份,一份加稀HCl,一份加足量NaOH溶液.先生成白色沉淀,后沉淀都溶解说明有Zn2+一有同学提出第三步Zn2+的检验所得结论不可靠,其原因是3 .某兴趣小组为了验证某种铅的氧化物PbxO中含有氧元素并测定其化学式,设计了如下两套实验方案：已知：Pb4+比PtT氧化性更强按实验方案,填写以下空白：方案一：在A中硬质玻璃管内装入该铅混合物,B中洗气瓶内装入足量点燃AC两处酒精灯.假设PbxQ中含有氧元素,那么加热一能观察到的实验现象是：的氧化物和炭粉澄清石灰水.依次段时间后,B

13、中可反响的化学方程按上图连接好装置B中已盛有适量水,检查装置的气密性.简述检查A装置气密性的方法写出A中铅的氧化物和炭粉发生式只要求写一个实验结束时,先熄灭C处酒精管,最后熄灭A处酒精灯.如果能会出现什么现象万案一：将BC改为如以下图所示的装质玻璃管内放入N?H8灯,再取出B中导操作顺序相反,置,在A中硬6.85gPb翻开活塞酒精灯,进行反响.xQ粉末,(装置气密性良好).K,通入H2,排尽装置内的空气无水硫酸雨B麻灰C后,点燃C装置的作用是:待A中反响完全后,停止加热,仍要继续通入H一段时间,其目的是：卸下装置B,称量,发现增重0.72g,那么该铅的氧化物化学式为:4 .饱和氯水与石灰石的反

14、响是制取较浓HC1O溶液的方法之一.2005年的?化学教育?报道了如下实验研究：实验一、定性研究:在试管中参加过量的块斗碳酸钙,再参加约20mL饱和氯水,充分反响,有少量气泡产生,溶液浅黄绿色褪去；过滤,将滤液滴在有色布条上,发现其比氯水的漂白性更强;为了确定反响产物,将滤液分为三份,分别进行以下实验：第一份与石灰水混合,立即产生大量白色沉淀；第二份与稀盐酸混合,立即产生大量无色气体；将第三份加热,看到溶液变浑浊且有大量无色气体产生.经检测,上述实验中产生的无色气体均为CO?.请答复：(1) 试解释可以在饱和氯水中参加石灰石制备HC1O的原因(2)写出步骤中第一份及第二份滤液发生反响的离子方程式：第一份：.第二份：.(3)试根据所学知识推测,在的滤液中含有的溶质,除了溶解的极少量氯气外,还含有的其它溶质为(写化学式).实验二、定量研究：在圆底烧瓶底部,有一用塑料网包住的过量块状碳酸钙和150mL饱和氯水,按如下图装置实验,待不再产生气泡后,将塑料网中剩余的石灰石提出液面,密封后再加热、煮沸烧瓶中的液