初中化学实验方案设计与评价

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【探究方案】 问题与猜想
实验步骤
实验现象
探究一：固体 M是否失效
取适量固体M，加 入盛有水的烧杯 中，用温度计测 量加入前后的温 度
温度没有明显变化
实验结论
探究二：固体 M中是否含 有氢氧化钙
将上述烧杯内的液 体充分搅拌、静 置，取上层清液， 加入无色酚酞试 液
有氢氧化钙
【反思拓展】
（1）你认为“探究二”是否严密 ，其原因是
淀粉等） 3、物质的提纯净化方法（除杂） 4、气体制备方法（制取装置和收集装置的选择） 5、实验误差原因分析
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实验设计的原则：
1、科学性——原理正确、目的明确
2、可操作性——器材选取、操作实施有 可操作
3、简约性——原料获得方便、低廉，实 验装置简单，步骤简单合理
4、安全性——药品安全无毒，避免爆炸， 污染环境
怎样证明存在这些杂质呢？
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证明H2中混有H2O（气）、HCl
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例题3：
小玲猜想一瓶久置于空气中的氢氧化钠溶液中含有 碳酸钠 ,他用以下物质进行试验 对此猜想不能提供 有力证据的是( D)
A.滴加澄清石灰水 C.滴加氯化钡溶液
B.滴加稀盐酸 D.滴加酚酞试液
评析:
A不选,是否生成CaCO3可证明 B不选,是否生成气体可证明 C不选,是否生成BaCO3可证明 选D,NaOH,Na2CO3水溶液都是碱性,加酚酞没效果
实验方案设计与评价
学习目标：
1、通过分析实验现象和结论是否正确、 实验方案是否合理 ，培养自己分析评 价能力和实践能力。
2、依据实验要求和条件，设计物质制 备、性质、检验等方面的实验，培养自 己综合实验能力和用化学知识解决实际 问题的能力。
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必须掌握的背景知识
1、离子的检验（H+，OH-，CO32-，NH4+等） 2、物质的检验（H2O，CO2，O2，CO，葡萄糖，
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实验方案评价原则：
1、理论正确 2、操作可行 3、经济合理 4、推理严密 5、保护环境
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一.简单实验（探究）方案设计与评价
例题1：
某同学用下图所示装置来制取并收集氢气，你 认为哪一个更合理？为什么？
①
②
实验时又该如何操作?
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例题2：
某学生用下图装置制取氢气，则: ①产生的氢气中可能混有什么杂质？
（2）你认为固体M中除含有氢氧化钙外，还可能含有
有该物质
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； ，请你设计实验是否含
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例题2
工业上制得的纯碱中常含有少量的氯化钠。
某校化学兴趣小组想通过探究，设计一个较
为完善的实验来准确测定工业纯碱中Na2CO3的 质量分数。有的同学提出以下方法：
（1）甲组同学用沉淀分析法：先称取一定量
的样品，溶解后加入足量的
义的是（D ）
A．观察KCl溶液没有颜色
B．向FeCl3溶液中滴加适量氢氧化钠溶液，振荡后静置，溶液黄色消失 C．FeCl3溶液中滴加适量无色硝酸银溶液，振荡后静置，溶液黄色未消失 D．加水稀释后FeCl3溶液黄色变浅
3．下列装置能达到对应实验目的的是
（C ）
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4. 除去下列物质中所含少量杂质的方法正确的是
对实验的影响
①产生的CO2气体中 会带来H2O(气)
②空气中的CO2、H2O(气)
也会被碱石灰吸收
③反应结束后，装置 中会残留有CO2
偏大 偏大 偏小
你准备对该装置的怎样改进？
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改进方案1
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改进方案2
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改进方案3
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巩固练习:
1、牙膏是日常生活中的必需品，它通常由磨擦剂、发泡剂、粘合剂等组 成。磨擦剂是牙膏的主要成分，约占牙膏质量的一半以上。为了测定一 种以碳酸钙为磨擦剂的牙膏中碳酸钙的含量，同学们根据碳酸钙的性质 设计了以下三种不同的方案（除碳酸钙外，这种牙膏中的其它物质不与 盐酸反应生成气体，且均溶于水）
度算出质量。
用上述装置测定的CO2气体体积是否准确？为什么？ 你 认为可以怎么改进？
改进后还有问题吗？
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气体分析法二：
有人用右图装置测 定CO2的质量（碱石灰是 NaOH和CaO的混合物），你 认为这个实验装置主 要存在哪些缺陷？ 这些存在缺陷对实验 结果有何影响？
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分析:
存在问题(缺陷)
方案一：将一定量的牙膏放入水中充分搅拌，然后进行 X 、洗涤、干 燥等操作，称量出不溶物的质量，再计算出碳酸钙的质量分数。
方案二：将一定量的牙膏与过量的盐酸反应，用图1所示装置(装置的气密 性良好)，测量二氧化碳气体的体积（锥形瓶中液面高度忽略不计）， 利用该反应条件下二氧化碳的密度，计算二氧化碳的质量，然后根据化 学方程式求出碳酸钙的质量，再计算出碳酸钙的质量分数。
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例题4：
图9是某兴趣小组设计的四个实验装置,其中实验合理且 能够成功的是( C )
A．稀释浓硫酸
B．探究燃烧的三个 条件
C．测定空气中氧气 的含量
图9
D．验证质量守恒定 律
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巩固练习:
1．实验室里区分下列物质的两种实验设计方案都合理的是
（C ）
A
B
C
D
区分的物质 生铁和钢
方案一
取样，分 别加入 硫酸铜 溶液
（ B）
物质
A
CO2
B KCl
C
H2O
D Na2CO3
杂质
CO MnO2 NaNO2 Na2SO4
除杂试剂
提纯方法
O2 水 活性炭 BaCl2
点燃 溶解、过滤、蒸发 吸附、过滤 溶解、过滤、洗涤
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二、较复杂实验（探究）方案的设计与评价
例题1
小明同学在食品包装袋内，发现有一个小纸袋，上面写着“生 石灰干燥剂，请勿食用”。他随手将小纸袋拿出来放在桌面上， 经过一段较长时间后发现纸袋内的白色颗粒粘在一起成为块状 固体M。请你与他一起对块状固体M进行探究。 【探究任务】 （1）探究固体M是否失效； （2）探究固体M中是否含有氢氧化钙。
方案二
分别用磁 铁吸引
聚乙烯和聚氯 乙烯
碳酸钠和硫酸铵
酒精和白醋
观察颜色
取样，溶解，再分 别滴加无色酚酞 溶液
取样，分别 品尝味道
取样，分别点 燃，闻燃烧 时产生的气 味
取样，分别加入氢 氧化钠溶液，微 热，将湿润的红 色石蕊试纸放在
. 容器口
取样，分别 点燃
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2．某同学想用实验证明FeCl3溶液显黄色不是盐酸根造成的，下列实验无意
溶液，然
后
（填一操作名称），将得到的沉淀
洗涤干燥并称量，最后根据沉淀的质量求出
Na2CO3的质量分数。
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（2）乙组同学用气体分析法：把一定量的混合
物与适合的酸（如
）反应后，通过测
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得的CO2的质量来求出Na2CO3的质量分数 。
怎样来测定气体的质量呢？
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气体分析法一： 有人用下图装置测定CO2的体积，然后根据其密