化学实验方案的设计与评价课件

第35讲化学实验方案的设计与评价第35讲化学实验方案的设计与评价一、化学实验方案设计的思路一、化学实验方案设计的思路二、化学实验设计时遵循的原则(1)科学性：实验原理、实验操作程序和方

法应该正确。(2)安全性：实验设计时，应尽量避免使用

__________和进行具有一定危险性的实验操作。(3)环保性：有毒物质必须处理，以防污染

环境。有毒药品二、化学实验设计时遵循的原则有毒药品(4)可行性：设计的实验方案要切实可行，所

选用的化学药品、仪器、设备和方法等在现

有的__________下能够得到满足。(5)简约性：实验设计应尽可能简单易行，应

采用简单的实验装置，用较少的实验步骤和

实验药品，并能在较短的时间内完成实验，

且效果明显。(6)经济性：综合考虑原料的用量、价格。实验条件(4)可行性：设计的实验方案要切实可行，所

选用的化学药品、三、实验设计的方法(1)明确实验目的、__________；(2)选择_______；(3)设计装置步骤；(4)记录___________________；(5)分析得出结论。以上只是解答综合实验设计题的一般思考方

法。在解答过程中，应根据实验设计题的具

体情况和要求，作出正确的回答。实验原理反应物实验现象、实验数据三、实验设计的方法实验原理反应物实验现象、实验数据四、化学实验方案设计的类型制备性质评价四、化学实验方案设计的类型制备性质评价制备实验方案的设计(1)设计的程序实验原料→实验原理→途径设计(途径Ⅰ、途径Ⅱ、途径Ⅲ……)→最佳途径→实验仪器→实验方案→制得物质。制备实验方案的设计(2)最佳途径的选择要求①反应的可行性。②原料的用量和价格。③反应条件及设备的要求。(3)制备实验方案设计的题型(2)最佳途径的选择要求①限定几种原料，制备一种或几种物质。②限定几种原料，要求用几种不同的方法制备同一种物质。③自选原料，制备某一指定物质。④用含杂质的物质为原料，提取某一纯净物。⑤由给定废料，回收、提取、制备某一或某几种物质。①限定几种原料，制备一种或几种物质。(4)气体制备实验方案设计的要求①以实验室常用试剂为原料，以方便经济安全为原则，以制得纯净气体为目的。②实验仪器要根据反应原理及制气量的多少来选择，有时还需要选择干燥仪器。(4)气体制备实验方案设计的要求③实验试剂要注意浓度，特别是盐酸、硝酸、硫酸的浓度对制取气体影响较大。④根据仪器装配顺序(自下而上，从左到右)、装置顺序(制气装置→净化装置→干燥装置→收集装置→尾气吸收装置)，准确组装仪器，并检查装置的气密性。③实验试剂要注意浓度，特别是盐酸、硝酸、硫酸的浓度对制取气体(5)常见单质、化合物的制备方法①电解法：电解熔融盐及氧化物制备活动性较强的金属，如Na、Mg、Al；电解饱和食盐水制H2、Cl2、NaOH；电解精炼铜等。②氧化还原法a．氧化法：非金属单质常用氧化阴离子法制取。如Cl2、Br2、I2等。(5)常见单质、化合物的制备方法化学实验方案的设计与评价课件某实验小组利用如下装置(部分固定装置略)制备氮化钙(Ca3N2)，并探究其实验式。某实验小组利用如下装置(部分固定装置略)制备氮化钙(Ca3N(1)按图连接好实验装置。检查装置的气密性，方法是________________________。(2)反应过程中末端导管必须始终插入试管A的水中，目的是_______________________。(3)制备氮化钙的操作步骤是：①打开活塞K并通入N2；②点燃酒精灯，进行反应；③反应结束后，________；④拆除装置，取出产物。(1)按图连接好实验装置。检查装置的气密性，方法是_____(4)数据记录如下：①计算得到实验式CaxN2，其中x＝________。②若通入的N2中混有少量O2，请比较x与3的大小，并给出判断依据：________。空瓷舟质量m0/g瓷舟与钙的质量m1/g瓷舟与产物的质量m2/g14.8015.0815.15(4)数据记录如下：空瓷舟质量瓷舟与钙的质量m1/g瓷舟与产化学实验方案的设计与评价课件【答案】

(1)关闭活塞K，微热反应管，试管A中有气泡冒出，停止加热。冷却后若末端导管中水柱上升且高度保持不变，则说明装置气密性良好。(2)防止反应过程中空气进入反应管便于观察N2流速【答案】(1)关闭活塞K，微热反应管，试管A中有气泡冒出，化学实验方案的设计与评价课件技巧点拨物质的制备是化学实验的重要组成部分，重点强化教材中的实验，如肥皂的制备、乙酸乙酯的合成、糯米酿酒均为有机化合物的制备，而纯碱的制备、氨氧化法制备硝酸是典型无机物的制备；以上实验既有日常生活用品(肥皂、纯碱)的制备，又有重要化工原料(乙酸乙酯、硝酸)的制备，考生要学会以此来拓展延伸。技巧点拨1．实验室制备少量硫酸亚铁晶体的实验步骤如下：取过量洁净的铁屑，加入20%～30%的稀硫酸溶液，在50℃～80℃水浴中加热至不再产生气泡。将溶液趁热过滤，滤液移至试管中，用橡胶塞塞紧试管口，静置、冷却一段时间后收集产品。1．实验室制备少量硫酸亚铁晶体的实验步骤如下：取过量洁净的铁(1)写出该实验制备硫酸亚铁的化学方程式：________________________________________________________________________。(2)硫酸溶液过稀会导致________________________________________________________________________。(3)采用水浴加热的原因是________________________________________________________________________。(1)写出该实验制备硫酸亚铁的化学方程式：_________(4)反应时铁屑过量的目的是(用离子方程式表示)____________________________________。(5)溶液趁热过滤的原因是_____________________________________。塞紧试管口的目的是_____________________________________。(6)静置冷却一段时间后，在试管中观察到的现象是__________________________________。(4)反应时铁屑过量的目的是(用离子方程式表示)_____化学实验方案的设计与评价课件因为Fe2＋易生成Fe3＋。为防止Fe3＋的出现应加过量铁粉。为防止FeSO4晶体损失，应趁热过滤。为防止Fe2＋被氧化应不让氧气进入试管内，冷却后的溶液随着FeSO4溶解度的减小而在溶液中析出浅绿色的晶体。因为Fe2＋易生成Fe3＋。为防止Fe3＋的出现应加过量铁粉化学实验方案的设计与评价课件性质实验方案的设计1．性质实验方案设计的方法与要求(1)根据物质的结构、性质、用途与制法之间的相互关系来设计化学实验方案。(2)抓住物质的本质特征，通过分析、比较，整体考虑实验方案。(3)注意实验条件和实验过程中杂质的干扰因素。性质实验方案的设计2．性质实验方案设计的分类(1)探究性实验方案的设计程序为：物质→实验事实→科学抽象→结论。(2)验证性实验方案的设计程序为：物质→性质推测→实验验证→结论。2．性质实验方案设计的分类3．验证性质实验方案设计的具体步骤(1)根据物质的组成、结构特征，结合已有的知识及实践经验，预测物质可能具有的性质。(2)设计具体的实验方案来验证(或探究)物质所具有的一些性质。(3)选择适宜的试剂、仪器装置、反应条件来实施方案。(4)最后得出结论。3．验证性质实验方案设计的具体步骤4．对物质定性检测的基本方法(1)物理法①观察法：通过观察被检物的颜色、状态、气味、晶形、挥发性等外部特征进行检验。②灼烧法：根据被检物灼烧时产生的实验现象(焰色反应等)的差异进行检验。③水溶法：根据被检物在水中的溶解情况进行检验。4．对物质定性检测的基本方法(2)化学法①加热法：根据被检物点燃或受热后产生的不同现象进行检验。②试剂法：选用合适的试剂(通常只用一种)与被检物反应，根据产生的实验现象进行检验。常用的试剂有：指示剂、强酸、强碱液或氨水、盐溶液、特定试剂等。(2)化学法③分组法：被检物质较多时，可选择合适的试剂把被检物质分成若干组，然后对各组物质进行检验。(3)仪器分析法：光谱、质谱、核磁共振谱等。③分组法：被检物质较多时，可选择合适的试剂把被检物质分成若干5．对物质定量测定的基本方法(1)滴定法：利用化学反应中的定量关系，通过相应的计算，求得待测物的含量。如酸碱中和滴定，氧化还原滴定等。(2)比色法：通过观察或借助仪器比较和测量有色物质溶液颜色的深度来测量待测组分的含量。5．对物质定量测定的基本方法化学实验方案的设计与评价课件化学实验方案的设计与评价课件化学实验方案的设计与评价课件实验步骤预期现象和结论步骤1：取少量吸收液于试管中，滴加3mol·L－1H2SO4至溶液呈酸性，然后将所得溶液分置于A、B试管中。步骤2：步骤3：实验步骤预期现象和结论步骤1：取少量吸收液于试管中，滴加3化学实验方案的设计与评价课件化学实验方案的设计与评价课件实验步骤预期现象和结论步骤2：向A试管中滴加1～2滴0.01mol·L－1KMnO4溶液。(1)若溶液褪色，则假设1成立；(2)若溶液不褪色，则假设2或3成立。实验步骤预期现象和结论步骤2：向A试管中滴加1～2滴0.01步骤3：向B试管中滴加1～2滴淀粉­KI溶液。(1)若溶液变蓝色，则假设3成立；(2)若溶液不变蓝色，结合步骤2中的(2)，则假设2成立。步骤3：向B试管中滴加1～2滴淀粉­KI溶液。(1)若溶液变友情提醒验证性实验是高考中重要题型，在验证过程中应注意以下几点：(1)对于气体的检验应选择区分度高的试剂，注意现象的“唯一性”。(2)检验试剂与吸收试剂不同，如SO2用品红溶液检验，用NaOH溶液吸收。(3)检验过程中注意防干扰，得出实验结论时应考虑是否有其他的干扰因素存在。友情提醒2．过氧化氢是重要的氧化剂、还原剂，它的水溶液又称为双氧水，常用作消毒、杀菌、漂白等。某化学兴趣小组取一定量的过氧化氢溶液，准确测定了过氧化氢的含量，并探究了过氧化氢的性质。2．过氧化氢是重要的氧化剂、还原剂，它的水溶液又称为双氧水，化学实验方案的设计与评价课件化学实验方案的设计与评价课件化学实验方案的设计与评价课件Ⅱ.探究过氧化氢的性质该化学兴趣小组根据所提供的实验条件设计了两个实验，分别证明了过氧化氢的氧化性和不稳定性。(实验条件：试剂只有过氧化氢溶液、氯水、碘化钾－淀粉溶液、饱和硫化氢溶液，实验仪器及用品可自选。)请将他们的实验方法和实验现象填入下表：Ⅱ.探究过氧化氢的性质实验内容实

验

方

法实

验

现

象验证氧化性验证不稳定性实验内容实验方法实验现象验证氧化性验证不稳定性化学实验方案的设计与评价课件(3)酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，可使橡胶氧化，因此酸性高锰钾溶液应装在酸式滴定管中。(5)若滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定后气泡消失，相当于消耗KMnO4溶液的体积大了，这样会使滴定结果偏高。Ⅱ.要验证H2O2的氧化性，可找还原性强、反应现象明显的物质与之反应。要验证H2O2的不稳定性，可将H2O2加热，然后证明有新物质生成。(3)酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，可使橡胶氧化，因此酸性高化学实验方案的设计与评价课件Ⅱ.实验内容实验方法实验现象验证氧化性取适量饱和硫化氢溶液于试管中，滴入过氧化氢溶液(取适量碘化钾－淀粉溶液于试管中，加入过氧化氢溶液)产生淡黄色沉淀或溶液变浑浊(溶液变蓝色)Ⅱ.实验内容实验方法实验现象验证氧取适量饱和硫化氢溶液于试管验证不稳定性取适量过氧化氢溶液于试管中，加热，用带火星的木条检验(取适量过氧化氢溶液于试管中，加热，用导气管将得到的气体通入到装有饱和硫化氢溶液的试管中)产生气泡，木条复燃(溶液变浑浊或有浅黄色沉淀产生)验证不稳定性取适量过氧化氢溶液于试管中，加热，用带火星的木条化学实验方案的评价根据化学原理和实验操作原理，通过比较、分析和综合的方法对化学实验原理、试剂与仪器的选用、实验基本操作及其顺序、实验步骤等优劣进行科学论证和评判，并能在必要时提出合理的改进意见。化学实验方案的评价从近几年高考实验设计题目看，形式上有仪器连接方案设计、操作顺序设计以及新情境下整个操作方案的设计；内容上则包括确定某物质纯度的实验设计，还有验证某物质是否存在的实验设计，验证某个化学原理的实验设计等，有定性设计也有定量设计。对实验方案的评价则考查学生对实验方案的全面理解和判断，其中大多数要求学生对方案的简便性、可行性作出评价。从近几年高考实验设计题目看，形式上有仪器连接方案设计、操作顺要想很好地完成综合实验评价或实验设计的题目，必须具备以下能力：1．具备阅读、挖掘题给信息的能力。认真审题，明确实验的目的要求。弄清题目有哪些新的信息，综合已学过的知识，通过类比、迁移、分析，从而明确实验原理。要想很好地完成综合实验评价或实验设计的题目，必须具备以下能力2．具备选择药品、仪器的判断能力。根据实验的目的和原理，生成物和反应物的性质，反应条件(如物质的状态，能否腐蚀仪器和橡胶管，反应是否加热及温度是否控制在某一定范围等)，选择合理的化学仪器和药品。例如物质的制备实验，所选药品除应考虑用量、价格外，还要考虑产品纯净或易于提纯。2．具备选择药品、仪器的判断能力。3．具备熟悉实验操作、细致分析实验过程的能力。在实验方案设计的思维活动中，必须要有良好的总体性。既能抓住完成实验的核心问题，找出影响实验成败的主要因素；又能“明察秋毫”、审视出每个细节对实验可能造成的有利和不利的影响，设计出合理的实验装置和操作步骤。同时，学生应具备识别和绘制典型的实验仪器装置图的能力。3．具备熟悉实验操作、细致分析实验过程的能力。4．具备准确记录和分析实验现象和数据，得出正确结论的能力。根据观察，要能用清楚的文字表达实验现象、准确地记录实验数据。然后，通过分析、计算、图表、推理等处理，得出正确的结论。4．具备准确记录和分析实验现象和数据，得出正确结论的能力。

(2010年安徽理综)某研究性学习小组在网上收集到如下信息：Fe(NO3)3溶液可以蚀刻银，制作美丽的银饰。他们对蚀刻银的原因进行了如下探究：【实验】制备银镜，并与Fe(NO3)3溶液反应，发现银镜溶解。(1)下列有关制备银镜过程的说法正确的是________。(2010年安徽理综)某研究性学习小组在网上收集到如下信息a．边振荡盛有2%的AgNO3溶液的试管，边滴入2%的氨水，至最初的沉淀恰好溶解为止b．将几滴银氨溶液滴入2mL乙醛中c．制备银镜时，用酒精灯的外焰给试管底部加热d．银氨溶液具有较弱的氧化性e．在银氨溶液配制过程中，溶液的pH增大a．边振荡盛有2%的AgNO3溶液的试管，边滴入2%的氨水，化学实验方案的设计与评价课件化学实验方案的设计与评价课件实验步骤(不要求写具体操作过程)预期现象和结论①②……若银镜消失，假设2成立。若银镜不消失，假设2不成立。实验步骤(不要求写预期现象和结论①若银镜消失，假设2成立。化学实验方案的设计与评价课件化学实验方案的设计与评价课件【答案】

(1)ade(2)Fe3＋＋Ag===Ag＋＋Fe2＋(3)实验步骤(不要求写具体操作过程)预期现象和结论①测定上述实验用的Fe(NO3)3溶液的pH②配制相同pH的稀硝酸溶液，将此溶液加入有银镜的试管内【答案】(1)ade实验步骤(不要求写具体操作过程)预期现化学实验方案的设计与评价课件知识链接对于实验方案的评价，主要从以下几个方面考虑：(1)实验步骤是否简单，方便。(2)实验效果是否明显。(3)实验原理是否正确、可行。(4)实验方案是否严密。知识链接3．某研究小组成员在讨论鉴别浓硫酸和稀硫酸的方案时，设计了如下方案：操作结论甲分别用火柴杆蘸取酸液火柴杆变黑的为浓硫酸乙分别加入铜片产生刺激性气味的为浓硫酸3．某研究小组成员在讨论鉴别浓硫酸和稀硫酸的方案时，设计了如丙分别加入盛水的试管中有明显放热现象的为浓硫酸丁分别用玻璃棒蘸浓氨水靠近盛酸的瓶口冒白烟的为浓硫酸戊分别滴加到CuSO4·5H2O晶体上变白的为浓硫酸丙分别加入盛水的试管中有明显放热现象的为浓硫酸丁分别用玻璃棒(1)其中可行的是____________________。(2)其中一个操作方法稍作改进就可行的是________，改进方法是____________。(3)完全错误的是________，原因是____________________________________。(4)请给出另外一种鉴别方法：__________________________________。(1)其中可行的是____________________。解析：甲方案利用浓H2SO4有脱水性，而稀H2SO4无脱水性进行鉴别，可行，乙方案利用浓H2SO4能与Cu反应，而稀H2SO4与Cu不反应进行鉴别，但浓H2SO4与Cu只有在加热条件下才反应，因此，乙方案应稍作改进，即分别加入铜片后再加热；解析：甲方案利用浓H2SO4有脱水性，而稀H2SO4无脱水性丙方案利用浓H2SO4溶于水放出大量的热，而稀H2SO4溶于水无明显放热进行鉴别，可行：丁方案错误，因为硫酸是难挥发性的酸；戊方案利用浓H2SO4有吸水性而稀H2SO4无吸水性进行鉴别，可行。另外，还可以利用浓硫酸的强氧化性可使Al或Fe钝化，而稀H2SO4与Al或Fe发生置换反应生成H2进行鉴别，也可以利用二者密度的不同等进行鉴别。丙方案利用浓H2SO4溶于水放出大量的热，而稀H2SO4溶于答案：(1)甲、丙、戊(2)乙加热(3)丁硫酸没有挥发性(4)加入铝片(或铁片)，有气体生成的为稀硫酸，无明显现象的为浓硫酸(其他合理答案均可)答案：(1)甲、丙、戊化学实验方案的设计与评价课件化学实验方案的设计与评价课件(1)验证固体W焙烧后产生的气体含有SO2的方法是________。(2)实验室制备、收集干燥的SO2，所需仪器如下。装置A产生SO2，按气流方向连接各仪器接口，顺序为a→________→________→________→________→f。装置D的作用是________，装置E中NaOH溶液的作用是________。(1)验证固体W焙烧后产生的气体含有SO2的方法是____化学实验方案的设计与评价课件(3)制备绿矾时，向溶液X中加入过量________，充分反应后，经________操作得到溶液Y，再经浓缩、结晶等步骤得到绿矾。(4)溶液Z的pH影响聚铁中铁的质量分数，用pH试纸测定溶液pH的操作方法为________________。若溶液Z的pH偏小，将导致聚铁中铁的质量分数偏________。(3)制备绿矾时，向溶液X中加入过量________，充分反解析：本题是一道制备实验题。(1)检验SO2常用品红溶液。(2)发生装置中生成的SO2经干燥后用向上排空气法收集。在制备有毒气体时应连接尾气处理装置，SO2在NaOH溶液中的溶解量较大，故D为安全瓶，防止倒吸。(3)溶液X中主要成分是硫酸铁，加入过量铁粉转化成硫酸亚铁，然后过滤出多余铁粉，得硫酸亚铁溶液。(4)pH试纸使用时不能湿润，采用正确方法可测得较准确的pH；若溶液Z的pH偏小，则聚铁中铁的质量分数就会偏低。解析：本题是一道制备实验题。(1)检验SO2常用品红溶液。(答案：(1)将气体通入品红溶液，溶液褪色，加热恢复原色(2)d→e→c→b防止倒吸吸收多余的SO2(3)铁屑过滤(4)将小片pH试纸放在点滴板(或表面皿)上，用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸上，与标准比色卡对照低(小)答案：(1)将气体通入品红溶液，溶液褪色，加热恢复原色2．(2010年江苏)以水氯镁石(主要成分为MgCl2·6H2O)为原料生产碱式碳酸镁的主要流程如下：2．(2010年江苏)以水氯镁石(主要成分为MgCl2·6H化学实验方案的设计与评价课件(2)上述流程中的滤液浓缩结晶，所得主要固体物质的化学式为________。(3)高温煅烧碱式碳酸镁得到MgO。取碱式碳酸镁4.66g，高温煅烧至恒重，得到固体2.00g和标准状况下CO2

0.896L，通过计算确定碱式碳酸镁的化学式。(2)上述流程中的滤液浓缩结晶，所得主要固体物质的化学式为_(4)若热水解不完全，所得碱式碳酸镁中将混有MgCO3，则产品中镁的质量分数________(填“升高”、“降低”或“不变”)。(4)若热水解不完全，所得碱式碳酸镁中将混有MgCO3，则产化学实验方案的设计与评价课件化学实验方案的设计与评价课件化学实验方案的设计与评价课件化学实验方案的设计与评价课件化学实验方案的设计与评价课件化学实验方案的设计与评价课件化学实验方案的设计与评价课件1．某化学研究小组，通过网上查找资料发现，Cl2的制取有下列不同方案：a方案：加热条件下二氧化锰与浓盐酸反应制得Cl2b方案：浓盐酸与氯酸钾固体反应制得Cl2c方案：电解饱和食盐水法制得Cl21．某化学研究小组，通过网上查找资料发现，Cl2的制取有下列现在实验室提供如下几种仪器来制取Cl2(1)用上述仪器不能实现的方案为________，不考虑固定装置的仪器，可行但缺仪器的方案是________，所缺的仪器是________。现在实验室提供如下几种仪器来制取Cl2(2)若按b方案制Cl2，发生反应的化学方程式为__________________，要制取并收集纯净的Cl2(允许含有少量水蒸气或空气)，须使用到上述仪器中的(按气流从左到右的流向顺序列出)______________________。(3)若要设计实验探究氯气的漂白原理，从制备装置中产生氯气后应连接的装置是(画出装置图并注明所使用的试剂或用品)。(2)若按b方案制Cl2，发生反应的化学方程式为______解析：(1)c方案中需要电解装置。a方案中需要酒精灯加热。(2)利用排饱和食盐水法除去混在Cl2中的HCl气体。(3)Cl2本身无漂白性，与水反应生成的HClO才有漂白性，所以先用浓硫酸干燥Cl2然后证明干燥Cl2无漂白性。最后再证明湿润的Cl2有漂白性，用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气。解析：(1)c方案中需要电解装置。a方案中需要酒精灯加热。答案：(1)ac

a酒精灯(2)6HCl(浓)＋KClO3===KCl＋3Cl2↑＋3H3O

E→D(3)答案：(1)aca酒精灯化学实验方案的设计与评价课件化学实验方案的设计与评价课件化学实验方案的设计与评价课件③称取23.9g某碱式碳酸铜样品，充分反应后得到12.7g残留物，生成4.4g二氧化碳和7.2g水。该样品的结晶水质量为________g，化学式为________；(2)某同学以氮气代替氢气，并用上述全部或部分仪器来测定碱式碳酸铜的组成，你认为是否可行？请说明理由。_____________________________________。③称取23.9g某碱式碳酸铜样品，充分反应后得到12.7解析：(1)①与H2反应的化学方程式，利用氧化还原反应原理，把金属Cu还原出来，碳元素变成CO2，氢元素变成水。②仪器连接时，洗气瓶要“长进短出”，其中水是观察H2生成速率的。解析：(1)①与H2反应的化学方程式，利用氧化还原反应原理，化学实验方案的设计与评价课件化学实验方案的设计与评价课件化学实验方案的设计与评价课件化学实验方案的设计与评价课件第35讲化学实验方案的设计与评价第35讲化学实验方案的设计与评价一、化学实验方案设计的思路一、化学实验方案设计的思路二、化学实验设计时遵循的原则(1)科学性：实验原理、实验操作程序和方

法应该正确。(2)安全性：实验设计时，应尽量避免使用

__________和进行具有一定危险性的实验操作。(3)环保性：有毒物质必须处理，以防污染

环境。有毒药品二、化学实验设计时遵循的原则有毒药品(4)可行性：设计的实验方案要切实可行，所

选用的化学药品、仪器、设备和方法等在现

有的__________下能够得到满足。(5)简约性：实验设计应尽可能简单易行，应

采用简单的实验装置，用较少的实验步骤和

实验药品，并能在较短的时间内完成实验，

且效果明显。(6)经济性：综合考虑原料的用量、价格。实验条件(4)可行性：设计的实验方案要切实可行，所

选用的化学药品、三、实验设计的方法(1)明确实验目的、__________；(2)选择_______；(3)设计装置步骤；(4)记录___________________；(5)分析得出结论。以上只是解答综合实验设计题的一般思考方

法。在解答过程中，应根据实验设计题的具

体情况和要求，作出正确的回答。实验原理反应物实验现象、实验数据三、实验设计的方法实验原理反应物实验现象、实验数据四、化学实验方案设计的类型制备性质评价四、化学实验方案设计的类型制备性质评价制备实验方案的设计(1)设计的程序实验原料→实验原理→途径设计(途径Ⅰ、途径Ⅱ、途径Ⅲ……)→最佳途径→实验仪器→实验方案→制得物质。制备实验方案的设计(2)最佳途径的选择要求①反应的可行性。②原料的用量和价格。③反应条件及设备的要求。(3)制备实验方案设计的题型(2)最佳途径的选择要求①限定几种原料，制备一种或几种物质。②限定几种原料，要求用几种不同的方法制备同一种物质。③自选原料，制备某一指定物质。④用含杂质的物质为原料，提取某一纯净物。⑤由给定废料，回收、提取、制备某一或某几种物质。①限定几种原料，制备一种或几种物质。(4)气体制备实验方案设计的要求①以实验室常用试剂为原料，以方便经济安全为原则，以制得纯净气体为目的。②实验仪器要根据反应原理及制气量的多少来选择，有时还需要选择干燥仪器。(4)气体制备实验方案设计的要求③实验试剂要注意浓度，特别是盐酸、硝酸、硫酸的浓度对制取气体影响较大。④根据仪器装配顺序(自下而上，从左到右)、装置顺序(制气装置→净化装置→干燥装置→收集装置→尾气吸收装置)，准确组装仪器，并检查装置的气密性。③实验试剂要注意浓度，特别是盐酸、硝酸、硫酸的浓度对制取气体(5)常见单质、化合物的制备方法①电解法：电解熔融盐及氧化物制备活动性较强的金属，如Na、Mg、Al；电解饱和食盐水制H2、Cl2、NaOH；电解精炼铜等。②氧化还原法a．氧化法：非金属单质常用氧化阴离子法制取。如Cl2、Br2、I2等。(5)常见单质、化合物的制备方法化学实验方案的设计与评价课件某实验小组利用如下装置(部分固定装置略)制备氮化钙(Ca3N2)，并探究其实验式。某实验小组利用如下装置(部分固定装置略)制备氮化钙(Ca3N(1)按图连接好实验装置。检查装置的气密性，方法是________________________。(2)反应过程中末端导管必须始终插入试管A的水中，目的是_______________________。(3)制备氮化钙的操作步骤是：①打开活塞K并通入N2；②点燃酒精灯，进行反应；③反应结束后，________；④拆除装置，取出产物。(1)按图连接好实验装置。检查装置的气密性，方法是_____(4)数据记录如下：①计算得到实验式CaxN2，其中x＝________。②若通入的N2中混有少量O2，请比较x与3的大小，并给出判断依据：________。空瓷舟质量m0/g瓷舟与钙的质量m1/g瓷舟与产物的质量m2/g14.8015.0815.15(4)数据记录如下：空瓷舟质量瓷舟与钙的质量m1/g瓷舟与产化学实验方案的设计与评价课件【答案】

(1)关闭活塞K，微热反应管，试管A中有气泡冒出，停止加热。冷却后若末端导管中水柱上升且高度保持不变，则说明装置气密性良好。(2)防止反应过程中空气进入反应管便于观察N2流速【答案】(1)关闭活塞K，微热反应管，试管A中有气泡冒出，化学实验方案的设计与评价课件技巧点拨物质的制备是化学实验的重要组成部分，重点强化教材中的实验，如肥皂的制备、乙酸乙酯的合成、糯米酿酒均为有机化合物的制备，而纯碱的制备、氨氧化法制备硝酸是典型无机物的制备；以上实验既有日常生活用品(肥皂、纯碱)的制备，又有重要化工原料(乙酸乙酯、硝酸)的制备，考生要学会以此来拓展延伸。技巧点拨1．实验室制备少量硫酸亚铁晶体的实验步骤如下：取过量洁净的铁屑，加入20%～30%的稀硫酸溶液，在50℃～80℃水浴中加热至不再产生气泡。将溶液趁热过滤，滤液移至试管中，用橡胶塞塞紧试管口，静置、冷却一段时间后收集产品。1．实验室制备少量硫酸亚铁晶体的实验步骤如下：取过量洁净的铁(1)写出该实验制备硫酸亚铁的化学方程式：________________________________________________________________________。(2)硫酸溶液过稀会导致________________________________________________________________________。(3)采用水浴加热的原因是________________________________________________________________________。(1)写出该实验制备硫酸亚铁的化学方程式：_________(4)反应时铁屑过量的目的是(用离子方程式表示)____________________________________。(5)溶液趁热过滤的原因是_____________________________________。塞紧试管口的目的是_____________________________________。(6)静置冷却一段时间后，在试管中观察到的现象是__________________________________。(4)反应时铁屑过量的目的是(用离子方程式表示)_____化学实验方案的设计与评价课件因为Fe2＋易生成Fe3＋。为防止Fe3＋的出现应加过量铁粉。为防止FeSO4晶体损失，应趁热过滤。为防止Fe2＋被氧化应不让氧气进入试管内，冷却后的溶液随着FeSO4溶解度的减小而在溶液中析出浅绿色的晶体。因为Fe2＋易生成Fe3＋。为防止Fe3＋的出现应加过量铁粉化学实验方案的设计与评价课件性质实验方案的设计1．性质实验方案设计的方法与要求(1)根据物质的结构、性质、用途与制法之间的相互关系来设计化学实验方案。(2)抓住物质的本质特征，通过分析、比较，整体考虑实验方案。(3)注意实验条件和实验过程中杂质的干扰因素。性质实验方案的设计2．性质实验方案设计的分类(1)探究性实验方案的设计程序为：物质→实验事实→科学抽象→结论。(2)验证性实验方案的设计程序为：物质→性质推测→实验验证→结论。2．性质实验方案设计的分类3．验证性质实验方案设计的具体步骤(1)根据物质的组成、结构特征，结合已有的知识及实践经验，预测物质可能具有的性质。(2)设计具体的实验方案来验证(或探究)物质所具有的一些性质。(3)选择适宜的试剂、仪器装置、反应条件来实施方案。(4)最后得出结论。3．验证性质实验方案设计的具体步骤4．对物质定性检测的基本方法(1)物理法①观察法：通过观察被检物的颜色、状态、气味、晶形、挥发性等外部特征进行检验。②灼烧法：根据被检物灼烧时产生的实验现象(焰色反应等)的差异进行检验。③水溶法：根据被检物在水中的溶解情况进行检验。4．对物质定性检测的基本方法(2)化学法①加热法：根据被检物点燃或受热后产生的不同现象进行检验。②试剂法：选用合适的试剂(通常只用一种)与被检物反应，根据产生的实验现象进行检验。常用的试剂有：指示剂、强酸、强碱液或氨水、盐溶液、特定试剂等。(2)化学法③分组法：被检物质较多时，可选择合适的试剂把被检物质分成若干组，然后对各组物质进行检验。(3)仪器分析法：光谱、质谱、核磁共振谱等。③分组法：被检物质较多时，可选择合适的试剂把被检物质分成若干5．对物质定量测定的基本方法(1)滴定法：利用化学反应中的定量关系，通过相应的计算，求得待测物的含量。如酸碱中和滴定，氧化还原滴定等。(2)比色法：通过观察或借助仪器比较和测量有色物质溶液颜色的深度来测量待测组分的含量。5．对物质定量测定的基本方法化学实验方案的设计与评价课件化学实验方案的设计与评价课件化学实验方案的设计与评价课件实验步骤预期现象和结论步骤1：取少量吸收液于试管中，滴加3mol·L－1H2SO4至溶液呈酸性，然后将所得溶液分置于A、B试管中。步骤2：步骤3：实验步骤预期现象和结论步骤1：取少量吸收液于试管中，滴加3化学实验方案的设计与评价课件化学实验方案的设计与评价课件实验步骤预期现象和结论步骤2：向A试管中滴加1～2滴0.01mol·L－1KMnO4溶液。(1)若溶液褪色，则假设1成立；(2)若溶液不褪色，则假设2或3成立。实验步骤预期现象和结论步骤2：向A试管中滴加1～2滴0.01步骤3：向B试管中滴加1～2滴淀粉­KI溶液。(1)若溶液变蓝色，则假设3成立；(2)若溶液不变蓝色，结合步骤2中的(2)，则假设2成立。步骤3：向B试管中滴加1～2滴淀粉­KI溶液。(1)若溶液变友情提醒验证性实验是高考中重要题型，在验证过程中应注意以下几点：(1)对于气体的检验应选择区分度高的试剂，注意现象的“唯一性”。(2)检验试剂与吸收试剂不同，如SO2用品红溶液检验，用NaOH溶液吸收。(3)检验过程中注意防干扰，得出实验结论时应考虑是否有其他的干扰因素存在。友情提醒2．过氧化氢是重要的氧化剂、还原剂，它的水溶液又称为双氧水，常用作消毒、杀菌、漂白等。某化学兴趣小组取一定量的过氧化氢溶液，准确测定了过氧化氢的含量，并探究了过氧化氢的性质。2．过氧化氢是重要的氧化剂、还原剂，它的水溶液又称为双氧水，化学实验方案的设计与评价课件化学实验方案的设计与评价课件化学实验方案的设计与评价课件Ⅱ.探究过氧化氢的性质该化学兴趣小组根据所提供的实验条件设计了两个实验，分别证明了过氧化氢的氧化性和不稳定性。(实验条件：试剂只有过氧化氢溶液、氯水、碘化钾－淀粉溶液、饱和硫化氢溶液，实验仪器及用品可自选。)请将他们的实验方法和实验现象填入下表：Ⅱ.探究过氧化氢的性质实验内容实

验

方

法实

验

现

象验证氧化性验证不稳定性实验内容实验方法实验现象验证氧化性验证不稳定性化学实验方案的设计与评价课件(3)酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，可使橡胶氧化，因此酸性高锰钾溶液应装在酸式滴定管中。(5)若滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定后气泡消失，相当于消耗KMnO4溶液的体积大了，这样会使滴定结果偏高。Ⅱ.要验证H2O2的氧化性，可找还原性强、反应现象明显的物质与之反应。要验证H2O2的不稳定性，可将H2O2加热，然后证明有新物质生成。(3)酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，可使橡胶氧化，因此酸性高化学实验方案的设计与评价课件Ⅱ.实验内容实验方法实验现象验证氧化性取适量饱和硫化氢溶液于试管中，滴入过氧化氢溶液(取适量碘化钾－淀粉溶液于试管中，加入过氧化氢溶液)产生淡黄色沉淀或溶液变浑浊(溶液变蓝色)Ⅱ.实验内容实验方法实验现象验证氧取适量饱和硫化氢溶液于试管验证不稳定性取适量过氧化氢溶液于试管中，加热，用带火星的木条检验(取适量过氧化氢溶液于试管中，加热，用导气管将得到的气体通入到装有饱和硫化氢溶液的试管中)产生气泡，木条复燃(溶液变浑浊或有浅黄色沉淀产生)验证不稳定性取适量过氧化氢溶液于试管中，加热，用带火星的木条化学实验方案的评价根据化学原理和实验操作原理，通过比较、分析和综合的方法对化学实验原理、试剂与仪器的选用、实验基本操作及其顺序、实验步骤等优劣进行科学论证和评判，并能在必要时提出合理的改进意见。化学实验方案的评价从近几年高考实验设计题目看，形式上有仪器连接方案设计、操作顺序设计以及新情境下整个操作方案的设计；内容上则包括确定某物质纯度的实验设计，还有验证某物质是否存在的实验设计，验证某个化学原理的实验设计等，有定性设计也有定量设计。对实验方案的评价则考查学生对实验方案的全面理解和判断，其中大多数要求学生对方案的简便性、可行性作出评价。从近几年高考实验设计题目看，形式上有仪器连接方案设计、操作顺要想很好地完成综合实验评价或实验设计的题目，必须具备以下能力：1．具备阅读、挖掘题给信息的能力。认真审题，明确实验的目的要求。弄清题目有哪些新的信息，综合已学过的知识，通过类比、迁移、分析，从而明确实验原理。要想很好地完成综合实验评价或实验设计的题目，必须具备以下能力2．具备选择药品、仪器的判断能力。根据实验的目的和原理，生成物和反应物的性质，反应条件(如物质的状态，能否腐蚀仪器和橡胶管，反应是否加热及温度是否控制在某一定范围等)，选择合理的化学仪器和药品。例如物质的制备实验，所选药品除应考虑用量、价格外，还要考虑产品纯净或易于提纯。2．具备选择药品、仪器的判断能力。3．具备熟悉实验操作、细致分析实验过程的能力。在实验方案设计的思维活动中，必须要有良好的总体性。既能抓住完成实验的核心问题，找出影响实验成败的主要因素；又能“明察秋毫”、审视出每个细节对实验可能造成的有利和不利的影响，设计出合理的实验装置和操作步骤。同时，学生应具备识别和绘制典型的实验仪器装置图的能力。3．具备熟悉实验操作、细致分析实验过程的能力。4．具备准确记录和分析实验现象和数据，得出正确结论的能力。根据观察，要能用清楚的文字表达实验现象、准确地记录实验数据。然后，通过分析、计算、图表、推理等处理，得出正确的结论。4．具备准确记录和分析实验现象和数据，得出正确结论的能力。

(2010年安徽理综)某研究性学习小组在网上收集到如下信息：Fe(NO3)3溶液可以蚀刻银，制作美丽的银饰。他们对蚀刻银的原因进行了如下探究：【实验】制备银镜，并与Fe(NO3)3溶液反应，发现银镜溶解。(1)下列有关制备银镜过程的说法正确的是________。(2010年安徽理综)某研究性学习小组在网上收集到如下信息a．边振荡盛有2%的AgNO3溶液的试管，边滴入2%的氨水，至最初的沉淀恰好溶解为止b．将几滴银氨溶液滴入2mL乙醛中c．制备银镜时，用酒精灯的外焰给试管底部加热d．银氨溶液具有较弱的氧化性e．在银氨溶液配制过程中，溶液的pH增大a．边振荡盛有2%的AgNO3溶液的试管，边滴入2%的氨水，化学实验方案的设计与评价课件化学实验方案的设计与评价课件实验步骤(不要求写具体操作过程)预期现象和结论①②……若银镜消失，假设2成立。若银镜不消失，假设2不成立。实验步骤(不要求写预期现象和结论①若银镜消失，假设2成立。化学实验方案的设计与评价课件化学实验方案的设计与评价课件【答案】

(1)ade(2)Fe3＋＋Ag===Ag＋＋Fe2＋(3)实验步骤(不要求写具体操作过程)预期现象和结论①测定上述实验用的Fe(NO3)3溶液的pH②配制相同pH的稀硝酸溶液，将此溶液加入有银镜的试管内【答案】(1)ade实验步骤(不要求写具体操作过程)预期现化学实验方案的设计与评价课件知识链接对于实验方案的评价，主要从以下几个方面考虑：(1)实验步骤是否简单，方便。(2)实验效果是否明显。(3)实验原理是否正确、可行。(4)实验方案是否严密。知识链接3．某研究小组成员在讨论鉴别浓硫酸和稀硫酸的方案时，设计了如下方案：操作结论甲分别用火柴杆蘸取酸液火柴杆变黑的为浓硫酸乙分别加入铜片产生刺激性气味的为浓硫酸3．某研究小组成员在讨论鉴别浓硫酸和稀硫酸的方案时，设计了如丙分别加入盛水的试管中有明显放热现象的为浓硫酸丁分别用玻璃棒蘸浓氨水靠近盛酸的瓶口冒白烟的为浓硫酸戊分别滴加到CuSO4·5H2O晶体上变白的为浓硫酸丙分别加入盛水的试管中有明显放热现象的为浓硫酸丁分别用玻璃棒(1)其中可行的是____________________。(2)其中一个操作方法稍作改进就可行的是________，改进方法是____________。(3)完全错误的是________，原因是____________________________________。(4)请给出另外一种鉴别方法：__________________________________。(1)其中可行的是____________________。解析：甲方案利用浓H2SO4有脱水性，而稀H2SO4无脱水性进行鉴别，可行，乙方案利用浓H2SO4能与Cu反应，而稀H2SO4与Cu不反应进行鉴别，但浓H2SO4与Cu只有在加热条件下才反应，因此，乙方案应稍作改进，即分别加入铜片后再加热；解析：甲方案利用浓H2SO4有脱水性，而稀H2SO4无脱水性丙方案利用浓H2SO4溶于水放出大量的热，而稀H2SO4溶于水无明显放热进行鉴别，可行：丁方案错误，因为硫酸是难挥发性的酸；戊方案利用浓H2SO4有吸水性而稀H2SO4无吸水性进行鉴别，可行。另外，还可以利用浓硫酸的强氧化性可使Al或Fe钝化，而稀H2SO4与Al或Fe发生置换反应生成H2进行鉴别，也可以利用二者密度的不同等进行鉴别。丙方案利用浓H2SO4溶于水放出大量的热，而稀H2SO4溶于答案：(1)甲、丙、戊(2)乙加热(3)丁硫酸没有挥发性(4)加入铝片(或铁片)，有气体生成的为稀硫酸，无明显现象的为浓硫酸(其他合理答案均可)答案：(1)甲、丙、戊化学实验方案的设计与评价课件化学实验方案的设计与评价课件(1)验证固体W焙烧后产生的气体含有SO2的方法是________。(2)实验室制备、收集干燥的SO2，所需仪器如下。装置A产生SO2，按气流方向连接各仪器接口，顺序为a→________→________→________→________→f。装置D的作用是________，装置E中NaOH溶液的作用是________。(1)验证固体W焙烧后产生的气体含有SO2的方法是____化学实验方案的设计与评价课件(3)制备绿矾时，向溶液X中加入过量________，充分反应后，经________操作得到溶液Y，再经浓缩、结晶等步骤得到绿矾。(4)溶液Z的pH影响聚铁中铁的质量分数，用pH试纸测定溶液pH的操作方法为________________。若溶液Z的pH偏小，将导致聚铁中铁的质量分数偏________。(3)制备绿矾时，向溶液X中加入过量_