高三化学下学期实验方案的设计与评价

1、实验方案的 设计与评价,复习一,2007年高考考纲要求：,掌握化学实验记录的基本要求，并能设计一些基本实验,2、根据实验试题要求，设计或评价实验方案。,3、能绘制和识别典型实验仪器装置图,1、根据实验现象，观察、记录、分析或处理数据，得出正确结论,高考实验题变化特点,近年来，实验题中新情境试题不断增多，这类试题的特点是将基本的实验操作设计置于新的情境中（主要是中学课本没有的新反应或新装置或是能使中学生理解的最新科技知识、简化的改进的装置等），结合学生原有的知识和能力，来进行仪器组装、现象描述、数据分析、考虑安全和防污等，用来考查考生自学能力、思维能力、分析综合及评价的能力。由于这类实验试题情境

2、新颖、设问巧妙、铺垫得当、知识新、思维量大、所以区分度很好，能确实将一些基础扎实、自学能力强、思维敏捷、心理素质好的考生选拨出来。所以，新情境实验试题将是今后实验试题的命题方向。,实验设计的基本程序,根据实验目的和要求，阐明实验原理，分析仪器和药品 并选择。,2. 根据实验的特点，设计实验装置，画出装置草图。,3. 根据实验的要求，设计可行的操作步骤和观察的重点，分析 实验中应注意的事项（如反应过程中是否需要除杂及尾气 处理等）。,4. 实验结束后对实验是否达到了预期目的进行反思、评价 并写出完整的实验报告。,实验方案设计常见类型,制备实验的方案设计,性质实验的方案设计,物质检验实验的方案设计

3、,实验原料实验原理途径设计（途径、途径、途径） 最佳途径实验仪器实验方案制得物质,探索性实验方案的设计程序为：物质实验事实科学抽象结论。,验证性实验方案的设计程序为：物质性质推测实验验证结论,根据实验现象得出结论。,先对试样进行外观观察，确定其颜色、气味、状态等。,准备试样，并进行检验。当试样是固体时，应先取少量配成溶液，同时观 察试样是否溶解，在溶解时有无气体产生等，以初步判断试样可能含有哪 类物质。,1、（2005高考全国卷I理综28）已知某纯碱试样中含有 NaCl杂质，为测定试样中纯碱的质量分数，可用下 图中的装置进行实验。,主要实验步骤如下：按图组装仪器，并检查装置的气密性 将ag试样

4、放入锥形瓶中，加适量蒸馏水溶解，得到试样溶液 称量盛有碱石灰的U型管的质量，得到bg 从分液漏斗滴入6molL1的硫酸，直到不再产生气体时为止 从导管A处缓缓鼓入一定量的空气 再次称量盛有碱石灰的U型管的质量，得到cg 重复步骤和的操作，直到U型管的质量基本不变，为dg,通过测量Cl-的方法,通过测定CO32-的方法,还可以用其他实验方法测定试样中纯碱的 质量分数。请简述一种不同的实验法。,问题一：,本实验是通过什么方法来测定试样中纯碱的 质量分数的？,问题二：,通过测定CO32-的方法,a用HCl标准液滴定碳酸钠，根据HCl的量计算Na2CO3的量,b用Ba2+、Ca2+等作沉淀剂，根据沉淀

5、的量计算Na2CO3的量。,c用盐酸与样品反应后，蒸干溶液后称NaCl的质量， 利用 代数方程式求得碳酸钠的量。,d用酸与Na2CO3反应，用测体积法测定所产生的CO2的体积 再求得Na2CO3的量。,e 将CO2通入试样溶液，发生CO2+H2O+Na2CO3=2NaHCO3 的反应，测量反应前后体系的增重来计算Na2CO3的量。,通过测量Cl-的方法,c用AgNO3标准液滴定Cl-，根据AgNO3的量计算NaCl的量， 再得Na2CO3的量。,a先用HNO3酸化再用AgNO3溶液沉淀Cl-，根据沉淀的量计 算NaCl的量，再得Na2CO3的量。,b用AgNO3溶液沉淀Cl-和CO32-，根据

6、沉淀的总质量和样品 的总质量，通过联立方程式求解。,d用高锰酸钾溶液作滴定剂，滴定Cl-的量，再得到Na2CO3 的量。,实验方案设计要遵循的原则,安全性,可行性,简约性,（即实验原理、操作程序和方法必须正确）,（要满足中学现有的实验条件）,（装置简单、步骤少、药品用量少、时间短等）,科学性,（即用药及操作要注意安全，注意环保等问题）,2006年高考江苏试题,2、某化学兴趣小组按照下列方案进行“由含铁废铝制备硫酸铝晶体”的实验： 步骤1：取一定量含铁废铝，加足量的NaOH溶液，反应完全后过滤。 步骤2：边搅拌边向溶液中滴加稀硫酸至溶液pH89，静置、过滤、洗涤。 步骤3：将步骤2中得到的固体溶

7、于足量的稀硫酸。 步骤4：将得到的溶液蒸发浓缩、冷却、结晶、过滤、干燥。 请回答以下问题： （1）上述实验中的过滤操作需要玻璃棒、 、 等玻璃仪器。 （2）步骤1过滤的目的是 。 （3）当步骤2中溶液的pH89时，检验沉淀是否完全的方法是 。 （4）步骤2中溶液的pH较难控制，可改用 。,烧杯,漏斗,除去铁等不溶于碱的杂质,取上层清液，逐滴加入稀硫酸，若变浑浊则说明沉淀不完全， 若不变浑浊则说明沉淀完全,通入足量的CO2气体,3、某学生设计了 一套验证物质化 学性质的实验装置,问题：,1、该实验的目的是什么,2、该实验的原理是什么,3、实验用品：实验仪器除铁架台（带铁夹）、储气瓶（两个）、直管

8、活 塞（K1、K2）、止水夹 （K3）、橡皮管、橡皮塞以及若干玻璃连件 外还有哪几种（写仪器名称）：,实验所用的试剂为：,验证NO和O2、NO2与水的反应,2NO+ O2=2 NO2,3NO2+H2O=2HNO3+NO,烧杯、圆底烧瓶,H2O,O2,NO,实验步骤：,1、按图连接好仪器,2、扭开活塞K1、K2，主要现象为：,3、关闭活塞K1、K2 ，打开止水夹 K3，要使烧瓶内产生喷泉可采用的方法是：,烧瓶中无色气体变红棕色,用热毛巾捂住烧瓶一段时间，使红棕色气体接触烧杯内的水,3、某学生设计了一套验证物质化学性质的实验装置,实验评价的基本内容,1. 实验原理是否科学。,2. 实验方法是否可行

9、。,3. 装置和操作是否简单。,4. 原料利用是否经济。,5. 实验过程是否安全环保等,4、某中学环保小组同学在做确证某河水中SO42-存在的实验时，提出了下述两个方案：甲方案：溶液（澄清水样）加BaCl2溶液白色沉淀加足量HCl 观察实验现象 乙方案：溶液（澄清水样）加足量HCl加BaCl2 溶液观察实验现象 （1）试评价上述两个方案哪个严密 _ （2）阐述方案不严密的原因 _,乙方案,因为溶液中有Ag+离子也会出现白色沉淀现象。,下列实验设计能够成功的是,D,总 结,1、设计实验方案的基本要求是：,2、实验评价 根据实验目的、要求，设计多种方案， 选一种最为合理、最理想的方案，并说明理由。,根据目的，确定方法； 根据反应，选择试剂； 确定仪器和装置， 制定操作步骤。,解题注意点,（1）要注意抓住物质的本质特征，通过分析、比较，整体 考虑实验方案的设计。,（2）在设计实验时，要注意实验条件和实验过程中杂质的 干扰因素。,（3）在有多种方案时，要依据“仪器简单、操作方便、药品 易得、节省试剂、现象明显、安全防污”等， 选择出最佳方案,练习一：,练习二：,用实验室中最常见的仪器组装一些防倒吸装置,用实验室中最常见的仪器组装一些符合启普发生器原理的装置,3、用实验证明一包黑色粉末是由氧化铜和碳粉混合而成的。甲、乙两位同学设计的实验方案如下： 甲：黑色粉末加入到足量盐酸中充分振荡，观察