《化学实验方案设计》ppt课件

1、化学实验方案设计二化学实验设计应留意的问题1.供选用药品和安装是部分、刚好或有剩余。2标题条件有无特殊要求。如采用最简单、最合理的实验步骤。3实验过程中的隐蔽性操作，如必要的枯燥、除杂、冷凝、静置、振荡、等不能忽略4、所需药品应准确描画，如粉末、固体、溶液、饱和、廓清、酸性、浓、稀、浓度值。仪器要注明规格。5. 防倒吸、防爆炸、防潮解、防氧化、防污染等设计一个实验，首先从设计一个实验，首先从 入手？入手？ A A实验目的实验目的 B. B. 实验原理实验原理 C. C. 实验步骤实验步骤 D. D. 实验安装实验安装综合实验方案设计的普通方法明确实验目的、要求构思实验方法、步骤选择实验仪器、药

2、品察看景象、记录数据分析、得出结论一性质实验方案设计要点熟习各种性质的验证途径，提高发熟习各种性质的验证途径，提高发散思想才干；散思想才干；注重根本操作要点及本卷须知；注重根本操作要点及本卷须知；留意整体设计的可操作性、有序性、留意整体设计的可操作性、有序性、严密性；严密性；留意文字表达。留意文字表达。 1、设计一个实验证、设计一个实验证明醋酸是明醋酸是 弱酸尽弱酸尽能够列出多种方案能够列出多种方案a比较同浓度的醋酸和盐酸的导电性比较同浓度的醋酸和盐酸的导电性b. 丈量知浓度如丈量知浓度如0.1mol/L的醋酸的的醋酸的PH值值c. 测定醋酸钠溶液的测定醋酸钠溶液的PH值，或检验醋酸钠溶液的值

3、，或检验醋酸钠溶液的酸碱性。酸碱性。d. 将醋酸溶液稀释将醋酸溶液稀释100倍，测定稀释前后溶液的倍，测定稀释前后溶液的PH值值e 往加了石蕊的醋酸溶液中参与醋酸钠固体，察往加了石蕊的醋酸溶液中参与醋酸钠固体，察看溶液的颜色变化看溶液的颜色变化f往稀盐酸溶液中参与醋酸钠固体，测定前后往稀盐酸溶液中参与醋酸钠固体，测定前后PH值的变化值的变化g 比较同浓度、同体积的醋酸和盐酸分别与镁粉反比较同浓度、同体积的醋酸和盐酸分别与镁粉反响的速率及生成气体的体积。响的速率及生成气体的体积。 掌握一些安装和仪器药品的替代方法，力求使设计的实验仪器简单、操作便利、节省试剂、景象明显、平安防污等。二、实验安装创

4、新设计2.1在没有现成的在没有现成的CO2气体发生器的情况气体发生器的情况下，请他选用以下图中的部分仪器，装配下，请他选用以下图中的部分仪器，装配成一个简易的、能随开随用、随关随停的成一个简易的、能随开随用、随关随停的CO2气体发生安装。应选用的仪器是填气体发生安装。应选用的仪器是填入仪器的编号入仪器的编号a c d e防倒吸安装防倒吸安装防堵塞安装防堵塞安装枯燥安装枯燥安装冷凝安装冷凝安装量气安装量气安装物质检验尽能够利用特征反响留意检验顺序、排除干扰。 三、物质检验实验方案设计4、某学生要做检验碳酸钠粉末中含有少量的氢氧化钠和、某学生要做检验碳酸钠粉末中含有少量的氢氧化钠和氯化钠的实验。他

5、的实验设计了氯化钠的实验。他的实验设计了7个步骤，其中个步骤，其中5个步个步骤所用试剂及实验操作均已写明，实验步骤如下：骤所用试剂及实验操作均已写明，实验步骤如下： a .取少量样品放入试管甲中取少量样品放入试管甲中 b. 再向溶液里滴加几滴硝酸银溶液再向溶液里滴加几滴硝酸银溶液 c.过滤，取少量滤液盛在试管乙里过滤，取少量滤液盛在试管乙里 d.向试管里参与适量蒸馏水，振荡向试管里参与适量蒸馏水，振荡 e.滴入几滴酚酞试剂滴入几滴酚酞试剂 f. g.试将上面尚缺的两个步骤所用的试剂自选及实验操作试将上面尚缺的两个步骤所用的试剂自选及实验操作补写完好，然后按实验操作的顺序陈列。补写完好，然后按实

6、验操作的顺序陈列。滴加硝酸钡或硝酸钙溶液至沉淀不添加滴加硝酸钡或硝酸钙溶液至沉淀不添加 滴加稀硝酸至酚酞褪至无色滴加稀硝酸至酚酞褪至无色 a d f c e g b 实验工程包括：一定温度下硝酸钾溶解度的测定、硫酸铜晶体中结晶水含量的测定、质量百分比浓度溶液的配制、物质的量浓度溶液的配制、酸碱中和滴定、中和热测定。 保证测定结果具有较高准确度和准确度 对于实验结果的分析，普通是要求考生分析实验的关键、细节以及产生误差的要素等。 四、定量测定实验设计四、定量测定实验设计 5、碱式碳酸镁有多种不同的组成，、碱式碳酸镁有多种不同的组成，Mg2(OH)2CO3 M g 4 ( O H ) 2 ( C

7、O 3 ) 3 、Mg5(OH)2(CO3)4等，请他设计等，请他设计一个测定碱式碳酸镁组成的实验一个测定碱式碳酸镁组成的实验方案，包括：方案，包括：1测定原理测定原理2测定实验的安装图测定实验的安装图3简要的操简要的操作步骤。作步骤。【参考答案】【参考答案】 1经过测定分解产物MgO、CO2、H2O的物质的量之比来确定碱式碳酸镁的组成。2安装图如下： 3操作步骤：操作步骤： 将安装衔接好后，检查安装的气密性 称取一定量W1样品放于大试管底部， 称量洗气瓶和枯燥管C的质量 加热至样品完全分解 实验终了后称量洗气瓶和枯燥管的增重设为W2、W3) 计算：MgO、CO2、H2O的物质的量之比为 (W

8、1W2W3)/40 : W3/44 : W2/18 然后确定组成。pH么乙的解释正确；假么乙的解释正确；假设设pH无变化，那么阐无变化，那么阐明甲的解释正确。明甲的解释正确。物质析出，溶液的颜色也无明显变物质析出，溶液的颜色也无明显变化，那么甲的说法正确。化，那么甲的说法正确。C(OH-)减小，乙正确；如颜减小，乙正确；如颜色变深，那么加热使色变深，那么加热使氨水中的氨水中的C(OH-)增大，增大，那么甲正确。那么甲正确。二二 问题探求问题探求1为了测定金属镁的相对原子质量，有人为了测定金属镁的相对原子质量，有人设计了如以下图的安装。用托盘天平称设计了如以下图的安装。用托盘天平称出安装的总质量

9、包括足量的稀盐酸出安装的总质量包括足量的稀盐酸为为ag，将质量为，将质量为bg的金属镁样品放入稀的金属镁样品放入稀盐酸中，立刻塞紧瓶塞。完全反响后称盐酸中，立刻塞紧瓶塞。完全反响后称出安装的总质量为出安装的总质量为cg，从而计算出镁的，从而计算出镁的相对原子质量。相对原子质量。无水氯化钙无水氯化钙镁的相对原子质量的表达式镁的相对原子质量的表达式为：为： 。实验中无水实验中无水CaCl2CaCl2的作的作用：用： 。测定结果证明，误差大得不能测定结果证明，误差大得不能使人接受。实验中产生了很大的使人接受。实验中产生了很大的误差的主要缘由是：误差的主要缘由是： 请利用下面仪器仪器组合，选请利用下面

10、仪器仪器组合，选择组装成一套安装，顺利完成测定择组装成一套安装，顺利完成测定AIIIBCD反响停顿反响停顿后的情景后的情景 应根据安装的详细情况来确定称取多少金属镁。受仪器容积的限制，镁不能取用过多，但也不能过少，镁不能取用过少的缘由是 。该体积与排入分液漏斗中空气的体积该体积与排入分液漏斗中空气的体积相等，故该安装能消除上述误差。相等，故该安装能消除上述误差。流下的液体占一定的体积如何改良流下的液体占一定的体积如何改良量气法为使气体体积更准量气法为使气体体积更准确，留意的问题有：确，留意的问题有： 参与酸的体积问题 反响放热使气体体积膨胀问题 两端液柱高低不同引起内外气体压强不同问题，导管中

11、留有一定液体引起气体体积有误问题，量器的精度问题，安装能否漏气 2用实验证明烧碱溶液吸收少量用实验证明烧碱溶液吸收少量CO2时确时确实发生了化学变化实发生了化学变化(要求：简要写出实验要求：简要写出实验步骤、景象及有关反响的化学方程式步骤、景象及有关反响的化学方程式)(1)取一只试管，参与少量BaCl2溶液或Ba(NO3)2溶液，向其中通人CO2气体时无景象，(2)另取一只试管，参与一定量烧碱溶液，现参与少量BaC12溶液或Ba(NO3)2溶液，无景象,向其中通入CO2气体时有白色沉淀生成。此实验阐明烧碱溶液吸收CO2时确实发生了化学变化。反响的化学方程式为:2NaOH+CO2=Na2CO3+

12、H2O Na2CO3+BaCl2=BaCO3+2NaCl探求性实验设计要求进展对比实验，这有利于阐探求性实验设计要求进展对比实验，这有利于阐明实验结论的科学性。在上述有关试剂中有的不明实验结论的科学性。在上述有关试剂中有的不宜选用稀盐酸、稀硫酸的理由是：虽能与宜选用稀盐酸、稀硫酸的理由是：虽能与Na2CO3溶液反响，有无色气体生成，但稀盐酸、溶液反响，有无色气体生成，但稀盐酸、稀硫酸会被稀硫酸会被NaOH耗费，从而使实验景象能够不耗费，从而使实验景象能够不明显；明显；CaC12溶液、溶液、Ca(NO3)2溶液虽能与溶液虽能与Na2CO3溶液溶液反响，有白色沉淀生成，但将这两种试剂加到烧反响，有

13、白色沉淀生成，但将这两种试剂加到烧碱溶液中会有微溶物质碱溶液中会有微溶物质Ca(OH)2生成，对实验景生成，对实验景象有干扰；象有干扰；Ca(OH)2溶液、溶液、Ba(OH)2溶液虽能与溶液虽能与Na2CO3溶液反响，有白色沉淀生成，但它们本溶液反响，有白色沉淀生成，但它们本身能直接吸收身能直接吸收CO2，也会产生白色沉淀，从而使，也会产生白色沉淀，从而使实验结论不真实、不科学。实验结论不真实、不科学。3某校开展课外研讨性学习活动某校开展课外研讨性学习活动、第一小组对市场上的碘盐进展了研讨。在碘、第一小组对市场上的碘盐进展了研讨。在碘盐里，碘以盐里，碘以KIO3方式存在。请回答以下问题：方式存

14、在。请回答以下问题：(1)正确食用碘盐才干起到补碘的作用，该小组对正确食用碘盐才干起到补碘的作用，该小组对油炸食品能否适宜放碘进展了课题研讨。油炸食品能否适宜放碘进展了课题研讨。请他协助拟定课题称号：请他协助拟定课题称号：_。其研讨成果的最终方式是：其研讨成果的最终方式是：_。(2)怎样检验碘盐中含有碘？怎样检验碘盐中含有碘？(可供选择的试剂有：可供选择的试剂有：稀硝酸、稀盐酸、稀硝酸、稀盐酸、KCl、KI、淀粉溶液、石蕊、淀粉溶液、石蕊试液试液)用离子反响方程式表示用离子反响方程式表示_。温度对温度对KIO3稳定性的影响稳定性的影响(或油炸食品时能否适宜放碘盐或油炸食品时能否适宜放碘盐)研讨

15、报告、实验报告、论文等。研讨报告、实验报告、论文等。IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O、第二小组利用废铜制取、第二小组利用废铜制取CuSO4：(1)甲学生进展了以下实验：取含甲学生进展了以下实验：取含6.4g铜的废铜和铜的废铜和10mL18mL/L浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，等到反响终了，浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，等到反响终了，最后发现烧瓶中还有铜片剩余。他根据本人所学的化最后发现烧瓶中还有铜片剩余。他根据本人所学的化学知识，以为烧瓶中还有较多的硫酸剩余。他以为他学知识，以为烧瓶中还有较多的硫酸剩余。他以为他的判别能否正确的判别能否正确_(填是或否填是或否)，其理由是：，其理由是：_。(

16、2)乙同窗以为甲设计的实验方案不好，他本人设计的思乙同窗以为甲设计的实验方案不好，他本人设计的思绪是：绪是：2Cu+O2 =2CuO；CuO+H2SO4=CuSO4+H2O。对比。对比甲的方案，乙同窗的优点是：甲的方案，乙同窗的优点是：_。(3)某地有丰富的电力资源。为了具备乙同窗的优点，他某地有丰富的电力资源。为了具备乙同窗的优点，他能不能根据该地的资源优势也设计一个用铜和硫酸制能不能根据该地的资源优势也设计一个用铜和硫酸制取取CuSO4的方案？的方案？(其他资料任选其他资料任选)_(1)是，理由是：随反响的进展硫是，理由是：随反响的进展硫酸的浓度减小，而稀硫酸不与铜反酸的浓度减小，而稀硫酸

17、不与铜反响。响。 (2)硫酸的用量少，且没污染硫酸的用量少，且没污染物物SO2产生。产生。 (3)用废铜作阳极，用废铜作阳极，碳棒作阴极，稀硫酸作电解质溶液碳棒作阴极，稀硫酸作电解质溶液进展电解。进展电解。4 Na2CO3溶液和溶液和CuSO4溶液混合后，能溶液混合后，能够有哪些沉淀？够有哪些沉淀？ 假设一：假设一：Na2CO3Na2CO3溶液和溶液和CuSO4CuSO4溶液混合后直溶液混合后直接发生沉淀反响，生成接发生沉淀反响，生成CuCO3CuCO3沉淀。沉淀。 假设二：假设二：Na2CO3溶液和溶液和CuSO4溶液混合后溶液混合后发生双水解反响，生成发生双水解反响，生成Cu(OH)2沉淀

18、。沉淀。假设三：假设三：Na2CO3溶液和溶液和CuSO4溶液混合溶液混合后既发生沉淀反响，又发生双水解反响，后既发生沉淀反响，又发生双水解反响，生成生成CuCO3和和Cu(OH)2两种沉淀的混合物。两种沉淀的混合物。如何设计实验方案来验证上述假设哪如何设计实验方案来验证上述假设哪个正确？个正确？ 提示提示 经查资料得知：经查资料得知：CuCO3和和Cu(OH)2均不带结晶水。均不带结晶水。 方案一：向洗涤干净并低温烘干的沉淀中参与盐酸，证方案一：向洗涤干净并低温烘干的沉淀中参与盐酸，证明生成物中含明生成物中含CuCO3，另取沉淀加热灼烧，检验生成的，另取沉淀加热灼烧，检验生成的水，证明生成物

19、中含水，证明生成物中含Cu(OH)2。粘 有 无 水粘 有 无 水CuSO4的棉的棉球球廓清廓清Ca(OH)2方案二：将洗涤干净并低温烘干的沉淀直接方案二：将洗涤干净并低温烘干的沉淀直接加热灼烧，将生成的气体依次经过无水硫酸加热灼烧，将生成的气体依次经过无水硫酸铜、廓清石灰水，检验生成的水或二氧化碳，铜、廓清石灰水，检验生成的水或二氧化碳，证明生成物中含证明生成物中含Cu(OH)2Cu(OH)2或或CuCO3CuCO3或两者兼有。或两者兼有。 假设两种成份兼有，如何设计实验探求假设两种成份兼有，如何设计实验探求沉淀的组成？沉淀的组成？ 方案一：取一定质量沉淀与足量稀硫酸反方案一：取一定质量沉淀

20、与足量稀硫酸反响，测定反响产生的气体体积简称为响，测定反响产生的气体体积简称为“量气法。量气法。 方案二：取一定质量沉淀充分加热，分别用浓方案二：取一定质量沉淀充分加热，分别用浓硫酸和碱石灰吸收生成的水蒸汽和硫酸和碱石灰吸收生成的水蒸汽和CO2来计来计算沉淀的组成简称为算沉淀的组成简称为“气体质量分析法。气体质量分析法。方案三：取一定质量沉淀充分加热灼烧，冷却方案三：取一定质量沉淀充分加热灼烧，冷却后，称残留固体的质量简称为后，称残留固体的质量简称为“称量法。称量法。推测推测1苯酚具有弱酸性，但苯酚却不能使石蕊试液变苯酚具有弱酸性，但苯酚却不能使石蕊试液变红、红、Fe3+易与易与C6H5OH反响生成稳定的离子，反响生成稳定的离子，反响的化学方程式为：反响的化学方程式为：Fe3+6C6H5OH = Fe(C6H5O)63-+6H+ 1、试预测在苯酚钠溶液中逐滴参与、试预测在苯酚钠溶液中逐