化学实验方案设计的基本要求学习指导

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化学实验的设计与方案制定

化学实验的设计与方案制定

化学实验的设计与方案制定在进行化学实验时,一个好的实验设计与方案制定是至关重要的。

它不仅能确保实验的顺利进行,还能保证实验结果的准确性和重复性。

本文将从实验目的、实验步骤、材料与仪器以及安全措施等方面,介绍化学实验的设计与方案制定。

一、实验目的在进行化学实验之前,首先需要明确实验的目的。

实验目的应该明确、具体,能够指导实验的进行和判断实验结果是否符合预期。

例如,实验目的可以是研究某个物质的反应特性、确定某个物质的浓度或者研究某个化学过程的动力学等。

二、实验步骤实验步骤是实验设计的核心,它包括实验的具体操作过程和参数设置等。

在进行实验步骤的设计时,需要考虑以下几个方面:1.实验流程:根据实验目的,设计出逻辑合理、严谨的实验流程。

可以根据反应的先后顺序、物质的特性等来确定实验的步骤顺序。

2.实验参数设置:合理设置实验参数,包括温度、压力、反应时间等。

参数的选择应根据实验目的来确定,并且要考虑到实验操作的可行性和安全性。

3.实验条件控制:实验过程中,需要对实验条件进行控制,以确保实验结果的准确性和可重复性。

例如,保持反应容器的密封性、控制反应溶液的pH值等。

三、材料与仪器在实验设计中,选择合适的材料与仪器也是非常重要的。

以下是一些需要考虑的因素:1.原材料的选择:根据实验需求,选择合适的原材料。

原材料的纯度、稳定性和可获取性是需要考虑的因素。

2.试剂的配置:根据实验的需求,合理配置试剂的浓度和比例。

需要考虑到试剂的溶解性、稳定性等因素。

3.仪器设备的选择:选择合适的仪器设备来完成实验。

需要考虑到仪器的精度、准确性和可用性等因素。

四、安全措施化学实验是一项具有一定危险性的活动,因此在实验设计中,安全措施是不可忽视的。

以下是一些建议的安全措施:1.佩戴个人防护装备:进行化学实验时,应佩戴安全眼镜、实验手套、实验服等。

2.通风环境:实验室应有良好的通风系统,保持室内空气的流动,减少有害气体的浓度。

3.废物处理:处理实验废物时,应遵守相应的规定和处理方法,确保环境的安全。

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

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。

化学实验设计方案的标准

化学实验设计方案的标准

化学实验设计方案的标准化学实验设计方案的标准化学实验设计方案是化学实验的重要组成部分,是为了达到特定目的而进行的一系列实验步骤和操作流程的详细记录。

设计方案的好坏直接影响实验结果的准确性和可靠性。

因此,化学实验设计方案的标准非常重要。

一、实验目的和要求的明确在设计实验方案前,必须明确实验目的和要求,为实验设计提供方向和思路。

实验目的和要求要与课程内容紧密相关,同时要与学生的实验能力相符合,不得设计超出学生实验能力范围的实验。

二、实验安全的保障实验设计方案必须考虑实验安全问题。

在实验设计前,必须对实验器材及实验条件进行安全评估、风险分析和安全措施的制定。

实验中涉及有毒、易燃、易爆、腐蚀等危险物质的实验,必须配备必要的安全设施和安全防护措施,同时要给予学生必要的安全教育和指导。

三、实验过程和步骤的详细描述实验设计方案必须详细描述实验过程和步骤,包括实验前准备、实验器材和试剂准备、实验操作步骤、实验数据记录、实验结果分析等。

在实验过程中,还需注意实验条件的控制和实验数据的准确性。

四、实验数据处理和分析的方法实验设计方案要求对实验数据处理和分析方法进行明确的描述。

包括实验数据的收集和整理,实验结果的统计分析和数据处理方法的选择。

同时,还需注明实验结果的可靠性和误差范围。

五、实验的难易度和学术价值的考虑实验设计方案必须考虑实验的难易度和学术价值。

实验的难易度可以根据学生的实验能力和实验器材的条件进行适当调整。

同时,还需注重实验的学术价值,对学生进行科学思维和实验技能的培养有重要作用。

六、实验设计方案的可重复性和可推广性实验设计方案必须具有可重复性和可推广性。

在设计实验方案时,需要考虑实验条件的影响,以确保实验结果的可重复性。

同时,还需考虑实验设计方案的可推广性,为日后的实验教学提供参考。

范文:化学实验设计方案的标准化学实验设计方案是化学实验的重要组成部分,是为了达到特定目的而进行的一系列实验步骤和操作流程的详细记录。

第四节 化学实验方案设计的基本要求

第四节  化学实验方案设计的基本要求

第四节化学实验方案设计的基本要求1.一个完整的化学实验方案应包括:实验名称. 实验目的. 实验原理. 实验用品(仪器.药品及规格). 实验步骤(包括实验仪器装配和操作实验现象记录及结果处理. 问题和讨论).2.设计一个实验应从这些方面入手:(1)根据实验目的,阐明实验原理,选择合适的仪器和药品。

根据实验特点,设计实验装置,画出装置图(2)根据实验要求,设计可行的操作步骤和观察重点,分析实验中应注意的事项。

(3)通过对比和归纳,选择出最佳实验方案。

(4)边实验,边记录现象和数据,实验结束后,写出完整的实验报告。

3.一个最佳化学实验方案应符合:(1)安全性好(2)药品易得(3)操作简便(4)装置简单(5)现象明显[例1] 下图是一套实验室制气装臵,用于发生、干燥和收集气体。

下列各组物质中能利用这套装臵进行实验的是A.铜屑和浓硝酸B.二氧化锰和浓盐酸C.电石和水D.碳酸钙和稀盐酸[例2] 按下述实验方法制备气体,合理而又实用的是A.锌粒与稀硝酸反应制备H2B.向饱和氯化钠溶液中滴加浓硫酸制备HClC.亚硫酸钠与浓硫酸反应制备SO2D.大理石与浓硫酸反应制备CO24. 实验设计的基本要求(1)科学性,所谓科学性是指实验原理,实验操作程序和方法必须正确。

例如,鉴别Na2SO3和NaI,在试剂的选择上就不宜选用HNO3等具有氧化性的酸因为: ,在操作程序的设计上,应,然后再取少量并再加入试剂,而不能将样品全部溶解或在溶解后的全部溶液中加入试剂。

(2)安全性:实验设计时应尽量避免使用有毒药品和进行具有一定危险性的实验操作。

(3)可行性:实验设计应切实可行,所选用的化学药品、仪器、设备和方法等在中学现有的实验条件下能够得到满足。

(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,用较少的实验步骤和实验药品,并能在较短的时间内完成实验。

例1.根据下图实验,填空和回答问题:(1)烧瓶中所发生的主要反应的化学方程式是______________装臵(Ⅱ)的烧杯中冷水所起的作用是____________装臵(Ⅲ)的烧杯中液体的作用是(2)进行此实验时,烧瓶内的橡皮塞最好用锡箔包住,用橡皮管连接的两玻璃管口要相互紧靠,这是因为______________ (3)装臵(Ⅲ)的烧杯中使用倒臵漏斗可防止液体倒吸,试简述其原因。

高三化学实验制备实验方案设计的注意事项

高三化学实验制备实验方案设计的注意事项

高三化学实验制备实验方案设计的注意事项
(1)实验中反应物或产物若易吸水、潮解、水解等,要采取措施防止吸水,如利用氯气与Al、Fe反应制备AlCl3和FeCl3,由于AlCl3和FeCl3都易水解,因此Cl2必须干燥,最后还应连接干燥装置防止空气中的水蒸气进入。

(2)易挥发的液体产物要及时冷却,如蒸气通过冷凝管冷凝,收集装置进行冷水浴、冰水浴、冰盐浴等。

(3)易挥发的液体反应物,需在反应装置中加装冷凝回流装置(如长导管、竖直的干燥管、冷凝管等)。

(4)注意防止倒吸的问题。

(5)认识常见实验仪器,如坩埚、研钵、100 mL容量瓶、三颈烧瓶、蒸馏烧瓶、分液漏斗等;准确描述实验药品,如无水硫酸铜(CuSO4)、新制Cu(OH)2悬浊液。

(6)实验装置改进,如为防止分液漏斗中的液体不能顺利流出,用橡皮管连接成连通装置;为防止气体从长颈漏斗中逸出,可在发生装置中的漏斗末端套一支小试管等。

【解题模型】
1.熟悉常考问题
(1)仪器的识别;(2)根据反应原理选择合适的反应条件及反应物用量,如实验温度的控制(一般控制在反应物沸点以下)、加热方式的选择(低于100 ℃一般用水浴加热)、反应物的用量控制(其中一种物质过量使另一种物质充分反应)等;(3)反应方程式的书写(注意不要漏写小分子产物);(4)依据产品和杂质的性质差异选择合适的分离、提纯方法,常涉及蒸馏和萃取,同时对抽滤也要有所了解;(5)对实验
结果的评价,如产率的计算以及原因分析。

有机反应通常都是可逆反应,且有机物通常易挥发,容易发生副反应,这都会导致产率相对较低。

化学实验课实施方案

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。

2023年教师资格之中学化学学科知识与教学能力综合练习试卷B卷附答案

2023年教师资格之中学化学学科知识与教学能力综合练习试卷B卷附答案

2023年教师资格之中学化学学科知识与教学能力综合练习试卷B卷附答案单选题(共40题)1、化学实验有不同的分类方式,按照实验主体的不同,可分为()。

A.探究性实验和验证性实验B.演示实验和学生实验C.基本操作实验、物质制备实验和物质性质实验D.定性实验和定量实验【答案】 B2、下列说法正确的是( )。

A.淀粉和纤维素的化学式均为(C6H10O5),二者互为同分异构体B.从形式上看.酯化反应也属于取代反应C.油脂的相对分子质量都较大.所以属于高分子化合物D.乙烯能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色.二者反应原理相同【答案】 B3、下列不属于探究性学习基本特征的是()。

A.自主性B.时代性C.实践性D.情境性【答案】 B4、下列关于分散系的说法不正确的是()。

A.所有的分散系都是混合物B.浊液中分散质颗粒不能透过滤纸C.碘酒这种分散系的溶质是酒精D.雾是小水滴的聚集体分散到大气中形成的分散系【答案】 C5、下面不属于化学l的主题的是( )。

A.认识化学科学B.化学实验基础C.常见无机物及其应用D.物质结构基础【答案】 D6、下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是()。

A.硅太阳能电池工作时,光能转化成电能B.锂离子电池放电时,化学能转化成电能C.电解质溶液导电时,电能转化成化学能D.葡萄糖为人类生命活动提供能量时,化学能转化成热能【答案】 A7、气体的溶解度通常指在()时,一定温度下溶解在1体积水里达到饱和状态时气体的体积,常记为1:x。

A.101kPaB.103kPaC.105kPaD.108kPa【答案】 A8、下列叙述正确的是()。

A.锥形瓶可用作加热的反应器B.室温下.不能将浓硫酸盛放在铁桶中C.配制溶液定容时.俯视容量瓶刻度线会使溶液浓度偏低D.用蒸馏水润湿的试纸测溶液的pH,一定会使结果偏低【答案】 A9、化学教学媒体的选择应遵循的原则有()。

A.①②③B.②③④C.②③④⑤D.①②③④⑤【答案】 D10、提问是每个人日常生活中必须经历的事情,课堂提问是化学课堂教学的重要组成部分。

化学实验方案

化学实验方案

化学实验方案化学实验方案为了确保事情或工作能无误进行,时常需要预先开展方案准备工作,方案可以对一个行动明确一个大概的方向。

你知道什么样的方案才能切实地帮助到我们吗?下面是小编为大家整理的化学实验方案,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。

化学实验方案1化学是自然科学的一种,在分子、原子层次上研究物质的组成、性质、结构与变化规律;创造新物质的科学。

对于化学实验应该如何改进?“化学是一门以实验为基础的自然科学。

”实验是化学科学赖以生存和发展的基础,同时实验也是化学教学的重要组成部分,通过实验教学,不仅可以激发学生学习化学的兴趣,帮助学生形成化学概念,获得实验知识和实验技能,还能培养学生良好的科学精神,并最终成为一名有科学素养的人。

那么实验的改进是值得探索的课题。

有些实验的进行会造成环境的污染,有的实验存在一定的安全隐患,因此对初中化学实验的改进是非常必要的。

一、从污染性角度谈实验的改进环境问题是当今社会发展存在的重大问题,造成环境污染的不仅有工业“三废”,还有某些化学实验。

据20xx年12月18日《厦门日报》《学校化学实验室也是污染源》一文指出,全国数以万计的高校、中学的化学实验室每天都排放着成分复杂的污染物,所以化学实验的绿色化进程应进一步加快,把化学实验造成的污染减少到最低程度。

例如,初三化学中有关燃烧的条件实验中把白磷露置在空气中进行燃烧,产生的大量白烟五氧化二磷将造成环境的严重污染,若把实验改成在三支带胶塞的试管里进行,不仅操作简单而且现象对比明显,又可防止白烟扩散到空气中造成环境污染。

还有众所周知的一氧化碳是一种有毒的气体,是空气中三大污染气体(二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳)之一,若使用不当将造成严重的后果,所以我们把一氧化碳的可燃性和还原性实验改进在一个较大的集气瓶中收集一瓶一氧化碳气体,如入少许澄清石灰水振荡一下,没有现象。

用玻璃片盖住,取一带铜片的胶塞先把铜片在酒精灯上加热到变黑色——氧化铜后趁热塞住集气瓶,一会儿看到黑色氧化铜又变成红色铜,振荡发现澄清石灰水变浑浊,体现了一氧化碳的还原性,接着取下胶塞,点燃上层的剩余气体一氧化碳,可看到蓝色火焰,至火焰熄灭,至火焰熄灭,体现一氧化碳的可燃性。

化学实验方案的设计制备实验方案的设计

化学实验方案的设计制备实验方案的设计

化学实验方案的设计制备实验方案的设计化学实验方案的设计一、引言化学实验方案的设计是指在进行化学实验时,根据实验目的和要求,合理安排实验步骤、选用适当的试剂和设备,并制定实验操作方法的过程。

合理的实验方案设计可以确保实验结果的准确性和重复性,提高实验效率,保障实验操作的安全性。

本文将介绍化学实验方案设计的基本原则和步骤,并以某实验室中常见的气体生成实验为例,详细阐述实验方案设计的过程。

二、实验方案设计的基本原则1. 实验目的明确:明确实验的目的和预期结果,以确定实验方案的选择和设计。

2. 试剂和设备的选择:根据实验目的和要求,选择适当的试剂和设备,确保实验的可行性和安全性。

3. 实验步骤的合理排列:按照实验操作的先后顺序,合理排列实验步骤,以确保实验的连贯性和流畅性。

4. 操作步骤的清晰简明:准确描述实验操作方法,以便实验人员能够正确理解和操作。

5. 实验条件的控制:确定实验的环境条件、温度、压力等控制要素,确保实验结果的准确性和可重复性。

6. 安全措施的考虑:考虑实验操作中可能存在的危险因素,并采取相应的安全措施保障实验人员的安全。

三、实验方案设计的步骤1. 确定实验目的和要求:明确实验目的,例如通过气体生成实验观察气体的化学性质。

根据实验目的确定实验要求,如收集一定量的产物气体并进行性质分析。

2. 选择试剂和设备:根据实验目的和要求,选择适当的试剂和设备。

例如在气体生成实验中,可以选择酸和碱反应产生气体,试剂可以选择盐酸和氢氧化钠,设备可以选择酸碱中和装置和气体采集装置。

3. 确定实验步骤和操作方法:按照实验操作的先后顺序,合理排列实验步骤。

例如:(1) 准备试剂和设备;(2) 将适量的盐酸和氢氧化钠溶液分别加入反应容器中;(3) 开始反应并观察气体生成情况;(4) 收集产生的气体并进行性质分析。

4. 测试实验条件和参数:确定实验的环境条件、温度、压力等控制要素,以确保实验结果的准确性和可重复性。

化学实验方案的设计

化学实验方案的设计

化学实验方案的设计
化学实验方案设计主要需要考虑以下几个方面:
1. 目的:明确实验的目的和要达到的效果。

例如,验证某个化学原理、观察某个化学
现象、合成某个化合物等。

2. 材料与设备:列出实验所需的材料和设备。

包括化学品、试剂、试管、容器、仪器等,要求材料的质量、浓度和设备的精确度等。

3. 方法与步骤:详细描述实验的步骤和操作方法。

包括常规的实验操作(称量、混合、加热、冷却等),以及特殊的操作(过滤、结晶、蒸馏等)。

4. 安全考虑:列出实验中需要注意的安全事项。

包括使用防护设备(实验手套、护目镜、实验服等),避免接触有害化学品、注意操作过程中的防护措施等。

5. 结果与分析:列出实验中需要观察、测量和记录的数据,并提供相应的数据处理和
结果分析方法。

6. 讨论与结论:对实验结果进行讨论和分析,并得出结论。

比较实验结果与理论预期
的差异,提出可能的原因和改进方法。

7. 参考文献:列出实验方案设计过程中参考的文献和资料,包括相关的化学原理、实
验方法和研究结果等。

需要注意的是,化学实验方案的设计应遵循科学、安全、可行和可重复的原则,严格
遵循实验室的安全操作规程,并经过专业人员的评审和批准。

化学实验设计的基本原则

化学实验设计的基本原则

化学实验设计的基本原则化学实验是化学学科的重要组成部分,通过实验可以验证理论、探索未知、培养实践能力和创新思维。

而一个成功的化学实验离不开科学合理的实验设计。

化学实验设计需要遵循一系列基本原则,以确保实验的准确性、可靠性、安全性和高效性。

一、科学性原则科学性是化学实验设计的首要原则。

实验原理、实验方法和实验操作都必须符合化学科学的基本理论和规律。

实验所依据的原理应该是经过实践检验的、被广泛认可的科学理论。

例如,在进行酸碱中和反应的实验时,其原理就是酸和碱在溶液中发生中和反应,生成盐和水。

同时,实验方法的选择也应该具有科学性。

要考虑实验方法的可行性、准确性和先进性。

对于同一种实验目的,可能有多种实验方法可供选择,但应该选择最能准确反映实验本质、误差最小的方法。

另外,实验操作也必须遵循科学规范。

从试剂的取用、仪器的使用到实验条件的控制,都要严格按照化学实验的操作规程进行,以保证实验结果的科学性。

二、可行性原则实验设计要切实可行,能够在实验室现有的条件下完成。

这包括实验仪器设备、试剂药品、实验技术等方面的可行性。

首先,要考虑实验室是否具备所需的仪器设备。

如果实验需要用到一些特殊的、昂贵的仪器,而实验室没有,那么这个实验设计就不具备可行性。

其次,试剂药品的获取也是一个重要因素。

实验所需的试剂药品应该是容易购买或者实验室已经储备的。

如果需要自行制备某种试剂,还需要考虑制备方法的难易程度和可行性。

此外,实验技术也是影响可行性的一个方面。

实验操作不能过于复杂,实验人员应该具备相应的技术能力和经验,能够顺利完成实验。

三、安全性原则安全是化学实验的重中之重。

在实验设计中,必须充分考虑实验过程中可能存在的安全隐患,并采取相应的预防措施。

对于有毒、有害的试剂和反应产物,要妥善处理,避免对实验人员和环境造成危害。

例如,在使用有毒气体进行实验时,必须在通风橱中进行,并做好尾气处理。

对于易燃易爆的物质,要严格控制实验条件,防止发生爆炸事故。

化学实验设计方案

化学实验设计方案

化学实验设计方案化学实验是学习化学知识的重要途径之一,在实验中可以通过亲身感受实验现象,深入理解化学知识,因此在教学中,科学设计并安排化学实验方案是非常重要的。

本文将从整体流程和详细描述两个方面介绍化学实验设计方案,希望能够为化学教学的实践提供参考。

一、整体流程1、确定实验目标和任务化学实验的目标和任务是需要提前确定的,它们包括实验的主题、所掌握的知识点以及实验要求的能力等。

通过确定实验目标和任务,可以明确化学实验的教学内容,并确定教学重点和难点,以便进行实验安排。

2、选择实验内容选择合适的实验内容是化学实验设计的重要环节,选定实验内容应考虑多方面因素,包括教学内容的紧凑程度、教学环境的安全性、实验材料的可获得性等。

实验内容必须具有实验性、可操作性和可观察性,以便学生能够亲身感受实验现象,进一步掌握化学知识。

3、制定实验计划实验计划是化学实验设计的重要环节,它包括实验的时间安排、实验材料的准备、实验操作方法的讲解、实验结果的记录和分析等方面,而制定实验计划是为了达成实验目标,提高实验效率和效果。

实验计划必须考虑到实验时间和实验过程中的安全问题,以保证实验单位时间内可以做到充分而有效地实验。

4、准备实验材料实验材料的准备是化学实验的前提条件,实验材料的准备必须把材料准备充分和准确指导结合起来。

而对于化学教学实验,由于其实验条件、细节和要求较为特殊,因此准备好实验器材和辅助材料显得尤为重要。

准备实验材料时还必须充分考虑实验操作环境的安全性和实验操作过程中依法需要遵守的各种规章制度。

5、实验操作和掌握要求实验操作和掌握要求是学生进行化学实验的重中之重,其准确的实验操作和掌握要求能够有效地保证实验的完整性和稳定性,提高化学教学实验的实验效果。

在实验操作中,教师必须严格要求学生依照指导要求进行操作,从而保证实验结果的准确性和实验过程的安全性。

6、实验记录与分析实验分析是化学实验过程中的重要环节之一,它可以帮助学生对实验过程中的现象和原理有更深刻的理解。

第十章第二讲 化学实验方案的设计与评价化学实验数据的分析与处理

第十章第二讲 化学实验方案的设计与评价化学实验数据的分析与处理

考点一 化学实验方案的设计
题组一 对未知产物的探究实验设计
②定量研究:取26.7 mg的干燥样品,加热,测得固体质量随温度 的变化关系如下图。某同学由图中信息得出结论:假设一不成立。 你是否同意该同学的结论,并简述理由:_______________________
考点突破 实验探究 高考演练 课时训练
第十章化学实验与化工流程
第二讲
化学试验方案的设计与评价
考点突破 实验探究 高考演练 课时训练
考点一 化学实验方案的设计
1.实验方案设计的基本要求
基本要求: 科学 ,操作程序、方法正确。 科学性—实验原理_______ 有毒药品 的使用和危险性的实验操作 安全性—避免____________ 可行性—条件允许,效果明显,操作方便 简便 ,步骤______ 简短 ,完成实验时间短。 简约性—装置______
2 2KClO3===2KCl +3O2↑, △
MnO
Ag++Cl-=AgCl↓。
MnO2 、________ AgNO3溶液、稀硝酸。 (2)实验试剂:氯酸钾固体、________
考点突破 实验探究 高考演练 课时训练
考点一 化学实验方案的设计
(3)操作步骤: ①将氯酸钾和MnO2混合共热。 ②冷却至室温,加水充分溶解后,过滤。
考点突破 实验探究 高考演练 课时训练
考点一 化学实验方案的设计
2.实验方案设计的基本思路 根据实验目的和原理及所选用的药品和仪器,设计合理的实验方案, 并且从几种方案中分析选择出最佳方案。
考点突破 实验探究 高考演练 课时训练
考点一 化学实验方案的设计
3.实验设计示例 设计实验证明氯酸钾中含有氯元素 (1)实验原理(用化学或离子方程式表示):

化学实验设计的基本原则

化学实验设计的基本原则

化学实验设计的基本原则化学实验是化学学科的重要组成部分,通过实验,我们可以验证理论、探索未知、发现新的现象和规律。

而一个成功的化学实验,离不开精心合理的设计。

化学实验设计需要遵循一系列基本原则,以确保实验的科学性、安全性、可行性和有效性。

科学性原则是化学实验设计的首要原则。

这意味着实验设计必须建立在科学的理论基础之上,符合化学原理和客观规律。

例如,在设计实验探究化学反应速率的影响因素时,我们需要依据化学反应速率的理论,选择合适的变量,如反应物浓度、温度、催化剂等,并通过合理的实验方法来准确测量反应速率的变化。

如果实验设计违背了科学原理,那么实验结果将毫无意义,甚至可能得出错误的结论。

安全性原则也是至关重要的。

在进行化学实验设计时,必须充分考虑实验过程中可能存在的安全隐患,采取有效的防范措施,保障实验人员的安全。

比如,在使用有毒、有害的化学试剂时,要确保在通风良好的环境中操作,并佩戴适当的防护装备,如手套、护目镜等。

对于可能发生爆炸、燃烧等危险的实验,要严格控制实验条件,遵循相关的安全操作规程。

此外,还要对实验产生的废弃物进行妥善处理,防止对环境造成污染。

可行性原则要求实验设计在实际操作中是可行的,包括实验条件的具备、实验方法的可操作性以及实验材料的易得性等方面。

首先,实验所需的仪器设备、试剂药品等应能够在实验室或市场上容易获得。

其次,实验方法不能过于复杂,应在实验人员的技术能力范围内,能够顺利完成。

例如,要研究某种物质的性质,如果需要使用极其昂贵或难以操作的仪器,或者实验步骤繁琐到难以实现,那么这样的设计就是不可行的。

简约性原则主张在能够达到实验目的的前提下,尽量简化实验装置和步骤,以减少实验误差和提高实验效率。

过于复杂的实验设计不仅增加了操作的难度,还容易引入更多的误差因素。

例如,在进行酸碱中和滴定实验时,没有必要使用过于复杂的滴定装置,简单而准确的滴定管和锥形瓶组合就能够满足实验要求。

对照性原则在化学实验设计中常常被应用。

化学教育中的实验设计

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。

化学实验方案设计的要求与原则

化学实验方案设计的要求与原则

化学实验方案设计的要求与原则国————2月'卷'2期测试题目(包括答案选项).这样做可使学生在对文章大意有所了解的前提下,明确求解的目标,深化对文章的理解,因为这些题目有时不但提示了文章的要点,而且对文章中有关的难词难句起到启示作用.但通读文章毕竟只是对材料大意有所了解而已.而对细节性的问题要带着题目中的疑问材料进行复读才解决.5.培养学生正确阅读习惯.很多学生在阅读时喜欢小声朗读材料,或喜欢用手指,笔,尺子等工具指字阅读,有的则喜欢咬文嚼字,细嚼慢咽,一词一句地进行分析,以为读得越慢,理解得就透彻.其实,这些做法恰恰影响了同学们的阅读速度.因此平时训练阅读时要求学生做到:(1,集中注意力,对阅读材料要一气呵成地读完,中间不能停顿和复读.(21要求学生克制甚至强迫自己不要读出声音,不要摇头晃脑,不要用手或其它东西指词阅读.(3)逐步摆脱心泽而直接理解材料的段落大意和全文中心内容.6.限时阅读是提高学生们的阅读速度的一个有效途径.平时我们留作业,不给学生们限定时间,因此学生的时问性不强,效率不高.因此时常给学生们做一些限时阅读是很有必要的.限时阅读是指在规定时问内要求学生一下完成一定量的阅读理解题.按照高考的要求:五篇阅读理解应该在35分钟内阅读完.因此我们给学生们订了《学英语》听说读写版,每周进行两节,可限时阅读.每节课要求其完成5篇阅读理解,这样做不仅可以使同学们们练习阅读和解题速度.而且还可以锻炼他们的心理素质.化学实验方案设计的要求与原则杨辉四川省蓬安县蓬安中学校(四川蓬安637800)中圈分类号:G633.8文献标识码:A文章编号:18l2-5867(2006)12—0092—02 化学实验设计也是化学知识的一个重要组成部分.但是我们同学对这个问题的认识却往往有些偏差.一般而言.他们比较重视动手能力而忽略方案的设计.笔者从事化学教育与教学工作多年.根据我自己的经验,认为在进行化学实验方案的设计时,应遵循以下一些要求与基本原则:一,化学实验设计方案应遵循科学性科学性是化学实验方案设计的首要原则.它是指实验原理,实验操作程序和方法应该正确.(~)实验原理是解答实验设计题的核心.是进行实验设计的起点和依据.实验原理应根据题设情景,解析设计要求(含定性和定量实验),结合元素化合物等知识确定.下面举数例说明:1.制H:宜用粗锌,不宜用浓H2SO,浓HNO3或稀HNO等强氧化性酸.2.制CO!,SO:不宜用浓H2s0,前者因CaSO微溶阻止反应进~步进行,后者因c0a~)太低导致速率偏低.3.酸性废气可用碱石灰或强碱溶液吸收.一般不用石灰水,因Ca(OH):属微溶性物质,石灰水中Ca(OH):的量有限.4.品红,石蕊等指示剂一般只作验证物质性质用.不作吸收剂使用,例如S0:的存在可根据品红褪色来证明,而S0:的吸收一般用酸性KMn0溶液或强碱液.(二)实验操作程序和方法是解答实验设计题的关键,是确保设计实验成功的前提.实验操作程序和方法首先要根据实验原理,选择恰当的化学仪器进行组装(注意遵循"自下而上","从左到右",吸收与洗气装置"长进短出",量气装置"短进长出",干燥管"大进小出"等原则1,其次要检查装置的气密性,装固体及液体药品,然后仔细调控每一步反应所需的条件并进行实验.下面举数例说明:1.检查多个连续装置的气密性一般不用手捂法,因手掌散发的热量有限,可用酒精灯微热或漏斗水压法.2.气体加热前,一般应先通人原料气赶走空气再点燃酒精灯,以防爆炸或发生副反应,即"先通再点";反应结束后, 一般应继续通人原料气直至装置冷却再熄灭酒精灯,即"先通后熄".3.排水法测气体体积时一定要注意装置内外压强应一致.4.制取的物质如与空气中的成分反应,应在装置尾部加装保护装置,以免制得的物质变质.5.对气体除杂一般先洗气再干燥,但如要加热除杂则先在加热除杂前干燥.二,化学实验设计方案应遵循安全性设计实验时,应尽量避免使用有毒药品和进行具有一定危险性的实验操作,如必须使用,应注意有毒物品的吸收处理,详细说明操作中应注意的事项;以防造成环境污染和人身伤害.下面举数例说明:(一)凡制取得到的可燃性气体在点燃前均应验纯.以防中国教育与教学ChinaEducation爆炸.(二)易溶于水的气体被溶液吸收时应使用防倒吸装置.(三)不能研磨强氧化剂与强还原剂的混合物,以防发生剧烈的氧化还原反应.引起事故.(四)凡是有毒气体的制取或性质实验均应在通风橱或密闭系统中进行.余气一般采用尾气吸收或燃烧处理法.(五)混合或稀释时应将密度大的液体加到密度小的液体中,以防飞溅.(六)用Cu制取CuSO,可先将Cu在空气中灼烧成CuO,再加稀H2S0,以防产生有毒气体SO:.三,化学实验设计方案应遵循可行性实验设计应切实可行,所选用的化学药品,仪器,设备和方法等在中学实验室现有的条件下能够得到满足,值得一提的是其实验仪器,试剂及方法不一定拘泥于课本上介绍的.重在实效.下面举数例说明:(一)实验室一般不宜采用高压,低压和低温(小于0℃)等条件.(二)实验室通常采用的反应条件温和,转化率高,便于收集且安全的实验手段,如不用N:和0制NO,不用N:和H2合成NH3,不用H2在ch中燃烧制取HC1,可用将浓H'S0 滴人浓HC1中制取HC1气体.将浓氨水滴人碱石灰中制取NH3,将浓HC1滴人KMnO中制取Cl',将H202滴人MnO2中制0:,将H'0滴人Na'0:中制0:等.(三)收集气体的方法可因气体性质和所提供的装置而异.四,化学实验设计方案应遵循简约性实验设计尽可能简单易行.应采用简单的实验装置.用较少的实验步骤和实验药品,并能在较短的时间内完成实闻L;='==J验.值得注意的是有些实验设计貌似简洁,理论上可行,但实际上却行不通.下面举数例说明:(一)尽量采用随用随取装置,如启普发生器或装有分液漏斗的制取装置.(二)物质的鉴别可先通过观察颜色(含焰色反应),分析其水溶性,密度,气味等物理性质加以区别.(三)制Cu(N03)时,先将Cu在空气中充分灼烧再加稀HNO,.不仅可节约药品,还能避免造成大气污染.A(四)除去一Br中含有的少量Br2不能用加巴,与,口=|,vBr:反应的方法,可直接用NaOH溶液吸收Br2,然后再分液.(五)除去CO:中含有的少量CO,不能用直接燃烧法,可将混合气体通过灼热的氧化铜.(六)CH3COOC,_H5中有少量CHCOOH,也不能用加C'HOH来与之酯化的方法,可用饱和Na:CO,溶液来吸收CHOOH.五,化学实验设计方案应具有创新性近几年的高考化学实验题,最显着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,凡是物质问满足"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,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.不过,以上也仅为我一家之言,望方家祈正.历史教学要善于运用课堂提问朱彤河南省商城县钟铺高级中学(河南商城465342)中图分类号:G623,41文献标识码:A文章编号:1812—5867(2006)12—0093—03 历史教学中,培养学生的分析与综合能力,主要是培养学生运用历史唯物主义的观点观察,分析与综合历史问题的能力.而分析与综合能力的培养在很大程度上依赖于课堂提.因为,没有问题,分析与综合便没有目标.所以教师在历史教学过程中要善于运用各种方法提出问题.启发学生积极思考并回答问题,或对提出的问题展开一番议论,最后由教师运用历史辩证唯物史观作透彻分析总结.课堂提问是师生互动,贯彻素质教育的重要手段.也是检测教师教学效果,提高学生学习积极性,主动性的重要方法,笔者认为课堂提问运用得当,可以培养学生的阅读能力, 观察能力以及I:I头表达能力和发散思维能力.课堂提问对于历史教学如此重要.所以历史教师要善于应用课堂提问,来提高自己的教学效果.我认为教师在设计课堂提问方式时应根据教材的重点和难点的具体内容的特点,以及教学过程的不同阶段,设计不同的提问方式.无论哪一种提问方式都必须明确规定要达到的具体能力目标.。

探究型教学设计案例-《化学实验》

探究型教学设计案例-《化学实验》

探究型教学设计案例-《化学实验》教学目的:1.认识化学实验方案设计的重要性。

2.复习化学实验方案设计的基本要求。

3.化学探究性实验方案设计的原则和方法。

教学重点:化学探究性实验方案设计的原则和方法。

教学难点:设计化学探究性实验方案的体会和领悟。

课时安排:1课时[引入]化学实验是化学认识的源泉,是启迪学生思维、培养能力的有效途径,是培养学生科学态度、科学方法的必由之路,是培养学生创新意识和实践能力的重要手段。

前面我们学习了化学实验方案设计的基本要求,请同学们归纳一下。

[学生回答,老师板书]一、化学实验方案设计的基本要求1.科学性2.安全性3.可行性4.简约性[引入]化学实验从传统的演示实验、验证性实验为主发展到探究性实验为主,教师通过启发性讲解,培养学生问题意识、实验探究和实验设计能力。

[板书]二、探究性实验设计的原则1.科学性的原则。

所设计的实验应该符合科学道理,不能凭空捏造。

2.对照性的原则。

要设计一个对照性的实验,要想这个实验更能够说明问题,一定要有正反两个方面的实验。

3.等量性的原则。

所设计的实验中的平行反应,试剂的取用应该是等量的。

4.单因子的变量原则。

对某个实验的影响,会有很多的因素,实验正是要人为控制条件,使众多变量中,只能有一个因素是变量,其余几个是一样的。

[板书]三、探究性实验的设计1.探索性探究实验的设计这类实验方案设计过程重在分析比较,操作中的现象是对方案设计合理与否的检验,以及探究性结论得出的重要依据。

学生对实验方案的设计思路可能会多种多样,实验方案相应也会教多,只要无明显失误或不妥,均可由学生通过实验进行验证,之后再将方案修正完善。

例1.含有酚酞的氢氧化钠的溶液中,滴加新制氯水,边滴边振荡,直到红色褪去。

对于红色消失的原因,甲同学认为是氯气与水反应生成的HCl和HClO中和了NaOH所致;乙同学认为是氯气与水反应生成的HClO具有强氧化性使红色酚酞变成了无色的物质。

[分析]:如果红色消失的原因是因为酸碱中和,则红色可能重现,如果红色消失的原因是因为被氧化,则红色不可能重现。

化学实验方案设计

化学实验方案设计

化学实验方案设计导言:化学实验是化学教学中重要的一环。

一个好的实验方案设计能够帮助学生深入理解化学原理,掌握实验技能,培养实验思维和科学素养。

本文将从实验目的、实验原理、实验步骤、实验材料和仪器设备以及安全注意事项等方面,详细阐述化学实验方案的设计要点。

一、实验目的:实验目的是实验的核心,明确了学生在实验中的学习目标。

在设计实验方案时,应该从教学大纲和课程要求中明确实验目的,确保实验目标与教学目标的有机结合。

例如,实验目的可以是观察和了解物质的化学性质、探究反应条件对反应速率的影响等。

二、实验原理:实验原理是实验的基础理论,对学生理解实验过程和实验结果的重要性不言而喻。

在设计实验方案时,应当简明扼要地介绍实验原理,并与实验目的相呼应。

对于复杂的实验原理,可以选择适当的实验示意图和实验过程图来帮助学生理解。

三、实验步骤:实验步骤是设计实验方案中的关键环节。

在编写实验步骤时,应该遵循从简单到复杂、从易到难的原则,确保每一步都清晰易懂。

每一步的操作应该具体明确,同时注意使用数字、单位和术语的准确性。

此外,应该引导学生多次重复实验,以提高实验的可靠性和准确性。

四、实验材料和仪器设备:实验材料和仪器设备的选择对实验结果的准确性和可重复性具有重要影响。

在设计实验方案时,应该明确列出所需要的材料和仪器设备,同时注明其规格和数量。

此外,应该提供替代材料和设备的选择,以便不同实验室条件下的实验开展。

五、安全注意事项:化学实验涉及到一系列的危险化学品和操作步骤,对学生的安全意识和安全知识要求极高。

在设计实验方案时,应该详细列出实验中可能存在的危险因素和安全注意事项,提醒学生注意个人防护,正确使用实验器材,遵守实验室规章制度。

同时,提供相应的应急措施,以应对可能发生的事故和意外。

六、实验结果与分析:实验结果与分析部分是对实验结果进行总结和评价的重要环节。

在设计实验方案时,应该明确分析实验结果的方法和步骤,引导学生进行实验数据的处理和解读。

化学实验室设计要求

化学实验室设计要求

化学实验室设计要求1.实验室布局合理的实验室布局对实验的进行非常重要。

首先,实验室应该有足够的空间,以容纳所有实验室设备和装置。

实验台和实验台应该布置整齐,以便实验人员有足够的工作空间。

实验室的走道应宽敞,以确保实验人员的安全。

实验室应该有足够的储存空间,以便存放实验用品和化学品。

此外,实验室的布局应考虑到通风和安全设施的位置。

2.安全设施安全是化学实验室设计的一个重要方面。

实验室应安装紧急淋浴和洗眼器,以应对紧急情况。

应设置应急出口和火警报警系统,并在实验室各处设置灭火器和灭火器设备。

实验室的电力设施应设置过载保护装置,以防止电器过热和火灾。

实验室的储存区域应设有防火柜,以保护易燃物质。

此外,实验室应有合适的通风系统,以确保实验人员的安全和实验物质的安全。

3.通风系统在化学实验室中,实验物质的挥发性和有毒性可能会导致危及实验人员的健康。

因此,实验室应安装适当的通风系统,以确保空气流通和实验室内的空气质量。

通风系统可以采用排风扇、排气管道和风机等装置,它们应能够排除实验室内的有害气体和蒸汽,并为实验室提供新鲜空气。

此外,通风系统应能够通过自动控制和监测实验室内的空气质量,并在必要时自动调整通风量。

4.储存设备化学实验室中通常需要储存各种化学品和实验用品。

实验室应设有合适的储存设备,例如防火柜、柜子和货架等,以储存化学品。

储存设备应安全可靠,并能够保持化学品的存储条件和稳定性。

此外,应对有毒、易燃、腐蚀性和爆炸性物质进行分类和储存,以避免事故和危险。

5.其他要求化学实验室的设计应满足实验的需要,包括实验设备、实验器材、水源和电力等。

实验室的水源应充足,并可以用于实验、清洗和消防。

电力设备应满足实验室设备的供电需求,并具有过载保护装置。

实验室的照明设备应明亮,以确保实验人员可以清楚地看到实验过程。

实验室的工作台和台面应平整、耐腐蚀和易清洗,以方便清理和维护。

总之,化学实验室的设计要求包括实验室布局、安全设施、通风系统和储存设备等方面。

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化学实验方案设计的基本要求学习指导一、化学实验设计的内容化学实验过程由准备阶段、实施阶段和结果处理阶段组成。

在实验的准备阶段,设计一个周密的实验方案是保证实验实施成功的关键。

实验方案的主要内容包括:1. 实验名称;2. 实验目的;3. 实验原理;4. 实验用品(仪器、药品及规格);5. 实验步骤(包括实验仪器装配和操作);6. 实验现象记录及结果处理;7. 问题讨论。

二、化学实验设计的要求一个实验目的的达到,往往有多个可以选择的方案,但我们总是选择最优的实验方案。

实验方案的选择要遵循以下原则:1.科学性;2.安全性;3.可行性;4.简约性。

㈠科学性1.实验原理的科学性。

例如检验SO2中是否含有CO2,如果把气体直接通入澄清的石灰水检验,由于SO2也会使石灰水变浑浊,因此无法判断气体中是否含有CO2。

正确的实验方案的图示如图:以上实验中,如果在品红溶液不褪色的情况下,澄清的石灰水变浑浊,可以判断气体中含有CO2,否则没有CO2。

2.操作程序和方法的科学性。

请看下列除杂方法:(1)用点燃法除去CO2中混有的少量CO;(2)用加入乙醇、浓硫酸加热的方法除去乙酸乙酯中的少量乙酸。

如果单从化学原理方面去看,以上两个实验方案是没有问题的,因此许多同学在实验设计上对于这种思路也是乐此不疲,其实这些实验方案是根本无法实施的。

在方案⑴中,在大量CO2氛围下的少量CO是不可能被点燃的;同时点燃必然还引入空气或O2等杂质;在方案⑵中,自然要引入乙醇和浓硫酸,同时由于反应可逆,此法也不可能除尽乙酸。

方案(1)正确的方法是:方案(2)正确的实验方法是用饱和Na2CO3溶液洗涤后进行分液操作。

㈡安全性为了杜绝人身伤害和避免实验仪器的损坏,保障实验的顺利进行,安全工作必须做好。

实验安全主要包括下列几个方面:1.防漏气——实验前检查装置的气密性。

2.防爆炸——检验气体的纯度,有可燃性气体的实验,应将装置系统中的空气排净后再进行点燃和加热的操作。

例如用H2、CO等气体还原金属氧化物的操作中,不能先加热金属氧化物,后通气,应当先通入气体,将装置内的空气排干净后,检查气体是否纯净(验纯),待气体纯净后,再点燃酒精灯加热金属氧化物。

3.防倒吸——溶解度很大的气体吸收要加防倒吸装置,对有加热要求的综合实验,在与液体接触的部位前部最好设置“安全瓶”等装置以防止倒吸,实验结束时要注意酒精灯熄灭及导管的处理顺序。

4.防污染——有毒尾气要通过吸收、收集、点燃等措施处理,防止中毒和污染环境。

5.防伤害——使用和加工玻璃仪器要防划伤,加热、浓硫酸稀释等液体混合操作要防飞溅和灼烫伤。

㈢可行性实验设计要符合实际,药品、仪器等应是中学实验室能达到的。

当然,实验是否可行,关键还是在于设计。

例如,乙烷气体中含有少量乙烯杂质,如何除去?有同学设计用加入H2的方法让乙烯转化为乙烷,但反应原理:CH2=CH2+H2CH3CH3,H2的量难以控制,所采用的催化剂条件,在当前的中学化学实验室是难以达到的。

因此我们通常采用的方法是比较简单的用溴水洗气、浓硫酸干燥的方法。

大多数气体中的杂质一般都是通过液体或固体吸收来除去的。

㈣简约性实验设计要做到简单易行。

力求用最简单的装置、较少的实验步骤和试剂、在尽可能短的时间内完成实验。

例如,欲鉴别0.5 mol·L-1的KCl、(NH4)2SO4、H2SO4、氨水四瓶无色溶液。

尽管有多种实验方案,但用pH试纸鉴别无疑是最简单的。

三、化学实验设计思想、规律和方法(1)思考问题的顺序:①围绕主要问题思考。

例如:选择适当的实验路线、方法;所用药品、仪器简单易得;实验过程快速、安全;实验现象明显。

②思考有关物质的制备、净化、吸收和存放等有关问题。

例如:制取在空气中易水解的物质(如Al2S3、AlCl3、Mg3N2等)及易受潮的物质时,往往在装置末端再接一个干燥装置,以防止空气中水蒸气进入。

③思考实验的种类及如何合理地组装仪器,并将实验与课本实验比较、联系。

(2)仪器连接的顺序:①所用仪器是否恰当,所给仪器是全用还是选用。

②仪器是否齐全。

例如制有毒气体及涉及有毒气体的实验应有尾气的吸收装置。

③安装顺序是否合理。

例如气体净化装置中不应先经干燥,后又经过水溶液洗气。

④仪器间的连接顺序是否正确。

(3)实验操作的顺序:①连接仪器。

②检查气密性。

③装药品进行实验操作。

四、化学实验设计的其他几个问题(1)检查气体的纯度:点燃可燃性气体或加热通有可燃性气体的装置前,必须检查气体的纯度。

(2)加热操作先后顺序的选择:若气体的发生需加热、应先用酒精灯加热发生气体的装置,等产生气体后,再给实验需要加热的固体物质加热。

目的是:一则防止爆炸(如氢气还原氧化铜);二则保证产品纯度,防止反应物或生成物与空气中的其他物质反应。

例如用浓硫酸和甲酸共热产生CO,再用CO还原Fe2O3,实验时应首先点燃CO发生装置的酒精灯,生成的CO赶走空气后,再点燃加热Fe2O3的酒精灯,而熄灭酒精灯的顺序则相反。

原因是:在还原性气体中冷却Fe可防止灼热的Fe再被空气中的O2氧化,并防止石灰水倒吸。

(3)冷凝回流的问题:有易挥发的液体反应物时,为了避免反应物损耗和充分利用原料,要在发生装置设计冷凝回流装置,如在发生装置安装长玻璃管或冷凝回流管等。

(4)冷却问题:有的实验为防止气体冷凝不充分而受损失。

需用冷凝管或用冷水浴或冰水浴冷凝气体(物质蒸气),使物质蒸气冷凝为液态以便于收集。

(5)防止倒吸问题:如吸收极易溶于水的气体的吸收要在吸收装置末端接一个倒置的漏斗;对于加热制取并排水收集的气体要先把导管从水中抽出再停止加热等。

(6)具有特殊作用的实验改进装置:如为使分液漏斗中的液体能顺利流出,可用橡皮管连接成连通装置;为防止气体从长颈漏斗中逸出,可在发生装置中的漏斗末端套一只小试管等。

五、常见气体制备1.实验室制取气体的一般原则(1)安全:避免和防止爆炸、燃烧、有毒物质外泄。

(2)方便:应用常用试剂、装置简单、操作方便。

(3)快速:反应时间不宜过长,过于剧烈的反应不安全,以反应速率适中为宜。

(4)生成物纯净(或虽含杂质但较易提纯),减少分离操作。

2.实验室制取气体的反应(1)制取单质:用氧化还原反应。

(2)制取化合物:通常用复分解反应,如HCl、SO2、CO2、NH3、HNO3等;有时也可用氧化还原反应,如制NO2、NO等。

3.实验装置的安装、选择及操作步骤(1)实验装置的安装顺序可用如下图表示:(2)制取气体时各部分装置的选择依据:①发生装置:所用试剂的状态及反应条件;②收集装置:气体的水溶性及相对空气的密度大小、是否与空气中成分反应;③净化装置:依据气体与杂质的性质的不同,使杂质被吸收或转化成所需物质;④尾气处理(吸收)装置:根据所制气体是否有毒或污染环境来确定是否要安装尾气处理装置。

有毒物质可用溶液吸收或燃烧去除。

(3)“气密性检查”在整个实验中的位置一般放在第二位,一般在装置连接好后、但在反应开始前检验气密性,决不可在药品混合并开始反应后检查气密性。

4.实验室制取气体的典型装置主要掌握实验室三种不同类型制备气体的装置,以及三种不同类型的气体收集方法。

根据气体的性质选择合适的干燥、净化和吸收装置。

实验室常用的三种不同类型制备气体的装置:(1)固体——固体加热装置(见图)所需仪器:铁架台、铁夹、酒精灯、大试管、单孔橡胶塞、导气管等。

常用于制O2、NH3、CH4等。

注意事项:①试管口应稍向下倾斜,以防止产生的水蒸气在管口冷凝后倒流而引起试管破裂。

②铁夹应夹在距试管口1/3处。

③固体药品要在试管底部平铺开。

加热时首先均匀预热(移动酒精灯),然后在试管的药品最后部位集中加热,并逐步前移。

④胶塞上的导管伸入试管里面不能过长,否则会妨碍气体的导出。

⑤如用排水集气法收集气体,当停止制取气体时,应先从水槽中把导管撤出,然后再撤走酒精灯,以防水倒流。

(2)固体——液体(液体——液体)加热装置(见图)所需仪器:铁架台、铁圈、铁夹、酒精灯、石棉网、烧瓶、分液漏斗、双孔塞、导管等。

常用于制Cl2、HCl、C2H4、CO等。

注意事项:①烧瓶应固定在铁架台上。

②先把固体药品放入烧瓶中,然后再慢慢加入液体。

③分液漏斗内为挥发性液体时要盖上盖,注意盖上的小槽要对准分液漏斗颈上的小孔。

④烧瓶下要垫上石棉网。

⑤在烧瓶中放碎瓷片防止液体受热时爆沸。

⑥用酒精与浓H2SO4加热制取乙烯时,为便于控制温度应安装温度计。

(3)固体—液体不加热装置(见图)。

所需仪器:铁架台、铁夹、烧瓶、分液漏斗、双孔塞、导管等。

常用于制H2、CO2、H2S、NO2、SO2、NO等。

注意事项:①烧瓶应固定在铁架台上。

②先把固体药品放入烧瓶中,然后再慢慢加入液体。

③分液漏斗内为挥发性液体时要盖上盖,注意盖上的小槽要对准分液漏斗颈上的小孔。

④制H2、CO2、H2S时也可用下面的装置。

这类装置使用方便,可以随时使反应发生或停止。

说明:①在简易装置中长颈漏斗颈的下口应伸入液面以下,否则起不到液封作用而无法使用。

②加入的固体药品块状大小要适宜,如果太碎会落入底部的酸中使反应无法终止。

③加入酸的量要适当。

④最初使用时应待容器内原有的空气排净后,再收集气体。

⑤在导管口点燃氢气或其他可燃性气体时,必须先检验纯度。

5.气体发生装置气密性的检查检验气密性时,可把导管一端浸入水里,用手掌紧贴烧瓶外壁,如果装置不漏气,烧瓶里的空气受热膨胀,导管口就会有气泡冒出。

把手移开后,过一会儿烧瓶冷却,水就会上升到导管里,形成一段水柱(见下图I、Ⅱ)。

如果发现漏气,必须找出原因,并进行调整、修理或更换零件。

检验启普发生器气密性的简便方法是:将导气管上的活塞关闭,从球形漏斗注入一定量的水。

如果气密性良好,当停止加水后,水面能停留在某一位置,不再下降,此时球形漏斗中的水面高度与容器下部半球体内的水面高度,保持一个比较大的液面差。

如果漏气,则球形漏斗内的水面会继续下降,直到液面差消失。

见下图Ⅲ。

6.根据气体的性质,常有以下三种收集气体方法(1)向下排空气法(见图甲)。

用于收集比空气密度小的气体,导气管应伸到容器底部。

如收集H2、NH3、CH4等。

(2)向上排空气法(见图乙)。

用于收集比空气密度大的气体,导气管也应伸到容器的底部。

如收集CO2、H 2S、Cl2、HCl、SO2、NO2等。

(3)排水法(见图丙)。

适用于难溶于水或微溶于水的气体及与空气中成分反应的气体的收集。

一般将开始排出的少量气体放掉,待气泡均匀排出后再予收集。

如收集H2、O2、NO、CH4、C2H4、C2H2等。

7.实验室常用的干燥剂及干燥的气体(1)按干燥剂的酸碱性可分为酸性干燥剂、中性干燥剂和碱性干燥剂三类:①酸性干燥剂包括浓硫酸、五氧化二磷、硅胶等。

②中性干燥剂有无水氯化钙等。

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