化学实验设计教案——制备、测定和探索性实验方案设计

1、学习必备欢迎下载化学试验方案的设计制备、定量测定、探究试验学习目标：(1) 化学试验方案设计的基本要求；(2) 一个相对完整的化学试验方案应包括的主要内容；(3) 制备试验方案的设计方法和要求；(4) 性质试验方案的设计方法和要求；(5) 运用学过的铝和氢氧化铝的性质及强碱弱酸盐和强酸弱碱盐水解反应的相互促进关系，分析并评判氢氧化铝制备的正确途径；(6) 应用乙二醇的性质，设计完整的化学实睑方案；(7) 运用铜和铜的化合物学问，设计性质试验方案验证铜与铜的化合物的性质；1 化学试验设计时应遵循：科学性，试验原理，精确，试验流程合理；安全性，爱护人身、爱护环境、爱护仪器；可行性，条件答应，成效明

2、显，操作正确；简约性，做到步骤少，时间短、成效好等基本要求；2 如何快速、精确地解答综合试验设计题呢.(1) 明确目的原理第一必需认真审题，明确试验的目的要求，弄清题目有哪些新的信息，综合已学过的学问，通过类比、迁移、分析，从而明确试验原理；(2) 挑选仪器药品依据试验的目的和原理，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， 能否腐蚀仪器和橡皮、反应是否加热及温度是否掌握在肯定的范畴等，从而挑选合理的化学仪器和药品；3 设计装置步骤依据上述试验目的和原理，以及所选用的仪器和药品，设计出合理的试验装置和试验操作步骤；同学应具备识别和绘制典型的试验仪器装置图的才能，试验步骤应完

3、整而又简明；(4) 记录现象数据依据观看，全面而精确地记录试验过程中的现象和数据；(5) 分析得出结论依据试验观看的现象和记录的数据，通过分析、运算、图表、推理等处理，得出正确的结论；以上只是解答综合试验设计题的一般摸索方法；在解答过程中， 应依据试验设计题的详细情形和要求，作出正确的回答；(6) 设计试验时仍要考虑以下因素：净化、 吸取气体及熄灭酒精灯时要防液体倒吸；进行某些易燃易爆试验时要防爆炸 如 h2 仍原 cuo应先通 h2，气体点燃先验纯等 ；防氧化 如 h2 仍原 cuo后要“先灭灯再停氢”，白磷切割宜在水中等 ；防吸水 照试验、取用、制取易吸水、潮解、水解宜实行 必要措施， 以

4、保证达到试验目的 ；冷凝回流 有些反应中， 为削减易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料，需在反应装置上加装冷凝回流装置 如长玻璃管、 竖装的干燥管及冷凝管等 ；易挥发液体产物 导出时可为蒸气 的准时冷却； 仪器拆卸的科学性与安全性 也从防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏等角度考虑 ；其他 照试验操作次序、试剂学习必备欢迎下载加人次序、试验方法使用次序等 ；3 制备试验方案的设计制备试验方案的设计，对巩固元素化合物学问和把握好各类有机物之间的相互转化关系，全面训练试验技能，培育分析问题和解决问题的才能是有益的；制备试验方案的设计，应遵循以下原就：条件合适，操作便利；原理正确，步骤简洁；原料丰

5、富，价格低廉；产物纯洁，污染物少；即从多种路线中优选出一种正确的制备途径，合理地挑选化学食品与药品，设计合理的试验装置和试验操作步骤；4 探干脆试验、性质试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估计物质可能具有的一系列性质，而后据此分别设计出合理的试验方案，去探究它所可能具有的性质；5 验证性试验性质试验方案的设计对物质具备的性质去求证，关键设计出简捷的试验方案，操作简洁，简廉价行，现象明显，且安全可行；一、物质制备试验方案的设计（习题及解析）1 、用含有nacl、 mgcl2、mgs04 的钠盐制备漂白精 次氯酸钠 ；按各反应的先后次序写出各有关化学反应方程式；4解析 此题思路

6、：原料纯洁物产物；需除去的杂质离子有ca2+、mg2+、so2- ，应2+留意除杂试剂的加入次序，以便有利于除去过量试剂引来的新杂质；例如， 除 ca 的 na2c032-2+放在除 so4 的 bacl2 试剂之后加入，可达到除去过量ba 的目的；答案 bacl2+mgso4=baso4 +mgcl2 mgc12+2naoh=mgoh2+2nacl cacl2+na2c03=cac3o+2naclbacl 2+2na2co3=baco3 +2naclnaoh+hcl=nacl+h20na2c03+2hcl=2nacl+co2 +h202nacl+2h2o 2naoh+h2 +cl 2cl 2

7、+2naoh=nacl+naclo+2ho2 、下图是一套试验室制气装置，用于发生、干燥和收集气体；以下各组物质中能利用这套装置进行试验的是a铜屑和浓硝酸学习必备欢迎下载b二氧化锰和浓盐酸c.电石和水d.碳酸钙和稀盐酸3 、按下述试验方法制备气体，合理而又有用的是a. 锌粒与稀硝酸反应制备h2 b. 向饱和氯化钠溶液中滴加浓硫酸制备hcl c亚硫酸钠与浓硫酸反应制备so2d大理石与浓硫酸反应制备co2 4、试用空气；焦炭、水为原料制备硝酸；5、 试验室常用加热氯酸钾和二氧化锰的混合物来制取氧气，怎样用试验方法证明二氧化锰作催化剂 .氯酸钾中含钾、氯，氧三种元素.试设计出试验的简洁步骤；解析：

8、催化剂能加快反应速率，而反应前后的质量和化学性质保持不变；因此，设计的试验应能证明加入二氧化锰后反应速率加快，反应前后二氧化锰质量不变及化学性质不变；要证明氯酸钾中含钾、氯、氧三种元素，可设计试验证明产物中含钾元素、氯离予和氧气；答案1将等质量的氯酸钾分别加入两支试管中，向其中一支试管中加人少量肯定质量的二氧化锰， 用酒精灯分别加热，用排水法收集产生的气体；依据收集的氧气多少，可判断反应速率；(2) 用水溶解反应后的混合物，过滤并洗涤沉淀，干燥后称量，与最初加入量比较，可证明质量是否变化；(3) 将上述不溶物与浓盐酸混合加热，检验是否有氯气生成，可证明二氧化锰化学性质是否发生变化；(4) 将收

9、集的气体用带火星的木条检验，可证明氯酸钾含氧元素；(5) 将2 步骤作的滤液做焰色反应，可证明氯酸钾中是否含钾元素；(6) 将2 步操作的滤液中加入用硝酸酸化的硝酸银溶液可证明氯酸钾中是否含氯元素；习题：1设计试验，验证有机物ch2=chcho中所含的官能团；2不用焰色反应，鉴别nacl 和 kcl 两种无色晶3设计试验，证明一种金属粉末是铁粉4设计一个试验证明油酸c17h33cooh具有不饱和性和酸性；5依据下图试验，填空和回答疑题：(1) 烧瓶中所发生的主要反应的化学方程式学习必备欢迎下载是 装置 的烧杯中冷水所起的作用是 装置 的烧杯中液体的作用是(2) 进行此试验时，烧瓶内的橡皮塞最好

10、用锡箔包住，用橡皮管连接的两玻璃管口要相互紧靠，这是由于 (3) 装置 的烧杯中使用倒置漏斗可防止液体倒吸，试简述其缘由；答： 6在加热条件下用nh3 仍原 cuo可以制得纯净的 n2 和活性铜粉 途径 ，用该活性铜粉与空气反应又可制得较纯洁的n2 途径 ；由于 n2 在试验室里制备常需要用有毒和易使人致癌的nano2，上述方法因cu 与 cuo的循环使用且制出的n2 可基本满意要求，故倍受人们关注；下图给出了按和制n2必需的几种试验仪器，其他必要的仪器如铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、酒精灯等仪器均未列出；请按以下要求填写空白；(1) 按途径 i 制 n2 时用浓氨水作原料至少需要用到上述仪器中

11、的哪些仪器. 请按气流从左到右的次序列出仪器的序号: (2) 按途径制n2 时，至少需要用到上述仪器中的哪些仪器. 请按气流从左到右的次序列出仪器的接口次序 ： ；(3) 用途径i制n2，按你选用的仪器组装的装置中，试验时需要加热的仪器序号是(4) 用途径制n2，原料气空气是向仪器中加入 而送人反应器的；(5) 为了保证i 制得的 n2 比制得的n2 纯洁， 是在仪器 中加入 以除去杂质气体；(6) 写出在途径i中发生反应的化学方程式 某化学小组用以下装置制取氢气，再用制得的氢气仍原氧化铜，最终依据氧化铜质量的削减和无水氯化钙 质量的增加来测定水的质量组成；(1) 假如制得的h2 从左向右流向

12、，上述必要仪器的连接次序 接 ， 接 接 接 、 接 碱石灰 ；学习必备欢迎下载(2) 简要说明试验装置最终连接碱石灰干燥管的目的是 ；(3) 装入药品后， 进行试验时有如下操作步骤；打开活塞， 产生氢气； 点燃 d 处酒精灯；检查装置的气密性；关闭活塞，停止产生氢气；待氧化铜变红后撤去酒精灯；通人氢气，使d 中物质冷却；称量c 管和 d 管的质量；正确的操作次序是 (4) 如测得原质量为w1g的硬质玻管d 反应后质量变为w2g； u 形管在试验后质量增加mg，就水中氢、氧两元素的质量比可表示为 (5) 如试验中有部分氧化铜仍原不完全，未生成铜而是被仍原为红色的氧化亚铜cu 2o，对试验结果有

13、无影响 偏大、偏小、无影响 ；二、定量测定试验方案维生素 c是一种水溶性维生素 其水溶液呈酸性 ，它的分子式是c6h806 ，人体缺乏这种 维生素易得坏血症，所以维生素c 又称抗坏血酸； 维生素 c 易被空气中的氧气氧化；在新奇的水果、蔬菜、乳制品中都富含维生素c，如新奇橙汁中维生素c的含量在500mgl 左右；校课外活动小组测定了某晶牌的软包装橙汁中维生素c 的含量； 下面是测定试验分析报告，请填写有关空白；1测定目的：测定x x 牌软包装橙汁维生素c 含量；2 测定原理： c6h806+i 2c6h606+2hi(3) 试验用品及试剂：仪器和用品：自选，略；试剂： 指示剂 填名称 、浓度为

14、 7.5 × 10-3 mol l 标准碘溶液、 蒸馏水等；(4) 试验过程：学习必备欢迎下载洗涤仪器，检查滴定管是否漏液，润洗后装好标准碘溶液待用；打开橙汁包装，目测： 颜色 橙黄色， 澄清度好； 用 填仪器名称 向锥形瓶中移人20.00ml 待测橙汁，滴人2 滴指示剂； 用 左 手 控 制 滴 定 管 的 填 部 位 ， 右 手 摇 动 锥 形 瓶 ， 眼 睛 注 视 直到滴定终点；滴定至终点的现象是 .(5) 数据记录与处理； 设计数据记录和数据处理的表格，不必填数据 如经数据处理，滴定 中消耗标准碘溶液的体积是重5.00ml，就此橙汁中维生素c 的含量是 mgl；(6) 问题

15、争论：滴定时能否猛烈摇动锥形瓶.为什么答 从分析数据看，此软包装橙汁是否是纯自然橙汁. 填编号 a. 是b.可能是c不是制造商可能实行的做法是 .b. 加水稀释自然橙汁b. 橙汁已被浓缩c. 将维生素 c 作为添加剂对于上述做法，你的看法是 .a. 同意b. 不同意c. 调查后再作结论 答案 3淀粉溶液 4 酸式滴定管活塞锥形瓶中溶液颜色的变化和滴定管中液体 流下的速率溶液变蓝色且在半分钟内不退去5 990 mg l6 不能猛烈摇动锥形瓶；由于如摇动会增大溶液与空气的接触面积，使之被氧化响测定结果 c c c三、探干脆试验方案设计分析其结构特点或从所属类型的典型代表物去估计物质可能具有的一系列

16、性质，而后据此分别设计出合理的试验方案，去探究它所可能具有的性质；（一）问题的提出1有一同学在做乙醇催化氧化的试验过程中，把灼热螺旋状的铜丝伸进装有乙醇的试管里， 如此反复几次，当其闻生成的乙醛气味时，他描述为：“有刺激性气味且伴有醋味”立刻引 起同学们的哄堂大笑，且有人讥笑说：“没看书 .真破鼻子；”他却不服气；我说： “要弄清你的结论是否有误，只要滴加几滴石蕊试液便可见分晓”，他立刻向溶液中滴加石蕊试液，溶 液奇迹般地变红了，同学们个个目瞪口呆；2 在做同学分组试验氢氧化铜氧化乙醛时，有位同学向10 naoh溶液中加入；2 cus04 溶液， 稍不留意cus04 溶液加多了， 当他连续加入

17、乙醛溶液，并加热至沸腾，却发觉溶液的颜色发生了由“蓝色黑色红色”的变化；（二）提出可能性假设其缘由可说明为：加热时发生了由cuoh 2 蓝色 cuo黑色 cu2o红色 的反应；认真分析以上两个特别意外的试验不难发觉：cuo有氧化乙醛使之生成乙酸的可能；受乙醇催化氧化生成乙醛试验的启示，依据对醛、醇的官能团醛基 -cho 与醇羟基 -oh 结构比较发觉， 乙醛的仍原性强于乙醇； 理论分析知铜能作为乙醛氧化生成乙酸的催化剂； 催化历程如下：2cu+o2=2cuo学习必备欢迎下载ch3cho+cu0 ch3cooh+cu（三）详细方案与步骤1铜催化氧化乙醛生成乙酸：把一端弯成螺旋状的铜丝放在酒精灯火

18、焰上加热，使铜丝表面生成一薄层黑色的氧化铜，立刻把它伸进装有乙醛的试管里，观看铜丝表面的颜色变化，如此反复几次；2 乙酸的检验闻生成物乙酸的气味，向反应后的溶液滴加几滴石蕊试液，溶液立刻变成红四、其它留意点（一）定性、定量的测定设计一个试验证明油酸c17h33cooh的酸性？如何用i 2 等物质测定分子中烃基的不饱度（i 2+2na2s2o3=na2s4o6+2nai ）指出试验原理即可区分： mgcl2和 cacl2 晶体（二）试验方案的评判 淀粉的水解程度定性测定（三）试验数据的客观性分子量在 300 以下的某脂肪酸1.0g 与 2.7g 碘可完全加成，也可被0.2g koh 所中和，就该脂肪酸的分子量的精确值是a282b280c278d 无法确定解题思路：