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化学化学实验方案的设计课件 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望近三年高考实验题及实验设计题近三年高考实验题及实验设计题实验题分值实验设计题及分值2001年30分二氧化碳、硫化氢、氯化氢制取的设计14分2002年28分有机物中碳碳双键、醛基的检验，设计氨的喷泉实验16分2003年22分设计氢氧化亚铁的制取22分20042004年考试大纲对实验设计考查的说明：年考试大纲对实验设计考查的说明：掌握实验的记录方法和运用化学知识设计一些基本实验：掌握实验的记录方法和运用化学知识设计一些基本实验：1 1、根据实验现象观察、记录、分析或数据处理，得出正确结论。、根据实验现象观察、记录、分析或数据处理，得出正确结论。2 2、根据实验试题要求，设计基本实验方案。、根据实验试题要求，设计基本实验方案。3 3、绘制和识别典型的实验仪器装置。、绘制和识别典型的实验仪器装置。化学实验的设计与评价，近年来很受高考试题的垂青，这是高考中加化学实验的设计与评价，近年来很受高考试题的垂青，这是高考中加强能力测试的必然方向。要求学生必须会根据反应原理、条件及相关反强能力测试的必然方向。要求学生必须会根据反应原理、条件及相关反应物，选择合适的方法、顺序、仪器连接等，并会对实验方案实施评价。应物，选择合适的方法、顺序、仪器连接等，并会对实验方案实施评价。一、回顾已学习的知识规律：一、回顾已学习的知识规律：1、装置连接顺序：装置连接顺序：实验装置的连接排列，一般应遵循实验装置的连接排列，一般应遵循：在连接导管时在连接导管时:a a 对制气装置、洗气瓶的进气管应对制气装置、洗气瓶的进气管应 ；b b 干燥管应干燥管应气气水水 c c 量气装置的导管应量气装置的导管应 d d 有易挥发液体反应或生成时，要设计有易挥发液体反应或生成时，要设计 装置。装置。气体发生装置气体发生装置除杂除杂干燥干燥主要性质实验主要性质实验尾气的处理等程序尾气的处理等程序。气气“长进短出长进短出”大口大口方向方向进气进气，小口出气小口出气 ；“短进长出短进长出”；冷凝回流冷凝回流 一、回顾已学习的知识规律一、回顾已学习的知识规律1、装置连接顺序装置连接顺序 装配仪器时：装配仪器时：实验装置的连接排列加入试剂时：加入试剂时：实验开始时：实验开始时：有些实验为防倒吸，往往最后停止加热或最后停止通气有些实验为防倒吸，往往最后停止加热或最后停止通气 ；有些实验为防氧化往往最后停止通气。有些实验为防氧化往往最后停止通气。仪器仪器拆卸拆卸的一般过程：的一般过程：从下向上，从左往右；从下向上，从左往右；先固后液先固后液 ；先先查查仪器的仪器的气密性气密性，“从右到左，从右到左，再再加药品加药品，后后点酒精灯点酒精灯；自上而下，自上而下，先拆主体，先拆主体，后拆部件后拆部件”。一、回顾已学习的知识规律一、回顾已学习的知识规律 3、装置的气密性的检查、装置的气密性的检查关闭关闭导气管上的导气管上的活塞活塞 从球形漏斗从球形漏斗注注入一定量的入一定量的水水 使使漏斗漏斗中的水面中的水面高高于于容器容器中中的水面的水面的水面的水面（2 2）液差法）液差法检查启普发生器气密性的简便方法：检查启普发生器气密性的简便方法：（1 1）微热法）微热法 将导气管将导气管末端末端插入插入水水中中 用用手手握住烧瓶握住烧瓶导管末端有导管末端有气泡产生气泡产生 松开手后导管末端又有一段松开手后导管末端又有一段水柱上升水柱上升。静置片刻水面静置片刻水面位置不变位置不变1、装置连接顺序装置连接顺序 2、操作顺序一般包括：操作顺序一般包括：仪器连接仪器连接查气密性查气密性装药品装药品仪器拆卸等。仪器拆卸等。防倒吸防氧化措施防倒吸防氧化措施实验实验实验实验化学实验方案的设计 一、一、回顾已学习的知识规律回顾已学习的知识规律 二、二、二、二、化学实验方案的基本内容：化学实验方案的基本内容：化学实验方案的基本内容：化学实验方案的基本内容：1 1、实验名称、实验名称2 2、实验目的、实验目的3 3、实验原理、实验原理4 4、实验用品（仪器、药品及规格）、实验用品（仪器、药品及规格）5 5、实验步骤、实验步骤 （包括仪器装配和操作）（包括仪器装配和操作）6 6、实验现象及结果处理、实验现象及结果处理7 7、问题和讨论、问题和讨论科学性科学性安全性安全性可行性可行性简约性简约性 一、一、回顾已学习的知识规律回顾已学习的知识规律 三、三、三、三、设计化学实验时，应遵循四个基本要求：设计化学实验时，应遵循四个基本要求：设计化学实验时，应遵循四个基本要求：设计化学实验时，应遵循四个基本要求：（即实验原理、操作程序和方法必须正确）（即实验原理、操作程序和方法必须正确）（即用药及操作要注意安全，注意环境保护等问题）（即用药及操作要注意安全，注意环境保护等问题）（要满足中学现有的实验条件）（要满足中学现有的实验条件）（装置简单、步骤少、药品用量少、时间短等）（装置简单、步骤少、药品用量少、时间短等）二、二、二、二、化学实验方案的基本内容化学实验方案的基本内容化学实验方案的基本内容化学实验方案的基本内容 化学实验方案的设计 一、一、回顾已学习的知识规律回顾已学习的知识规律 三、三、三、三、设计化学实验时，应遵循四个基本要求设计化学实验时，应遵循四个基本要求设计化学实验时，应遵循四个基本要求设计化学实验时，应遵循四个基本要求 二、二、二、二、化学实验方案的基本内容化学实验方案的基本内容化学实验方案的基本内容化学实验方案的基本内容 四、四、四、四、实验设计的主要着手点：实验设计的主要着手点：实验设计的主要着手点：实验设计的主要着手点：例例例例1 1、实验室有、实验室有、实验室有、实验室有CuOCuO和和和和CuCu粉的混合物。请你利用给出的实验仪器及试剂，粉的混合物。请你利用给出的实验仪器及试剂，粉的混合物。请你利用给出的实验仪器及试剂，粉的混合物。请你利用给出的实验仪器及试剂，设计两种测定该样品（已称得其质量为设计两种测定该样品（已称得其质量为设计两种测定该样品（已称得其质量为设计两种测定该样品（已称得其质量为mgmg）中氧化铜质量分数的方法，）中氧化铜质量分数的方法，）中氧化铜质量分数的方法，）中氧化铜质量分数的方法，并填写表格中的有关内容。并填写表格中的有关内容。并填写表格中的有关内容。并填写表格中的有关内容。实验可能用到的主要仪器：实验可能用到的主要仪器：实验可能用到的主要仪器：实验可能用到的主要仪器：（1 1）托盘天平）托盘天平）托盘天平）托盘天平（2 2）启普发生器（）启普发生器（）启普发生器（）启普发生器（3 3）硬质玻璃管（）硬质玻璃管（）硬质玻璃管（）硬质玻璃管（4 4）泥三角）泥三角）泥三角）泥三角（5 5）烧杯（）烧杯（）烧杯（）烧杯（6 6）坩埚（）坩埚（）坩埚（）坩埚（7 7）酒精灯（）酒精灯（）酒精灯（）酒精灯（8 8）玻棒（）玻棒（）玻棒（）玻棒（9 9）漏斗（）漏斗（）漏斗（）漏斗（1010）干燥管）干燥管）干燥管）干燥管实验可能用到的试剂：实验可能用到的试剂：实验可能用到的试剂：实验可能用到的试剂：a.a.锌粒锌粒锌粒锌粒b.b.稀硫酸稀硫酸稀硫酸稀硫酸c.c.氯化钠溶液氯化钠溶液氯化钠溶液氯化钠溶液d.d.浓硫酸浓硫酸浓硫酸浓硫酸化学实验方案的设计实验实验方法方法实验过程中所发生反应的化学方程实验过程中所发生反应的化学方程式式实验所用仪器实验所用仪器（用编号表示）（用编号表示）实验需直接测定实验需直接测定的有关物理量的有关物理量（用文字说明）（用文字说明）12实验可能用到的主要仪器：实验可能用到的主要仪器：实验可能用到的主要仪器：实验可能用到的主要仪器：（1 1）托盘天平）托盘天平）托盘天平）托盘天平（2 2）启普发生器（）启普发生器（）启普发生器（）启普发生器（3 3）硬质玻璃管（）硬质玻璃管（）硬质玻璃管（）硬质玻璃管（4 4）泥三角）泥三角）泥三角）泥三角（5 5）烧杯（）烧杯（）烧杯（）烧杯（6 6）坩埚（）坩埚（）坩埚（）坩埚（7 7）酒精灯（）酒精灯（）酒精灯（）酒精灯（8 8）玻棒（）玻棒（）玻棒（）玻棒（9 9）漏斗（）漏斗（）漏斗（）漏斗（1010）干燥管）干燥管）干燥管）干燥管实验可能用到的试剂：实验可能用到的试剂：实验可能用到的试剂：实验可能用到的试剂：a.a.锌粒锌粒锌粒锌粒b.b.稀硫酸稀硫酸稀硫酸稀硫酸c.c.氯化钠溶液氯化钠溶液氯化钠溶液氯化钠溶液d.d.浓硫酸浓硫酸浓硫酸浓硫酸H2SO4+CuO=CuSO4+H2O(1)(5)(8)(9)过滤后剩余固体过滤后剩余固体的质量的质量H2SO4+Zn=ZnSO4+H2H2+CuO=Cu+H2O(1)(2)(3)(7)实验前样品和硬质实验前样品和硬质玻璃管的总质量玻璃管的总质量（或硬质玻璃管的（或硬质玻璃管的质量）实验后质量）实验后Cu及硬质玻璃管的总及硬质玻璃管的总质量质量(1)(4)(6)(7)(8)实验前坩埚与样实验前坩埚与样品总质量（或坩品总质量（或坩埚质量）埚质量）实验后坩埚与实验后坩埚与CuO总质量总质量2Cu+O2=2CuO一、一、回顾已学习的知识规律回顾已学习的知识规律 三、三、三、三、设计化学实验时，应遵循四个基本要求设计化学实验时，应遵循四个基本要求设计化学实验时，应遵循四个基本要求设计化学实验时，应遵循四个基本要求 二、二、二、二、化学实验方案的基本内容化学实验方案的基本内容化学实验方案的基本内容化学实验方案的基本内容 四、四、四、四、实验设计的主要着手点：实验设计的主要着手点：实验设计的主要着手点：实验设计的主要着手点：1 1 1 1、根据、根据、根据、根据实验目的实验目的实验目的实验目的，阐明，阐明，阐明，阐明实验原理实验原理实验原理实验原理，选择合适的仪器和药品。，选择合适的仪器和药品。，选择合适的仪器和药品。，选择合适的仪器和药品。化学实验方案的设计例例2、工业上制纯碱时，第一步是通过饱和食盐水、氨和二氧化碳反应，获得、工业上制纯碱时，第一步是通过饱和食盐水、氨和二氧化碳反应，获得碳酸氢钠结晶，它的反应原理可以用下面的方程式表示：碳酸氢钠结晶，它的反应原理可以用下面的方程式表示：NH3+CO2+H2O=NH4HCO3NH4HCO3+NaCl（饱和）（饱和）=NaHCO3+NH4Cl以上反应的总结果是放热反应。请设计一个实验，用最简单的实验装置模以上反应的总结果是放热反应。请设计一个实验，用最简单的实验装置模拟实现这一过程，获得碳酸氢钠结晶。拟实现这一过程，获得碳酸氢钠结晶。可供选择的实验用品有：可供选择的实验用品有：6molL-1盐盐酸、酸、6molL-1硫酸、浓氨水、氢氧化钠、消石灰、石灰石、氯化铵、食盐、蒸硫酸、浓氨水、氢氧化钠、消石灰、石灰石、氯化铵、食盐、蒸馏水和冰，中学化学实验常用仪器。馏水和冰，中学化学实验常用仪器。（1）画出实验装置示意图（包括反应时容器中的物质），并在图中玻璃容器）画出实验装置示意图（包括反应时容器中的物质），并在图中玻璃容器旁自左至右分别用旁自左至右分别用A、B、C符号标明（见题后说明）。符号标明（见题后说明）。说明：说明：本题装置示意图中仪器可以用下面的方法表示。本题装置示意图中仪器可以用下面的方法表示。敞口玻璃容器敞口玻璃容器有塞玻璃容器有塞玻璃容器玻璃漏斗玻璃漏斗分液漏斗分液漏斗玻璃导管玻璃导管(但应标示在液面上或液面下但应标示在液面上或液面下)铁架台、石棉网、酒精灯、玻璃导管之间的连接胶管等，在示意图中不铁架台、石棉网、酒精灯、玻璃导管之间的连接胶管等，在示意图中不必画出必画出.如需加热如需加热,在需加热的仪器下方，标以在需加热的仪器下方，标以“”表示。表示。（2）请写出在图上）请写出在图上A、B、C各玻璃容器中盛放物质的化学各玻璃容器中盛放物质的化学式或名称。式或名称。（3）利用本题所提供的实验用品，如何判断得到的产品是碳酸氢）利用本题所提供的实验用品，如何判断得到的产品是碳酸氢钠的结晶，而不是碳酸氢铵或食盐的结晶钠的结晶，而不是碳酸氢铵或食盐的结晶（2）请写出在图上）请写出在图上A、B、C各玻璃容器中盛放物质的化学各玻璃容器中盛放物质的化学式或名称。式或名称。（3）利用本题所提供的实验用品，如何判断得到的产品是碳酸氢）利用本题所提供的实验用品，如何判断得到的产品是碳酸氢钠的结晶，而不是碳酸氢铵或食盐的结晶钠的结晶，而不是碳酸氢铵或食盐的结晶A：CaCO3和和6molL-1的盐酸的盐酸取少量产品放在试取少量产品放在试管中用酒精灯加热至不再有气体放出时，停止加热，若有白色管中用酒精灯加热至不再有气体放出时，停止加热，若有白色剩余物质，则所得到的产品不是剩余物质，则所得到的产品不是NH4HCO3；待试管冷却后，向待试管冷却后，向其中加入适量的盐酸，若产生大量气泡，说明产品为其中加入适量的盐酸，若产生大量气泡，说明产品为NaHCO3,若无气泡，则产品可能是食盐。若无气泡，则产品可能是食盐。B：蒸馏水蒸馏水 C：冰水冰水D：被氯化钠饱和的浓氨水被氯化钠饱和的浓氨水E：6molL-1硫硫酸酸 一、一、回顾已学习的知识规律回顾已学习的知识规律 三、三、三、三、设计化学实验时，应遵循四个基本要求设计化学实验时，应遵循四个基本要求设计化学实验时，应遵循四个基本要求设计化学实验时，应遵循四个基本要求二、二、二、二、化学实验方案的基本内容化学实验方案的基本内容化学实验方案的基本内容化学实验方案的基本内容 四、四、四、四、实验设计的主要着手点：实验设计的主要着手点：实验设计的主要着手点：实验设计的主要着手点：1 1 1 1、根据、根据、根据、根据实验目的实验目的实验目的实验目的，阐明，阐明，阐明，阐明实验原理实验原理实验原理实验原理，选择合适的仪器和药品。，选择合适的仪器和药品。，选择合适的仪器和药品。，选择合适的仪器和药品。化学实验方案的设计2 2、根据根据实验特点实验特点，设计实验装置，画出装置图。，设计实验装置，画出装置图。例例3、测量一定质量的铝锌合金与强酸溶液反应产生的氢气的体积，可以求得、测量一定质量的铝锌合金与强酸溶液反应产生的氢气的体积，可以求得合金中铝和锌的质量分数。现有下列实验用品：中学化学实验常用仪器、合金中铝和锌的质量分数。现有下列实验用品：中学化学实验常用仪器、800mL烧杯、烧杯、100mL量筒、短颈玻璃漏斗、铜网、铝锌合金样品、浓盐酸量筒、短颈玻璃漏斗、铜网、铝锌合金样品、浓盐酸（密度（密度1.19g.cm-3）、水。按图示装置进行实验，回答下列问题。（设合金样）、水。按图示装置进行实验，回答下列问题。（设合金样品全部反应，产生的气体不超过品全部反应，产生的气体不超过100mL）补充下列实验步骤，直到反应开始进行（铁架台和铁夹的安装可省略）：补充下列实验步骤，直到反应开始进行（铁架台和铁夹的安装可省略）：将称量后的合金样品用铜网小心包裹好，放在将称量后的合金样品用铜网小心包裹好，放在800mL烧杯底部，把短颈漏烧杯底部，把短颈漏斗倒扣在样品上面。斗倒扣在样品上面。例例3、测量一定质量的铝锌合金与强酸溶液反应产生的氢气的体积，可以求得、测量一定质量的铝锌合金与强酸溶液反应产生的氢气的体积，可以求得合金中铝和锌的质量分数。现有下列实验用品：中学化学实验常用仪器、合金中铝和锌的质量分数。现有下列实验用品：中学化学实验常用仪器、800mL烧杯、烧杯、100mL量筒、短颈玻璃漏斗、铜网、铝锌合金样品、浓盐酸量筒、短颈玻璃漏斗、铜网、铝锌合金样品、浓盐酸（密度（密度1.19g.cm-3）、水。按图示装置进行实验，回答下列问题。（设合金样）、水。按图示装置进行实验，回答下列问题。（设合金样品全部反应，产生的气体不超过品全部反应，产生的气体不超过100mL）补充下列实验步骤，直到反应开始进行（铁架台和铁夹的安装可省略）：补充下列实验步骤，直到反应开始进行（铁架台和铁夹的安装可省略）：将称量后的合金样品用铜网小心包裹好，放在将称量后的合金样品用铜网小心包裹好，放在800mL烧杯底部，把短颈漏斗烧杯底部，把短颈漏斗倒扣在样品上面。倒扣在样品上面。往烧杯中注入水，直到水面没过漏斗颈。往烧杯中注入水，直到水面没过漏斗颈。在在100mL量筒中装满水，倒置在盛水的烧杯中（量筒中不应留有气泡），量筒中装满水，倒置在盛水的烧杯中（量筒中不应留有气泡），使漏斗颈伸入量筒中。烧杯中水面到杯口至少保留约使漏斗颈伸入量筒中。烧杯中水面到杯口至少保留约100mL空间。空间。将长颈漏斗（或将长颈漏斗（或玻璃棒）插入烧杯并接近烧杯底部，通过它慢慢加入浓玻璃棒）插入烧杯并接近烧杯底部，通过它慢慢加入浓盐酸，至有气体产生。盐酸，至有气体产生。一、一、回顾已学习的知识规律回顾已学习的知识规律 三、三、三、三、设计化学实验时，应遵循四个基本要求设计化学实验时，应遵循四个基本要求设计化学实验时，应遵循四个基本要求设计化学实验时，应遵循四个基本要求二、二、二、二、化学实验方案的基本内容化学实验方案的基本内容化学实验方案的基本内容化学实验方案的基本内容 四、四、四、四、实验设计的主要着手点：实验设计的主要着手点：实验设计的主要着手点：实验设计的主要着手点：1 1 1 1、根据、根据、根据、根据实验目的实验目的实验目的实验目的，阐明，阐明，阐明，阐明实验原理实验原理实验原理实验原理，选择合适的仪器和药品。，选择合适的仪器和药品。，选择合适的仪器和药品。，选择合适的仪器和药品。化学实验方案的设计2 2、根据、根据实验特点实验特点，设计实验装置，画出装置图。，设计实验装置，画出装置图。3 3、根据根据实验要求实验要求,设计可行的操作步骤设计可行的操作步骤。练习：某课外活动小组加热炭粉（过量）和氧化铜的混合物，再用下图所示装置，练习：某课外活动小组加热炭粉（过量）和氧化铜的混合物，再用下图所示装置，练习：某课外活动小组加热炭粉（过量）和氧化铜的混合物，再用下图所示装置，练习：某课外活动小组加热炭粉（过量）和氧化铜的混合物，再用下图所示装置，对获得的铜粉（含炭）样品进行实验，图中铁架台等装置已略去。请你帮助他们完对获得的铜粉（含炭）样品进行实验，图中铁架台等装置已略去。请你帮助他们完对获得的铜粉（含炭）样品进行实验，图中铁架台等装置已略去。请你帮助他们完对获得的铜粉（含炭）样品进行实验，图中铁架台等装置已略去。请你帮助他们完成下列实验报告。成下列实验报告。成下列实验报告。成下列实验报告。A AGGB BD DE E1 1、实验目的：、实验目的：、实验目的：、实验目的：。测定铜粉样品中铜的质量分数测定铜粉样品中铜的质量分数测定铜粉样品中铜的质量分数测定铜粉样品中铜的质量分数 2 2、实验用品：仪器：天平、分液漏斗、实验用品：仪器：天平、分液漏斗、实验用品：仪器：天平、分液漏斗、实验用品：仪器：天平、分液漏斗、锥形瓶、硬质玻璃管、干燥管、酒精灯、锥形瓶、硬质玻璃管、干燥管、酒精灯、锥形瓶、硬质玻璃管、干燥管、酒精灯、锥形瓶、硬质玻璃管、干燥管、酒精灯、洗气瓶等，药品：红褐色铜粉（含炭）洗气瓶等，药品：红褐色铜粉（含炭）洗气瓶等，药品：红褐色铜粉（含炭）洗气瓶等，药品：红褐色铜粉（含炭）样品、过氧化氢溶液、二氧化锰、碱样品、过氧化氢溶液、二氧化锰、碱样品、过氧化氢溶液、二氧化锰、碱样品、过氧化氢溶液、二氧化锰、碱石灰、浓硫酸等。石灰、浓硫酸等。石灰、浓硫酸等。石灰、浓硫酸等。3 3、实验内容、实验内容、实验内容、实验内容实验步骤实验步骤实验现象实验现象有关化学方程式有关化学方程式在在G中加入样品粉末中加入样品粉末Wg，D中中装入药品后并称量为装入药品后并称量为m1g,连接连接好仪器后，检查气密性好仪器后，检查气密性打开打开A的活塞，慢慢滴加溶液的活塞，慢慢滴加溶液对对G进行加热，当进行加热，当G中药品充中药品充分反应后，关闭分反应后，关闭A的活塞，停的活塞，停止加热止加热冷却后，称量冷却后，称量D的质量为的质量为m2gB,EB,E中有气中有气中有气中有气泡产生泡产生泡产生泡产生GG中红褐色粉末中红褐色粉末中红褐色粉末中红褐色粉末变成黑色变成黑色变成黑色变成黑色2H2H2 2OO222H2H2 2O+OO+O2 2MnOMnO2 22Cu+O2=2CuOC+OC+O2 2=CO=CO2 24 4、计算：样品中铜的质量分数、计算：样品中铜的质量分数、计算：样品中铜的质量分数、计算：样品中铜的质量分数=。（用含。（用含。（用含。（用含w,mw,m1 1,m,m2 2的代数式表示）的代数式表示）的代数式表示）的代数式表示）科学性科学性安全性安全性可行性可行性简约性简约性一、一、回顾已学习的知识规律回顾已学习的知识规律 三、三、三、三、设计化学实验时，应遵循四个基本要求设计化学实验时，应遵循四个基本要求设计化学实验时，应遵循四个基本要求设计化学实验时，应遵循四个基本要求二、二、二、二、化学实验方案的基本内容化学实验方案的基本内容化学实验方案的基本内容化学实验方案的基本内容化学实验方案的设计 四、四、四、四、实验设计的主要着手点实验设计的主要着手点实验设计的主要着手点实验设计的主要着手点1、根据实验目的，阐明实验原理，选择合适的仪器和药品、根据实验目的，阐明实验原理，选择合适的仪器和药品2 2、根据实验特点，设计实验装置，画出装置图根据实验特点，设计实验装置，画出装置图3 3、根据实验要求，设计可行的操作步骤根据实验要求，设计可行的操作步骤再见