專題十六 實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)（講解部分）

1、.專 題 十 六實(shí) 驗(yàn) 方 案 的 設(shè) 計(jì) 與 評(píng) 價(jià)y實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)知識(shí)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)總體思路明確實(shí)驗(yàn) 目的 弄清實(shí)驗(yàn) 原理 根據(jù)要求正確選擇 儀器設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)方案的原那么 理論上是否 科學(xué)合理，具有嚴(yán)密性 操作上是否 簡(jiǎn) 單 易 行 是實(shí)驗(yàn)方案的和 藥品 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 裝置 和 操作步驟 記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù) 分析得出 結(jié)論實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)否安全 經(jīng)濟(jì)上是否節(jié)約 藥品 降低 成本 提高 產(chǎn)品質(zhì)量 從環(huán)境角度考慮 是否會(huì)給環(huán)境造成 污染考點(diǎn)一 實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的根本原那么考點(diǎn)清單填化學(xué)式后續(xù)實(shí)驗(yàn) 驗(yàn) 證 氫 氧 化 鈉 的 存 在 請(qǐng) 你 簡(jiǎn) 述 實(shí) 驗(yàn) 步 驟 和產(chǎn)生的現(xiàn)象 科

2、學(xué)性 實(shí)驗(yàn)方法和操作過(guò)程必須科學(xué) 嚴(yán)謹(jǐn) 合理可行性 設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案 要 切 實(shí) 可 行 所 用 藥 品 儀 器 裝置平安可靠平安性 要盡量防止帶有危險(xiǎn)性 的 操 作 盡 量 避 免 與 有 毒物質(zhì)接觸 假設(shè)無(wú)法防止有毒物質(zhì) 那么應(yīng)采取平安措施 以防造成環(huán)境污染和人身傷害簡(jiǎn)約性 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)要求操作簡(jiǎn)便 裝置簡(jiǎn)單 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)探究活動(dòng)二 測(cè)定樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)取 樣品與足量的稀硫酸反應(yīng) 測(cè)量生成二氧化碳的體 積 從而計(jì)算出碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 實(shí)驗(yàn)裝置如圖 不考慮其他 因素的影響 裝置的氣密性良好象明顯 解題思路和方法明確目的和原理 明確實(shí)驗(yàn)的目的和原理 弄清題給 的新信息選擇儀器和藥品 選擇適宜的化

3、學(xué)儀器和藥品 設(shè)計(jì)裝置和步驟 設(shè) 計(jì) 出 合 理 的 實(shí) 驗(yàn) 裝 置 和 實(shí) 驗(yàn) 操作步驟記錄現(xiàn)象和 數(shù) 據(jù) 全 面 及 時(shí) 準(zhǔn) 確 地 記 錄 實(shí) 驗(yàn) 過(guò) 程 中的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)分析得出結(jié)論 根據(jù)觀察到的現(xiàn)象和記錄的數(shù)據(jù) 通 過(guò)分析 計(jì)算 推理等 得出正確的結(jié)論例 實(shí)驗(yàn)室處理一批過(guò)期的化學(xué)藥品 興趣小組同學(xué)決定 對(duì)一瓶已經(jīng)結(jié)塊的氫氧化鈉樣品展開探究 請(qǐng)你參與探究活動(dòng)一 證明變質(zhì)的樣品仍然有氫氧化鈉存在 資料摘要 碳酸鈉 的 水 溶 液 呈 堿 性 氯 化 鈉 氯 化 鈣 的 水 溶液呈中性 氫氧化鈉暴露在空氣中發(fā)生變質(zhì)反應(yīng) 的 化 學(xué) 方 程 式 為同學(xué)們按照如下所示的步驟進(jìn)展實(shí)驗(yàn)傾斜錐形瓶使樣

4、品與稀硫酸充 分 接 觸 寫 出 甲 裝 置 中 發(fā)生反響的一個(gè)化學(xué)方程 式 量氣管中水面上要加一層植物油 二氧化碳不溶于該油 層目的是 實(shí)驗(yàn)測(cè)得的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示根據(jù) 表 中 的 實(shí) 驗(yàn) 數(shù) 據(jù) 計(jì) 算 反 應(yīng) 生 成 的 二 氧 化 碳 體 積 為 在實(shí)驗(yàn)條 件 下 二 氧 化 碳 的 密 度 為 那么 生成二氧化碳的質(zhì)量為 通過(guò)計(jì)算 樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 解 析 氫 氧 化 鈉 易 與 空 氣 中 的 反 應(yīng) 生 成 反響的化學(xué)方程式為樣品中的 與 反響生成 沉 淀 過(guò) 濾 后 固體 中一定含有 參加過(guò)量氯化鈣的目的是除盡溶液中的步驟 中加入過(guò)量的氯化鈣溶液的目 的 是 固體必定含

5、有的 物 質(zhì) 是 用酚酞檢 驗(yàn) 的 存 在 具 體 操 作 為 取 少 量 溶 液 于試管中 滴 入 無(wú) 色 酚 酞 溶 液 溶 液 呈 紅 色 即 證 明 溶 液 中 有專題十六 實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià) 樣品中的 和 都能跟硫酸 發(fā) 生 反 應(yīng) 甲 裝置中發(fā) 生 反 應(yīng) 的 化 學(xué) 方 程 式 為量氣管中水面上要加一層植物油目的 是 防 止 二 氧 化 碳 溶于水造成實(shí)驗(yàn)誤差反響生成的 體積為 質(zhì) 量為設(shè)碳酸鈉的質(zhì)量為 考點(diǎn)二 實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)最正確方案的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)方案 科學(xué)合理原料 來(lái)源廣泛 價(jià)格低廉 種類和用量少實(shí)驗(yàn) 裝置簡(jiǎn)單 條件不高 步驟簡(jiǎn)單 操作簡(jiǎn)便 現(xiàn)象明顯 產(chǎn)物 容易提純 具有平安性

6、和環(huán)保性例 山東泰安， 分 某同學(xué)設(shè)計(jì)了以下四個(gè)實(shí) 驗(yàn)方案 理論上正確 操作上可行 經(jīng)濟(jì)上合理的是 稀鹽酸 溶液通電高溫 溶液碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 答案除盡溶液中的碳酸根離子 或其他合理答案取少量溶液 于試管中 參加無(wú)色酚酞溶液 溶液呈紅 色 或其他合理答案或防止二氧化碳溶于水造成實(shí)驗(yàn)誤差 溶液 解析 銅不與稀鹽酸反應(yīng) 故 錯(cuò)誤 水通電分解制取氧 氣的本錢較高 經(jīng)濟(jì)上不 合 理 故 錯(cuò) 誤 碳 酸 鈣 高 溫 下 分 解 生 成氧化鈣 氧化鈣與水反響可生成氫氧化鈣 氫氧化鈣與碳酸鈉 反響生成氫氧化鈉和碳酸鈣沉淀 該方案理論上正確 操作較為 簡(jiǎn)便 經(jīng)濟(jì)上也合理 故 正確 鈉不能與氫氧化鎂反響生成鎂

7、故 錯(cuò)誤 答案 易混易錯(cuò)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)不合理例 以下實(shí)驗(yàn)?zāi)艿竭_(dá)目的的是 解析 中木 炭 燃 燒 生 成 二 氧 化 碳 氣 體 瓶 內(nèi) 壓 強(qiáng) 變 化 不大 無(wú)法測(cè)定 中 銅 片 上 的 白 磷 燃 燒 水 中 的 白 磷 不 燃 燒 說(shuō)明燃燒需要氧氣 銅片上的白磷燃燒而紅磷不燃燒 說(shuō)明燃燒 需要溫度到達(dá)可 燃 物 的 著 火 點(diǎn) 故 該 項(xiàng) 正 確 中 鹽 酸 和 碳 酸 鈉反響有氣體生成 但反響沒有在密閉容器中進(jìn)行 故無(wú)法驗(yàn)證 質(zhì)量守恒 定 律 中 檢 驗(yàn) 銨 態(tài) 氮 肥 時(shí) 需 要 用 濕 潤(rùn) 的 紅 色 石 蕊 試紙 答案 錯(cuò)因透視 忽略試紙的顏色及試紙沒有潤(rùn)濕易錯(cuò)選 。方法 實(shí)驗(yàn)方案

8、的設(shè)計(jì) 組裝實(shí)驗(yàn)儀器根據(jù)題中給出的 一 些 實(shí) 驗(yàn) 儀 器 或 裝 置 從 中 選 取 一 部 分 儀 器或裝置組裝成可以完成某一實(shí)驗(yàn)或符合某種要求的裝置 一般分以下兩種情況儀器的組裝根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理選 擇 儀 器 和 試 劑 根 據(jù) 實(shí) 驗(yàn) 目 的 確 定 儀 器 組 裝順序 一般順序 氣體制取 除雜 干燥 主體實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物的驗(yàn)證與尾氣的處理其中尾氣的處理 一 般 采 用 溶 液 吸 收 將 氣 體 點(diǎn) 燃 或 用 氣 球 搜集的方法實(shí)驗(yàn)儀器連接一般遵循自下而上 自左而右的原那么 接口的連接對(duì)于吸收裝置 假設(shè)為洗氣瓶 那么 長(zhǎng) 進(jìn) 短 出 假設(shè)用盛有堿 石灰的枯燥管吸收水分和 那么應(yīng) 大 進(jìn)

9、小 出 假設(shè)用排水法 測(cè)量氣體的體積 那么 應(yīng) 短 進(jìn) 長(zhǎng) 出 排 出 水 的 體 積 即 為 測(cè) 量 的氣體的體積 開放性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與完善開放性實(shí)驗(yàn)在物質(zhì)的制備 檢驗(yàn) 分離 除雜中出現(xiàn)較多 它能 夠全面 綜合地考察學(xué)生的化學(xué)知識(shí) 實(shí)驗(yàn)技能 邏輯思維才能和書 面表達(dá)能力 在進(jìn)展實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)要特別注意以下幾個(gè)問題水的處理作為雜質(zhì)而除去 要先除去其他雜質(zhì) 后干燥 作為產(chǎn)物檢驗(yàn) 先檢驗(yàn)水 再檢驗(yàn)其他產(chǎn)物 水的定量測(cè)量 前后都要排除外來(lái)水的干擾防止意外事故發(fā)生點(diǎn)燃可燃性氣體 如 或用 還原 加熱之前 要檢驗(yàn)氣體的純度 以防發(fā)生爆炸事故 進(jìn)展有毒氣體 如 的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)時(shí) 應(yīng)在通風(fēng)櫥中進(jìn)行 并要注 意 尾 氣

10、 的 處 理 點(diǎn) 燃 或 用 氣 球 收 集 等 用堿液吸收加熱法制取并用排水法搜集氣體 要注意熄滅酒精燈與從 水槽中取出導(dǎo)管的先后順序 以免水倒吸 儀器炸裂 控制變量法的應(yīng)用物質(zhì)變化往往受 到 多 個(gè) 因 素 的 影 響 在 研 究 化 學(xué) 反 應(yīng) 與 外 界因素之間的關(guān)系 時(shí) 對(duì) 影 響 物 質(zhì) 變 化 規(guī) 律 的 因 素 加 以 人 為 控 制 使其他因素不變 集中研究其中一個(gè)因素的變化所產(chǎn)生的影 響 以利于在研究 過(guò) 程 中 迅 速 尋 找 到 物 質(zhì) 變 化 的 規(guī) 律 如 課 本 上燃燒條 件 的 探 究 和 鐵 的 生 銹 條 件 的 探 究 都 利 用 了 控 制 變 量法例 江西南昌， 分 以下實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)中 沒 有正確表達(dá)比照這種科學(xué)思想的是比 較 二