1、化学实验方案的设计化学实验方案的设计高考命题走向高考命题走向n实验题在命题方法上趋向于重视实验题在命题方法上趋向于重视 动手能力、安全操作以及设计、评价和改动手能力、安全操作以及设计、评价和改进实验的能力进实验的能力n设计一个实验，你首先从设计一个实验，你首先从 入手入手？A A实验目的实验目的 B.B.实验原理实验原理 C.C.实验步骤实验步骤 D.D.实验装置实验装置综合实验方案设计的一般方法综合实验方案设计的一般方法1.明确实验目的、要求明确实验目的、要求2.构思实验方法、步骤构思实验方法、步骤3.选择实验仪器、药品选择实验仪器、药品4.观察现象、记录数据观察现象、记录数据5.分析、得出
2、结论分析、得出结论一、性质实验方案设计一、性质实验方案设计n1、设计一个实验证明醋酸是、设计一个实验证明醋酸是 弱酸（尽可能列出多种方案）弱酸（尽可能列出多种方案）参考方案参考方案na比较同浓度的醋酸和盐酸的导电性比较同浓度的醋酸和盐酸的导电性nb.测量已知浓度（如测量已知浓度（如0.1mol/L）的醋酸的）的醋酸的PH值值nc.测定醋酸钠溶液的测定醋酸钠溶液的PH值，或检验醋酸钠溶液的酸碱性。值，或检验醋酸钠溶液的酸碱性。nd.将醋酸溶液稀释将醋酸溶液稀释100倍，测定稀释前后溶液的倍，测定稀释前后溶液的PH值值ne 往加了石蕊的醋酸溶液中加入醋酸钠固体，观察溶液往加了石蕊的醋酸溶液中加入醋
3、酸钠固体，观察溶液的颜色变化的颜色变化nf往稀盐酸溶液中加入醋酸钠固体，测定前后往稀盐酸溶液中加入醋酸钠固体，测定前后PH值的变值的变化化ng.比较同浓度、同体积的醋酸和盐酸分别与镁粉反应的比较同浓度、同体积的醋酸和盐酸分别与镁粉反应的速率及生成气体的体积。速率及生成气体的体积。性质实验方案设计要点性质实验方案设计要点n熟悉各种性质的验证途径，提高发散思熟悉各种性质的验证途径，提高发散思维能力；维能力；n重视基本操作要点及注意事项；重视基本操作要点及注意事项；n注意整体设计的可注意整体设计的可操作性、有序性、严操作性、有序性、严密性密性；n注意文字表达。注意文字表达。二、实验装置创新设计n2.
4、（1）在没有现成的）在没有现成的CO2气体发生器气体发生器的情况下，请你选用下图中的部分仪器，的情况下，请你选用下图中的部分仪器，装配成一个简易的、能随开随用、随关装配成一个简易的、能随开随用、随关随停的随停的CO2气体发生装置。应选用的仪气体发生装置。应选用的仪器是（填入仪器的编号器是（填入仪器的编号 。）。）a c d e思维拓展：实验装置创新设计要点实验装置创新设计要点n掌握一些装置和仪器药品的替代掌握一些装置和仪器药品的替代方法，力求使设计的实验仪器方法，力求使设计的实验仪器简简单、操作便捷、节省试剂、现象单、操作便捷、节省试剂、现象明显、安全防污明显、安全防污等。等。防倒吸装置防倒吸
5、装置防堵塞装置防堵塞装置干燥装置冷凝装置冷凝装置量气装置三、物质检验实验方案设计 物质检验实验方案设计要点物质检验实验方案设计要点n物质检验尽可能利用特征反应，物质检验尽可能利用特征反应，n注意检验顺序、排除干扰。注意检验顺序、排除干扰。n5 5、欲制无水氯化铝并保存备用。现有仪器如下图所、欲制无水氯化铝并保存备用。现有仪器如下图所示，并有食盐晶体、水、固体烧碱、铝粉、二氧化锰、示，并有食盐晶体、水、固体烧碱、铝粉、二氧化锰、浓硫酸等六种试剂。浓硫酸等六种试剂。n设计的制取过程是：制氯气设计的制取过程是：制氯气 加净化和干燥氯气加净化和干燥氯气 制氯化铝（易潮解，易升华）制氯化铝（易潮解，易升
6、华）n请回答下列问题：请回答下列问题：n从上面仪器中选取必须的几种，连接成一个制无水氯从上面仪器中选取必须的几种，连接成一个制无水氯化铝的连续装置，按前后顺序填写图的编号（不一定化铝的连续装置，按前后顺序填写图的编号（不一定填满），并写出各仪器里放入的试剂的化学式。填满），并写出各仪器里放入的试剂的化学式。参考答案仪器编号放入试剂 NaCl、MnO2、浓浓H2SO4饱和食饱和食盐水；盐水；浓浓H2SO4Al、NaOH溶液溶液本设计的缺点是未能收集升华的氯化铝，可能造成导管堵塞，直接通入氢氧化钠溶液会造成氯化铝潮解 制备实验方案设计制备实验方案设计 要点n基本思路：基本思路：列出可能的几种制备方
7、法和途径，从方列出可能的几种制备方法和途径，从方法是否可行，装置和操作是否简单、是法是否可行，装置和操作是否简单、是否经济与安全等方面进行分析和比较，否经济与安全等方面进行分析和比较，从中选取最佳的实验方法，在制定具体从中选取最佳的实验方法，在制定具体的实验方案时，还应注意对实验条件进的实验方案时，还应注意对实验条件进行严格有效的控制。行严格有效的控制。n 制备实验应注意防污染、防倒吸、防氧制备实验应注意防污染、防倒吸、防氧化、防潮解、防爆炸、防挥发，化、防潮解、防爆炸、防挥发，同时要求产率高、易分离、易收集、杂质同时要求产率高、易分离、易收集、杂质少、步骤少。少、步骤少。n6、碱 式 碳 酸
8、 镁 有 多 种 不 同 的 组 成，如、碱 式 碳 酸 镁 有 多 种 不 同 的 组 成，如M g2(O H)2C O3、M g4(O H)2(C O3)3、Mg5(OH)2(CO3)4等，请你设计一个测定碱式碳酸镁等，请你设计一个测定碱式碳酸镁组成的实验方案，包括：（组成的实验方案，包括：（1）测定原理（）测定原理（2）测定）测定实验的装置图（实验的装置图（3）简要的操作步骤。）简要的操作步骤。n可选用的仪器、试剂和用品如下：可选用的仪器、试剂和用品如下：n主要仪器：天平（附砝码）、大试管、酒精灯、洗气主要仪器：天平（附砝码）、大试管、酒精灯、洗气瓶、球形干燥管、角匙（固定及连接仪器自选
9、）瓶、球形干燥管、角匙（固定及连接仪器自选）n试剂：碱式碳酸镁（粉状）、浓硫酸、石灰水、无水试剂：碱式碳酸镁（粉状）、浓硫酸、石灰水、无水氯化钙、碱石灰氯化钙、碱石灰 五、定量测定实验设计五、定量测定实验设计【参考答案】n（1）通过测定MgO、CO2、H2O的物质的量之比来确定碱式碳酸镁的组成。（2）装置图如下：n（3）操作步骤：将装置连接好后，检查装置的气密性将装置连接好后，检查装置的气密性n称取一定量（称取一定量（W1）样品放于大试管底部，）样品放于大试管底部，n称量洗气瓶和干燥管称量洗气瓶和干燥管C的质量的质量n加热至样品完全分解加热至样品完全分解n实验结束后称量洗气瓶和干燥管的增重（设
10、实验结束后称量洗气瓶和干燥管的增重（设为为W2、W3)n计算：计算：MgO、CO2、H2O的物质的量之比为的物质的量之比为n(W1W2W3)/40 :W3/44 :W2/18 然后然后确定组成确定组成。定量测定实验设计要点定量测定实验设计要点 n实验项目包括：一定温度下硝酸钾溶解度的实验项目包括：一定温度下硝酸钾溶解度的测定、硫酸铜晶体中结晶水含量的测定、质测定、硫酸铜晶体中结晶水含量的测定、质量百分比浓度溶液的配制、物质的量浓度溶量百分比浓度溶液的配制、物质的量浓度溶液的配制、酸碱中和滴定、中和热测定。液的配制、酸碱中和滴定、中和热测定。n保证测定结果具有较高准确度和精确度保证测定结果具有较
11、高准确度和精确度n对于实验结果的分析，一般是要求考生分析对于实验结果的分析，一般是要求考生分析实验的关键、细节以及产生误差的因素等。实验的关键、细节以及产生误差的因素等。n 小结实验设计基本原则：实验设计基本原则：n科学性、安全性、可行性、简约性科学性、安全性、可行性、简约性。化学实验设计应注意的问题n1.供选用药品和装置是部分、刚好或有剩余。n2题目条件有无特殊要求。如采用最简单、最合理的实验步骤。n3实验过程中的隐蔽性操作，如必要的干燥、除杂、冷凝、静置、振荡、静置、振荡、等不能忽略不能忽略n4、所需药品应准确描述，如粉末、固体、溶液、饱和、澄清、酸性、浓、稀、浓度值。仪器要注明规格。n5
12、.防倒吸、防爆炸、防潮解、防氧化、防污防倒吸、防爆炸、防潮解、防氧化、防污染等染等本课到此结束本课到此结束n1.我公司将积极配合监理工程师及现场监理工程师代表履行他们的职责和权力。n2.我公司在开工前，将根据合同中明确规定的永久性工程图纸，施工进度计划，施工组织设计等文件及时提交给监理工程师批准。以使监理工程师对该项设计的适用性和完备性进行审查并满意所必需的图纸、规范、计算书及其他资料；也使招标人能操作、维修、拆除、组装及调整所设计的永久性工程。n3.在施工全过程中，严格按照经招标人及监理工程师批准的“施工组织设计”进行工程的质量管理。在分包单位“自检”和总承包专检的基础上，接受监理工程师的验
13、收和检查，并按照监理工程师的要求，予以整改。n、4.贯彻总包单位已建立的质量控制、检查、管理制度，并据此对各分包施工单位予以检控，确保产品达到优良。总承包对整个工程产品质量负有最终责任，任何分包单位工作的失职、失误造成的严重后果，招标人只认总承包方，因而总承包方必须杜绝现场施工分包单位不服从总承包方和监理工程师监理的不正常现象。n5.所有进入现场使用的成品、半成品、设备、材料、器具，均主动向监理工程师提交产品合格证或质保书，应按规定使用前需进行物理化学试验检测的材料，主动递交检测结果报告，使所使用的材料、设备不给工程造成浪费。nn1.我公司将积极配合监理工程师及现场监理工程师代表履行他们的职责
14、和权力。n2.我公司在开工前，将根据合同中明确规定的永久性工程图纸，施工进度计划，施工组织设计等文件及时提交给监理工程师批准。以使监理工程师对该项设计的适用性和完备性进行审查并满意所必需的图纸、规范、计算书及其他资料；也使招标人能操作、维修、拆除、组装及调整所设计的永久性工程。n3.在施工全过程中，严格按照经招标人及监理工程师批准的“施工组织设计”进行工程的质量管理。在分包单位“自检”和总承包专检的基础上，接受监理工程师的验收和检查，并按照监理工程师的要求，予以整改。n、4.贯彻总包单位已建立的质量控制、检查、管理制度，并据此对各分包施工单位予以检控，确保产品达到优良。总承包对整个工程产品质量负有最终责任，任何分包单位工作的失职、失误造成的严重后果，招标人只认总承包方，因而总承包方必须杜绝现场施工分包单位不服从总承包方和监理工程师监理的不正常现象。n5.所有进入现场使用的成品、半成品、设备、材料、器具，均主动向监理工程师提交产品合格证或质保书，应按规定使用前需进行物理化学试验检测的材料，主动递交检测结果报告，使所使用的材料、设备不给工程造成浪费。n
