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1、实验实验方案方案设计设计与与评评价价学习目的：学习目的：1 1、经过分析实验景象和结论能否正确、经过分析实验景象和结论能否正确、实验方案能否合理实验方案能否合理 ，培育本人分析评，培育本人分析评价才干和实际才干。价才干和实际才干。2 2、根据实验要求和条件，设计物质制、根据实验要求和条件，设计物质制备、性质、检验等方面的实验，培育本备、性质、检验等方面的实验，培育本人综合实验才干和用化学知识处理实践人综合实验才干和用化学知识处理实践问题的才干。问题的才干。必需掌握的背景知识必需掌握的背景知识1、离子的检验、离子的检验H+，OH-，CO32-，NH4+等等2、物质的检验、物质的检验H2O，CO2
2、，O2，CO，葡萄糖，葡萄糖，淀粉等淀粉等3、物质的提纯真化方法除杂、物质的提纯真化方法除杂4、气体制备方法制取安装和搜集安装的选择、气体制备方法制取安装和搜集安装的选择5、实验误差缘由分析、实验误差缘由分析实验设计的原那么：实验设计的原那么：1、科学性、科学性原理正确、目的明确原理正确、目的明确2、可操作性、可操作性器材器材选取、操作取、操作实施有施有可操作可操作4、平安性、平安性药品平安无毒，防止爆炸，品平安无毒，防止爆炸，污染染环境境3、简约性性原料原料获得方便、低廉，得方便、低廉，实验安装安装简单，步，步骤简单合理合理实验方案评价原那么：实验方案评价原那么：1、实际正确、实际正确2、操
3、作可行、操作可行4、推理严密、推理严密3、经济合理、经济合理5、维护环境、维护环境例题例题1： 某同窗用以下图所示安装来制取并搜集氢气，某同窗用以下图所示安装来制取并搜集氢气，他以为哪一个更合理？为什么？他以为哪一个更合理？为什么？ 一.简单实验探求方案设计与评价 实验时又又该如何操作如何操作?例题例题2：某学生用以下图安装制取氢气，那么某学生用以下图安装制取氢气，那么:产生的生的氢气中能气中能够混有什么混有什么杂质？怎怎样证明存在明存在这些些杂质呢？呢？证明明H2中混有中混有H2O气、气、HCl例题例题3： 小玲猜测一瓶久置于空气中的氢氧化钠溶液中含有小玲猜测一瓶久置于空气中的氢氧化钠溶液中
4、含有碳酸钠碳酸钠 ,他用以下物质进展实验他用以下物质进展实验 对此猜测不能提供对此猜测不能提供有力证据的是有力证据的是( ) A.滴加廓清石灰水滴加廓清石灰水 B.滴加稀盐酸滴加稀盐酸C.滴加氯化钡溶液滴加氯化钡溶液 D.滴加酚酞试液滴加酚酞试液评析析: A不不选,能否生成能否生成CaCO3可可证明明B不不选,能否生成气体可能否生成气体可证明明C不不选,能否生成能否生成BaCO3可可证明明选D,NaOH,Na2CO3水溶液都是碱性水溶液都是碱性,加酚加酚酞没效果没效果 D例题例题4：图图9是某兴趣小组设计的四个实验安装是某兴趣小组设计的四个实验安装,其中实验合理且其中实验合理且可以胜利的是可以
5、胜利的是( )CA稀释浓硫酸稀释浓硫酸B探探求求熄熄灭灭的的三三个个条件条件C测测定定空空气气中中氧氧气气的含量的含量D验验证证质质量量守守恒恒定定律律图9稳定练习稳定练习:1实验室里区分以下物质的两种实验设计方案都合理的是实验室里区分以下物质的两种实验设计方案都合理的是 A AB BC CD D区分的物区分的物质生生铁和和钢聚乙聚乙烯和聚和聚氯乙乙烯碳酸碳酸钠和硫酸和硫酸铵酒精和白醋酒精和白醋方案一方案一取取样，分，分别加入加入硫酸硫酸铜溶液溶液观察察颜色色取取样，溶解，再分，溶解，再分别滴加无色酚滴加无色酚酞溶溶液液取取样，分，分别品品尝味道味道方案二方案二分分别用磁用磁铁吸引吸引取取样，
6、分，分别点点燃，燃，闻燃燃烧时产生的气生的气味味取取样，分，分别加入加入氢氧氧化化钠溶液，微溶液，微热，将湿将湿润的的红色石色石蕊蕊试纸放在容器放在容器口口取取样，分，分别点燃点燃C2某同窗想用实验证明某同窗想用实验证明FeCl3溶液显黄色不是盐酸根呵斥的，以下实验无意溶液显黄色不是盐酸根呵斥的，以下实验无意义的是义的是 A察看察看KCl溶液没有颜色溶液没有颜色 B向向FeCl3溶液中滴加适量氢氧化钠溶液，振荡后静置，溶液黄色消逝溶液中滴加适量氢氧化钠溶液，振荡后静置，溶液黄色消逝 CFeCl3溶液中滴加适量无色硝酸银溶液，振荡后静置，溶液黄色未消逝溶液中滴加适量无色硝酸银溶液，振荡后静置，溶
7、液黄色未消逝 D加水稀释后加水稀释后FeCl3溶液黄色变浅溶液黄色变浅3以下安装能到达以下安装能到达对应实验目的的是目的的是 DC4. 除去以下物除去以下物质中所含少量中所含少量杂质的方法正确的的方法正确的选项是是 物物 质杂 质除除杂试剂提提 纯 方方 法法ACO2COO2点燃点燃BKClMnO2水水溶解、溶解、过滤、蒸、蒸发CH2ONaNO2活性炭活性炭吸附、吸附、过滤DNa2CO3Na2SO4BaCl2溶解、溶解、过滤、洗、洗涤 B例题例题1二、较复杂实验探求方案的设计与评价 小明同窗在食品包装袋内，小明同窗在食品包装袋内，发现有一个小有一个小纸袋，上面写着袋，上面写着“生生石灰枯燥石灰
8、枯燥剂，请勿食用。他随手将小勿食用。他随手将小纸袋拿出来放在桌面上，袋拿出来放在桌面上，经过一段一段较长时间后后发现纸袋内的白色袋内的白色颗粒粘在一同成粒粘在一同成为块状状固体固体M。请他与他一同他与他一同对块状固体状固体M进展探求。展探求。【探求【探求义务】1探求固体探求固体M能否失效；能否失效；2探求固体探求固体M中能否含有中能否含有氢氧化氧化钙。【探求方案】【探求方案】【反思拓展】【反思拓展】1他以他以为“探求二能否探求二能否严密密 ，其，其缘由是由是 ；2他以他以为固体固体M中除含有中除含有氢氧化氧化钙外，外，还能能够含有含有 ，请他他设计实验能否含能否含有有该物物质 。问题与猜想与猜
9、想实验步步骤实验现象象实验结论探究一：固体探究一：固体M是否失效是否失效取适量固体取适量固体M，加，加入盛有水的入盛有水的烧杯中，用温度杯中，用温度计测量加入前量加入前后的温度后的温度温度没有明温度没有明显变化化 探究二：固体探究二：固体M中是否含中是否含有有氢氧化氧化钙将上述将上述烧杯内的液杯内的液体充分体充分搅拌、拌、静置，取上静置，取上层清液，加入无清液，加入无色酚色酚酞试液液 有有氢氧化氧化钙 工业上制得的纯碱中常含有少量的氯化钠。某校化学兴趣小组想经过探求，设计一个较为完善的实验来准确测定工业纯碱中Na2CO3的质量分数。有的同窗提出以下方法：1甲组同窗用沉淀分析法：先称取一定量的样
10、品，溶解后参与足量的 溶液，然后 填一操作称号，将得到的沉淀洗涤枯燥并称量，最后根据沉淀的质量求出Na2CO3的质量分数。例题例题22 2乙组同窗用气体分析法：把一定量的混合乙组同窗用气体分析法：把一定量的混合物与适宜的酸如物与适宜的酸如 反响后，经过测反响后，经过测得的得的CO2CO2的质量来求出的质量来求出Na2CO3Na2CO3的质量分数的质量分数 。 怎怎样来来测定气体的定气体的质量呢？量呢？气体分析法一：气体分析法一：有人用以下图安装测定有人用以下图安装测定CO2的体积，然后根据其的体积，然后根据其密度算出质量。密度算出质量。 用上述安装用上述安装测定的定的CO2CO2气体体气体体积
11、能否准确？能否准确？为什么？什么？ 他他以以为可以怎可以怎样改良？改良？改良后改良后还有有问题吗？气体分析法二：气体分析法二： 有人用右图安装测定CO2的质量碱石灰是NaOH和CaO的混合物，他以为这个实验安装主要存在哪些缺陷？ 这些存在缺陷对实验结果有何影响？ 产生的生的CO2气体中气体中会会带来来H2O(气气)空气中的CO2、H2O(气)也会被碱石灰吸收分析分析:存在存在问题( (缺陷缺陷) )对实验的影响的影响偏大偏大偏大偏大反响反响终了后，安装了后，安装中会残留有中会残留有CO2偏小偏小他他预备对该安装的怎安装的怎样改良？改良？改良方案改良方案1改良方案改良方案2改良方案改良方案3 1
12、、牙膏是日常生活中的必需品，它通常由磨擦剂、发泡剂、粘合剂等组、牙膏是日常生活中的必需品，它通常由磨擦剂、发泡剂、粘合剂等组成。磨擦剂是牙膏的主要成分，约占牙膏质量的一半以上。为了测定一成。磨擦剂是牙膏的主要成分，约占牙膏质量的一半以上。为了测定一种以碳酸钙为磨擦剂的牙膏中碳酸钙的含量，同窗们根据碳酸钙的性质种以碳酸钙为磨擦剂的牙膏中碳酸钙的含量，同窗们根据碳酸钙的性质设计了以下三种不同的方案除碳酸钙外，这种牙膏中的其它物质不与设计了以下三种不同的方案除碳酸钙外，这种牙膏中的其它物质不与盐酸反响生成气体，且均溶于水盐酸反响生成气体，且均溶于水方案一：将一定量的牙膏放入水中充分搅拌，然后进展方案
13、一：将一定量的牙膏放入水中充分搅拌，然后进展 X 、洗涤、枯、洗涤、枯燥等操作，称量出不溶物的质量，再计算出碳酸钙的质量分数。燥等操作，称量出不溶物的质量，再计算出碳酸钙的质量分数。方案二：将一定量的牙膏与过量的盐酸反响，用图方案二：将一定量的牙膏与过量的盐酸反响，用图1所示安装所示安装(安装的气密安装的气密性良好性良好)，丈量二氧化碳气体的体积锥形瓶中液面高度忽略不计，丈量二氧化碳气体的体积锥形瓶中液面高度忽略不计，利用该反响条件下二氧化碳的密度，计算二氧化碳的质量，然后根据化利用该反响条件下二氧化碳的密度，计算二氧化碳的质量，然后根据化学方程式求出碳酸钙的质量，再计算出碳酸钙的质量分数。学
14、方程式求出碳酸钙的质量，再计算出碳酸钙的质量分数。方案三：用图方案三：用图2所示安装，将一定量的牙膏与过量的盐酸反响，丈量相关所示安装，将一定量的牙膏与过量的盐酸反响，丈量相关数据，推算出二氧化碳气体的质量，然后根据化学方程式求出碳酸钙的数据，推算出二氧化碳气体的质量，然后根据化学方程式求出碳酸钙的质量，再计算出碳酸钙的质量分数。质量，再计算出碳酸钙的质量分数。稳定练习稳定练习: :牙膏 水水盐酸盐酸教师针对三种方案提供了所需的仪器用品，同窗们进展分组教师针对三种方案提供了所需的仪器用品，同窗们进展分组实验。实验中，同窗们操作规范、计算无误。实验。实验中，同窗们操作规范、计算无误。按照要求回答
15、以下问题：按照要求回答以下问题：1方案一中操作方案一中操作X是是_，按照方案一进展同，按照方案一进展同窗在规定时间未来得及完成实验，请写出能够缘由：窗在规定时间未来得及完成实验，请写出能够缘由： _、_任写两点。任写两点。2碳酸钙和盐酸反响的化学方程式是碳酸钙和盐酸反响的化学方程式是 。方案二中丈量结果偏低，写出一条能够的缘由：。方案二中丈量结果偏低，写出一条能够的缘由：_，他的改良方案是：，他的改良方案是：_。3方案三中丈量结果偏高，缘由能够是：方案三中丈量结果偏高，缘由能够是：_。2、请他参与以下探求：、请他参与以下探求：【问题情景】某化学实验小组同窗将铁粉投入硫酸铜溶液中，发现生成红色固
16、【问题情景】某化学实验小组同窗将铁粉投入硫酸铜溶液中，发现生成红色固体物质的同时有较多的气泡放出。这一景象激发起同窗们的探求愿望，生体物质的同时有较多的气泡放出。这一景象激发起同窗们的探求愿望，生成的是什么气体？成的是什么气体？【提出猜测】从物质组成元素的角度，放出的气体能够是【提出猜测】从物质组成元素的角度，放出的气体能够是SO2、O2、H2。【查阅资料】【查阅资料】SO2易溶于水，它能与易溶于水，它能与NaOH反响，生成反响，生成Na2SO3。【方案设计】根据上述猜测，实验小组同窗分别设计了如下方案：【方案设计】根据上述猜测，实验小组同窗分别设计了如下方案： 1甲同窗以为是甲同窗以为是O2
17、，那么检验方法是，那么检验方法是_。 2乙同窗以为是乙同窗以为是SO2，那么只需将放出的气体通入盛有，那么只需将放出的气体通入盛有NaOH溶液的洗溶液的洗气瓶中，称量通气前后洗气瓶的质量。写出气瓶中，称量通气前后洗气瓶的质量。写出SO2与与NaOH反响的化学方程式反响的化学方程式_。NaOH溶液溶液浓浓H2SO4外表含外表含CuO的铜网的铜网ABa3实验小组同窗协作设计了如下组合实验方案，排除和验证猜测的气体。实验小组同窗协作设计了如下组合实验方案，排除和验证猜测的气体。假设放出的是假设放出的是O2和和H2，他以为方案中的平安隐患是，他以为方案中的平安隐患是 。丙同窗以为：为确保平安，实验前应
18、先搜集一试管气体，用拇指丙同窗以为：为确保平安，实验前应先搜集一试管气体，用拇指 ，假设不发出，假设不发出_，方可采用上面的安装进展实验。，方可采用上面的安装进展实验。【实验探求】经丙同窗确认平安后，小组同窗首先对安装【实验探求】经丙同窗确认平安后，小组同窗首先对安装A进展称量，再进展称量，再将搜集到的气体从将搜集到的气体从a通入，过一会儿点燃通入，过一会儿点燃B处酒精灯；一段时间后，发处酒精灯；一段时间后，发现外表含现外表含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色；停顿通气，再次称量安的铜网由黑色变为光亮的红色；停顿通气，再次称量安装装A，发现质量无增减。，发现质量无增减。结论：铁粉与硫酸铜溶液反响
19、时，产生的气体是结论：铁粉与硫酸铜溶液反响时，产生的气体是_。 【思想拓展】【思想拓展】1由上述实验可以推出，硫酸铜溶液中能够含有由上述实验可以推出，硫酸铜溶液中能够含有_物质。物质。2不经过称量，如何判别不经过称量，如何判别SO2与与NaOH溶液发生了反响呢？有一同窗设计了右图所溶液发生了反响呢？有一同窗设计了右图所示的安装进展实验，发现试管内液面上示的安装进展实验，发现试管内液面上升，就得出升，就得出SO2与与NaOH溶溶 液发生反响液发生反响的结论。其他同窗以为这一方案不严谨，的结论。其他同窗以为这一方案不严谨，理由是理由是_。要得到科学严谨的结论，仍利用该安装，补做的实验是要得到科学严谨的结论，仍利用该安装，补做的实验是_ _。SO2NaOH溶溶 液液总结归纳总结归纳 要使实验设计获得胜利，必需强化实验的： 目的性 、科学性 可行性 、简捷性 直观性 、平安性 经济性 、环保性
