化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的基本要求

1、化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的基本要求適用學(xué)科高中化學(xué)適用年級(jí)高三年級(jí)適用區(qū)域滬教版適用地區(qū)課時(shí)時(shí)長（分鐘） 60知識(shí)點(diǎn)化學(xué)方案設(shè)計(jì)的基本要求學(xué)習(xí)目標(biāo) 通過前面三節(jié)對(duì)各種化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的練習(xí)，初步了解和熟悉化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的基本方法和基本要求。學(xué)習(xí)重點(diǎn)化學(xué)方案的設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)難點(diǎn)1、對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)基本要求的總結(jié)。學(xué)習(xí)過程1、 化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)1、化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)一般包括：1、 實(shí)驗(yàn)名稱2、 實(shí)驗(yàn)?zāi)傅模?、 實(shí)驗(yàn)原理4、 實(shí)驗(yàn)用品（儀器藥瓶及規(guī)格）5、 實(shí)驗(yàn)步驟及相關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置6、 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察與數(shù)據(jù)的記錄方法7、 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析及數(shù)據(jù)的處理方法8、 實(shí)驗(yàn)結(jié)論9、 問題與討論2、 設(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案應(yīng)遵循的

2、規(guī)則 1、科學(xué)性實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)操作程序和方法要正確 2、安全性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡可能的避免使用有毒藥品和進(jìn)行具有一定危險(xiǎn)性的實(shí)驗(yàn)操作。如果必須使用有毒的藥品，應(yīng)在所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案中詳細(xì)寫明注意事項(xiàng)，以防造成環(huán)境污染和人生傷害。 3、可行性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)切實(shí)可行，所選用的化學(xué)藥品、儀器、設(shè)備和方法等在現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件下能夠得到滿足。 4、簡(jiǎn)約性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要盡可能簡(jiǎn)單易行，應(yīng)選用簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)裝置，用較少的實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)藥品，并能在許可的時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)。3、 控制實(shí)驗(yàn)變量 在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，經(jīng)常需要控制變量，即在實(shí)驗(yàn)過程中，只改變某一個(gè)實(shí)驗(yàn)變量而控制其它變量不變，從而獲得該變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。4、 應(yīng)用對(duì)照實(shí)驗(yàn) 在不

3、同的化學(xué)實(shí)驗(yàn)條件下，有時(shí)觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯，這時(shí)候往往需要通過對(duì)照實(shí)驗(yàn)的方法進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)不同實(shí)驗(yàn)條件下出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的差異。二、例題精析【例題1】1下列是某化學(xué)興趣小組對(duì)該次活動(dòng)設(shè)計(jì)的4個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，其中方案一、方案二都合理的是（）A實(shí)驗(yàn)?zāi)康模鹤C明草木灰溶液呈堿性方案一：滴加幾滴石蕊溶液觀察是否變紅方案二：用pH試紙檢驗(yàn)溶液的pHB實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簷z驗(yàn)雞蛋殼里含碳酸根離子方案一：加氯化鋇溶液方案二：加鹽酸C實(shí)驗(yàn)?zāi)康模撼ヒ谎趸贾械亩趸挤桨敢唬和ㄈ霘溲趸c溶液方案二：通過灼熱的氧化銅D實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簷z驗(yàn)長期露置的氫氧化鈉溶液是否變質(zhì)方案一：加稀鹽酸方案二：加澄清石灰水【答案】 D &#

4、160; 【解析】A、堿性溶液不能使石蕊變紅，PH大于7，故方案一錯(cuò)誤，二正確，故此選項(xiàng)錯(cuò)誤B、加入氯化鋇溶液，生成白色沉淀時(shí)不一定證明溶液中含有碳酸根離子，因?yàn)槿芤褐腥绻嬖阢y離子時(shí)也會(huì)生成氯化銀的白色沉淀；故此選項(xiàng)錯(cuò)誤C、除去一氧化碳中的二氧化碳，要依據(jù)兩者的性質(zhì)且注意不要除掉一氧化碳方案一通入氫氧化鈉溶液能將二氧化碳除掉，故正確；方案二通過灼熱的氧化銅時(shí)會(huì)除掉氣體中的一氧化碳，故錯(cuò)誤D、檢驗(yàn)長期露置的氫氧化鈉溶液是否變質(zhì)，主要是檢驗(yàn)是否含有碳酸鈉，也就是檢驗(yàn)碳酸根的存在，由于碳酸根加入鹽酸會(huì)產(chǎn)生氣泡，加入石灰水會(huì)生成沉淀，故兩種方式均可行，故此選項(xiàng)正確故選D?！纠}2】設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案是科學(xué)

5、探究的重要環(huán)節(jié)以下化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵ǎ〢用銅和稀硫酸反應(yīng)制取硫酸銅溶液B用石灰石除去氯化鈣溶液中混有的鹽酸C用氫氧化鈉溶液除去二氧化碳中混有的氯化氫氣體D用酚酞試液檢驗(yàn)暴露在空氣中的NaOH固體是否變質(zhì)【答案】B【解析】A、銅的金屬活動(dòng)性在氫后，所以不能與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅；B、石灰石能夠和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣水和二氧化碳（過量的碳酸鈣不會(huì)溶解），石灰石與氯化鈣不反應(yīng)，所以該除雜不會(huì)引入新的雜質(zhì)且能使原物質(zhì)增加，故可行；C、由于氫氧化鈉既能夠和氯化氫反應(yīng)又能夠和二氧化碳反應(yīng)，所以不能用氫氧化鈉溶液除去二氧化碳中混有的氯化氫氣體；D、暴露在空氣中的NaOH固體是否變質(zhì)會(huì)生成碳酸鈉

6、，而碳酸鈉的溶液也顯堿性，所以不能用酚酞試液檢驗(yàn)暴露在空氣中的NaOH固體是否變質(zhì)；故選B【例題3】設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案是科學(xué)探究的重要環(huán)節(jié)以下化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵ǎ〢廚房中用食醋鑒別純堿與食鹽B用AgNO3溶液驗(yàn)證H2中混入的少量的HCl雜質(zhì)C用適量的NaOH溶液除去CO2氣體中的HClD用過量的鐵粉除掉FeSO4溶液中的CuSO4【答案】C【解析】A、食醋中含有醋酸，而醋酸能與碳酸鈉反應(yīng)生成二氧化碳與食鹽中的氯化鈉不反應(yīng)，所以食醋可以鑒別純堿與食鹽；B、由于硝酸銀溶液能與氯化氫反應(yīng)生成氯化銀白色沉淀而與氫氣不會(huì)反應(yīng)，所以能用AgNO3溶液能夠驗(yàn)證H2中混入的少量的HCl雜質(zhì)；C、由

7、于氫氧化鈉既能與二氧化碳反應(yīng)，又能與氯化氫反應(yīng)，所以不能NaOH溶液除去CO2氣體中的HCl；D、依據(jù)金屬與鹽溶液反應(yīng)的規(guī)律：活動(dòng)性強(qiáng)的金屬能夠把活動(dòng)性弱的金屬從其鹽溶液中置換出來；可知鐵能夠置換出硫酸銅中的銅，所以可以用過量的鐵粉除掉FeSO4溶液中的CuSO4；故選C三、課堂運(yùn)用【基礎(chǔ)】1、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案是科學(xué)探究的重要環(huán)節(jié)，以下化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵ǎ〢廚房中用食醋鑒別純堿和食鹽B用稀硫酸除去銅粉中混有的少量鐵粉C用稀鹽酸檢驗(yàn)暴露在空氣中的NaOH固體是否變質(zhì)D用AgNO3溶液鑒別實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的剩余廢液中是否存在過量的鹽酸【答案】D【解析】A、純堿是碳酸鈉的俗稱，食鹽是

8、氯化鈉的俗稱，碳酸鈉能與食醋反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，而氯化鈉不能，故能鑒別，故選項(xiàng)能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康腂、鐵粉能與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，銅不與稀硫酸反應(yīng)，能除去雜質(zhì)且沒有引入新的雜質(zhì)，符合除雜原則，故選項(xiàng)能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康腃、氫氧化鈉固體在空氣中能吸收空氣中的二氧化碳變質(zhì)生成碳酸鈉，檢驗(yàn)碳酸鈉的存在常向樣品中加鹽酸，若有氣泡產(chǎn)生，說明氫氧化鈉固體已變質(zhì)，故選項(xiàng)能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康腄、實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的剩余廢液中含有氯化鈣，可能含有鹽酸，無論是否存在鹽酸，滴加AgNO3溶液都會(huì)產(chǎn)生氯化銀白色沉淀，故選項(xiàng)不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康墓蔬xD【基礎(chǔ)】2、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案是科學(xué)探究的重要環(huán)節(jié)，以下化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

9、是（）A用小木條鑒別濃硫酸和稀硫酸B用水區(qū)分固體硝酸銨和氯化鈉C用酚酞試劑證明檸檬酸呈酸性D用灼熱的氧化銅除CO2中少量的CO【答案】C【解析】A、木條屬于有機(jī)物，含有C、H、O元素，濃硫酸具有脫水性，能使木條中的H和O以水的形式脫水而變黑；而稀硫酸不能，故A能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?；B、硝酸銨溶于水吸熱，溶于水溫度降低，而氯化鈉溶于水溫度變化不明顯，所以可用水區(qū)分固體硝酸銨和氯化鈉，故B能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模籆、酸性溶液不能使酚酞試劑變色，所以不能用酚酞試劑證明檸檬酸呈酸性，故C不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模籇、一氧化碳和氧化銅反應(yīng)生成銅和二氧化碳，所以可用灼熱的氧化銅除CO2中少量的CO，故D能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康墓蔬x：C【

10、鞏固】1、以下是某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案，其中既能達(dá)到預(yù)期目的，又可行的是（）A用灼熱的銅除去氮?dú)庵谢煊械难鯕釨除去二氧化碳中的氯化氫：將混合氣體通過盛有裝有氫氧化鈉溶液的廣口瓶中C除去鋁粉中混有的少量鐵粉：向混合粉末中加入足量的稀鹽酸、過濾、洗滌、烘干D鑒別H2、CH4、CO三種氣體：分別將燃著的木條伸入集氣瓶?jī)?nèi)，觀察現(xiàn)象【答案】A【解析】A、氧氣通過灼熱的銅時(shí)可與銅發(fā)生反應(yīng)生成氧化銅，而氮?dú)獠慌c銅反應(yīng)，能除去雜質(zhì)且沒有引入新的雜質(zhì)，故該方案既能達(dá)到預(yù)期目的又可行B、CO2和HCl氣體均能與NaOH溶液反應(yīng)，不但能把雜質(zhì)除去，也會(huì)把原物質(zhì)除去，不符合除雜原則，故該方案既能達(dá)不到預(yù)期目的又

11、不可行C、鋁粉、鐵粉均能與稀鹽酸反應(yīng)，不但能把雜質(zhì)除去，也會(huì)把原物質(zhì)除去，不符合除雜原則，故該方案既能達(dá)不到預(yù)期目的又不可行D、H2、CH4、CO三種氣體都具有可燃性，氫氣燃燒產(chǎn)生淡藍(lán)色的火焰，一氧化碳和甲烷燃燒都是藍(lán)色火焰，因此用點(diǎn)燃的方法無法鑒別，故該方案既能達(dá)不到預(yù)期目的又不可行故選A【拔高】1、某工廠現(xiàn)有含少量鐵屑的銅屑廢料小軍欲從中回收銅，他依據(jù)“綠色化學(xué)”的思想設(shè)計(jì)了兩種方案：實(shí)驗(yàn)操作步驟方案評(píng)價(jià)方案（物理方法）銅和鐵分別得到回收方案（化學(xué)方法）體現(xiàn)綠色化學(xué)的思想有：銅得到了回收，【答案】將磁鐵接觸鐵屑和銅屑混合物；充分利用了資源，廢物得到利用，減少了對(duì)環(huán)境的污染【解析】：鐵屑能被

12、磁鐵吸引而銅屑不能，所以物理方法將磁鐵接觸鐵屑和銅屑混合物；鐵和銅的活動(dòng)性不同，選擇一種物質(zhì)與鐵反應(yīng)，與銅不反應(yīng)，從而把鐵除掉，先加入足量的含有硫酸的廢液，鐵和硫酸反應(yīng)而銅不反應(yīng)，然后進(jìn)行過濾操作體現(xiàn)綠色化學(xué)的思想有：銅得到了回收，充分利用了資源，廢物得到利用，減少了對(duì)環(huán)境的污染故答案為： 實(shí)驗(yàn)操作步驟方案評(píng)價(jià)方案（物理方法）將磁鐵接觸鐵屑和銅屑混合物銅和鐵分別得到回收方案（化學(xué)方法）含有硫酸的廢液；過濾體現(xiàn)綠色化學(xué)的思想有：銅得到了回收，充分利用了資源，廢物得到利用，減少了對(duì)環(huán)境的污染課程小結(jié)1、本節(jié)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)出發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力；讓學(xué)生感受化學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力的重要性。2化學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)性的學(xué)

13、科，在實(shí)驗(yàn)過程中培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力極為重要，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)去證明理論的正確性。3實(shí)驗(yàn)過程中要注重實(shí)驗(yàn)室的安全，保持實(shí)驗(yàn)室干凈。4、可以自己獨(dú)立的完成化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)。課后作業(yè)【基礎(chǔ)】1、某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)四種實(shí)驗(yàn)方案來證明炭粉中是否含有氧化銅其中可行的是（）A取樣品高溫加熱，觀察是否有紅色物質(zhì)生成B在樣品中加稀硫酸，充分反應(yīng)后，觀察是否有固體剩余C在空氣中充分加熱樣品，恢復(fù)到原溫度后，固體的質(zhì)量是否減小D在樣品中加足量稀硫酸，充分反應(yīng)后，溶液是否呈藍(lán)色【答案】A、D【解析】A、只要有氧化銅，在加熱后碳就會(huì)將氧化銅還原出紅色的銅，可以檢驗(yàn)，故A正確；B、加硫酸后有固體剩余，只能證明存在碳，不能證

14、明存在氧化銅，故B錯(cuò)誤；C、在空氣中加熱后，碳會(huì)生成二氧化碳，固體減少只能說明存在碳，不能說明存在氧化銅，故C錯(cuò)誤；D、藍(lán)色溶液中一定存在銅離子，混合物與酸反應(yīng)生成銅離子，可以證明混合物中存在氧化銅，故D正確；故選AD【鞏固】1、化學(xué)興趣小組為驗(yàn)證鐵、銅、鋅三種金屬的活動(dòng)性順序，設(shè)計(jì)了四種實(shí)驗(yàn)方案，其中不可行的是（）A鐵片、硫酸鋅溶液、硫酸銅溶液B銅片、硫酸亞鐵溶液、硫酸鋅溶液C鐵片、鋅粒、稀鹽酸、銅片D銅片、鋅片、硫酸亞鐵溶液【答案】B【解析】鐵不能與硫酸鋅溶液反應(yīng)，說明鐵在鋅的后面，鐵能與硫酸銅溶液反應(yīng)，說明鐵在銅的前面，能證明鋅鐵銅，故A可行；B、銅片與硫酸亞鐵和硫酸鋅溶液都不反應(yīng)，說明

15、銅在鐵和鋅的后面，但是不能說明鐵和鋅的順序，故B不可行；C、鐵片和鋅粒都能與鹽酸反應(yīng)生成氫氣，且鋅與鹽酸的反應(yīng)速率大于鐵與鹽酸反應(yīng)的速率，說明鋅在鐵的前面，且都在氫前，銅不與鹽酸反應(yīng)，說明銅在氫后，能證明鋅鐵銅，故C可行；D、鋅能與硫酸亞鐵溶液反應(yīng)，說明鋅在鐵的前面，銅不與硫酸亞鐵溶液反應(yīng)，說明銅在鐵的后面，能證明鋅鐵銅，故D可行；故選B【拔高】1、堿式碳酸鎂有多種不同的組成，如、等。請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)定堿式碳酸鎂組成的實(shí)驗(yàn)方案。包括（1）測(cè)定原理（2）測(cè)定實(shí)驗(yàn)的裝置圖（3）操作步驟?？墒褂玫膬x器、試劑和用品如下：儀器：天平（附砝碼）、大試管（附帶有短玻璃管的橡皮塞）、酒精燈、洗氣瓶、球形干燥管（附帶有短玻璃管的橡皮塞）、鐵架臺(tái)、鐵夾、角匙。試劑：堿式碳酸鎂（粉狀）、濃硫酸、石灰水、無水氯化鈣、堿石灰。其他：火柴、棉花、短橡皮管、彈簧夾?！敬鸢浮?（1）通過測(cè)定MgO、CO2、H2O的物質(zhì)的量之比來測(cè)定堿式碳酸鎂的組成。 （2）測(cè)定實(shí)驗(yàn)的裝置如下圖所示： （3）操作步驟 將裝置按上圖連接好后，檢查裝置的氣密