专题10 化学实验的评价与设计.doc

专题10 化学实验的评价与设计例1：根据你学过的知识，设计简单易行的实验方案，用化学方法鉴别下列各组物质。（1）稀硫酸和稀盐酸：（2）乙醇（酒精）和食盐水实验步骤实验现象结论或化学方程式（1）（2）例2：现有烧杯、镊子、药匙、玻璃棒、锥形瓶、玻璃片生石灰、蒸馏水、稀盐酸、洗净的碎鸡蛋壳等实验用品。试设计一个简单实验，证明鸡蛋壳的主要成分是碳酸盐。（用文字叙述）例3：某课外兴趣小组用废铜屑制取CuSO4，设计方案如下：从理论、操作、经济、环保等方面考虑，对每个方案进行简要评价，并从中确定一个最优方案。例4：现有铁架台、试管、带开关及导管的单孔塞、烧杯、干燥管、三角漏斗、烧瓶等。（1）设计组装一个简单、随开随用、随关随停的CO2发生装置。（2）下图中的三种装置能否达到上述设计要求？1某同学为了证明甲烷中含有碳、氢元素，设计并完成了如下实验方案。请你帮他完成下面的实验报告。实验目的：证明甲烷中含有碳、氢元素。实验用品：火柴、盛有甲烷的贮气瓶、一个光洁干燥的小烧杯、澄清的石灰水。实验步骤实验现象结论（1）点燃甲烷（2）将光洁干燥的小烧杯罩在甲烷燃烧的火焰上方证明含有_元素（3）将蘸有_的小烧杯罩在甲烷燃烧的火焰上方证明含有_元素 2日常生活中，燃烧现象屡见不鲜。小明设计如下实验方案探究燃烧的条件：（1）用镊子分别夹取一根小木条和一块小石子，在酒精灯上点燃；（2）用镊子分别夹取一个蘸水、一个没蘸水的小棉花团，放到酒精灯火焰上片刻；（1）（2）（3）（3）分别点燃两支小蜡烛，将其中一支蜡烛用玻璃杯罩住。请帮小明将未完成的实验报告填写完整：实验步骤设计意图实验现象实验结论（1）燃烧与物质的关系可燃物才能燃烧（2）燃烧与温度的关系没蘸水的小棉团燃烧蘸水的小棉团不燃烧（3）玻璃杯内蜡烛熄灭了玻璃杯外蜡烛仍燃烧 得出结论：燃烧需要三个条件：_。 3请你用化学方法设计一组对比实验，并填写实验报告。 实验名称：验证氧气的密度大于空气。 实验目的：利用氧气的性质，通过对比实验验证氧气的密度大于空气。 实验器材：已集满氧气并盖上玻璃片的集气瓶2个 木条一根 火柴酒精灯实验报告：实验过程实验现象解释结论经上述对比实验得出：相同条件下，氧气的密度比空气大。4实验探究：空气中氧气含量的测定 实验情境 200多年以前，法国化学家拉瓦锡做过以下实验。他把少量的汞放在如图1所示的密闭容器中加热，发现有一部分银白色的汞变成了红色粉末，同时容器里空气的体积差不多减少了1/5。拉瓦锡又把汞表面生成的红色粉末收集起来，放在另一个较小的容器中加热，得到了汞和氧气，而且氧气的体积恰好等于密闭容器中所减少的体积。由此，拉瓦锡得出“氧气约占空气总体积1/5”的结论。我们在实验室如何测定空气中氧气的含量呢？对实验装置能进行哪些改进呢？探究活动 图1 图2提出问题 空气中的氧气能与许多物质发生反应，如果这些反应在密闭容器中进行，容器的压强就会发生改变。例如通过如图2所示的装置进行反应，反应后会出现什么现象呢？猜想与预测烧杯中的水会沿导管倒流进集气瓶中，进入集气瓶的水约占瓶内空气体积的1/5。收集资料（1）红磷能与氧气反应生成能溶于水的五氧化二磷固体。（2）空气中氮气等其他气体不能与红磷反应。实验过程（1）如图3所示，在集气瓶内加入少量的水，并做上记号。用弹簧夹夹紧乳胶管。点燃燃烧池内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧。（2）待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹。发现烧杯中的水会沿导管倒流到集气瓶中，进入集气瓶的水约占集气瓶内空气体积的1/5.解释与结论 图3进入集气瓶中的水很少的原因是 。反思与评价（1）在“探究活动”和“进一步探究”中，相同的实验操作作出了不同的现象，这是因为生成物不同造成的。由此我们能够总结出：在做空气中氧气含量的实验时，选择燃烧匙里的物质应该注意 。（2）如郭仍然坚持用蜡烛完成该实验，你可在哪些方面进行改进？ 。5探究影响化学反应速率的因素。（1）发现和提出问题化学反应有得很快，如爆炸，有的相当慢，如铁生锈。决定物质之间能否反应以及化学反应速率快慢的内因是反应物的结构和性质。除此以外，催化剂也能改变化学反应速率。同学们都有这样的生活经验：木炭在氧气中比在空气中燃烧的旺，这说明反应物的浓度对化学反应速率有影响；夏天，将食品放在冰箱里不容易腐烂，这说明温度对化学反应速率也有影响。那么，温度和浓度是如何影响化学反应速率的呢？（2）猜想与假设a浓度越大，化学反应的速率越大。b温度越高，化学反应的速率越大。（3）收集证据实验仪器和试剂：试管、试管夹、酒精灯、药匙、量筒；锌粒、5%盐酸、20%盐酸。利用上述实验仪器和试剂进行探究。如果假设是a，你认为需要控制的变量有_。在实验中，通过观测_来判断反应的快慢。（4）结论与解释实验证明：条件相同，盐酸的溶质质量分数越大，与金属的反应速率越大；其他条件相同，温度越高，化学反应的速率越大。从反应物的微观粒子相互作用的角度，你认为其原因分别是_和_。（5）交流与反思通过实验探究我们知道，可以通过控制反应条件来控制反应的快慢。请你在举出一个通过控制化学反应条件来控制化学反应快慢的事例：_。点燃在空气中NaOH溶液CuO 6在实验室里进行物质制备，下列从原料及有关试剂分别制取相应的最终产物的设计中，理论上正确、操作上可行、经济上合理的是( )。NaOH溶液AgNO3溶液 AC CO CO2 Na2CO3溶液H2SO4溶液点燃 BCu Cu(NO3)2溶液 Cu(OH)2Na2CO3溶液H2O CFe Fe2O3 Fe2(SO4)3溶液 DCaO Ca(OH)2溶液 NaOH溶液7探究影响化学反应速率的因素。（1）发现和提出问题化学反应有得很快，如爆炸，有的相当慢，如铁生锈。决定物质之间能否反应以及化学反应速率快慢的内因是反应物的结构和性质。除此以外，催化剂也能改变化学反应速率。同学们都有这样的生活经验：木炭在氧气中比在空气中燃烧的旺，这说明反应物的浓度对化学反应速率有影响；夏天，将食品放在冰箱里不容易腐烂，这说明温度对化学反应速率也有影响。那么，温度和浓度是如何影响化学反应速率的呢？（2）猜想与假设a浓度越大，化学反应的速率越大。b温度越高，化学反应的速率越大。（3）收集证据实验仪器和试剂：试管、试管夹、酒精灯、药匙、量筒；锌粒、5%盐酸、20%盐酸。利用上述实验仪器和试剂进行探究。如果假设是a，你认为需要控制的变量有_。在实验中，通过观测_来判断反应的快慢。（4）结论与解释实验证明：条件相同，盐酸的溶质质量分数越大，与金属的反应速率越大；其他条件相同，温度越高，化学反应的速率越大。从反应物的微观粒子相互作用的角度，你认为其原因分别是_和_。（5）交流与反思通过实验探究我们知道，可以通过控制反应条件来控制反应的快慢。请你在举出一个通过控制化学反应条件来控制化学反应快慢的事例：_。8某化学兴趣小组的同学在学习了纯碱(Na2CO3)的性质后，联想到家中蒸馒头时常用的小苏打(NaHCO3)，于是采用市售的小苏打样品进行了如下实验探究。 实验1探究碳酸氢钠的化学性质 (1)取样品溶于适量的水中，测得溶液的pH大于7。 (2)向小苏打样品中滴加盐酸，有大量气泡产生，经检验该气体是二氧化碳。该反应的化学方程式为_。 (3)向小苏打的溶液中加入澄清石灰水，生成了白色沉淀。 (4)同学们通过查阅资料，在老师的指导下采用如下图所示装置对小苏打和纯碱做了对比实验。实验中小试管内沾有无水硫酸铜粉末的棉花球变成蓝色，a烧杯中石灰水无明显现象，b烧杯中石灰水出现白色浑浊。试回答：在实验结束时，操作上要注意的问题是_。由实验（4）可以得出的结论是_。请归纳出小苏打的化学性质（至少三点）_。实验2测定小苏打样品中NaHCO3的质量分数市售的小苏打样品中NaHCO3的质量分数的标注为95%，该兴趣小组对此产生了疑问，于是又进行了下面的实验（假设小苏打样品中的杂质可溶解于水并对实验测定无影响）。取10g固体样品，加适量水