化學實驗方案設計范文

化學實驗方案設計范文在化學實驗教學中，指導學生學會化學實驗計劃的設計與評價，是培養(yǎng)學生綜合能力的重要的教學辦法。下列是小編為大家整理的化學實驗計劃設計譜，歡迎有興趣的朋友前來查閱。

化學實驗計劃設計1一、?考試表明》

⑴了解化學實驗是科學探究過程中的一種重要辦法；

⑵了解化學實驗常用儀器的主要用途和使用辦法；

⑶掌握化學實驗的根本操作。能辨認化學品平安使用標識，了解實驗室一般事故的預防和處理辦法；

⑷掌握常見氣體的實驗室制法〔包括所用試劑、儀器、反饋原理和收集辦法〕；

⑸了解常見離子的檢驗辦法，能對常見的物質進行檢驗、別離和提純；

⑹能根據(jù)要求配制一定溶質質量分數(shù)、物質的量濃度的溶液。了解測定溶液pH的辦法。

⑺能根據(jù)實驗試題要求，做到：

①設計、評價或改良實驗計劃；

②了解控制實驗條件的辦法；

③分析或處理實驗數(shù)據(jù)，得出合理結論；

④辨認典型的實驗儀器裝置圖

⑻以上各局部知識與技能的綜合運用。

二、知識點擊

㈠、化學實驗設計的根本要求

⑴科學性：所謂科學性是指實驗原理、實驗操作程序和辦法必須正確。示例，在操作程序的設計上，應取少量固體先溶解，然后再取少量配成的溶液并再參加試劑，而不能將樣品全部溶解或在溶解后的全部溶液中參加試劑。

⑵平安性：實驗設計時應盡量防止使用有毒藥品和進行具有一定危險性的實驗操作。

⑶可行性：實驗設計應切實可行，所選用的化學藥品、儀器、設備和辦法等在中學現(xiàn)有的實驗條件下能夠得到滿足。

⑷簡約性：實驗設計應盡可能簡單易行，應采用簡單的實驗裝置，用較少的實驗步驟和實驗藥品，并能在較短的時間內(nèi)完成實驗。

⑸經(jīng)濟性：在能到達實驗目的的前提下盡量選用常見、容易得到的、低價格的儀器和藥品。

㈡、化學實驗計劃設計的根本思路

⑴明確目的原理：首先必須認真審題，明的確驗的目的要求，弄清題目有哪些新的信息，綜合已學過的知識，通過類比、遷移、分析，從而明的確驗原理。

⑵選擇儀器藥品：根據(jù)實驗的目的和原理以及反饋物和生成物的性質、反饋條件，如反饋物和生成物的狀態(tài)、能否腐蝕儀器和橡皮、反饋是否加熱及溫度是否控制在一定范圍等，從而選擇合理的化學儀器和藥品。

⑶設計裝置步驟：根據(jù)上述實驗目的和原理，以及所選用的實驗儀器和藥品，設計出合理的實驗裝置和實驗操作步驟，學生應具備辨認和繪制典型的實驗儀器裝置圖的能力，實驗步驟應完整而又簡明。

⑷記錄現(xiàn)象數(shù)據(jù)：認真察看實驗現(xiàn)象，全面準確地記錄實驗過程中的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)。

⑸分析得出結論：根據(jù)實驗中察看到的現(xiàn)象和記錄的數(shù)據(jù)，通過分析、計算、圖表、推理，得出正確的結論。

化學實驗計劃設計試題主要的類型有：實驗設計〔包括實驗操作程序的設計、物質制備實驗的設計、物質性質實驗的設計、驗證某一化學原理的設計、確定某混合物組分的設計、測定物質純度的設計等〕，實驗計劃的優(yōu)劣評價，儀器和試劑的選擇及儀器的組裝，物質的制備及性質驗證，實驗現(xiàn)象描述與數(shù)據(jù)結果處理等，綜合性強、立意高、隱蔽性強。

㈢、實驗計劃設計的解題辦法

1、中學化學常用見氣體制備的三種根本裝置：

⑴固一固加熱制氣裝置：制O2、NH3等。

⑵固一液常溫制氣裝置：制H2、CO2、H2S等。

⑶固一液加熱制氣裝置：制Cl2、SO2等。

根據(jù)反饋物的狀態(tài)以及反饋條件是否需要加熱來選擇制氣裝置，把氣體制備的化學反饋與氣體制備的裝置相聯(lián)系，有利于提高實驗設計能力。

2、藥品選擇的知識

⑴檢驗水蒸氣的有無用無水硫酸銅粉末，除去氣體中的水蒸氣常用濃硫酸，有時也用堿石灰或氯化鈣。

⑵檢驗二氧化碳氣體用澄清的石灰水，除去二氧化碳氣體常用氫氧化鈉溶液，除去二氧化碳中的氯化氫常用飽和碳酸氫鈉溶液。

⑶檢驗氯化氫氣體用硝酸銀溶液，除氯化氫氣體可用硝酸銀溶液，也可用堿溶液或水。

⑷檢驗氫氣和一氧化碳的混合物，因為它們的性質非常相似，需要灼熱的氧化銅把它們轉化為水和二氧化碳，通過生成物加以驗證。

3、思考問題的順序

⑴圍繞主要問題思考。示例：選擇適當?shù)膶嶒灺肪€、辦法；所用藥品、儀器簡單易得；實驗過程快速、平安；實驗現(xiàn)象明顯。

⑵思考有關物質的制備、凈化、吸收和寄存等有關問題。示例：制取在空氣中易水解的物質〔如Al2S3等〕及易受潮的物質時，往往在裝置末端再接一個枯燥裝置，以避免空氣中的水蒸氣進入。

⑶思考實驗的種類及如何合理地組裝儀器，并將實驗與課本實驗比擬、聯(lián)想。示例波及氣體的制取和處理，對這類實驗的操作程序及裝置的連接順序大體可概括為：發(fā)生→除雜質→枯燥→主體實驗→尾氣處理。

4、儀器連接的順序

⑴所用儀器是否恰當，所給儀器是全用還是選用。

⑵儀器是否齊全。示例，制有毒氣體及波及有毒氣體的實驗是否有尾氣吸收裝置。

⑶安裝順序是否合理。示例：是否遵循“自下而上，從左到右〞；氣體凈化妝置中應先經(jīng)過水溶液洗氣，后枯燥。

⑷儀器連接順序是否正確。示例：洗氣時“進氣管長，出氣管短〞；枯燥管除雜質時“大進小出〞等。

5、實驗操作的順序

⑴連接儀器。按“氣體發(fā)生→除雜質→枯燥→主體實驗→尾氣處理〞順序連接好實驗儀器。

⑵檢查氣密性。在整套儀器連接完畢后，應先檢查裝置的氣密性，然后裝入藥品。檢查氣密性的辦法要依裝置而定。

⑶裝藥品進行實驗操作。

⑷在通過水溶液之前，需先檢驗有無水蒸氣，因為氣體通過水溶液時必然帶出水蒸氣，此時已經(jīng)無法判斷水蒸氣的準確來源。

⑸驗證氣體時，應先排除相應雜質的干擾，當水蒸氣和其他氣體雜質都需要除掉時，應先除其他雜質后枯燥。

設計實驗計劃一般包括下列內(nèi)容：

⑴提出若，求證若。

①若：對察看到的現(xiàn)象提出的一種可檢測的解釋。

提出若——尋找證據(jù)合乎事實——若成立；不合乎事實——若不成立。

②預期：即在檢測一個若之前，先提出實驗的預期結果。如果預期沒有實現(xiàn)，那么表明若不成立；如果預期得到實驗，那么若成立。

③實驗：根據(jù)提出的若確定實驗的目的，具體設計和實施實驗的辦法步驟。

⑵察看記錄和收集數(shù)據(jù)：在設計一個實驗時一定要事先考慮好如何察看和記錄實驗現(xiàn)象、如何收集數(shù)據(jù)。如：采用多長的時間間隔察看或記錄一次，采用哪些指標作為變化的標志等。

⑶設立對照：

空白對照：對照組不作任何處理。

條件對照：給對照組所作的處理與實驗組相同，但不是所要研究的處理。

相互對照：不單設對照組，而是幾個實驗組相互對照。

前后對照：察看記錄實驗材料在實驗前后的變化情況。

⑷考慮實驗的可操作性、經(jīng)濟本錢、危害等。

⑸分析、推論。對實驗察看記錄下來的現(xiàn)象、數(shù)據(jù)進行整理、分析，就可以得到實驗結果。根據(jù)實驗事實進行推理，得出結論。

㈣、化學實驗計劃設計

考前須知：

1、藥品和裝置是局部給出或剛好還是有多余。假設藥品和裝置只局部給出，那么應需要作必要的補充，假設有多余，那么應進行篩選和淘汰。

2、題設條件有無特殊要求。如采用最簡單或最合理的實驗步驟，這些要求對我們考慮反饋原理、選擇藥品和裝置及確定操作步驟都做了限定，必須高度重視。

3、實驗過程中的隱蔽性操作。如某些必要的枯燥除雜、冷凝等，這些都是實驗中必不可少的，但容易被忽略。

4、藥品的規(guī)格。有些題目要求指出藥品的名稱，這類問題最難答準確，如一些藥品的準確描述為：硫酸銅粉末、澄清石灰水、酸性高錳酸鉀溶液、濃硫酸等。

5、設計實驗時還要考慮因素：

⑴凈化、吸收氣體及熄滅酒精燈時要防液體倒吸；

⑵進行某些易燃易爆實驗時要防爆炸〔如H2復原CuO應先通H2，氣體點燃先驗純等〕；

⑶防氧化〔如H2復原CuO后要“先滅燈后斷氫〞，白磷切割宜在水中進行等〕；

⑷防吸水〔如實驗、取用、制取易吸水、潮解的物質，須采取必要措施，以保證到達實驗目的〕。

㈤、化學實驗計劃設計常見題型分析

化學實驗計劃設計題型主要分為兩大類型：

1、辨認與分析評價實驗計劃。即對實驗法加以評價，或解釋某步操作的目的，或推測實驗現(xiàn)象等。解這類題目的思路是：緊扣題意，明確試題考查的意圖，要對題目所給的信息認真進行分析、理解，并將其與已有的知識相結合，形成相應的新知識網(wǎng)絡，然后用于對實驗計劃的分析、驗證。

2、設計化學實驗計劃。所謂設計實驗，是用多種裝置和儀器按某種目的進行串聯(lián)組合完成某項實驗，其類型較多，考查形式多樣。解答這類題目，要求學生對所學過的物質的性質、制備和凈化，常用儀器和裝置的作用及使用時應注意的問題等知識融會貫穿，要善于吸收新信息并且能加以靈活運用，故這類題目難度較大，是高考的重點題型。解這類題的思路是：抓住實驗目的，明的確驗原理，理解各儀器與裝置的作用，聯(lián)想化學原理與物質的有關性質。

㈥、中學化學實驗設計常用典例

1、氣體物質的實驗室制備

根據(jù)中學化學和高考要求，應掌握常見氣體的實驗室制法：

⑴原料的選擇：以實驗室常用藥品為原料，方便、經(jīng)濟、平安，盡量做到有合適的反饋速率〔不可過快，也不可過慢〕，且所得氣體惟一。

⑵裝置的選擇：由反饋物的狀態(tài)、反饋條件和所制備氣體的性質、量的`多少決定。裝置從左到右組裝順序為：發(fā)生裝置→凈化妝置→枯燥裝置→收集裝置→尾氣吸收裝置。

⑶儀器的裝配：在裝配儀器時，應從下而上，從左到右，先塞好后固定；參加試劑時，先固后液；實驗開始時，先檢驗儀器的氣密性，后點燃酒精燈；在連接導管后，應出息短出；量氣裝置的異管應短進長出；枯燥管應大口進，小口出。

⑷氣體的除雜：先除雜，后除水，加熱除氧放末尾。常用的除雜試劑〔括號內(nèi)為雜質氣體〕有：硫酸銅溶液〔H2S〕、碳酸氫鈉溶液〔SO2或HCl〕、加熱氧化銅粉末〔CO或H2〕、濃NaOH溶液〔CO2〕、加熱銅網(wǎng)〔O2〕、濃H2SO4或無水氯化鈣〔H2O〕。

⑸尾氣的處理：焚燒法〔如CH4、C2H4、C2H2、H2、CO等〕；堿液吸收法〔如Cl2、H2S、CO2、SO2、NO2等〕；水溶解法〔如HCl、NH3等〕。

化學實驗計劃設計2一：【學習指導】

1、制備實驗計劃設計的根本步驟

〔1〕實驗計劃的選擇首先根據(jù)原料和產(chǎn)品之間的轉化關系，設計各種不同的實驗計劃，然后根據(jù)原料的用量、原料的價格、反饋的條件、設備的要求、操作的可行性、對環(huán)境的污染等因素進行多方面、多角度的綜合分析，選擇較為合理的實驗計劃。

〔2〕實驗計劃的設計根據(jù)選定的實驗計劃，確定實驗名稱、目的、原理、用品、步驟，必要的實驗現(xiàn)象的記錄或對實驗結果的處理等，來完成制備實驗的設計。

2、某些有機物制備實驗計劃設計的考前須知

由于大多數(shù)有機反饋，副反饋較多，且為可逆反饋，因此設計有機物制備實驗計劃時，盡可能選擇步驟少、副產(chǎn)物少的反饋的有機反饋。假設兩種有機物加入的可逆反饋，應考慮多加一些價廉的有機物，以提高另一種有機物的轉化率和產(chǎn)率，另外有機物的制備實驗，控制反饋條件尤為重要。

如實驗室欲制備苯甲酸甲酯，在設計實驗計劃時，可這樣考慮：用甲醇與苯甲酸進行酯化反饋，以濃H2SO4作催化劑。因為酯化反饋是可逆的。根據(jù)化學平衡移動原理，增大反饋物如甲醇的濃度，可以使平衡向有利苯甲酸甲酯生成的方向移動。

二、性質實驗計劃的設計

在設計性質實驗計劃時，要充沛了解物質的結構、性質、用途與制法之間的相互關系，要根據(jù)物質的結構特點來設計實驗計劃，探究或驗證物質所具有的一些性質。推測物質的性質根本思路是：根據(jù)物質的結構，推出該物質所屬類別，推測其根本的化學性質〔共性〕；然后進一步分析該物質的特殊性，推測其獨有的化學性質〔個性〕。

【典型例題分析】

例1、實驗室現(xiàn)有：〔1〕未知濃度的燒堿溶液100mL；〔2〕能隨時提供CO2的發(fā)生裝置；〔3〕50mL量筒；〔4〕200mL燒杯。請僅利用上述藥品和儀器制備純堿溶液。

解析：CO2氣體和NaOH溶液反饋可生成Na2CO3或NaHCO3要制備純堿溶液。CO2的量不易控制?？筛鶕?jù)NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O的反饋原理，將100mLNaOH溶液分成兩等份，一份中通入過量的CO2后再和另一份混合即可。

答：〔1〕用500mL量筒50mL的NaOH溶液；〔2〕將量筒里的NaOH溶液倒入200mL燒杯中，通入過量CO2；〔3〕將殘余的NaOH溶液倒入燒杯中混合。

例2、苯酚具有弱酸性，但苯酚卻不能使石蕊試液變紅、Fe3+易與C6H5OH反饋生成穩(wěn)定的離子，反饋的化學方程式為：Fe3++6C6H5OH[Fe(C6H5O)6]3-+6H+

1、試預測在苯酚鈉溶液中逐滴參加FeCl3溶液，可依次出現(xiàn)哪些現(xiàn)象：

〔1〕現(xiàn)象：紅褐色沉淀，離子方程式為；

〔2〕現(xiàn)象：；

〔3〕現(xiàn)象：。

2、假設在FeCl3與C6H5OH的混合溶液中分別參加

〔1〕過量Fe粉，其現(xiàn)象是，

〔2〕足量NaOH溶液，現(xiàn)象是。

解析：解答本題須掌握下列知識點：〔1〕離子的水解反饋〔2〕Fe3+的性質〔3〕苯酚的性質〔4〕化學平衡移動原理。答復1中有關問題，可根據(jù)題意所給信息知道，苯酚鈉是強堿弱酸鹽，而FeCl3溶液是強酸弱堿鹽。兩者混合時，-O-和Fe3+都發(fā)生水解且相互促進，從而生成Fe(OH)3和，接著和FeCl3溶液生成紫色溶液，但隨著反饋的不斷進行，混合液中酸性增強，使Fe(OH)3沉淀逐漸溶解。對于2中有關問題根據(jù)平衡移動原理來解答。

答：1、〔1〕Fe3++3-O-+3H2O→Fe(OH)3↓+3

〔2〕溶液變成紫色

〔3〕紅褐色沉淀逐漸溶解

2、〔1〕溶液由紫色變成淺綠色

〔2〕有紅褐色沉淀產(chǎn)生，紫色褪去。

【同步練習】

一、選擇題：

1、對所需氯化鈉無需嚴格控制其重金屬離子含量和細菌存在的是〔〕

A、用焰色反饋檢驗Na+B、靜脈注射用鹽

C、用電解法制Cl2D、熔鹽用于金屬零件熱處理

2、利用啟普發(fā)生器制備CO2時，所選用的試劑比擬合理的是〔〕

A、CaCO3粉末和稀鹽酸B、石灰石與稀硝酸

C、石灰漿與稀鹽酸D、純堿與鹽酸

3、制備1，2-二溴乙烷的合理反饋是〔〕

A、乙烷光照下與Br2反饋B、乙烯加成HBr

C、乙炔與過量Br2反饋D、乙烯加成Br2

4、以下事實中，能證明氯化氫是共價化合物的是〔〕

A、氯化氫易溶于水B、氯化氫的水溶液能導電

C、液態(tài)氯化氫不導電D、氯化氫不易分解

5、在實驗中手不慎被玻璃劃破，可用FeCl3溶液緊急止血，其主要原因是〔〕

A、FeCl3溶液能使血凝聚B、FeCl3溶液具有殺菌消毒作用

C、FeCl3溶液能產(chǎn)生Fe(OH)3沉淀堵住傷口D、FeCl3溶液能使血液發(fā)生化學變化

6、人們在日常生活中，為了使苯變得味香可口，炒菜時加酒又加醋，使菜變得香味可口的原因是〔〕

A、有酯類物質生成B、有鹽類物質生成

C、有酸類物質生成D、有醇類物質生成

7、以下實驗中，能驗證乙二酸比乙酸酸性強的是〔〕

A、分別將未知濃度的兩種酸滴在Na2CO3粉末上

B、同溫時取等物質的量的濃度的兩種酸分別滴定0.1mol·L-1的NaOH溶液

C、相同溫度時取等物質的量的濃度的兩種酸分別滴在pH試紙上

D、分別將乙二酸晶體和冰醋酸置于pH試紙上

8、向盛有Na2CO3粉末的試管里滴加乙二酸溶液立即產(chǎn)生了能使澄清石灰水變渾濁的氣體。這一現(xiàn)象表明了乙二酸的以下何種性質〔〕

A、使Na2CO3發(fā)生復分解反饋B、比H2CO3酸性強

C、比H2CO3酸性弱D、使Na2CO3分解

9、驗證乙酸乙酯密度，溶解性和水解三項性質的合理實驗是〔〕

A、將其滴入水中，隨即滴加堿液并迅速加熱至沸騰

B、將其滴入沸騰的堿液中察看

C、將其滴入水中察看片刻，再滴加含有酚酞的堿液并緩緩加熱

D、將其滴入沸騰的水中察看

10、已知酸性大小：羧酸>碳酸>苯酚。以下含溴化合物中的溴原子，在適當條件下都能被羥基〔-OH〕取代〔均可稱為水解反饋〕，所得產(chǎn)物能跟NaHCO3溶液反饋的是〔〕

A、-C-BrB、-CH2BrC、-BrD、-Br

11、將(NH4)2SO4溶于水得到無色溶液，為使溶液中NH4+和SO42-的物質的量的濃度之比為2，采取的以下措施正確的選項是〔〕

A、參加適量稀H2SO4，抑制NH4+水解B、參加適量的氨水，使溶液的pH等于7

C、參加適量的NaOH，使溶液的pH等于7D、參加適量的NH4Cl

12、一定質量的銅與足量的濃硝酸或稍硝酸完全反饋，在相同條件下用排水法收集反饋產(chǎn)生的氣體。以下表達正確的選項是〔〕

A、硝酸濃度越大，耗費的硝酸越少

B、硝酸濃度不同，生成Cu(NO3)2的物質的量相同

C、硝酸濃度越大，產(chǎn)生的氣體體積越少

D、兩者用排水法收集到的氣體體積相等

13、已知金屬鈉能溶解在無水液氨中形成藍色的液氨溶液。假設小心地蒸去氨，可得到白色固體NaNH2，反饋是：2Na+2NH3=2NaNH2+H2↑。據(jù)此判斷以下表達中不正確的選項是〔〕

A、鈉的液氨溶液有強復原性B、液氨不能電離

C、液氨能發(fā)生電離，可表示為：2NH3NH4++NH2-

D、蒸發(fā)鈉的液氨溶液時，藍色會逐漸褪去

二、填空題：

14、〔1〕實驗室制備乙烯時，加熱乙醇和濃硫酸的混合物應先放一些以防暴沸；且溫度應到℃。假設加熱溫度偏低會產(chǎn)生；溫度過高會產(chǎn)生和〔化學式〕等酸性氣體，且混合液中會有色難溶的生成。這一事實表明實驗中控制的重要性。

〔2〕在用廢鐵釘制備FeSO4溶液時，可向溶液中參加少許以避免Fe2+的氧化，滴加幾滴溶液以到達的目的。

15、亞磷酸〔H3PO3〕是一種無色晶體，有大蒜氣味的強吸濕性。

〔1〕在亞磷酸溶液中參加過量的NaOH溶液，生成的主要產(chǎn)物是Na2HPO3，這一實驗事實表明亞磷酸是元酸，它的電離方程式為，亞磷酸結構式為。

〔2〕亞磷酸具有強復原性，當它與碘水混合后，可以看到碘水褪去，并有H3PO4生成，其化學方程式為。

〔3〕在亞磷酸溶液中參加AgNO3溶液后，有黑色沉淀生成并且生成無色氣體，試管口有紅棕色氣體產(chǎn)生，那么反饋的化學化程式為：。

16、在帶鐵銹的焚燒中盛裝少許硫磺粉，用酒精燈加熱引燃后迅速插入空集氣瓶中，并用玻片蓋住。

〔1〕可察看到集氣瓶中的現(xiàn)象是；

〔2〕在上述小實驗后的集氣瓶中參加少許Ba(OH)2溶液，蓋上玻片，振蕩后可察看到的現(xiàn)象是。

〔3〕在實驗〔2〕后的集氣瓶中參加少許稀鹽酸，振蕩后可察看到的現(xiàn)象是。

17、在右圖的裝置中，當容器A中的反饋開始后，再分別進行以下操作：

〔1〕假設彈簧夾C翻開，B容器中有何現(xiàn)象？

〔2〕假設彈簧夾C關閉一會兒，容器A中的反