文档介绍：1
第4讲实验方案的设计与评价
基础盘点
一、实验方案的设计与评价
自我诊断
置来改进教材中“铜与硝酸的
反应”实验,以探究化学实验
的绿色化。
(固定装置略去)
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(1)实验前,关闭活塞b,试管d中加水至浸没长导管口,
塞紧试管c和d的胶塞,加热c,其目的是。
(2)在d中加适量NaOH溶液,c中放一小块铜片,由分
液漏斗a向c中加入2 mL浓硝酸,c中反应的化学方程式是
。
再由a向c中加2 mL蒸馏水,c中的实验现象是。
(3)下表是制取硝酸铜的三种方案,能体现绿色化学理
念的最佳方案是,理由是。
检查装置气密性
Cu+4HNO3 (浓) Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
反应变缓,气体颜色变淡
丙
耗酸量最少,无污染
3
方案
反应物
甲
Cu、浓HNO3
乙
Cu、稀HNO3
丙
Cu、O2、稀HNO3
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(4)该小组还用上述装置进行实验,证明氧化性KMnO4
>Cl2>Br2。操作步骤为,
实验现象为。
但此实验的不足之处是。
向d中加入KBr溶液,c中加入固体KMnO4,由a向c中加入浓盐酸
c中有黄绿色气体产生,d中溶液变为黄棕色
没有处理尾气
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基础回归
实验方案设计的基本要求
:实验原理、实验方法和操作程序必须科
学合理。
: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。
:设计的实验方案要切实可行,所选用的
药品、仪器、设备和方法在现有的条件下能得到
满足。
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: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。
:创新性是设计的灵魂。近几年的高考化
学实验题,最显著的特点就是由基础知识、基本
实验或常见题型创新而成的。通常化学实验设计
方案的创新性可从以下两个方面考虑;一是反应
原理的创新设计,凡是物质间满足“反应容易发生”、“速度快慢适当”、“产物较纯且易分离”的反应均
可用于制备所需产物;二是实验装置的创新设计,
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根据现有仪器,考虑题给药品的状态,是否需要加
热等反应条件,所给仪器还有哪些灵活的用途等,
可大胆改进制备装置、净化装置、收集装置、除杂
装置,体现创新精神。
指点迷津在设计实验时,应在各种所设计的方案
中,通过对比和归纳选择出具有安全性好、药品易
得、操作简便、装置简单而且现象明显的最佳方案。
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二、设计实验的思路
自我诊断
:
Cl2>FeCl3>I2,可选用的药品有:氯水、FeCl3溶液、
碘水、KI溶液、NaOH溶液、稀硫酸、盐酸、
溶液、淀粉碘化钾溶液、FeCl2溶液、H2O2、水等。
所需仪器自由选择。简述实验步骤、现象、结论:
。
答案①取FeCl2溶液少许,溶液,无明显
现象,加氯水少许,变为血红色溶液,说明氧化性
Cl2>FeCl3;②取少许淀粉碘化钾溶液,加入FeCl3溶液,
变蓝色,说明氧化性FeCl3>I2
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,验证醋酸溶液、二氧化碳水溶液、苯酚溶液的酸性强弱顺序是:CH3COOH>H2CO3>C6H5OH。
(1)利用下图所示仪器可以组装实验装置,则仪
器的连接顺序为: 接, 接,
接。
A D E B
C F
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(2)写出实验步骤、现象和有关的化学方程式:
。
连接好装置并检查气密性,在相应仪器内装
入所需药品,打开分液漏斗活塞,使醋酸溶液滴入
锥形瓶中,有气体生成:
2CH3COOH+Na2CO3 2CH3COONa+H2O+CO2↑;
试管中苯酚钠溶液变浑浊;
CO2+H2O+C6H5ONa C6H5OH+NaHCO3