1化学实验方案设计的思路解析
高三化学教案：化学实验方案设计的基本要求
高三化学教案：化学实验方案设计的基本要求
化学实验方案设计的基本要求包括以下几个方面：
1.确保安全：化学实验涉及到一些危险物质和操作，设计方案时必须对实验过程中的
安全问题进行充分考虑。
包括选择安全的实验条件、防止实验中可能发生的事故、提
供必要的个人防护装备等。
2.明确实验目的：实验方案设计的首要任务是明确实验的目的和预期结果。
实验目的
应具体清晰，能够明确实验所要解决的问题或验证的理论。
3.设计适当的实验步骤：化学实验方案应包含详细的实验步骤，要求简明扼要、操作
方便。
实验步骤中应包括所需试剂和设备的数量和规格，实验过程中需要观察的现象
和测量的数据等。
4.确定合适的实验条件：实验方案中要确定实验所需的温度、压力、浓度、PH值等实验条件。
这些条件应根据实验目的和实验要求进行合理选择。
5.选择适当的实验方法和技术：实验方案中要选择合适的实验方法和技术，例如常规
的溶液配制、反应条件控制、观察和测量的方法等。
6.合理选取实验材料和试剂：实验方案中要选择优质的实验材料和试剂，并确保其纯
度和适用性。
应遵循“经济、安全、方便”的原则选取实验材料和试剂。
7.降低误差和提高重复性：实验方案中应考虑如何降低误差和提高实验结果的重复性，可以通过增加样本数量、重复实验次数、控制实验环境等方式来达到这一目的。
总之，化学实验方案设计的基本要求是确保实验的安全性和有效性，能够明确实验目的、设计合理的实验步骤和条件，选择适当的实验方法和技术，并降低误差和提高重复性。
化学教育中的实验设计
化学教育中的实验设计在化学教育中，实验设计扮演着至关重要的角色。
通过实验，学生可以亲自动手，观察事物变化的过程，从而更深入地理解化学知识。
然而，不合理的实验设计可能导致实验结果不准确甚至危险。
因此，本文将探讨化学教育中的实验设计，以提供一些指导原则。
一、实验目标的设定在进行实验设计之前，首先需要明确实验的目标。
实验目标应该明确、具体，以便学生能够准确地理解实验的意义和预期结果。
例如，对于“酸碱中和反应”的实验，目标可以设定为“确定酸碱溶液中适当的滴定体积，从而实现酸碱中和”。
二、实验材料的准备实验材料的准备对实验的顺利进行至关重要。
实验材料的选择应考虑到安全性、易获取性和价格等因素。
同时，需要确保所准备的材料是正确的，以避免实验结果的偏差。
比如，在进行气体收集实验时，应选择适合的气体收集装置，并确保装置完整、无漏气。
三、实验步骤的设计实验步骤应根据实验目标和所涉及的化学原理来设计。
步骤应该简明扼要，条理清晰，避免冗长和复杂。
同时，需要注意实验步骤的顺序和时间安排，以确保实验的连贯性和高效性。
例如，在进行氧化还原反应的实验时，需要先准备反应物，然后按照特定的顺序加入试剂，最后观察反应结果。
四、实验条件的控制为了保证实验结果的准确性，需要合理控制实验条件。
包括温度、压力、浓度、反应时间等各种因素。
因此，在实验设计中应考虑到这些条件，并相应地进行实验参数的设定。
例如，在研究酶催化反应速率的实验中，需要控制温度和pH值的稳定性，以避免酶的变性和反应速率的变化。
五、安全措施的制定化学实验存在一定的危险性，因此在实验设计中必须考虑学生的安全。
首先，需要评估实验风险，并采取相应的安全措施，例如佩戴安全眼镜、手套和实验室外套。
其次，需要提供详细的实验操作说明，确保学生正确使用实验器具和试剂。
最后，如果实验涉及有毒物质或危险操作，应提供适当的替代方案或进行仿真实验。
综上所述，化学教育中的实验设计对于学生的学习和安全至关重要。
化学实验课实施方案
化学实验课实施方案一、实验目的。
化学实验课是化学学习的重要环节，通过实验可以帮助学生巩固理论知识，培养实验操作能力和实验设计能力，激发学生对化学的兴趣。
因此，本实施方案的目的是为了规范化学实验课的实施，确保实验课的安全、有效进行。
二、实验前准备。
1. 教师准备，教师应提前设计好实验方案，准备好实验所需的化学试剂、器材和仪器，并对实验过程进行充分的了解和掌握。
2. 学生准备，学生在实验前应认真预习实验内容，了解实验原理和操作步骤，掌握实验安全注意事项，并做好实验记录的准备工作。
三、实验环境。
1. 实验室环境，实验室应保持干净整洁，通风良好，实验台面整齐，化学试剂应按规定摆放，实验器材和仪器应处于良好状态。
2. 实验安全，实验室应配备好相应的安全设施，如实验室应急淋浴、安全镜等，学生应穿戴好实验室所需的防护用具，如实验服、手套、护目镜等。
四、实验操作。
1. 实验指导，教师应在实验课开始前对学生进行实验操作的指导，包括实验原理、操作步骤、安全注意事项等。
2. 学生操作，学生在教师的指导下进行实验操作，注意操作规范，严格按照实验步骤进行，确保实验过程的安全和准确。
3. 实验记录，学生应及时记录实验过程中的关键步骤和观察结果，包括实验数据、实验现象等。
五、实验后处理。
1. 实验废物处理，实验结束后，学生应按照规定将实验废物分类存放，确保实验废物的安全处理。
2. 实验结果分析，学生应对实验结果进行分析和总结，总结实验中的规律和现象，并撰写实验报告。
六、实验安全。
1. 实验安全意识，教师应在实验课前对学生进行实验安全知识的培训，提高学生的实验安全意识。
2. 实验事故应急处理，教师和学生应具备应对实验事故的应急处理能力，确保实验过程中的安全。
七、实验课评价。
1. 学生评价，学生应对实验课进行评价，包括实验内容、实验操作、实验安全等方面。
2. 教师评价，教师应对学生的实验操作和实验报告进行评价，指导学生改进实验能力。
化学实验教案设计
化学实验教案设计化学实验是一门实践性很强的学科，是培养学生科学素养的重要途径之一。
但是，当今社会化学安全事故频发，为了保证实验教学的安全性，化学实验教案的设计显得尤为重要和必要。
本文将从实验目的、实验内容、实验步骤、实验注意事项以及实验优化方面阐述化学实验教案的设计。
在教案设计中，需要有专业教师的指导和认真备课，以使实验达到理论知识和实际操作相结合的效果，使学生成为合格的化学实践者。
一、实验目的实验目的是设计实验的首要因素之一。
正确的实验目的可以使学生更好地理解实验过程，提高实验教学效果。
为了让学生更加清晰地认识实验目的，可以从以下几个方面进行说明：1.实验基本理论。
理论性较强的实验需要让学生了解理论，这样可以引起学生的兴趣，从而更好地理解实验目的。
2.实验物质与反应原理。
对于化学实验来说，实验所涉及的化学物质学生需要了解其性质、制备方法和反应特点等，以便更好地进行实验。
3.实验目的的具体体现。
学生需要明确实验的实际目的和意义，这样可以更好地激发学生的兴趣，并提高学生对实验内容的理解和掌握。
以上三个方面是设计实验目的时的重点，通过这些方面的解释，能够使学生更好地掌握实验的目的并确保实验教学效果。
二、实验内容实验内容是设计实验时最重要的部分，很多实验教学效果的好坏都与实验内容的选择有关。
实验内容应该符合适应学生的认知水平和实验的目，从而提高实验教学的有效性和实用性。
在设计实验内容时需要注意以下几个方面：1.评估学生的学习能力。
学生的学习能力和实验室操作能力不同，师需要对学生的学习能力进行评估，以确定适合学生的实验内容。
2.逐渐增加实验难度。
化学实验的难度不同，需要逐步增加实验难度，以便让学生掌握基础知识后逐步提高处理难问题的能力。
3.重视教学实用性。
教学实用性是教育教学的重要目标之一，专业教师需要在设计实验内容时重视实用性，这样可以使学生学习的实际效果有所提高，同时也有利于实验工作的开展。
三、实验步骤实验步骤是设计实验的重要组成部分，必须十分具体和准确。
化学实验中的实验设计与控制
化学实验中的实验设计与控制实验目的：本实验旨在探究化学实验中的实验设计与控制方法，以确保实验的准确性、可靠性和安全性。
实验原理：在进行化学实验之前，必须根据实验目的和要求设计实验步骤，并制定相应的实验控制措施。
实验设计主要包括确定实验步骤、试剂配比、实验方案和实验装置等方面。
一、确定实验步骤实验步骤的确定是实验设计中的关键步骤。
在进行实验之前，首先要明确实验所需的步骤，并按照一定的顺序进行。
在设计实验步骤时，应尽量简化操作流程，减少实验环节，以提高实验的可重复性和准确性。
二、试剂配比试剂的配比是化学实验的基础。
根据实验需要，我们需要计算出各种试剂的配比，并进行准确称量，以确保实验结果的准确性。
在试剂配比时，应注意注意试剂的纯度和浓度，并根据需要进行适当的稀释或浓缩。
三、实验方案在进行化学实验前，必须制定详细的实验方案，包括实验目的、实验原理、实验步骤、实验条件、试剂和仪器的准备等。
实验方案应考虑到实验中可能出现的各种情况，并提前进行风险评估和安全措施的规划。
四、实验装置实验装置的选择和设计对实验结果具有重要影响。
在实验设计中，应根据实验需要选择合适的实验装置，并合理设置装置的参数和位置。
实验装置应保证实验条件的稳定和准确，以提高实验结果的可靠性。
实验控制：实验控制是化学实验中的重要环节，它包括温度、时间、pH值、反应物浓度等因素的控制。
合理的实验控制措施可以确保实验结果的准确性和可重复性。
一、温度控制温度是化学反应速率的重要影响因素。
在实验设计中，应根据反应的需要选择合适的温度，并采取相应的措施进行控制。
温度控制可以通过加热、冷却或维持恒温等方式进行。
二、时间控制反应时间的控制对于实验结果的准确性和可靠性至关重要。
在进行实验设计时，应充分考虑反应的速率和平衡时间，并合理安排实验时间。
对于反应时间较长的实验，可采用加热、搅拌或压力控制等方式进行时间控制。
三、pH值控制pH值是溶液酸碱性的指标，对于一些酸碱反应或酶的活性等实验来说，pH值的控制十分重要。
中考化学实验方案的设计与评价
第20讲实验方案的设计与评价考点1 实验方案的设计1.实验设计以化学实验为基础，对实验过程中的材料、手段、方法、步骤等全部方案的制定，常联系科学研究、生产、生活、环境保护的实际去发现并提出问题，设计实验去探讨和解决实际问题并得出科学的发现和结论。
2.实验设计的基本要求：①科学性；②可行性;③安全性；④简约性;⑤单一性;⑥对比性。
3。
实验方案的设计原则:方法简便，现象明显，操作易行。
考点2 实验方案的评价1。
实验评价题由题目提供多套方案，要求从某一角度或几个方面评价方案的优劣，解题时要求学生以批判的思维和方法排除不合理的或不是最优的方案,选择、创造更好的方案。
2。
通常有如下的方面：（1）对典型装置的多种用途的评价；(2)对实验方案是否合理,实验现象和结论是否正确的评价；(3)依据实验条件和要求，设计物质的制取、成分的推断、定量组成测定等实验方案。
命题点1 实验方案的设计例1 (2014·泰安)某化学兴趣小组为验证Ag、Fe、Cu三种金属的活动性顺序，设计了如图所示的实验操作。
其中可以达到实验目的的组合是（）A.①②或②③或②④⑤B.②④或①③或②④⑤C.①③或②③或①④⑤ D。
①②或②③或③④⑤思路点拨:要验证Ag、Fe、Cu三种金属的活动性顺序,可以用金属与可溶性盐是否发生反应来判断,最简单的方法是用金属Cu与Ag和Fe的可溶性盐溶液进行反应来判断，或用金属Ag和金属Fe与Cu的可溶性盐溶液进行反应来判断,也可以用酸、金属Cu、金属Fe和Ag的可溶性盐溶液进行反应来判断。
1.(2014·河北）如图所示实验设计不能达到目的的是（ )A.鉴别碳酸钠和氢氧化钠溶液B.除去氢气中的氯化氢气体C.测定空气中的氧气含量D.验证化学反应前后质量守恒2.（2014·山西)实验目的操作或所用试剂A 除去NaCl固体中混有的泥沙溶解、过滤、蒸发B 除去CO中混有的CO2NaOH溶液、浓H2SO4C 鉴别食盐、蔗糖品尝D 鉴别H2O、KCl溶液AgNO3溶液命题点2 实验方案的评价例2 (2013·哈尔滨)实验室有四瓶失去标签的溶液，现标为A、B、C、D,分别是碳酸钠溶液、氯化钡溶液、硫酸钠溶液和稀盐酸中的一种。
中考化学复习第16讲 实验方案的设计与评价
1．8 (2015杭州)小金在实验室分别用甲盐的晶体配制了溶
质质量分数为5%的A溶液和30%的B溶液，但忘了贴标
签，请你运用两种不同的科学原理，分别设计两个简单
实验来判别这两瓶溶液。请写出简要的实验方案和明确
的判别依据。有下列仪器、物品供选择：量筒、天平、
小烧杯、酒精灯、三脚架、石棉网、漏斗、玻璃棒、滤
B．过量的Fe2O3与稀盐酸混合后，过滤 C．过量的Fe粉和ZnCl2溶液混合后，过滤 D．过量的CuCl2溶液与Fe粉混合后，过滤
回
1．3下列鉴别物质的方法中不合理的是( D )
选项 A B C D
物质 水和氯化钠溶液
氧气和氮气 纯羊毛纤维和合成纤维 硝酸铵固体和氯化钠固体
鉴别方法 加热蒸干 用燃着的木条 灼烧闻气味 观察颜色
(3)小刚同学认为该方案实际得到的氯化钠可能比粗盐中的 氯化钠要多，请你为他找出理由： __因__为__在__实__验__过__程__中__有__氯__化__钠__生__成__________。
返返回回
考向2 实验方空气案污的染评及价防治 2.1(2014化学，2分)图所示实验设计不能达到目的的是( A )
__加__入__甲__盐__少__的__是__B_溶__液__________________。
判别依据：___饱__和__溶__液__的__定__义_____。
返回
方案2：_取__等__量__的__A__、__B_溶__液__于__两__个__烧__杯__中__，__向__溶__液__中____ __加__等__规__格__的___两__块__新__鲜__胡__萝__卜__，__先__萎__蔫__的__为__B_溶__液___。 判别依据：_外__界__溶__液__浓__度__越__大__，__植__物__细__胞__失__水__越__快__，______ __则__新__鲜__胡__萝__卜__萎__蔫__得__越__快__(其__他__方__案__及__相__应__的__判__别__依__据__，_ __合__理__均__可__)________________________________ ____。
常见有机物的制备实验 --2024年高考化学考点微专题(解析版)1
常见有机物的制备实验1(2023·辽宁·统考高考真题)2-噻吩乙醇(M r=128)是抗血栓药物氯吡格雷的重要中间体，其制备方法如下：Ⅰ．制钠砂。
向烧瓶中加入300mL液体A和4.60g金属钠，加热至钠熔化后，盖紧塞子，振荡至大量微小钠珠出现。
Ⅱ．制噻吩钠。
降温至10℃，加入25mL噻吩，反应至钠砂消失。
Ⅲ．制噻吩乙醇钠。
降温至-10℃，加入稍过量的环氧乙烷的四氢呋喃溶液，反应30min。
Ⅳ．水解。
恢复室温，加入70mL水，搅拌30min；加盐酸调pH至4~6，继续反应2h，分液；用水洗涤有机相，二次分液。
Ⅴ．分离。
向有机相中加入无水MgSO4，静置，过滤，对滤液进行蒸馏，蒸出四氢呋喃、噻吩和液体A后，得到产品17.92g。
回答下列问题：(1)步骤Ⅰ中液体A可以选择。
a．乙醇 b．水 c．甲苯 d．液氨(2)噻吩沸点低于吡咯( )的原因是。
(3)步骤Ⅱ的化学方程式为。
(4)步骤Ⅲ中反应放热，为防止温度过高引发副反应，加入环氧乙烷溶液的方法是。
(5)步骤Ⅳ中用盐酸调节pH的目的是。
(6)下列仪器在步骤Ⅴ中无需使用的是(填名称)：无水MgSO4的作用为。
(7)产品的产率为(用Na计算，精确至0.1%)。
【答案】(1)c(2) 中含有N原子，可以形成分子间氢键，氢键可以使熔沸点升高(3)2+2Na→2+H2↑(4)将环氧乙烷溶液沿烧杯壁缓缓加入，此过程中不断用玻璃棒进行搅拌来散热(5)将NaOH中和，使平衡正向移动，增大反应物的转化率(6)球形冷凝管和分液漏斗除去水(7)70.0%【解析】(1)步骤Ⅰ制钠砂过程中，液体A不能和Na反应，而乙醇、水和液氨都能和金属Na反应，故选c。
(2)噻吩沸点低于吡咯( )的原因是： 中含有N原子，可以形成分子间氢键，氢键可以使熔沸点升高。
(3)步骤Ⅱ中和Na反应生成2-噻吩钠和H2，化学方程式为：2+2Na→2+H2↑。
(4)步骤Ⅲ中反应放热，为防止温度过高引发副反应，加入环氧乙烷溶液的方法是：将环氧乙烷溶液沿烧杯壁缓缓加入，此过程中不断用玻璃棒进行搅拌来散热。
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综合性实验的设计与评价
一.化学实验方案设计的思路
二.化学实验方案设计时遵循的原 则
• （1 • （2）安全性：保护人身安全、保护环境、保护仪
• （3）可行性：条件允许，效果明显，操作简便可 • 行。 • （4）简约性：方案简单易行，尽可能采取简单的
氨气逸出，应选用下列 bd 装置回收（填代号）。
（4）欲测定溶液A中Fe2+的浓度，需要用容量瓶配 制某标准溶液，定容时视线应平视刻，度线直到 凹线液相面切的最。低处与刻度
用KMnO4标准溶液滴定时应选用 酸式滴定管（填
“酸式”或“碱式”）。
解析 （1）试剂①的目的是将Fe2+氧化为Fe3+，同时 又不能再引入新的杂质，只有H2O2符合；Fe3+的检验 用KSCN （2）从溶液中获得晶体，需经过加热蒸发、冷却结 晶、过滤等操作;在过滤操作中玻璃棒的作用为引流。 （3）因NH3在水中的溶解度远远大于CO2在水中的溶 解度，故应先通NH3使CaCl2溶液显碱性，再通CO2才 利于CaCO3的生成；对易溶气体，为防倒吸可采取不
。
（2）硫酸溶液过稀会导致 反应速率慢，不利于晶体析出。
如实验室欲制备苯甲酸甲酯，在设计实验方案时， 可这样考虑：用甲醇与苯甲酸进行酯化反应，以浓 H2SO4作催化剂。因为酯化反应是可逆的。根据化学 平衡移动原理，增大反应物如甲醇的浓度，可以使 平衡向有利苯甲酸甲酯生成的方向移动。
Ⅰ.化学实验室制取氯化氢气体的方法之一是将浓 硫酸滴入浓盐酸中。请从图中挑选所需仪器，在方 框内画出用该方法制备、收集干燥氯化氢气体的装 置简图，并在图中标明所用试剂。（仪器可重复使 用，固定装置不必画出）
Ⅱ.实验室制备少量硫酸亚铁晶体的实验步骤如下： 取过量洁净的铁屑加入20%~30%的稀硫酸溶液，在 50℃~80℃水浴中加热至不再产生气泡。将溶液趁热 过滤，滤液移至试管中，用橡胶塞塞紧试管口，静
（1）写出该实验制备硫酸亚铁的化学方程式：
Fe+H2SO4（稀） ---------- FeSO4+H2↑
①条件合适，操作方便；②原理正确，步骤简 单;③原料丰富,价格低廉;④产物纯净,污染物少。
即从多种路线中选出一种最佳的制备途径，合 理地选择化学仪器与药品，设计合理的实验装置和
由于大多数有机反应，副反应较多，且为可逆反 应，因此设计有机物制备实验方案时，尽可能选择 步骤少、副产物少的有机反应。若两种有机物参加 的可逆反应，应考虑多加一些价廉的有机物，以提 高另一种有机物的转化率和产率，另外有机物的制
• （3）如果实验室取用或制取易吸水、潮解、 水解的物质，要采取必要的措施防止其吸水，
• （4）冷凝回流：有些实验中，为减少易挥 发液体反应物的损耗和充分利用原料，需在 反应装置上加装冷凝回流装置（如长玻璃管 及冷凝管等）。
• 5）仪器拆卸的科学性与安全性：要从防污 染、防氧化、防倒吸、防爆炸等方面考虑。 （6）其他：如试剂加入先后顺序、实验方 法使用顺序等。
4.实验操作的设计与注意的问题
（1）仪器接口的连接：总体上遵循装置的 排列顺序，但对于吸收装置应“长”进“短” 出（或“深”入“浅”出）；量气装置应 “短”进“长”出；洗气装置应“长”进
（2）实验操作的顺序：装置选择与连接→ 气密性检验→装固体药品→加液体药品→开 始实验（按程序）→拆卸仪器→其他处理等。
四、化学实验方案设计的类型
考点一 物质制备实验方案的设计
【例1】 （2009·山东理综，30）孔雀石主要含 Cu2(OH)2CO3,还含少量Fe、Si的化合物。实验 室以孔雀石为原料制备CuSO4·5H2O及CaCO3， 步骤如下：
（1）溶液A中的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+。从
C 下列所给试剂中选择：实验步骤中试剂①为 （填
d 代号），检验溶液A中Fe3+的最佳试剂为 （填代
号）。
a.KMnO4
b.(NH
（2）由溶液C获得CuSO4·5H2O，需要经过加热蒸
发、冷却结晶、过滤等操作。除烧杯、漏斗外，过
滤操作还用到另一玻璃仪器，该仪器在此操作中的
主要作用是 引流
（3）制备CaCO3时，应向CaCl2溶液中先通入 （或先加入）NH3 （或（N填H化3·H学2O式））。若实验过程中有
药品的选择包括种类、浓度、物态等；连接 方式的选择包括仪器的先后顺序、导管接口 的连接等。
（2 对几个实验方案的正确与错误、严密与不严 密、准确与不准确做出判断，要考虑是否合 理、有无干扰现象、经济效益高低和对环境
• （3
• 几个实验方案都能达到目的，分析各方案 的优劣并选出其中最佳的一个。所谓最佳， 无非是装置最简单、药品容易取得且价格 低廉、现象明显、无干扰物质以及无污染 等。
• 1.根据实验试题要求设计、评价或改进实验方案 。
• 2．了解控制实验条件的方法。
• 3．分析或处理实验数据得出合理结论。
• 4．绘制和识别典型的实验仪器装置图。
• 5.以科技、生产、生活中的新材料为载体，考查 实验评价、误差分析和定量计算等方面的能力。
• 6．通过对课本实验的改进，考查分析、解决问 题的能力，以及学生思维的灵活性。
（4）配制一定物质的量浓度溶液时，视线应与凹液 面相切，且要平视；KMnO4具有强氧化性，只能用酸 式滴定管。
答案 （1）c d （2）冷却结晶 （3）NH3 （或NH3·H2O） bd （4）平视凹液面（或平视刻度线） 处与刻度线相切 酸式
凹液面的最低
制备实验方案的设计，对巩固元素化合物知识 和掌握好各类有机物之间的相互转化关系，全面训 练实验技能，培养分析问题和解决问题的能力是有 益的。
实验装置，用较少的步骤和药品完成
三.实验方案的评价
对所给出的实验方案做出分析、选择、判断 或找出最佳方案，包含的知识点很多，能考查 学生分析问题和解决问题的能力。
（1 包括仪器的选择、药品的选择、连接方式的选 择等。仪器的选择包括发生装置（几种基本类 型）、净化装置（除杂质的试剂与顺序）、反 应装置、收集装置、尾气处理装置等；