鲁科版化学实验设计与评价.ppt

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1、 临朐一中临朐一中 化学组化学组考试说明要求的实验能力考试说明要求的实验能力1用用正正确确的的化化学学实实验验基基本本操操作作，观观察察记记录录实实验验现现象象，分分析析实实验验结结果果和和处处理理实实验验数数据据，得得出出正正确确结结论的能力论的能力。2初步处理实验过程中的有关安全问题的能力初步处理实验过程中的有关安全问题的能力。3能识别和绘制典型的实验仪器装置图的能力能识别和绘制典型的实验仪器装置图的能力。4根据实验试题的要求，设计简单实验方案的能根据实验试题的要求，设计简单实验方案的能力。力。包括：某个实验操作顺序的设计，确认某混包括：某个实验操作顺序的设计，确认某混合物组分实验的设计，

2、验证化学原理的设计，测合物组分实验的设计，验证化学原理的设计，测定物质纯度的设计。定物质纯度的设计。高考命题走向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、评价和改进动手能力、安全操作以及设计、评价和改进实验的能力实验的能力第一层次第一层次我们能否正确的评价别人的实验设计？我们能否正确的评价别人的实验设计？我们能否帮助别人完成实验设计？我们能否帮助别人完成实验设计？第二层次第二层次第三层次第三层次我们能否独立完成某些实验的完整设计？我们能否独立完成某些实验的完整设计？1 1实验室用铁、氧化铜、硫酸为原料制取铜，实验室用铁、氧化铜、硫酸为原料制取铜，某同

3、学设计了两个实验方案某同学设计了两个实验方案哪个更好？理由？哪个更好？理由？评价他人方案评价他人方案H2SO4H2CuOCuA.FeH2SO4CuSO4FeCuA A：制氢气制氢气麻烦！麻烦！使用氢气使用氢气安全？安全？加热条件加热条件节能？节能？要要考考虑虑分分步步细细节节呀呀设计化学实验时，应遵循几个基本要求：设计化学实验时，应遵循几个基本要求：（装置（装置简单、步、步骤少、少、药品用量少、品用量少、时间短等）短等）科学性科学性（即（即实验原理、操作程序和方法必原理、操作程序和方法必须正确）正确）安全性安全性（即用（即用药及操作要注意安全、及操作要注意安全、环境保境保护等等问题）可行性可行

4、性简约性性（要（要满足中学足中学现有的有的实验条件）条件）我知道了我知道了学法指导学法指导1 1.为为将铜粉中混有少量的氧化铜去将铜粉中混有少量的氧化铜去除，除，甲、乙同学分别设计了下列实验方案：甲、乙同学分别设计了下列实验方案：甲：混合粉末甲：混合粉末 铜粉铜粉 乙：混合粉末乙：混合粉末 铜粉铜粉 你认为哪种实验方案好？请说明理由。你认为哪种实验方案好？请说明理由。通入足量的通入足量的 CO 、加热、加热加入足量的稀硫酸，过滤加入足量的稀硫酸，过滤我会应用我会应用第一层次第一层次4 42-2-，甲甲、乙乙两两同同学学分分别别设设计计了了如如下下两两个个实实验验方方案案，你你认认为为合理的是：

5、合理的是：被测溶液被测溶液 白色沉淀白色沉淀 不溶不溶被测被测溶液溶液 无沉淀生成无沉淀生成 出现白色沉淀出现白色沉淀加氯化钡溶液加氯化钡溶液加足量稀盐酸加足量稀盐酸加足量稀盐酸加足量稀盐酸加氯化钡溶液加氯化钡溶液乙方案：乙方案：甲方案：甲方案：甲方案不能排除甲方案不能排除AgAg+的干扰！的干扰！我会应用我会应用第一层次第一层次我们能否帮助别人完成实验设计？我们能否帮助别人完成实验设计？第二层次第二层次学会评价后学会评价后1.小明通过查阅有关资料获知：某鱼鳔内氧气约占四分小明通过查阅有关资料获知：某鱼鳔内氧气约占四分之一，其余主要为二氧化碳和氮气。之一，其余主要为二氧化碳和氮气。那鱼鳔内到底

6、有没有氧气和二氧化碳，需要设计实验那鱼鳔内到底有没有氧气和二氧化碳，需要设计实验进行验证。可是在收集鱼鳔内的气体时，小明遇到了进行验证。可是在收集鱼鳔内的气体时，小明遇到了困难。怎样收集鳔内气体好呢？我们来帮帮小明。困难。怎样收集鳔内气体好呢？我们来帮帮小明。帮助活动一：怎样收集鱼鳔内气体帮助活动一：怎样收集鱼鳔内气体.第二层次第二层次小明为了收集和测量一个鱼鳔内气体的体积，设小明为了收集和测量一个鱼鳔内气体的体积，设计了两种方法。计了两种方法。A A：用医用注射器抽取鳔内气体，测量其体积。：用医用注射器抽取鳔内气体，测量其体积。B B：在水下刺破鳔，用排水集气法收集鳔内气体：在水下刺破鳔，用

7、排水集气法收集鳔内气体并测量其体积（如图）。并测量其体积（如图）。你认为其中测量结果不准确的一种方法是你认为其中测量结果不准确的一种方法是 ，理由是理由是 。与理由有关的化学方程式是与理由有关的化学方程式是 。B因为因为CO2能溶于水，用排水法收集结果不准能溶于水，用排水法收集结果不准CO2+H2O=H2CO3第二层次第二层次 帮助活动二帮助活动二:探究鳔内气体成分探究鳔内气体成分 现有两现有两 集气集气 瓶瓶 鳔内气体，为了探究鳔鳔内气体，为了探究鳔 内气内气体成分，请你帮助小明设计实验体成分，请你帮助小明设计实验 进行验证。进行验证。将燃烧的木条放入集将燃烧的木条放入集气瓶中气瓶中 在集气

8、瓶中加入少在集气瓶中加入少量石灰水，振荡量石灰水，振荡 有白色沉淀产有白色沉淀产生，表明有生，表明有COCO2 2 木条能继续燃木条能继续燃烧，说明有烧，说明有O O2 2第二层次第二层次我们能否独立完成某些实验的完整设计？我们能否独立完成某些实验的完整设计？第三层次第三层次设计一个实验，你首先从 入手？A A实验目的实验目的 B.实验原理实验原理 C.实验步骤实验步骤 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2.构思实验方法、步骤3.选择实验仪器、药品4.观察现象、记录数据5.分析、得出结论一、物质制备实验方案的设计与评价1、遵循原则、遵

9、循原则条件合适，操作方便条件合适，操作方便原理正确，步骤简单原理正确，步骤简单原料丰富，价格低廉原料丰富，价格低廉产物纯净，污染物少产物纯净，污染物少2、物质制备题常见类型、物质制备题常见类型给出起始物质，自选必要的原料进行物质制备。给出起始物质，自选必要的原料进行物质制备。限定几种主要原料，制备一种或几种物质。限定几种主要原料，制备一种或几种物质。用含杂质的物质为原料制备某一纯净物。用含杂质的物质为原料制备某一纯净物。给定几种物质为原料，要求用不同的方法制备一给定几种物质为原料，要求用不同的方法制备一种物质。种物质。在实验室中拟用氧化铜、稀硫酸和锌来制取纯净的铜，甲、乙两在实验室中拟用氧化铜

10、、稀硫酸和锌来制取纯净的铜，甲、乙两位同学分别设计了如下实验方案：位同学分别设计了如下实验方案：甲：甲：把把CuO溶于适量稀硫酸中；溶于适量稀硫酸中；在在的溶液中加入适量的溶液中加入适量Zn，充分反应后过滤、烘干，即得纯净的，充分反应后过滤、烘干，即得纯净的Cu。乙：乙：锌与稀锌与稀H2SO4反应制反应制H2；将将H2通入通入CuO中并加热，充中并加热，充分反应后即得纯净的分反应后即得纯净的Cu。回答下列问题：回答下列问题：（1）若要制得相同质量的纯）若要制得相同质量的纯Cu，所消耗的锌和稀硫酸的量是：，所消耗的锌和稀硫酸的量是：甲甲 乙（填乙（填“大于大于”、“小于小于”或或“等于等于”），

11、原因是），原因是：。（2）丙同学认为上述两种方案所制得的）丙同学认为上述两种方案所制得的Cu都难以保证都难以保证Cu的纯的纯度，应对上述两种方案加以完善。你度，应对上述两种方案加以完善。你 （填（填“是是”或或“否否”）赞同丙同）赞同丙同学的看法。学的看法。理由理由（对甲同学实验而言）（对甲同学实验而言），（对乙同学实验而言）（对乙同学实验而言）。（3）请你分别对甲、乙两同学的实验加以完善：）请你分别对甲、乙两同学的实验加以完善：；。例例1、小于小于的作用除了作还原剂外，还需用来排尽装置中的空气和作保护气的作用除了作还原剂外，还需用来排尽装置中的空气和作保护气乙方案中氢气乙方案中氢气是是制得的

12、铜中可能混有锌，且过滤后未洗涤制得的铜中可能混有锌，且过滤后未洗涤乙方案制得的铜中可能混有氧化铜乙方案制得的铜中可能混有氧化铜将甲过滤所得的固体加入过量的稀硫酸，不断搅拌，至不再放将甲过滤所得的固体加入过量的稀硫酸，不断搅拌，至不再放出气体为止，过滤并洗涤、烘干出气体为止，过滤并洗涤、烘干将乙所得的固体加入过量的稀硫酸，不断搅拌，充分反应后将乙所得的固体加入过量的稀硫酸，不断搅拌，充分反应后过滤并洗涤、烘干过滤并洗涤、烘干二、物质性质实验方案的设计与评价1、研究物质性质的基本方法和程序、研究物质性质的基本方法和程序研究物质性质的基本方法：观察法、实验法、分观察法、实验法、分类法、比较法等。类法

13、、比较法等。研究物质性质的程序：观察外观性质观察外观性质预测物质预测物质性质性质实验和观察实验和观察解释及结论。解释及结论。2、化学实验方案设计的主要类型、化学实验方案设计的主要类型1）.根据实验在化学教学认识过程中的作用划分：启发性（或探究性）实验设计启发性（或探究性）实验设计验证性实验设计验证性实验设计运用性实验设计运用性实验设计2）.根据化学实验的工具划分：化学实验仪器、装置和药品的改进或替代。化学实验仪器、装置和药品的改进或替代。化学实验方案的改进。化学实验方案的改进。3）.根据化学实验内容划分：从量的要求分为：定性实验：制备、鉴别、鉴定、性质的比较、定性实验：制备、鉴别、鉴定、性质的

14、比较、分离、提纯分离、提纯定量实验：化学式、结构的推断；结晶水数目定量实验：化学式、结构的推断；结晶水数目的测定；纯度、浓度、溶解度的测定和计算的测定；纯度、浓度、溶解度的测定和计算从实验目的：制备实验方案的设计；制备实验方案的设计；性质性质实验方案的设计；实验方案的设计；物质的分离、提纯、检验的物质的分离、提纯、检验的实验方案的设计；实验方案的设计；综合实验设计综合实验设计从实际情景分为：验证性实验方案设计验证性实验方案设计探探究性实验方案设计究性实验方案设计开放性实验方案设计开放性实验方案设计注意：一个完整的化学实验设计一般包括下述内注意：一个完整的化学实验设计一般包括下述内容：容：实验名

15、称；实验名称；实验目的；实验目的；实验原理；实验原理；实验用品（仪器、药品及规格）；实验用品（仪器、药品及规格）；实验步骤实验步骤（包括实验仪器装配和操作）；（包括实验仪器装配和操作）；实验现象记录实验现象记录及结果处理；及结果处理；问题讨论。问题讨论。例例2.2.某混合气体可能有某混合气体可能有COCO、COCO2 2、NHNH3 3、HClHCl、H H2 2和水蒸气和水蒸气中的一种或几种，当依次通过澄清石灰水（无浑浊现中的一种或几种，当依次通过澄清石灰水（无浑浊现象）、氢氧化钡溶液（有浑浊现象）、浓硫酸、灼热象）、氢氧化钡溶液（有浑浊现象）、浓硫酸、灼热的氧化铜（变红）和无水硫酸铜（变蓝

16、）时，则可断的氧化铜（变红）和无水硫酸铜（变蓝）时，则可断定该混合气体中一定有定该混合气体中一定有()()2 2、HClHCl、H H2 2B.COB.CO、H H2 2、H H2 2O O C.CO C.CO、NHNH3 3、H H2 2D.COD.CO、HClHCl、H H2 2O O 解析解析 结结合气体通入各合气体通入各试剂对应试剂对应的的现现象：先通入澄象：先通入澄 清的石灰水，无清的石灰水，无浑浊浑浊，再通入，再通入Ba(OH)Ba(OH)2 2溶液出溶液出现浑现浑 浊浊，故一定有，故一定有COCO2 2、HClHCl，不含有，不含有NHNH3 3，干燥后的，干燥后的 气体通入灼气

17、体通入灼热热的的CuOCuO（变红变红）、无水）、无水CuSOCuSO4 4（变变 蓝蓝），故一定含有），故一定含有H H2 2，COCO、水蒸气不能确定是否、水蒸气不能确定是否 存在。存在。A三、物质检验实验方案的设计与评价1、物质检验实验方案设计的程序、物质检验实验方案设计的程序观察试样外观，进行初步判断观察试样外观，进行初步判断根据判断结果，对其组成进行分析推断根据判断结果，对其组成进行分析推断根据分析推断，设计实验方案根据分析推断，设计实验方案通过实验验证检验方案是否合理通过实验验证检验方案是否合理设计完整的实验方案设计完整的实验方案2、物质检验实验方案设计的常用方法、物质检验实验方案

18、设计的常用方法观察法；观察法；气味法；气味法；加热法；加热法；指示剂法；指示剂法；点燃法；点燃法；焰色法；焰色法；溶解法；溶解法；药剂法。药剂法。例3为了检验某化合物中是否含有NH4+、SO42、Fe2+和结晶水，设计了下列操作步骤：取少量晶体加热，发现试管口处有液体，且该液体能使无水硫酸铜变蓝；另取少量晶体溶于水中，滴加少量的氯水，再加入KSCN溶液，有红色出现；取少量溶液于试管，加入盐酸，没有现象，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成；取少量溶液于试管中，加入浓NaOH溶液，微热有使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生，同时也有白色沉淀产生，该沉淀很快变成灰绿色沉淀。下列说法一定正确的是（）A

19、中的现象说明一定有Fe2+B为了检验SO42，可以将中的试剂换为HNO3酸化的Ba(NO3)2 C通过上述实验可确定该化合物的化学式为 (NH4)2Fe(SO4)26H2OD中的沉淀长时间放置会变成红褐色沉淀D四、探究性实验方案的设计与评价 实验探究程序实验探究程序 提出问题提出问题提出假设提出假设提出实验程序提出实验程序预预测可能的结果测可能的结果进行实验进行实验获得实验数据获得实验数据分析解释实验数据分析解释实验数据得出结论得出结论例例4：某校进行化学实验考查时，教师给了同学们：某校进行化学实验考查时，教师给了同学们1小包黑小包黑色粉末，这种黑色粉末可能是氧化铜、炭粉或者是这两者色粉末，这

20、种黑色粉末可能是氧化铜、炭粉或者是这两者的混合物，让他们通过实验探究来确定。某同学探究过程的混合物，让他们通过实验探究来确定。某同学探究过程如下：如下：(1)【提出假设】【提出假设】假设假设1：黑色粉末是炭粉；：黑色粉末是炭粉；假设假设2：假设假设3：(2)【设计实验方案】【设计实验方案】他对实验做了如下设想和分析：取少他对实验做了如下设想和分析：取少量黑色粉末于烧杯中，并加入过量的稀硫酸。则实验中可能量黑色粉末于烧杯中，并加入过量的稀硫酸。则实验中可能出现的现象与对应结论如下表，请你完成下表。出现的现象与对应结论如下表，请你完成下表。黑色粉末是氧化铜；黑色粉末是氧化铜；黑色粉末是炭粉和氧化铜

21、两者的混合物黑色粉末是炭粉和氧化铜两者的混合物有黑色物质沉淀有黑色物质沉淀黑色粉末逐渐溶解，溶液呈蓝色黑色粉末逐渐溶解，溶液呈蓝色假设假设2成立成立有黑色物质沉淀，溶液呈蓝色有黑色物质沉淀，溶液呈蓝色课堂小结课堂小结 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、得出结论分析、得出结论一、物质制备实验方案的设计与评价一、物质制备实验方案的设计与评价二、物质性质实验方案的设计与评价二、物质性质实验方案的设计与评价三、物质检

22、验实验方案的设计与评价三、物质检验实验方案的设计与评价四、探究性实验方案的设计与评价四、探究性实验方案的设计与评价1.某某氯氯碱厂利用碱厂利用废铁废铁皮制取皮制取净净水水剂剂FeCl3，最合理的生，最合理的生产产途径是途径是()2 FeCl3 FeCl3溶液溶液 2 HCl 盐盐酸酸 FeCl2溶液溶液 FeCl3溶液溶液 2 HCl 盐盐酸酸 FeCl2溶液溶液 FeCl3溶液溶液 D.解析：解析：B、C、D三个途径的过程不简便，方法不合理。三个途径的过程不简便，方法不合理。答案：答案：A 2为为了了除除去去粗粗盐盐中中的的Ca2、Mg2、及及泥泥沙沙，可可将将粗粗盐盐溶溶于于水水，然然后后

23、进进行行下下列列五五项项操作：操作：过滤过滤，加加过过量量NaOH溶液，溶液，加适量加适量盐盐酸，酸，加加过过量量Na2CO3溶液，溶液，加加过过量量BaCl2溶液。正确的操作溶液。正确的操作顺顺序是序是()A B C D解析：解析：除去除去NaCl中的中的Ca2、Mg2、时可先除去时可先除去Mg2，也可先除，也可先除 ，由由于于加加入入的的每每种种除除杂杂试试剂剂均均过过量量，应应确确保保过过量量的的除除杂杂试试剂剂能能被被除除去去，故故Na2CO3必须在必须在BaCl2之后加入，除去所有难溶物质后再加稀盐酸除去之后加入，除去所有难溶物质后再加稀盐酸除去 。答案答案：CD3(2009潍坊统考

24、潍坊统考)有关下有关下图图及及实验实验的描述正确的是的描述正确的是()A用甲用甲图图装置装置电电解精解精炼铜炼铜 B用乙用乙图图装置制装置制备备Fe(OH)3胶体胶体C丙丙图图装置可制得金属装置可制得金属锰锰 D丁丁图验证图验证NaHCO3和和Na2CO3热稳热稳定性定性解解析析：A项项中中粗粗铜铜应应做做阳阳极极，A错错；B项项中中制制Fe(OH)3胶胶体体应应将将饱饱和和FeCl3溶溶液液滴滴到到沸沸水水中中；D项项应应将将NaHCO3和和Na2CO3互互换换位位置置；C项项利利用用铝铝热热反反应应可可制制取锰。取锰。答案：答案：C4(2010 年广东佛山模拟)下列实验设计和结论相符的是(

25、)A.将碘水倒入分液漏斗，加适量乙醇，振荡后静置，可将碘萃取到乙醇中B.某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体水溶液一定显碱性C.某无色溶液中加 Ba(NO3)2 溶液，再加入稀盐酸，沉淀不D.在含 FeCl2 杂质的 FeCl3 溶液中通足量 Cl2 后，充分加热，除去过量的 Cl2，即可得到较纯净的 FeCl3 溶液Fe(OH)2沉淀沉淀:方法一：用不含方法一：用不含FeFe3+3+的的FeSO4溶液与不含溶液与不含O2的蒸馏水配制的的蒸馏水配制的 NaOH溶液反应制备溶液反应制备.(1)(1)用硫酸亚铁晶体配制上述用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还要加入溶液时还要加入_，再在液面

26、上加入一些植物油。再在液面上加入一些植物油。(2)(2)除去蒸馏水中溶解的除去蒸馏水中溶解的O2常采用的方法是常采用的方法是_._.(3)(3)生成白色沉淀生成白色沉淀Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含沉淀的操作是用长滴管吸取不含 O2的的NaOH溶液溶液,插入插入FeSOFeSO4 4溶液下面溶液下面,再挤出再挤出NaOHNaOH溶液溶液.这样做的理由是这样做的理由是 。铁和硫酸和硫酸煮沸煮沸避免避免产生的生的氢氧化氧化亚铁沉淀和空气中氧气接触而被氧化沉淀和空气中氧气接触而被氧化方法二：在如下装置中方法二：在如下装置中,用用NaOH溶液溶液,铁屑屑,稀稀H2SO4等等试剂制制备.(1)在在试管管I里加入的里加入的试剂是是 ;(2)在在试管管里加入的里加入的试剂是是;(3)为了制得白色了制得白色Fe(OH)2沉淀沉淀,在在试管管I和和II中加入中加入试剂,打开止打开止水水夹,塞塞紧塞子后的塞子后的实验步步骤是是 ;(4)这样生成的生成的Fe(OH)2沉淀能沉淀能较长时间保持白色保持白色,其理由是其理由是.铁和硫酸和硫酸氢氧化氧化钠溶液溶液检验产生生氢气的气的纯度度在充在充满氢气的气的还原性原性环境中，境中，氢氧化氧化亚铁不易被氧化不易被氧化2022/10/28作业：作业：化学实验基础化学实验基础 P79-80 练习活动练习活动2022/10/28 谢谢谢谢 大家大家！