《2018版高中化学人教版选修6课件：4.3 综合实验设计（选学）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018版高中化学人教版选修6课件：4.3 综合实验设计（选学）（37页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、-1-课题三 综合实验设计(选学)-2-课题三 综合实验设计(选学 )目标导航ZHISHISHULI知识梳理ZHONGNANJUJIAO重难聚焦SUITANGLIANXI随堂演练DIANLITOUXI典例透析1.鼓励学生在实验设计中从实验原理、装置组合、实验步骤等方面对实验进行创新设计。 2.培养学生在实验操作中,合理巧妙地组织和改进实验操作顺序和方法。 3.培养学生对实验现象进行化学用语化、表格化、线图化处理, 并对其进行合理的理论说明,发现新问题。 4.在实验创新过程中使学生体验创新的乐趣。-3-课题三 综合实验设计(选学 )ZHISHISHULI知识梳理ZHONGNANJUJIAO重难聚
2、焦SUITANGLIANXI随堂演练DIANLITOUXI典例透析目标导航一二一、启普发生器 1.启普发生器由球形漏斗、容器、导气管三部分组成。 2.工作原理(以稀硫酸和锌粒制H2为例):打开活塞,容器内压强与 外界大气压相同,球形漏斗内的稀硫酸流到容器内,与锌粒接触,产 生氢气;关上活塞后,氢气继续生成,此时容器内的压强大于外界大 气压,压力将酸液压回球形漏斗,使酸液与锌粒脱离接触,氢气不再产生。 3.适用范围:块状固体与液体试剂在常温条件下制取气体。如氢气、二氧化碳、硫化氢等气体。 4.使用前应先检查装置的气密性,方法是:打开活塞,向球形漏斗 中加水,当水充满容器下部的半球体时关闭活塞,继
3、续加水,使水上 升到球形漏斗中;静置片刻,观察水面是否下降,如下降说明漏气,反之不漏气。-4-课题三 综合实验设计(选学 )ZHISHISHULI知识梳理ZHONGNANJUJIAO重难聚焦SUITANGLIANXI随堂演练DIANLITOUXI典例透析目标导航一二二、化学实验中气压差的应用 1.喷泉实验喷泉原理-5-课题三 综合实验设计(选学 )ZHISHISHULI知识梳理ZHONGNANJUJIAO重难聚焦SUITANGLIANXI随堂演练DIANLITOUXI典例透析目标导航一二2.气球“自胀” 如图所示,准备好装置和试剂,确信烧瓶塞紧后,将滴管内水滴入 烧瓶,观察到的现象是烧瓶内的气
4、球膨胀,原因是滴入水后,大量气 体溶解于水,使烧瓶内压强减小,小于大气压,利用大气压使气球在烧瓶内膨胀。-6-课题三 综合实验设计(选学 )ZHISHISHULI知识梳理ZHONGNANJUJIAO重难聚焦SUITANGLIANXI随堂演练DIANLITOUXI典例透析目标导航一二3.U形气压计 用玻璃管弯制成的U形管、T形管、软胶管、弹簧夹等连接成如 图所示装置,U形管中加入适量红色水溶液,即得简易U形气压计。将此装置用于以下实验: (1)溶解热效应、反应热效应实验。 实验时,先按图示将实验装置连接好。在U形管内加入少量品红 溶液(或红墨水)。打开T形管上的弹簧夹,使U形管内两边的液面处 于
5、同一水平面,再夹紧弹簧夹。然后将A逐滴滴入B中,观察现象。-7-课题三 综合实验设计(选学 )ZHISHISHULI知识梳理ZHONGNANJUJIAO重难聚焦SUITANGLIANXI随堂演练DIANLITOUXI典例透析目标导航一二用上图所示装置实施放热、吸热反应的方法及现象如下表所示:-8-课题三 综合实验设计(选学 )ZHISHISHULI知识梳理ZHONGNANJUJIAO重难聚焦SUITANGLIANXI随堂演练DIANLITOUXI典例透析目标导航一二-9-课题三 综合实验设计(选学 )ZHISHISHULI知识梳理ZHONGNANJUJIAO重难聚焦SUITANGLIANXI随
6、堂演练DIANLITOUXI典例透析目标导航一二(2)证明、测定空气中的氧气参与氧化还原反应实验。 将铁钉放在如下图所示的试剂瓶中,用饱和食盐水浸泡,过一段 时间观察,U形管中液面左高右低,说明发生的是吸氧腐蚀,相关的 电极反应式为负极:2Fe-4e- 2Fe2+;正极:O2+2H2O+4e- 4OH-。可见,此装置的应用可以归纳为两类:有气体量的变化(增加或减 少)的实验,如上述实验(2)(填序号,下同);有温度变化从而使气体体 积发生变化的实验,如上述实验(1)。-10-课题三 综合实验设计(选学 )ZHISHISHULI知识梳理ZHONGNANJUJIAO重难聚焦SUITANGLIANX
7、I随堂演练DIANLITOUXI典例透析目标导航一二一、化学实验设计的要求 设计一个实验应从以下几方面入手:根据实验目的,阐明实验原 理,选择合适的仪器和药品;根据实验的特点,设计实验装置,画出装 置图;根据实验的要求,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;实验结束后应写出完整的实验报告。在设计实验 时,应在各种所设计的方案中,通过对比和归纳,选择出具有安全性好、药品易得、操作简便、装置简单而现象明显的最佳方案。 一个实验目的的达到,往往有多个可以选择的方案,但我们总是 选择最优的实验方案。实验方案的选择要遵循以下原则:-11-课题三 综合实验设计(选学 )ZHISHISHU
8、LI知识梳理ZHONGNANJUJIAO重难聚焦SUITANGLIANXI随堂演练DIANLITOUXI典例透析目标导航一二1.科学性科学性是化学实验方案设计的首要原则。所谓科学性是指实验 原理、实验操作程序和方法必须正确。例如,鉴别Na2SO3和NaI,在 试剂的选择上就不宜选用硝酸等具有氧化性的酸,在操作程序的设 计上,应取少量固体先溶解,然后再取少量配成的溶液,接着再加入 试剂,而不能将样品全部溶解或在溶解后的全部溶液中加入试剂。 (1)实验原理的科学性。 例如检验SO2中是否含有CO2,如果把气体直接通入澄清的石灰 水中检验,由于SO2也会使澄清的石灰水变浑浊,因此无法判断气体 中是否
9、含有CO2。正确的实验方案图示为:-12-课题三 综合实验设计(选学 )ZHISHISHULI知识梳理ZHONGNANJUJIAO重难聚焦SUITANGLIANXI随堂演练DIANLITOUXI典例透析目标导航一二以上实验中,如果在品红溶液不褪色的情况下,澄清的石灰水变 浑浊,可以判断气体中含有CO2,否则没有CO2。-13-课题三 综合实验设计(选学 )ZHISHISHULI知识梳理ZHONGNANJUJIAO重难聚焦SUITANGLIANXI随堂演练DIANLITOUXI典例透析目标导航一二(2)操作程序和方法的科学性。 请看下列除杂方法: a.用点燃法除去CO2中混有的少量CO; b.用
10、加入乙醇、浓硫酸加热的方法除去乙酸乙酯中的少量乙酸。 如果单从化学原理方面去看,以上两个实验方案是没有问题的, 因此许多同学在实验设计上对于这种思路也是乐此不疲,其实这些 实验方案是根本无法实施的。方案a中,在大量CO2氛围下的少量 CO是不可能被点燃的;同时点燃必然还引入空气或O2等杂质;方案 b中,自然要引入乙醇和浓硫酸,同时由于反应可逆,此法也不可能除尽乙酸。-14-课题三 综合实验设计(选学 )ZHISHISHULI知识梳理ZHONGNANJUJIAO重难聚焦SUITANGLIANXI随堂演练DIANLITOUXI典例透析目标导航一二方案a正确的方法是:方案b正确的实验方法是用饱和Na
11、2CO3溶液洗涤后进行分液操作。 2.安全性实验设计时应尽量避免使用有毒药品和进行具有一定危险性的 实验操作。如果必须使用,应在所设计的化学实验方案中详细写明 注意事项,以防造成环境污染和人身伤害。-15-课题三 综合实验设计(选学 )ZHISHISHULI知识梳理ZHONGNANJUJIAO重难聚焦SUITANGLIANXI随堂演练DIANLITOUXI典例透析目标导航一二3.可行性 实验设计要符合实际,药品、仪器等应是中学实验室能提供的。 当然,实验是否可行,关键还是在于设计。 例如,乙烷气体中含有少量乙烯杂质,如何除去?有同学设计用加 入H2的方法让乙烯转化为乙烷,反应原理:但H2的量难
12、以控制,且所采用的催化剂条件在当前的中学化学实验室是难以达到的。因此我们通常采用比较简单的用溴水洗气、 浓硫酸干燥的方法。大多数气体中的杂质一般都是通过液体或固 体吸收来除去的。-16-课题三 综合实验设计(选学 )ZHISHISHULI知识梳理ZHONGNANJUJIAO重难聚焦SUITANGLIANXI随堂演练DIANLITOUXI典例透析目标导航一二4.简约性 实验设计应尽可能简单易行,应采用简单的实验装置、用较少的 实验步骤和实验药品,并能在较短的时间内完成实验。 对同一个化学实验,可以设计出多种实验方案,并对它们进行选 择。选择采用的实验设计方案,应具有效果明显、操作安全、装置简单、
13、用药少、步骤少、时间短等优点。 例如,欲鉴别0.5 molL-1的KCl溶液、(NH4)2SO4溶液、H2SO4溶 液、氨水四瓶无色溶液。尽管有多种实验方案,但用pH试纸鉴别无疑是最简单的。-17-课题三 综合实验设计(选学 )ZHISHISHULI知识梳理ZHONGNANJUJIAO重难聚焦SUITANGLIANXI随堂演练DIANLITOUXI典例透析目标导航一二二、具有特殊作用的实验改进装置 1.为使分液漏斗中的液体能顺利流出,可用橡皮管连接成连通装 置:-18-课题三 综合实验设计(选学 )ZHISHISHULI知识梳理ZHONGNANJUJIAO重难聚焦SUITANGLIANXI随堂
14、演练DIANLITOUXI典例透析目标导航一二2.为防止气体从长颈漏斗中逸出,可在发生装置中的漏斗末端套 一支小试管:-19-课题三 综合实验设计(选学 )ZHISHISHULI知识梳理ZHONGNANJUJIAO重难聚焦SUITANGLIANXI随堂演练DIANLITOUXI典例透析目标导航一二3.下图中的装置使用方便,可以随时使反应发生或停止: -20-课题三 综合实验设计(选学 )ZHISHISHULI知识梳理ZHONGNANJUJIAO重难聚焦SUITANGLIANXI随堂演练DIANLITOUXI典例透析目标导航一二4.下图装置可测量气体体积: -21-课题三 综合实验设计(选学 )
15、ZHISHISHULI知识梳理ZHONGNANJUJIAO重难聚焦SUITANGLIANXI随堂演练DIANLITOUXI典例透析目标导航知识点1知识点2知识点1 实验中的气压差 【例题1】 为探究CO2与NaOH确实发生了化学反应,某实验小组 的同学设计了下列4种实验装置,请回答下列问题:-22-课题三 综合实验设计(选学 )ZHISHISHULI知识梳理ZHONGNANJUJIAO重难聚焦SUITANGLIANXI随堂演练DIANLITOUXI典例透析目标导航知识点1知识点2(1)选择实验装置,简述出现的实验现象以及产生该实验现象的 原因: 。 (2)某同学质疑上述所有实验设计,该同学质疑
16、的依据是 。 (3)在原实验的基础上,请你设计实验证明CO2和NaOH肯定发 生了化学反应。 。 解析:本题考查了CO2的性质,CO2能与NaOH反应,且CO2能溶于 水。CO2与NaOH反应生成Na2CO3,可用CaCl2溶液检验生成物。 答案:(1)气球变大;CO2与NaOH反应,使锥形瓶内压强减小 (2)上述四种装置只能说明CO2减少(也可能是CO2溶解于水所致 ),并不能说明CO2一定与NaOH发生了反应 (3)取上述实验后的液体,滴加CaCl2溶液,若出现白色沉淀,说明原实验中生成了-23-课题三 综合实验设计(选学 )ZHISHISHULI知识梳理ZHONGNANJUJIAO重难聚焦SUITANGLIANXI随堂演练DIANLITOUXI典例透析目标导航知识点1知识点2点拨装置内温度升高、气体物质的量增多都会使气体压强增 大。-24-课题三 综合实验设计(选学 )ZHISHISHULI知识梳理ZHONGNANJUJIAO重难聚焦SUITANGLIANXI随堂演练DIANLITOUXI典例透析目标导航知识点1知识点2知识
