化学化学实验方案的设计.ppt

化学实验方案的设计,近三年高考实验题及实验设计题,2004年考试大纲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本实验： 1、根据实验现象观察、记录、分析或数据处理，得出正确结论。 2、根据实验试题要求，设计基本实验方案。 3、绘制和识别典型的实验仪器装置。 化学实验的设计与评价，近年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。要求学生必须会根据反应原理、条件及相关反应物，选择合适的方法、顺序、仪器连接等，并会对实验方案实施评价。,一、回顾已学习的知识规律：,1、装置连接顺序：, 实验装置的连接排列，一般应遵循：,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,气,水,c 量气装置的导管应,d 有易挥发液体反应或生成时，要设计 装置。,气体发生装置,除杂,干燥,主要性质实验,尾气的处理等程序。,气,“长进短出”,大口方向进气，小口出气 ；,“短进长出”；,冷凝回流,一、回顾已学习的知识规律,1、装置连接顺序, 装配仪器时：,实验装置的连接排列,加入试剂时：,实验开始时：,有些实验为防倒吸，往往最后停止加热或最后停止通气 ；,有些实验为防氧化往往最后停止通气。, 仪器拆卸的一般过程：,从下向上，从左往右；,先固后液 ；,先查仪器的气密性，,“从右到左，,再加药品，,后点酒精灯；,自上而下，,先拆主体，,后拆部件”。,一、回顾已学习的知识规律,3、装置的气密性的检查,关闭导气管上的活塞,（2）液差法检查启普发生器气密性的简便方法：,（1）微热法,将导气管末端插入水中,1、装置连接顺序,2、操作顺序一般包括：,仪器连接,查气密性,装药品,仪器拆卸等。,化学实验方案的设计,一、回顾已学习的知识规律,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,科学性,安全性,可行性,简约性,一、回顾已学习的知识规律,三、设计化学实验时，应遵循四个基本要求：,（即实验原理、操作程序和方法必须正确）,（即用药及操作要注意安全，注意环境保护等问题）,（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）,二、化学实验方案的基本内容,化学实验方案的设计,一、回顾已学习的知识规律,三、设计化学实验时，应遵循四个基本要求,二、化学实验方案的基本内容,四、实验设计的主要着手点：,例1、实验室有CuO和Cu粉的混合物。请你利用给出的实验仪器及试剂，设计两种测定该样品（已称得其质量为mg）中氧化铜质量分数的方法，并填写表格中的有关内容。 实验可能用到的主要仪器： （1）托盘天平 （2）启普发生器（3）硬质玻璃管（4）泥三角 （5）烧杯（6）坩埚（7）酒精灯（8）玻棒（9）漏斗（10）干燥管 实验可能用到的试剂： a.锌粒 b.稀硫酸 c.氯化钠溶液 d.浓硫酸,化学实验方案的设计,实验可能用到的主要仪器： （1）托盘天平 （2）启普发生器（3）硬质玻璃管（4）泥三角 （5）烧杯（6）坩埚（7）酒精灯（8）玻棒（9）漏斗（10）干燥管 实验可能用到的试剂： a.锌粒 b.稀硫酸 c.氯化钠溶液 d.浓硫酸,一、回顾已学习的知识规律,三、设计化学实验时，应遵循四个基本要求,二、化学实验方案的基本内容,四、实验设计的主要着手点：,1、根据实验目的，阐明实验原理，选择合适的仪器和药品。,化学实验方案的设计,例2、工业上制纯碱时，第一步是通过饱和食盐水、氨和二氧化碳反应，获得碳酸氢钠结晶，它的反应原理可以用下面的方程式表示： NH3+CO2+H2O=NH4HCO3 NH4HCO3+NaCl（饱和）=NaHCO3 +NH4Cl 以上反应的总结果是放热反应。请设计一个实验，用最简单的实验装置模拟实现这一过程，获得碳酸氢钠结晶。 可供选择的实验用品有：6mol L-1盐酸、6mol L-1硫酸、浓氨水、氢氧化钠、消石灰、石灰石、氯化铵、食盐、蒸馏水和冰，中学化学实验常用仪器。 （1）画出实验装置示意图（包括反应时容器中的物质），并在图中玻璃容器旁自左至右分别用A、B、C符号标明（见题后说明）。 说明：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 有塞玻璃容器 玻璃漏斗 分液漏斗 玻璃导管 (但应标示在液面上或液面下) 铁架台、石棉网、酒精灯、玻璃导管之间的连接胶管等，在示意图中不必画出.如需加热,在需加热的仪器下方，标以“ ”表示。,（2）请写出在图上A、B、C各玻璃容器中盛放物质的化学式或名称。 （3）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盐的结晶,（2）请写出在图上A、B、C各玻璃容器中盛放物质的化学式或名称。 （3）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盐的结晶,A：CaCO3和6molL-1的盐酸,取少量产品放在试管中用酒精灯加热至不再有气体放出时，停止加热，若有白色剩余物质，则所得到的产品不是NH4HCO3；待试管冷却后，向其中加入适量的盐酸，若产生大量气泡，说明产品为NaHCO3,若无气泡，则产品可能是食盐。,B：蒸馏水,C：冰水,D：被氯化钠饱和的浓氨水,E： 6molL-1硫酸,一、回顾已学习的知识规律,三、设计化学实验时，应遵循四个基本要求,二、化学实验方案的基本内容,四、实验设计的主要着手点：,1、根据实验目的，阐明实验原理，选择合适的仪器和药品。,化学实验方案的设计,2、根据实验特点，设计实验装置，画出装置图。,例3、测量一定质量的铝锌合金与强酸溶液反应产生的氢气的体积，可以求得合金中铝和锌的质量分数。现有下列实验用品：中学化学实验常用仪器、800mL烧杯、100mL量筒、短颈玻璃漏斗、铜网、铝锌合金样品、浓盐酸（密度1.19g.cm-3）、水。按图示装置进行实验，回答下列问题。（设合金样品全部反应，产生的气体不超过100mL） 补充下列实验步骤，直到反应开始进行（铁架台和铁夹的安装可省略）： 将称量后的合金样品用铜网小心包裹好，放在800mL烧杯底部，把短颈漏斗倒扣在样品上面。 ,例3、测量一定质量的铝锌合金与强酸溶液反应产生的氢气的体积，可以求得合金中铝和锌的质量分数。现有下列实验用品：中学化学实验常用仪器、800mL烧杯、100mL量筒、短颈玻璃漏斗、铜网、铝锌合金样品、浓盐酸（密度1.19g.cm-3）、水。按图示装置进行实验，回答下列问题。（设合金样品全部反应，产生的气体不超过100mL） 补充下列实验步骤，直到反应开始进行（铁架台和铁夹的安装可省略）： 将称量后的合金样品用铜网小心包裹好，放在800mL烧杯底部，把短颈漏斗倒扣在样品上面。,往烧杯中注入水，直到水面没过漏斗颈。,在100mL量筒中装满水，倒置在盛水的烧杯中（量筒中不应留有气泡），使漏斗颈伸入量筒中。烧杯中水面到杯口至少保留约100mL空间。,将长颈漏斗（或 玻璃棒）插入烧杯并接近烧杯底部，通过它慢慢加入浓盐酸，至有气体产生。,一、回顾已学习的知识规律,三、设计化学实验时，应遵循四个基本要求,二、化学实验方案的基本内容,四、实验设计的主要着手点：,1、根据实验目的，阐明实验原理，选择合适的仪器和药品。,化学实验方案的设计,2、根据实验特点，设计实验装置，画出装置图。,3、根据实验要求,设计可行的操作步骤。,练习：某课外活动小组加热炭粉（过量）和氧化铜的混合物，再用下图所示装置，对获得的铜粉（含炭）样品进行实验，图中铁架台等装置已略去。请你帮助他们完成下列实验报告。,A,G,B,D,E,1、实验目的： 。,测定铜粉样品中铜的质量分数,2、实验用品：仪器：天平、分液漏斗、锥形瓶、硬质玻璃管、干燥管、酒精灯、洗气瓶等，药品：红褐色铜粉（含炭）样品、过氧化氢溶液、二氧化锰、碱,石灰、浓硫酸等。,3、实验内容,B,E中有气泡产生,G中红褐色粉末变成黑色,4、计算：样品中铜的质量分数= 。（用