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1、-实验案的设计与评价一、实验案的设计（一）、一个相对完整的化学实验案一般应包括的容有：实验名称、实验目的、实验原理、实验用品和实验步骤、实验现象记录，及结果处理、问题和讨论等。（二）、实验案设计的基本要求1、科学性（1）、当制备具有还原性的物质时，不能用强氧化性酸，如：、制氢气不能用HNO3、浓H2SO4，宜用稀H2SO4等。另外，宜用粗锌（利用原电池原理加快反应速率），不宜用纯锌（反应速率慢）。、同理，制H2S、HBr、HI等气体时，皆不宜用浓H2SO4。前者宜用稀盐酸，后两者宜用浓磷酸。 FeS + 2HCl = FeCl2 + H2S H3PO4 + NaBr NaH2PO4 + HBr
2、（制HI用NaI）（2）、与反应进行、停滞有关的问题用CaCO3制CO2，不宜用H2SO4。生成的微溶物CaSO4会覆盖在CaCO3表面，阻止反应进一步进行。（3）、MnO2和浓盐酸在加热条件下反应，制备的Cl2中含HCl气体和水蒸气较多；若用KMnO4代替MnO2进行反应，由于反应不需加热，使制得的Cl2中含HCl气体和水蒸气极少。（4）、酸性废气可用碱灰或强碱溶液吸收，不用灰水，因为Ca（OH）2属于微溶物质，灰水中Ca（OH）2的含量少。（5）、检查多个连续装置的气密性，一般不用手悟法，因为手掌热量有限。（6）、用排水法测量气体体积时，一定要注意装置外压强应相同。（7）、实验室制备Al（
3、OH）3的反应原理有两个：由Al3+制Al（OH）3，需加氨水；由AlO2-制Al（OH）3，需通CO2气体。（8）、装置顺序中，应先除杂后干燥。如实验室制取Cl2的装置中，应先用饱和食盐水除去HCl气体，后用浓H2SO4吸收水蒸气。2、可行性（1）、在制备Fe（OH）2时，宜将NaOH溶液煮沸，以除去NaOH溶液中溶解的O2；其次在新制的FeSO4溶液中加一层苯，可以隔离空气中的O2，防止生成的Fe（OH）2被氧化。（2）、实验室一般不宜采用高压、低压和低温（低于0）等条件。（3）、在急用时：宜将浓氨水滴入碱灰中制取NH3，不宜用NH4Cl与Ca（OH）2反应制取NH3；又如，宜将浓HCl滴
4、入固体KMnO4中制备Cl2；还有将H2O2滴入MnO2中制O2，或将H2O滴入固体Na2O2中制备O2等。（4）、收集气体的法可因气体性质和所提供的装置而异。（5）、尾气处理时可采用多种防倒吸的装置。3、安全性实验设计应尽量避免使用有毒的药品和一些有危险性的实验操作，当必须使用时，应注意有毒药品的回收处理，要牢记操作中应注意的事项，以防造成环境污染和人身伤害。（1）、制备可燃性气体，在点燃前务必认真验纯，以防爆炸！（2）、易溶于水的气体，用溶液吸收时应使用防倒吸装置。（3）、对强氧化剂（如KClO3等）及它与强还原剂的混合物，千万不能随意研磨，以防止发生剧烈的氧化还原反应，引起人身伤害等事故
5、。（4）、有毒气体的制备或性质实验均应在通风橱或密闭系统中进行，尾气一般采用吸收或燃烧的处理法。（5）、混合或稀释时，应将密度大的液体缓慢加到密度小的液体中，以防液体飞溅。如浓硫酸的稀释等。（6）、用Cu制CuSO4，可先将Cu在空气中灼烧成CuO，再加稀硫酸，不宜用Cu和浓硫酸反应，以防产生有毒气体SO2。4、节约性：实验设计应尽可能简单易行，应采用装置简单、实验步骤少、所需药品少、并能在短时间完成的实验。（三）、制备实验案的设计制备实验案的设计，对巩固元素及其化合物知识和掌握各类物质之间的相互转化关系，全面训练实验技能，培养分析问题和解决问题的能力是有益的。制备实验案的设计，应遵循以下原则
6、：1、条件合适，操作便；2、原理正确，步骤简单；3、原料丰富，价格低廉；4、产物纯净，污染物少。即从多种路线中选出一种最佳的制备途径，合理地选择化学仪器与药品，设计合理的实验装置和实验操作步骤。（四）、性质实验案的设计1、探索性性质实验案的设计分析物质结构特点或从所属类型的典型代表物去推测该物质可能具有的一系列性质，而后据此分别设计出合理的实验案，去探索它所可能具有的性质。2、验证性性质实验案的设计对物质具备的性质去求证，关键是设计出简洁的实验案，操作简单，现象明显，安全可行。3、研究物质性质的基本法和程序研究物质性质的基本法：观察法、实验法、分类法、比较法等。研究物质性质的基本程序：观察外观
7、预测物质性质实验和观察解释及结论。4、性质实验案设计的一般思路、程序物质的结构或属性物质的性质验证或探索物质性质的实验案（五）、实验设计的注意事项1、药品和装置是部分或刚好给出还是有剩余若药品和装置只有部分给出，则应作必要的补充；若有剩余，则应进行筛选或淘汰。2、题目条件有无特殊要求如采用最简单或最合理的实验步骤，这些要求对我们考虑反应原理，选择药品和装置，确定操作步骤都作了限定，必须高度重视。3、实验过程中的隐蔽性操作*些必要的操作如干燥、除杂、冷凝、尾气处理等，这些都是实验中必不可少的，但容易被忽略。4、药品的规格有些题目要求指出药品的名称，要准确描述出来。如硫酸铜粉末、澄清灰水、酸性高锰
8、酸钾、浓硫酸、饱和NaHCO3溶液、NaOH溶液等。此外，还应注意*些仪器的规格。5、会画简单的实验装置图。（六）、设计案时思考实验顺序的选择1、思考问题的顺序（1）、围绕主要问题思考。如选择恰当的实验路线、法，所用药品、仪器简单，实验过程快速、安全，实验现象明显。（2）、思考有关物质的制备、净化、吸收、和存放等的问题如制取在空气中易水解的物质（如Al2S3、AlCl3、Mg3N2等）及易受潮的物质时，往往在装置末端接一个干燥装置，以防止空气中的水蒸气进入。（3）、思考实验的种类及如让合理地组装仪器，并将实验与课本实验比较、联系。如涉及气体的制取和处理，对这类实验的操作程序及装置的连接顺序大体
9、可概括为：发生除杂质干燥主体实验尾气处理。2、仪器连接的顺序（1）、所用仪器是否恰当，所给仪器是全用还是选用。（2）、仪器是否齐全。如制有毒气体及涉及有毒气体的实验是否有尾气的处理装置。（3）、安装顺序是否合理。如气体净化装置中不应干燥后又经水溶液洗气。（4）、仪器间连接顺序是否正确。如洗气时进气管长、出气管短”；干燥管除杂时大口进，小口出”等。3、实验操作的顺序（1）、连接仪器。（2）、检查气密性。在整套仪器连接完毕后，应先检查装置的气密性，检查气密性的法要依装置而定。（3）、装药品，进行实验操作。二、实验案的评价1、化学实验案的评价常常是根据化学原理和实验操作原理，通过比较分析和综合的法对
10、化学实验原理、试剂与仪器的选用、实验基本操作极其顺序、实验步骤等的优劣进行科学的论证和评判，并能在必要时提出合理的改进意见。如，排水法和排空气法是两种常用的收集气体的法，从收集到的气体的纯度和干燥性看，排水法的优点是比较纯净，缺点是不干燥；排空气法的优点是比较干燥，缺点是不纯净。2、实验评价试题的几种常见类型评价实验原理、评价实验法、评价药品、仪器、评价实验现象和结论。练习1、工业上常用铁质容器盛装冷浓酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，*学习小组进行了以下探究活动： 探究一 （1）、将已去除表面氧化物的铁钉（碳素钢）放入冷浓硫酸中，10分钟后移人硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变
11、化，其原因是。KS*5U.C*O%（2）、另取铁钉6.0g放入15.0ml浓硫酸中，加热，充分应后得到溶液*并收集到气体Y。、甲同学认为*中除Fe3+外还可能含有Fe2+。若要确认其中的Fe2+，应先用选填序号）。aKS溶液和氯水 b铁粉和KS溶液 c浓氨水 d酸性溶液、乙同学取336ml（标准状况）气体Y通入足量溴水中，发生反应：SO2 + Br2 + 2H2O = 2 HBr + H2SO4，然后加入足量BaCl2溶液，经适当操作后得干燥固体233g。由于此推知气体Y中SO2的体积分数为。 探究二 分析上述实验中SO2体积分数的结果，丙同学认为气体Y中还可能含量有H2和Q气体。为此设计了下
12、列探究实验状置（图中夹持仪器省略）。（3）、装置B中试剂的作用是。（4）、认为气体Y中还含有Q的理由是（用化学程式表示）。（5）、为确认Q的存在，需在装置中添加M于（选填序号）。 a A之前 bA-B间 cB-C间 dC-D间（6）、如果气体Y中含有H2，预计实验现象应是。（7）、若要测定限定体积气体Y中的H2含量（标准状况下约有28ml H2），除可用测量H2体积的法外，可否选用质量称量的法.做出判断并说明理由。2、已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜，用示意图中的装置可以实现该反应。回答下列问题：（1）、A中加入的物质是_，发生反应的化学程式是_ _；（2）、B中加入的物质是_，其
13、作用是_；（3）、实验时在C中观察到得现象是_ _，发生反应的化学程式是_ _；(4) 实验时在D中观察到得现象是_ _，D中收集到的物质是_，检验该物质的法和现象是_。足量NaOH溶液MgCO3Zn粉无水CaCl2Fe2O3澄清石灰水ABCDEF3、*研究小组利用装置探究温度对CO还原Fe2O3的影响 (固定装置略)（1）、MgCO3的分解产物为。（2）、装置C的作用是，处理尾气的法为。（3）、将研究小组分为两组，按题图装置进行对比实验，甲组用酒精灯、乙组用酒精喷灯对装置D加热，反应产物均为黑色粉末(纯净物)。两组分别用产物进行以下实验：步骤操作甲组现象乙组现象1取黑色粉末加入盐酸溶解，无气
14、泡溶解，有气泡2取步骤1中溶液，滴加K3Fe()6溶液蓝色沉淀蓝色沉淀3取步骤1中溶液，滴加KS溶液变红无现象4取步骤3溶液中滴加新制氯水红色褪去先变红，后褪色、乙组得到的黑色粉末是。、甲组步骤1中反应的离子程式为。、乙组步骤4中，溶液变红的原因为，溶液褪色可能的原因及其验证法为。、从实验安全考虑，题图装置可采取的改进措施是。4、现拟用下图所示装置（尾气处理部分略）来制取一氧化碳，并用以测定*铜粉样品（混有CuO粉末）中金属铜的含量。（1）、制备一氧化碳的化学程式是；（2）、试验中，观察到反应管中发生的现象时；尾气的主要成分是；（3）、反应完成后，正确的操作顺序为（填字母）a、关闭漏斗开关 b、熄灭酒精1 c、熄灭酒精灯2（4）、若试验中称取铜粉样品5.0 g，充分反应后，反应管中剩余固体的质量为4.8 g，则原样品中单质铜的质量分数为；（5）、从浓硫酸、浓硝酸、蒸馏水、双氧水中选用合适的试剂，设计一个
