高三化学 第9单元第37讲 简单化学实验设计、分析与评价(1)课件 苏教版.ppt

第37讲简单化学实验设计 分析与评价 1 一 化学实验方案的设计1 实验方案应包括的内容 1 实验名称 2 实验目的 3 实验原理 4 实验用品 5 实验步骤 包括实验仪器装配和操作 6 实验现象记录及结果处理 7 问题和讨论 误差分析 2 具体要求 1 选择仪器药品 根据实验的目的和原理 以及反应物和生成物的性质 反应条件 如反应物和生成物的状态 是否腐蚀仪器和橡胶 反应是否加热及温度是否控制在一定范围等 从而选择化学仪器和药品 2 设计实验步骤 根据上述实验目的和原理以及所选用的实验仪器和药品 设计出合理的实验装置和实验操作步骤 3 记录现象数据 根据观察 全面准确地记录实验过程中的现象和数据 4 分析得出结论 根据实验观察的现象和记录的数据 通过分析 计算 推理等处理 得出正确的结论 3 实验方案的 四性 1 科学性 2 安全性 3 可行性 4 简约性 制备实验方案的设计 有利于巩固元素化合物知识和掌握好各类物质之间的相互转化关系 全面训练实验技能 培养分析问题和解决问题的能力 制备实验方案的设计 应遵循以下原则 1 条件合适 操作方便 2 原理正确 步骤简单 3 原料丰富 价格低廉 4 产物纯净 污染物少 二 制备实验方案的设计 对实验方案的评价 是指为达到一定的实验目的而对实验方案进行的价值判断 这种评价基于对实验原理的理解 对元素化合物知识的融会贯通 对实验手段优劣的辨析 通过分析和综合 比较和论证 选择解决问题的最佳方案 对实验方案的评价和考查 突出对实验方案的全面理解和判断 其中主要是对方案的简便性 可行性作评价 三 制备实验方案的评价 1 对实验方案可行性的评价只有合理且切实可行的方案才有意义 可行性是方案的第一要素 评价方案时应注意从实验原理和操作两个方面分析方案是否可行 1 理论上要科学合理 2 操作上要简单可行 2 从经济效益角度评价评价一种实验方案 不仅要从科学性上判断是否可行 还要从经济效益上考虑是否切合实际 3 从环保角度评价防止污染的根本途径在于控制 三废 的排放 在对实验方案进行评价时 不可忽视了环境保护的重要性 最佳方案的选用是指 几个实验方案都能达到目的 选出其中最佳的一个并分析各方案的优劣 所谓最佳 无非是装置最简单 药品容易取得并价格低廉 现象明显 无干扰物质以及无污染等 2 验证性质实验方案的设计对物质具备的性质进行求证 关键是设计出简洁的实验方案 操作简单 现象明显 且安全可行 四 性质实验方案的设计 1 性质实验方案的设计分析其结构特点或从所属类型的典型代表物去推测物质可能具有的一系列性质 而后据此分别设计出合理的实验方案 验证可能具有的性质 实验方案的设计原则是方法简便 现象明显 操作易行 确定了实验所选用的方法和原理后 就要考虑选择用什么实验装置来完成此实验 即进行实验装置的设计 一套完整的实验装置往往是由多个基本实验装置相互连接而成的 如有关气体的制取和性质实验一般分为气体的发生装置 气体的净化装置 气体的收集装置 尾气的吸收装置等部分 要熟悉各基本装置的功能 并注意各基本装置连接顺序的合理性 五 实验方案设计的一般原则 1 明确实验目的 弄清实验原理 2 根据要求正确选择仪器和药品 要尽量选择无毒无污染的药品 3 设计实验装置和实验步骤 装置要简单合理 步骤应简洁清楚 六 实验设计的总体思路 1 连接仪器 按气体发生 除杂质 干燥 主体实验 尾气处理顺序连接好实验仪器 2 检查气密性 在整套仪器连接完毕后 应先检查装置的气密性 然后装入药品 检查气密性的方法要依装置而定3 装药品 进行实验操作 七 实验操作的顺序 1 制气装置的选择根据反应物的状态 溶解性和反应条件确定制气装置的类型 2 反应装置的选择 1 固 液 液 液 用烧瓶 2 固 固用试管3 除杂 干燥装置的选择主要有洗气瓶 干燥管和u形管等 八 综合实验中实验装置的选择 4 冷凝装置的选择连接冷凝水的冷凝管 放置在冷水中的u形管及连接单孔塞的长玻璃导管等 5 集气装置的选择排水法集气 向上排空气法 向下排空气法 6 尾气处理装置的选择对有污染且易燃的尾气 可在尾气出口处加一燃着的酒精灯 对有污染的酸性气体用碱液吸收 对水溶性不大的可直接将导管插入吸收剂中吸收 对极易溶于水的 可在导气管出口连接一倒置的漏斗与吸收剂液面接触进行吸收 1 检查气体的纯度 点燃气体或加热通有可燃性气体 h2 co c2h4 c2h2等 的装置前 必须检查气体的纯度 例如用h2 co等气体还原金属氧化物时 需要加热金属氧化物 在操作中 不能先加热 后通气 应当先通入气体 将装置内的空气排干净后 检查气体是否纯净 验纯 待气体纯净后 再点燃酒精灯加热金属氧化物 九 实验时注意的问题 2 加热操作与冷却操作的先后顺序选择 若气体发生需加热 应先用酒精灯加热发生气体的装置 等产生气体后 再给实验需要加热的固体物质加热 目的是 一则防止爆炸 如氢气还原氧化铜 二则保证产品的纯度 防止反应物或生成物与空气中其他物质反应 例如用浓硫酸和甲酸共热产生co 再用co还原fe2o3 实验时应首先点燃co发生装置的酒精灯 生成的co赶走空气后 再点燃加热fe2o3的酒精灯 而熄灭酒精灯的顺序则相反 原因是在还原性气体中冷却fe 可防止灼热的fe再被空气中的o2氧化 并防止石灰水倒吸 3 冷凝回流的问题 有的易挥发的液体反应物 为了避免反应物损耗和充分利用原料 要在发生