专题十六 实验方案的设计与评价（讲解部分）

1、.专 题 十 六实 验 方 案 的 设 计 与 评 价y实验方案的设计知识结构实验方案设计总体思路明确实验 目的 弄清实验 原理 根据要求正确选择 仪器设计与评价评价实验方案的原那么 理论上是否 科学合理，具有严密性 操作上是否 简 单 易 行 是实验方案的和 药品 设计实验 装置 和 操作步骤 记录实验现象和数据 分析得出 结论实验方案的评价否安全 经济上是否节约 药品 降低 成本 提高 产品质量 从环境角度考虑 是否会给环境造成 污染考点一 实验方案的设计 实验方案设计的根本原那么考点清单填化学式后续实验 验 证 氢 氧 化 钠 的 存 在 请 你 简 述 实 验 步 骤 和产生的现象 科

2、学性 实验方法和操作过程必须科学 严谨 合理可行性 设计的实验方案 要 切 实 可 行 所 用 药 品 仪 器 装置平安可靠平安性 要尽量防止带有危险性 的 操 作 尽 量 避 免 与 有 毒物质接触 假设无法防止有毒物质 那么应采取平安措施 以防造成环境污染和人身伤害简约性 实验方案设计要求操作简便 装置简单 实验现探究活动二 测定样品中碳酸钠的质量分数取 样品与足量的稀硫酸反应 测量生成二氧化碳的体 积 从而计算出碳酸钠的质量分数 实验装置如图 不考虑其他 因素的影响 装置的气密性良好象明显 解题思路和方法明确目的和原理 明确实验的目的和原理 弄清题给 的新信息选择仪器和药品 选择适宜的化

3、学仪器和药品 设计装置和步骤 设 计 出 合 理 的 实 验 装 置 和 实 验 操作步骤记录现象和 数 据 全 面 及 时 准 确 地 记 录 实 验 过 程 中的现象和数据分析得出结论 根据观察到的现象和记录的数据 通 过分析 计算 推理等 得出正确的结论例 实验室处理一批过期的化学药品 兴趣小组同学决定 对一瓶已经结块的氢氧化钠样品展开探究 请你参与探究活动一 证明变质的样品仍然有氢氧化钠存在 资料摘要 碳酸钠 的 水 溶 液 呈 碱 性 氯 化 钠 氯 化 钙 的 水 溶液呈中性 氢氧化钠暴露在空气中发生变质反应 的 化 学 方 程 式 为同学们按照如下所示的步骤进展实验倾斜锥形瓶使样

4、品与稀硫酸充 分 接 触 写 出 甲 装 置 中 发生反响的一个化学方程 式 量气管中水面上要加一层植物油 二氧化碳不溶于该油 层目的是 实验测得的部分数据如下表所示根据 表 中 的 实 验 数 据 计 算 反 应 生 成 的 二 氧 化 碳 体 积 为 在实验条 件 下 二 氧 化 碳 的 密 度 为 那么 生成二氧化碳的质量为 通过计算 样品中碳酸钠的质量分数为 解 析 氢 氧 化 钠 易 与 空 气 中 的 反 应 生 成 反响的化学方程式为样品中的 与 反响生成 沉 淀 过 滤 后 固体 中一定含有 参加过量氯化钙的目的是除尽溶液中的步骤 中加入过量的氯化钙溶液的目 的 是 固体必定含

5、有的 物 质 是 用酚酞检 验 的 存 在 具 体 操 作 为 取 少 量 溶 液 于试管中 滴 入 无 色 酚 酞 溶 液 溶 液 呈 红 色 即 证 明 溶 液 中 有专题十六 实验方案的设计与评价 样品中的 和 都能跟硫酸 发 生 反 应 甲 装置中发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 为量气管中水面上要加一层植物油目的 是 防 止 二 氧 化 碳 溶于水造成实验误差反响生成的 体积为 质 量为设碳酸钠的质量为 考点二 实验方案的评价最正确方案的评价标准方案 科学合理原料 来源广泛 价格低廉 种类和用量少实验 装置简单 条件不高 步骤简单 操作简便 现象明显 产物 容易提纯 具有平安性

6、和环保性例 山东泰安， 分 某同学设计了以下四个实 验方案 理论上正确 操作上可行 经济上合理的是 稀盐酸 溶液通电高温 溶液碳酸钠的质量分数 答案除尽溶液中的碳酸根离子 或其他合理答案取少量溶液 于试管中 参加无色酚酞溶液 溶液呈红 色 或其他合理答案或防止二氧化碳溶于水造成实验误差 溶液 解析 铜不与稀盐酸反应 故 错误 水通电分解制取氧 气的本钱较高 经济上不 合 理 故 错 误 碳 酸 钙 高 温 下 分 解 生 成氧化钙 氧化钙与水反响可生成氢氧化钙 氢氧化钙与碳酸钠 反响生成氢氧化钠和碳酸钙沉淀 该方案理论上正确 操作较为 简便 经济上也合理 故 正确 钠不能与氢氧化镁反响生成镁

7、故 错误 答案 易混易错实验方案的设计不合理例 以下实验能到达目的的是 解析 中木 炭 燃 烧 生 成 二 氧 化 碳 气 体 瓶 内 压 强 变 化 不大 无法测定 中 铜 片 上 的 白 磷 燃 烧 水 中 的 白 磷 不 燃 烧 说明燃烧需要氧气 铜片上的白磷燃烧而红磷不燃烧 说明燃烧 需要温度到达可 燃 物 的 着 火 点 故 该 项 正 确 中 盐 酸 和 碳 酸 钠反响有气体生成 但反响没有在密闭容器中进行 故无法验证 质量守恒 定 律 中 检 验 铵 态 氮 肥 时 需 要 用 湿 润 的 红 色 石 蕊 试纸 答案 错因透视 忽略试纸的颜色及试纸没有润湿易错选 。方法 实验方案

8、的设计 组装实验仪器根据题中给出的 一 些 实 验 仪 器 或 装 置 从 中 选 取 一 部 分 仪 器或装置组装成可以完成某一实验或符合某种要求的装置 一般分以下两种情况仪器的组装根据实验原理选 择 仪 器 和 试 剂 根 据 实 验 目 的 确 定 仪 器 组 装顺序 一般顺序 气体制取 除杂 干燥 主体实验 实验产物的验证与尾气的处理其中尾气的处理 一 般 采 用 溶 液 吸 收 将 气 体 点 燃 或 用 气 球 搜集的方法实验仪器连接一般遵循自下而上 自左而右的原那么 接口的连接对于吸收装置 假设为洗气瓶 那么 长 进 短 出 假设用盛有碱 石灰的枯燥管吸收水分和 那么应 大 进

9、小 出 假设用排水法 测量气体的体积 那么 应 短 进 长 出 排 出 水 的 体 积 即 为 测 量 的气体的体积 开放性实验的设计与完善开放性实验在物质的制备 检验 分离 除杂中出现较多 它能 够全面 综合地考察学生的化学知识 实验技能 逻辑思维才能和书 面表达能力 在进展实验设计时要特别注意以下几个问题水的处理作为杂质而除去 要先除去其他杂质 后干燥 作为产物检验 先检验水 再检验其他产物 水的定量测量 前后都要排除外来水的干扰防止意外事故发生点燃可燃性气体 如 或用 还原 加热之前 要检验气体的纯度 以防发生爆炸事故 进展有毒气体 如 的性质实验时 应在通风橱中进行 并要注 意 尾 气

10、 的 处 理 点 燃 或 用 气 球 收 集 等 用碱液吸收加热法制取并用排水法搜集气体 要注意熄灭酒精灯与从 水槽中取出导管的先后顺序 以免水倒吸 仪器炸裂 控制变量法的应用物质变化往往受 到 多 个 因 素 的 影 响 在 研 究 化 学 反 应 与 外 界因素之间的关系 时 对 影 响 物 质 变 化 规 律 的 因 素 加 以 人 为 控 制 使其他因素不变 集中研究其中一个因素的变化所产生的影 响 以利于在研究 过 程 中 迅 速 寻 找 到 物 质 变 化 的 规 律 如 课 本 上燃烧条 件 的 探 究 和 铁 的 生 锈 条 件 的 探 究 都 利 用 了 控 制 变 量法例 江西南昌， 分 以下实验方案的设计中 没 有正确表达比照这种科学思想的是比 较 二