化学实验方案的设计

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1、化学实验方案的设计化学实验方案的设计: 是在实施化学实验之前，根据 化学实验的目的和要求，运用相关 的化学知识和技能，对实验的仪器 、装置和方法所进行的一种规划。*1一、回顾已学习的知识规律：1、装置连接顺序： 实验装置的连接排列，一般应遵循：在连接导管时: a 对制气装置、洗气瓶的进气管应 ； b 干燥管应气气水水c 量气装置的导管应d 有易挥发液体反应或生成时，要设计 装置。 气体发生装置除杂干燥主要性质实验 尾气的处理气气“长进短出” 大口方向进气，小口出气 ；“短进长出”； 冷凝回流Date2一、回顾已学习的知识规律 1、装置连接顺序 装配仪器时：实验装置的连接排列加入试剂时： 实验开

2、始时： 有些实验为防倒吸，往往最后停止加热或最后停止通气 ； 有些实验为防氧化往往最后停止通气。 仪器拆卸的一般过程：从下向上，从左往右； 先固后液 ； 先查仪器的气密性，再加药品，后点酒精灯；“从右到左，自上而下，先拆主体，后拆部件”。Date3一、回顾已学习的知识规律3、装置的气密性的检查关闭导气管上的活塞 从球形漏斗注入一定量的水 使漏斗中的水面高于容器中的水面的水面（2）液差法检查启普发生器气密性的简便方法：（1）微热法将导气管末端插入水中 用手握住烧瓶导管末端有气泡产生松开手后导管末端又有一段水柱上升。静置片刻水面位置不变1、装置连接顺序 2、操作顺序一般包括： 仪器连接查气密性装药

3、品仪器拆卸等。防倒吸防氧化措施实验实验Date4化学实验方案的设计化学实验方案的设计一、回顾已学习的知识规律二、二、化学实验方案的基本内容：化学实验方案的基本内容： 1、实验名称2、实验目的3、实验原理4、实验用品（仪器、药品及规格）5、实验步骤 （包括仪器装配和操作） 6、实验现象及结果处理7、问题和讨论Date5科 学 性 安全性可行性简约性一、回顾已学习的知识规律三、三、设计化学实验时，应遵循四个基本要求：设计化学实验时，应遵循四个基本要求： （即实验原理、操作程序和方法必须正确）（即用药及操作要注意安全，注意环境保护等问题）（要满足中学现有的实验条件） （装置简单、步骤少、药品用量少、

4、时间短等）二、二、化学实验方案的基本内容化学实验方案的基本内容 化学实验方案的设计化学实验方案的设计Date6一、回顾已学习的知识规律三、三、设计化学实验时，应遵循四个基本要求设计化学实验时，应遵循四个基本要求二、二、化学实验方案的基本内容化学实验方案的基本内容四、四、实验设计的主要着手点实验设计的主要着手点： 1 1、根据、根据实验目的实验目的，阐明，阐明实验原理实验原理，选择合适的仪器和药品。，选择合适的仪器和药品。化学实验方案的设计化学实验方案的设计2、根据实验特点，设计实验装置，画出装置图。 3、根据实验要求,设计可行的操作步骤和观察重点，分析 实验中应注意的事项。 4、写出完整的实验

5、报告。Date7第一节 制备实验方案的设计Date81、实验室按下列制备H2的方法中，最好的是（ ）A、金属钠和水反应 B、电解水 C、锌和稀H2SO4 D、锌和稀硝酸反应2、下列反应适用于实验室制备氧气的是（ ）课堂热身：A、KMnO4分解：2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2 B、NH4NO3分解：2NH4NO3=2N2 +O2 +4H2OC、H2O2分解：2H2O2= O2 +2H2OD、NO2分解: 2NO2= 2NO +O2MnO2Date94、关于实验室制取乙烯的实验，下列说法正确的是（ ）A、反应物是乙醇和 3mol/L H2SO4的混合液B、温度计插入反应液面下,以便控制

6、温度在1400C C、反应容器（烧瓶）中应加少许碎瓷片D、反应完毕后先灭火，再从水中取出导管3、下列制备Cu(NO3)2的方法中最好的是（ ）A、Cu+4HNO3(浓) =Cu(NO3)2+2NO2 +2H2OB、3Cu+8HNO3(稀) =3Cu(NO3)2+2NO+4H2O C、 2Cu+O2 =2CuO; CuO+2HNO3 =Cu(NO3)2+H2OD、Cu+2AgNO3 =Cu(NO3)2+2AgDate10一般原则：1、原理正确 条件合适2、装置简单 步骤应少3、操作方便 安全可控4、药品易得 价格经济5、产物纯净 产率要高Date11以铝屑为原料制备Al(OH)3实验方案的设计

7、OH-H+可能途径1、Al Al3+ Al(OH)3 OH-OH-H+H+碱酸2、Al AlO2- Al(OH)33、 Al Al3+ Al AlO2-Al(OH)3OH-4、Al AlCl3 Al(OH)3Cl2 碱5、Al Al2S3 Al(OH)3SH2O6、Al Al3+ Al(OH)3Cu2+OH- 碱7、AlO2Al2O3OH-H+Al3+ AlO2-Al(OH)38、AlFe2O3Al2O3OH-H+Al3+ AlO2-Al(OH)3Date12以铝屑为原料制备Al(OH)3实验方案的设计1、Al Al3+ Al(OH)3H+OH-OH-OH-H+H+碱酸2、Al AlO2- A

8、l(OH)33、 Al Al3+ Al AlO2-Al(OH)3优化途径：1mol3mol1mol1mol3mol3/4mol1mol1mol3/4molDate13以铝屑为原料制备Al(OH)3实验方案的设计OH-H+Al Al3+ Al AlO2-Al(OH)3最佳途径：Date14铝屑稀H2SO4Al2(SO4)3NaAlO2浓NaOH溶液铝屑混合后过滤滤液沉 淀Al(OH)3洗涤干燥Date15制备实验方案设计的一般思路：具体方案 实验课题:可能途径优化选择反应流程Date16二、实验方案设计的完成1 1、实验原理的设计、实验原理的设计2Al+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2

9、2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 Al2（SO4）3+6NaAlO2+12H2O=8Al（OH）3 +3Na2SO42 2、实验步骤的设计、实验步骤的设计 1）用托盘天平称取一定量的纯净的铝屑，并将其分做四等份。2）往烧杯1中加入一份铝屑，再加入适量稀硫酸，使铝屑反应完全 。 3）往烧杯2中加入三份铝屑，再加入适量浓NaOH溶液，使铝屑反 应完全。 4）将烧杯1和烧杯2溶液混合，一会儿后将此混合液过滤。5）将步骤4）中的滤渣转移到另一烧杯中，用蒸馏水洗涤2-3次，再 过滤，再洗涤，将洗涤液用PH试纸检测至中性为止.6）将步骤5）中的滤渣干燥后称量。即为所得Al（OH）3 固

10、体。Date172、某工厂排放污水中含有Mg2+、Al3+、Hg 2+ 、Fe 3+ 、Cu 2+等离 子，设计从污水中回收金属铜的方案： （2）H2甲：污水NaOH溶液（1）滤渣滤液CuO(3)Cu乙：污水过量铁粉（1）滤渣滤液CuOH2(4)Cu（3）HCl（2）滤渣丙：污水过量铁粉（1）滤渣滤液（2）CuOH2(3)Cu试回答（1）甲、乙、丙的实验方案能否制得铜_。 （2）在能制得的方案中，哪一步操作还会导致环境污染 采取怎样的防止措施。Date18【总结】1物质制备方案的设计，首先要弄清物质制 备的原理（关键），从原理为切入点设计 方案,方案一般已包括实验名称、目的、原 理、用品、步骤

11、、现象记录及结果处理。2针对一个实验，可以设计出多种方案，要 会得对每个方案进行科学的评价，评价可 从以下几个方面进行：理论上要科学。 操作上要简单可行。原料用量要节约 。要环保，符合绿色化学原则。Date19第二节 性质实验方案的设计Date20一、性质实验设计的基本思路研究物质的结构预测可能具有的性质设计实验实施方案（方法、步骤、仪器、药品、操作要点、现象及分析、结论） 实施实验结论Date21示例：乙二酸化学性质实验方案的设计Date22二、草酸可能具有的化学性质1、草酸具有酸性2、草酸可以发生酯化反应第二节 性质实验方案的设计一、草酸(也称乙二酸)的结构结构简式： HOOC-COOH

12、结构式：分子式：H2C2O4 COHCOHOO课堂讨论现提供以下实验用品(试管、滴管可任选)Zn粒、草酸溶液、pH=1的草酸溶液、0.05mol/L的草酸溶 液、1mol/L的Na2C2O4溶液、饱和Na2CO3溶液、1mol/L的 NaOH溶液、pH试纸、酚酞试液、乙二醇、乙二酸、浓硫酸 ，设计实验验证草酸以上性质?说明设计意图？Date23(1)验证草酸(乙二酸)酸性的实验方案用pH试纸测草酸溶液的pH.将碳酸钠溶液滴入草酸溶液中,观察是否有气体产生.将锌粒加入草酸溶液中,观察是否有气体产生.向混有酚酞的NaOH溶液中滴入草酸,观察溶液颜色变化课堂讨论现提供以下实验用品(试管、滴管可任选)

13、Zn粒、草酸溶液、pH=1的草酸溶液、0.05mol/L的草酸 溶液、1mol/L的Na2C2O4溶液、饱和Na2CO3溶液、1mol/L 的NaOH溶液、pH试纸、酚酞试液，设计实验验证草酸具 有酸性？说明设计意图？Date24(2)验证草酸(乙二酸)酸性强弱的实验方案将草酸溶液加热,测定加热前后溶液pH的变化.将pH=1的草酸溶液稀释100倍,测定稀释后溶液的pH.测定0.05mol/L的草酸溶液的pH.测定1mol/L的Na2C2O4溶液的pH.课堂讨论现提供以下实验用品(试管、滴管可任选)Zn粒、草酸溶液、pH=1的草酸溶液、0.05mol/L的草酸溶 液、1mol/L的Na2C2O4

14、溶液、饱和Na2CO3溶液、1mol/L的 NaOH溶液、pH试纸、酚酞试液，设计实验验证草酸酸性 强弱?说明设计意图?Date252、草酸酯化反应的实验方案实验方案:在一试管中加入3mL乙二醇和2mL的乙二酸,然 后边摇动试管边慢慢加入2mL的浓硫酸，按图所示连接好 装置，用酒精灯小心均匀加热试管3min-5min,将产生的 蒸气经导管通到饱和Na2CO3溶液的液面上,观察现象?Date263、草酸具有还原性实验方案向盛有5mL乙二酸饱和溶液的试管中滴入3滴用硫酸 酸化的质量分数为0.5%的KMnO4溶液，振荡，观察现象？实验现象：滴入的紫色溶液很快褪去(1)乙二酸和乙二醇的酯化反应方程式如何书写？(2) 教科书中的实验用品还缺什么？HOOC-COOH + HOCH2CH2OH H2O + HCOO-COOCH2CH2OH浓硫酸缺少碎瓷片防止暴沸(避免混合液在受热沸腾时剧烈跳动)2、草酸酯化反应的实验方案Date274、草酸受热可能会分解ABCFDE课堂讨论现提供以下实验用品(试管、烧杯、滴管等可 任选) 草酸固体、CuO固体、无水硫酸铜、澄清石灰水 、NaOH溶液，设计实验验证草酸受热分解的产物?Date284、草酸受热分解产物验证实验方案草酸 无水CuS