《化学实验设计》PPT课件

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1、化学实验设计湖南新宁县第一中学肖将兵高考目标要求掌握化学实验的记录方法和运用化学知识设计一些基本实验。根据实验现象。观察、记录、分析、或处理数据，得出正确结论。根据实验试题要求，设计基本实验方案能绘制和识别典型和实验仪器装置图一、化学实验设计：化学实验方案的设计是在实施化学实验之前，根据化学实验的目的和要求，综合运用相关的化学知识和技能，渗透有关的物理原理，对实验的药品、仪器、装置、顺序、方法、条件控制、安全等所进行的一种科学完整规划。完整的实验方案包括：原理、装置、药品、步骤、实验现象的观察，数据的记录处理。1．化学实验设计的一般类型①物质的制备实验设计②物质的性质实验设计

2、③物质的检验实验设计④综合实验设计2、化学实验设计的一般原则①科学性：实验原理、实验方法和操作程序必须科学合理。②安全性：实验操作要尽量防止带有危险性的操作、尽量避免与有毒物质接触，若无法避免则应采取安全措施。有毒物质必须处理，以防污染环境。③可行性：设计的实验方案要切实可行，所选用的药品、仪器、设备和方法在中学现有的条件下能得到满足。④简约性：实验设计应尽可能简单易行，应采用简单的实验装置，用较少的实验步骤，能在较短的时间内完成实验，且效果明显。综合考虑原料的用量、价格。3、化学实验方案的主要内容：（1）实验名称：该项实验（2）实验目的：该项实验所达到的目标要求（3）实验原

3、理：根据实验目的阐明实验原理、主要化学方程式、应用化学的基本理论等。（4）实验用品：根据实验原理设计实验装置，根据实验装置特点选择合适的仪器和药品。（5）实验步骤：根据实验要求，设计操作步骤，装配仪器，具体操作，确定观察重点，并注明实验的注意事项。（6）实验现象记录及结果处理：在实验过程中，应随时记录实验现象，分析实验操作中可能引起的误差及对实验结果的影响。（7）实验报告：实验结束应写出完整的实验报告，对产生的问题进行讨论。二、制备实验方案的设计：元素化合物制备实验，要求考生要有牢固的元素化合物知识和比较熟练的实验技能；有机化合物的制备实验，要确地进行有机制备提供科学的依据和

4、正确的方法。综合分析如下：综上所述，设计制备实验方案的思路是：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、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，在制定具体的实验方案时，还应注意对实验条件进行严格、有效的控制。例1、硫酸亚铁的制备（实验四）实验名称：以废铁屑制硫酸亚铁晶体实验目的：学会制备实验方案的设计过程，进一步了解实验方案设计的一般思路；把自己设计的实验付诸实践，由此增强实验的能力。实验原理：利用过量的废铁屑与硫酸反应得到硫酸亚铁，再用重结晶方法精制得到硫酸亚铁晶体。实验用品：试管、烧杯、量筒、玻璃棒、漏斗、滤纸、温度计、铁架台、石棉

5、网、酒精灯、火柴、橡皮塞、广口试剂瓶。废铁屑、稀硫酸、氢氧化钠溶液、蒸馏水等实验步骤：（1）首先用热碱液洗涤废铁屑两次，并用玻璃棒搅拌，然后再用蒸馏水冲洗以除净其表面的油污。(2)用少量热水通过过滤器，以提高它的温度(防止溶液在漏斗里析出晶体)，然后将溶液趁热过滤。将滤液转入试管中，用橡皮塞塞住管口(防止空气进入)，静置、冷却、结晶，观察滤液冷却生长出浅绿色硫酸亚铁晶体的现象。(3)待结晶完毕后，取出晶体，用少量蒸馏水洗涤2—3次，再用滤纸将晶体吸干。(4)把制得的硫酸亚铁晶体放在一个小广口瓶中，密闭保存。说明：①铁与硫酸反应制FeSO4时，应用稀硫酸。②FeSO4易被氧化，

6、应加入过量铁屑以防止氧化，制得的绿矾（FeSO4·7H2O）应密闭保存。实验现象记录及结果处理：例2、以苯甲酸为原料，设计制取苯甲酸甲酯的实验方案（提示：可利用酯化反应和水解反应原理）实验名称：以苯甲酸为原料，制取苯甲酸甲酯实验目的：进一步明确酯化反应的原理，理解酯化反应的可逆性。实验原理：实验用品：铁架台、酒精灯、圆底烧瓶、蒸馏烧瓶、分液漏斗、普通漏斗、温度计、冷凝管、牛角管、锥形瓶苯甲酸、甲醇、浓H2SO4、Na2CO3等实验步骤（按下图所示顺序进行）：说明：①酯化反应是可逆反应，为提高苯甲酸的转化率，可以增加甲醇的用量②由于甲醇易挥发，在实验室过程中应增加冷凝回流装置。

7、③如果用碱液与苯甲酸甲酯一起煮沸，则水解生成苯甲酸钠和甲醇。讨论：利用水解反应原理设计苯甲酸甲酯皂化反应的实验方案三、性质实验方案的设计：1、性质实验方案设计的思路：物质的性质取决于其结构，并决定它的用途和制法，因此在进行性质实验方案的设计时，要充分了解物质的结构、性质、用途和制法之间的相互关系。根据物质的结构特点，设计方案来探索或验证物质所具有的一些性质。基本程序为：研究物质结构→预测可能性质→设计实施方案(方法、步骤、仪器、药品、操作要点、现象及分析、结论等)→实施实验→结论。2、设计的目的：学会分