化学实验方案的设计与评价

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1、化学实验方案的设计与评价提出问题:如何测定一块金属钠(含Na2O)的纯度?方案一：测定产物H2的量方案二：测定产物NaOH的量方案三：测定反应物H2O的剩余量合理合理不合理提出问题:如何测定一块金属钠(含Na2O)的纯度?方案一：测定产物H2的量方案细化测定产物H2的质量测定产物H2的体积测量气体体积的几种常见装置一、实验设计的基本要求与思路一个完整的化学实验方案，一般包括：实验目的实验原理实验用品（药品、仪器、设备及规格）实验步骤及实验装置图实验现象与结论问题与讨论实验设计的一般思路目的方案装置实验分析原理评价选择模拟操作结果验证设想：测定一定质量的

2、样品中氯离子的质量分数；测定一定质量的样品中碳酸根的质量分数。分析：评价：例：测定工业制得的纯碱（含少量氯化钠）的质量分数二、实验设计的类型和内容依据实验内容划分：1。有关物质的组成、结构和性质的实验设计问题1用实验的方法证明水是氢、氧两种元素组成问题2用实验的方法证明乙醇的分子结构问题3用实验的方法证明AgI是胶体而不是溶液2。有关化学定律、概念和原理的设计问题4用实验的方法验证质量守恒定律问题5通过实验验证二氧化锰在氯酸钾分解反应中催化作用问题6通过实验证实乙醇在不同条件下的脱水反应3。有关物质的制备实验设计问题7设计两种不同的方法制备氢氧化亚铁4

3、。有关物质的分离、提纯、鉴别实验设计问题8铝土矿的主要成分是A12O3，还含有少量的Fe2O3和硅酸盐，请你设计一个实验方案，从铝土矿中分离出纯净的A12O3。问题9有五瓶溶液，已知它们分别是氯化钾、硫酸钠、碳酸钠、硝酸钡和氯化铁溶液，不用其它试剂和试纸，通过观察和实验确定各瓶中的成分。三、实验设计案例举要(一)从“提出假设、设计方案”的角度切入题1用滴管将新制的饱和氯水逐滴滴入含有酚酞的氢氧化钠稀溶液中，边滴边振荡，直到红色刚好褪去．褪色的原因可能有两个，请用简要的文字说明：（1）可能的原因①是：可能的原因②是：（2）请设计简单的实验证明红色褪去的原

4、因是①或者是②，简述所用试剂、操作、现象及结论：假设：氯水中有如下反应Ｃ12+H2O=HC1+HC1O要使含有酚酞的NaOH溶液褪去,可从两方面讨论:(1)是HC1和HC1O与NaOH发生中和反应使红色褪去;(2)是HC1O有强氧化性,具有漂白作用,使红色褪去.若为原因(1)红色可恢复,若为原因(2)则颜色不能恢复.设计:在褪色后的溶液中加入NaOH溶液,若红色出现,则原因(1)正确;若不出现红色,则原因(2)正确.题2使用中学常用实验器材，试设计一个实验证Ba(OH)2与H2SO4在溶液中的反应是离子反应。要求作出有关实验原理、过程、现象的说明。（1

5、）实验原理：▲；（2）实验过程：▲；（3）实验现象：▲。分析:本题的实质是考查离子反应的条件:离子反应一旦发生,反应就会向着离子数目减少的方向进行.这样溶液的导电性就会减弱.答案:（1）实验原理：得用溶液的导电性与离子总数成比例，根据溶液在不同反应阶段的不同导电性能，来证明溶液中自由移动的离子浓度的变化，从而证明反应是离子反应。（2）实验过程：利用测定导电能力的装置，在烧杯中先加入溶液，再一边不断滴入一边适时地轻轻摇荡。（装置见教材）（3）实验现象：灯泡的亮度随的不断加入，呈现由明到暗，几至熄灭，再逐渐变明亮.题3设计一实验揭示Mg（OH）2溶于饱和N

6、H4C1溶液的本质向少量Mg(OH)2悬浊液中加入适量的饱和氯化铵溶液，结果固体完全溶解。甲同学的解释：Mg(OH)2（ｓ）=Mg2+＋2OH－①NH4+＋H2O=NH3·H2O＋H+②H+＋OH－＝H2O③由于③的发生，使平衡①右移，沉淀溶解。乙同学的解释：Mg(OH)2（ｓ）=Mg2+＋2OH－①NH4Cl=NH4+＋Cl－②NH4+＋OH－＝NH3·H2O③由于③的发生，使平衡①右移，沉淀溶解。已知在一定温度下，稀醋酸和稀氨水的电离度相等。请你用一种试剂，设计一个实验，验证甲或乙的观点的正确性：Ⅰ、实验步骤：Ⅱ、实验结论：参考答案:(1)向Mg(

7、OH)2悬浊液中加入适量的饱和醋酸铵CH3COONH4溶液，振荡，观察Mg(OH)2是否溶解；（2）若Mg(OH)2溶解，则乙同学的解释正确；若Mg(OH)2不溶解，则甲同学的解释正确.（二）从“完成实验操作”的角度切入题４已除去泥沙的粗盐中，仍含有Mg2+,Ca2+和SO42-,请填写下列空格，完成将粗盐提纯，得到氯化钠晶体的实验设计。实验目的：粗盐提纯，得到纯净氯化钠晶体实验用品：药品：粗盐，NaOH溶液，HCl溶液，Na2CO3溶液，BaCl2溶液，pH试纸，蒸馏水仪器序号实验步骤实验操作(1)溶解将粗盐放入烧杯中，加入适时的蒸馏水，充分搅拌，直

8、至固体全部溶解(2)沉淀逐滴加入氢氧化钠溶液，直至不再出现沉淀为止(3)(4)过滤安装好过滤器