高三化学实验设计课件

1、高三化学实验设计课件高三化学实验设计课件高三化学实验设计课件一、化学实验方案的内容一、化学实验方案的内容（1 1）实验名称；）实验名称；（2 2）实验目的；）实验目的；（3 3）实验原理；）实验原理；（4 4）实验用品；（药品、仪器及规格）实验用品；（药品、仪器及规格）（5 5）实验步骤；（包括：仪器装配及操作）实验步骤；（包括：仪器装配及操作）（6 6）实验现象记录及结果处理；）实验现象记录及结果处理；（7 7）实验相关问题和讨论。）实验相关问题和讨论。高三化学实验设计课件二、化学实验设计的基本原则二、化学实验设计的基本原则（即实验原理、操作程序和方法必须正确）（即实验原理、操作程序和方法必

2、须正确）（要满足中学现有的实验条件（要满足中学现有的实验条件 ）（装置简单、步骤少、药品用量少、时间短等）（装置简单、步骤少、药品用量少、时间短等）（即保护人身、保护环境、保护仪器等）（即保护人身、保护环境、保护仪器等）高三化学实验设计课件三、实验设计题的考查内容三、实验设计题的考查内容1 1实验操作顺序的设计实验操作顺序的设计2 2确认某混合物组成的设计确认某混合物组成的设计3 3验证化学原理的设计验证化学原理的设计4 4测定物质纯度的设计测定物质纯度的设计 答题不够准确、表述能力差、缺乏化学用语、脱答题不够准确、表述能力差、缺乏化学用语、脱离实际、思维缺乏严密性与逻辑性，对实验题有恐惧离实

3、际、思维缺乏严密性与逻辑性，对实验题有恐惧感，失分率最高。感，失分率最高。高三化学实验设计课件四、解答实验设计题四、解答实验设计题的注意事项的注意事项 （6 6）设计实验时还要考虑以下因素：）设计实验时还要考虑以下因素：（5 5）会画简单的实验装置图）会画简单的实验装置图 （2 2）药品（或某些仪器）的规格。如有些药品的准确描述）药品（或某些仪器）的规格。如有些药品的准确描述为：硫酸铜粉末、澄清石灰水、酸性高锰酸钾溶液、浓硫酸、为：硫酸铜粉末、澄清石灰水、酸性高锰酸钾溶液、浓硫酸、饱和饱和NaHCONaHCO3 3、NaOHNaOH溶液。溶液。（4 4）实验过程中的隐蔽性操作，如某些必要的干燥

4、、除杂、）实验过程中的隐蔽性操作，如某些必要的干燥、除杂、冷凝等。冷凝等。净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防液体倒吸；净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防液体倒吸； （3 3）药品和装置是部分或刚好给出还是有多余）药品和装置是部分或刚好给出还是有多余 （1 1）题目条件有无特殊要求。如采用最简单和最合理的实）题目条件有无特殊要求。如采用最简单和最合理的实验步骤。验步骤。 进行某些易燃易爆实验时要防爆炸进行某些易燃易爆实验时要防爆炸高三化学实验设计课件(Na2CO3)=m(Na2CO3)m(样品)100%？ 如何设计实验收集数据从而得到如何设计实验收集数据从而得到m(Na2CO3)例例1：（：（200

5、5年全国）年全国）工业上生产的纯碱中往往工业上生产的纯碱中往往含有少量的杂质（含有少量的杂质（NaCl），我们可以怎样设计），我们可以怎样设计实验来测定样品中纯碱的质量分数呢？实验来测定样品中纯碱的质量分数呢？高三化学实验设计课件原理原理: Ba2+ +CO32-= BaCO3或或Ca2+ +CO32-= CaCO3原理：原理：2H+CO32-=H2O+CO2思路思路2： 从生成沉淀角度设计从生成沉淀角度设计思路思路3：从滴定反应角度设计：从滴定反应角度设计思路思路1：从生成气体的角度设计：从生成气体的角度设计原理：原理：2H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+H2O+CO2高三化学实验设计

6、课件方案一：将一定质量的试样溶于足量稀硫酸，通过测定方案一：将一定质量的试样溶于足量稀硫酸，通过测定生成的生成的CO2质量来测定质量来测定Na2CO3 的质量分数。的质量分数。方案三：将一定质量的试样溶于水配成溶液，加入方案三：将一定质量的试样溶于水配成溶液，加入BaCl2溶液，通过测定碳酸盐沉淀的质量来测定溶液，通过测定碳酸盐沉淀的质量来测定Na2CO3 的质量分数。的质量分数。方案四：将一定质量的试样溶于水配成溶液，用已知浓方案四：将一定质量的试样溶于水配成溶液，用已知浓度的酸进行滴定，通过消耗酸的量来度的酸进行滴定，通过消耗酸的量来 测定测定Na2CO3的质的质量分数。量分数。方案二：将

7、一定质量的试样溶于足量稀硫酸，通过测定方案二：将一定质量的试样溶于足量稀硫酸，通过测定生成的生成的CO2体积来测定体积来测定Na2CO3 的质量分数的质量分数。高三化学实验设计课件原理：原理：2H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+H2O+CO2思考：思考：某同学设计了如下的实验装置，该同学的设某同学设计了如下的实验装置，该同学的设计是否严谨？若不严谨可如何改进？计是否严谨？若不严谨可如何改进？a、被、被CO2带出来的水蒸气被碱石灰吸收带出来的水蒸气被碱石灰吸收 b、外界空气中的、外界空气中的CO2 和水蒸气可能进入装置和水蒸气可能进入装置 C、产生的、产生的CO2 气体还有部分留在了装置中

8、气体还有部分留在了装置中方案一：称方案一：称CO2的质量的质量高三化学实验设计课件稀硫酸稀硫酸浓硫酸浓硫酸碱石灰碱石灰a、被、被CO2带出来的水蒸气被碱石灰吸收带出来的水蒸气被碱石灰吸收 b、外界空气中的、外界空气中的CO2 和水蒸气可能进入装置和水蒸气可能进入装置高三化学实验设计课件改进后的装置改进后的装置: :该实验中两次向装置中鼓入空气该实验中两次向装置中鼓入空气,两次的作用分别是：两次的作用分别是：第一次：第一次： ；第二次：第二次： ；排除装置中原有的排除装置中原有的CO2气体气体将反应产生的将反应产生的CO2全部从装置中排除全部从装置中排除让空气先通过氢氧化钠溶液的目的让空气先通过

9、氢氧化钠溶液的目的： 。除去空气中的除去空气中的CO2气体气体 C、产生的、产生的CO2 气体还有部分留在了装置中气体还有部分留在了装置中高三化学实验设计课件小结：实验设计的基本思维模式小结：实验设计的基本思维模式明确目的、要求明确目的、要求分析实验原理分析实验原理试剂试剂仪器仪器/用品用品确定实验方案确定实验方案优化设计方案优化设计方案如何减少实验误差如何减少实验误差分析实验数据分析实验数据 得出结论得出结论高三化学实验设计课件某同学想用下面的装置来测定工业纯碱中某同学想用下面的装置来测定工业纯碱中Na2CO3（含少量（含少量NaCl）的纯度）的纯度装置的连接顺序是装置的连接顺序是 。a-b

10、-c-d原理：原理：2H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+H2O+CO2方案二：量方案二：量CO2的体积的体积高三化学实验设计课件一定量一定量的样品的样品溶液溶液碳酸盐碳酸盐沉淀沉淀过滤、过滤、洗涤洗涤 干燥干燥 加入足量加入足量某种试剂某种试剂 称量称量沉淀沉淀质量质量方案三：称沉淀法方案三：称沉淀法方案四：滴定法方案四：滴定法读取标读取标准液的准液的体积体积滴入指示剂滴入指示剂(甲基橙甲基橙 )标准液标准液(盐酸或硫酸盐酸或硫酸)溶液溶液一定量一定量的样品的样品溶液溶液高三化学实验设计课件小结：最佳方案的标准小结：最佳方案的标准1、原理恰当、原理恰当 2、效果明显、效果明显3、装置简单

11、、装置简单 4、仪器药品易得、仪器药品易得 5、实验误差更少、实验误差更少 6、对环境污染少、对环境污染少7、更安全可靠、更安全可靠 高三化学实验设计课件例例2某化学兴趣小组欲测量钠的相对原子质量现有下列实验用品某化学兴趣小组欲测量钠的相对原子质量现有下列实验用品:铁架台铁架台(带铁夹带铁夹 ) 、 800mL烧杯、烧杯、100mL量筒、短颈玻璃漏斗、玻璃量筒、短颈玻璃漏斗、玻璃棒、托盘天平、铜网、金属钠、其他实验药品自选棒、托盘天平、铜网、金属钠、其他实验药品自选 （1）请画出装置图）请画出装置图 （铁架台和铁夹的安装可省略）（铁架台和铁夹的安装可省略） （2）补充下列实验步骤，直到反应开始

12、进行）补充下列实验步骤，直到反应开始进行 _ _ _ _ （3）金属钠用铜网包裹的目的是：）金属钠用铜网包裹的目的是： ？没有导气管如何收集气体；？没有导气管如何收集气体； 往烧杯中注煤油，直到油面没过漏斗颈往烧杯中注煤油，直到油面没过漏斗颈(没答油面没过漏斗颈不得分没答油面没过漏斗颈不得分) 在在100mL量筒中装满煤油，倒置在盛煤油的烧杯中量筒中装满煤油，倒置在盛煤油的烧杯中(量筒中不应留有气泡量筒中不应留有气泡) 将称量后的金属钠用铜网小心包裹好，放在将称量后的金属钠用铜网小心包裹好，放在800mL烧杯底部，烧杯底部， 把短颈漏斗扣在样品上面把短颈漏斗扣在样品上面 使样品在反应时能在烧杯

13、底适当的位置使样品在反应时能在烧杯底适当的位置(或答避免反应时样品漂浮或答避免反应时样品漂浮)将玻璃棒插入烧杯并接近烧杯底部，通过它慢慢加入水，至有气体产生将玻璃棒插入烧杯并接近烧杯底部，通过它慢慢加入水，至有气体产生2Na+2H2O=2NaOH+H2本题原理是利用排液法收集一定质量的钠产生的氢本题原理是利用排液法收集一定质量的钠产生的氢气的体积，列出比例式求出气的体积，列出比例式求出r(Na) ？如何避免钠与水反应速率太快产生的氢气来不及收集而跑掉？如何避免钠与水反应速率太快产生的氢气来不及收集而跑掉 思路启迪：思路启迪：高三化学实验设计课件练习练习：Ca3(PO4)2、CaHPO4 均为难

14、溶于水的白色固体，某同均为难溶于水的白色固体，某同学向学向Na2HPO4 溶液中滴加溶液中滴加CaCl2溶液至恰好反应，生成白色沉溶液至恰好反应，生成白色沉淀。设计一个实验方案，来证明所生成的白色沉淀是淀。设计一个实验方案，来证明所生成的白色沉淀是Ca3(PO4)2还是还是 CaHPO4 ？（已知？（已知HPO42-水解程度大于电离程水解程度大于电离程度）度）实验原理：实验原理： 实验仪器及试剂：实验仪器及试剂：烧杯、试管、滴管、石蕊试液、酚酞、烧杯、试管、滴管、石蕊试液、酚酞、PHPH试纸试纸实验步骤及现象、结论实验步骤及现象、结论（可以不填满可以不填满）1、_2、_3、_4、_5、_若生成

15、物的混合物显强酸性，则生成的沉淀为若生成物的混合物显强酸性，则生成的沉淀为Ca3(PO4)2 2Na2HPO4 +3CaCl2 =Ca3(PO4)2 +4NaCl +2HCl若生成物的混合物不显酸性，则生成的沉淀为若生成物的混合物不显酸性，则生成的沉淀为CaHPO4Na2HPO4+CaCl2=CaHPO4+2NaCl取少量的取少量的CaCl2溶液于试管中滴入几滴溶液于试管中滴入几滴Na2HPO4溶液溶液,充分反应。充分反应。取一小段取一小段pH试纸放在干燥洁净的表面皿上。试纸放在干燥洁净的表面皿上。用洁净干燥的玻璃棒蘸取溶液滴到用洁净干燥的玻璃棒蘸取溶液滴到pH试纸上，与标准比色卡对照。试纸上

16、，与标准比色卡对照。若溶液若溶液pH小于小于7,则生成的则生成的 白色沉淀为白色沉淀为Ca3(PO4)2,若溶液若溶液pH不小于不小于7,则则生成的生成的 白色沉淀为白色沉淀为CaHPO4。高三化学实验设计课件高三化学实验设计课件 练：在分液漏斗中用一种有机溶剂提取水溶液练：在分液漏斗中用一种有机溶剂提取水溶液里的某物质时，静置分层后，如果不知道那一层是里的某物质时，静置分层后，如果不知道那一层是“水层水层”，试设计一种简便的判断方法。，试设计一种简便的判断方法。 取一支小试管，打开分液漏斗活塞，慢慢放出少取一支小试管，打开分液漏斗活塞，慢慢放出少量液体，往其中加入少量水，若试管内液体不分层，

17、说量液体，往其中加入少量水，若试管内液体不分层，说明分液漏斗中下层是明分液漏斗中下层是“水层水层”，反之，则上层是水层。，反之，则上层是水层。 课后练习课后练习高三化学实验设计课件练：练：现有一定量含有现有一定量含有Na2杂质的杂质的Na2O2试样。请从图中选用试样。请从图中选用适当的实验装置，设计一个最简单的实验，测定适当的实验装置，设计一个最简单的实验，测定Na2O2试样的纯试样的纯度度(可供选用的反应物只有可供选用的反应物只有CaCO3固体，固体，6mol/L的盐酸和蒸馏水的盐酸和蒸馏水)。请填写下列空白：请填写下列空白：(1)写出在实验中写出在实验中Na2O2和和Na2O分别发生反应的

18、化学方程式：分别发生反应的化学方程式： ，。(2)应选用的装置是应选用的装置是(只要求写出图中装置的标号只要求写出图中装置的标号) 。2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2Na2O+H2O=2NaOH高三化学实验设计课件练练3：实验室用稀硝酸与：实验室用稀硝酸与u反应来制备气体，如果采用图（反应来制备气体，如果采用图（）装置，由于烧）装置，由于烧瓶内的空气不易排除，生成的瓶内的空气不易排除，生成的NO很快被氧化成红棕色的很快被氧化成红棕色的NO2 ,不易观察到有无色的不易观察到有无色的NO生成。即使可用排水法收集到无色的生成。即使可用排水法收集到无色的NO， 也无说服力，学生会认为也无说服力

19、，学生会认为NO是由是由O2与与反应生成的。有人设计了（反应生成的。有人设计了（）装置，用来做该实验可以达到满意的效果。）装置，用来做该实验可以达到满意的效果。（）将有关操作补充完全：（）将有关操作补充完全：将活塞打开，从形管的长管口注入稀硝酸，一直注到将活塞打开，从形管的长管口注入稀硝酸，一直注到为止。为止。关闭活塞，用酒精灯在关闭活塞，用酒精灯在 加热，当加热，当时，立即撤去酒精灯。时，立即撤去酒精灯。（）回答下列问题：（）回答下列问题： 写出铜与稀硝酸反应的离子方程式写出铜与稀硝酸反应的离子方程式； 反应在什么情况下可以自动停止？可以在何处观察到反应在什么情况下可以自动停止？可以在何处观

20、察到无色的无色的NO气体？气体？如果再将活塞慢慢打开，可立即观察到哪些明显现象？如果再将活塞慢慢打开，可立即观察到哪些明显现象？ 如果需再获得如果需再获得NO与已生成的与已生成的NO2形成鲜明对照的实验效果，应形成鲜明对照的实验效果，应 （填操作）。（填操作）。液面接触分液漏斗活塞下沿液面接触分液漏斗活塞下沿U型管的短管一侧型管的短管一侧铜丝圈有气泡产生铜丝圈有气泡产生3Cu+8H+2NO3=3Cu2+2NO+4H2O 铜丝圈与稀铜丝圈与稀HNO3脱离后立即停止；脱离后立即停止；U型管短管内（铜丝圈周围）可以观察到无色的型管短管内（铜丝圈周围）可以观察到无色的NO气体。气体。关闭分液漏斗活塞并

21、适当加热。关闭分液漏斗活塞并适当加热。 U型管的长管中的稀型管的长管中的稀HNO3又回落到短管内，分液漏斗中有红棕色出现。又回落到短管内，分液漏斗中有红棕色出现。高三化学实验设计课件练习练习2、已知化合物甲和乙都不溶于水，甲可溶于质量分数大于或等于已知化合物甲和乙都不溶于水，甲可溶于质量分数大于或等于98的的硫酸，而乙不溶。现有一份甲和乙的混合物样品，通过实验进行分离，可得到固硫酸，而乙不溶。现有一份甲和乙的混合物样品，通过实验进行分离，可得到固体甲。体甲。(实验中使用的过滤器是用于过滤强酸性液体的耐酸过滤器。实验中使用的过滤器是用于过滤强酸性液体的耐酸过滤器。) 请填写表中请填写表中空格，完成由上述混合物得到固体甲的实验设计。空格，完成由上述混合物得到固体甲的实验设计。高三化学实验设计课件过滤过滤 安装好过滤装置，将安装好过滤装置，将的悬浊液沿玻璃棒加入的悬浊液沿玻璃棒加入过滤器中过滤。过滤器中过滤。 析出沉淀析出沉淀 在另一个烧杯中放入适量蒸馏水，将在另一个烧杯中放入适量蒸馏水，将的滤液的滤液沿玻璃棒慢慢加入该烧杯中，并不断搅拌，沿玻璃棒慢慢加入该烧杯中，并不断搅拌，过滤过滤 重新安装过滤装置，将重新安装过滤