初中化学实验方案设计与评价31页

（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
。
； ，请你设计实验是否含
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
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
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
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。
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，
证明H2中混有H2O（气）、HCl
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
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。
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
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?
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？
怎样证明存在这些杂质呢？
方案三：用图2所示装置，将一定量的牙膏与过量的盐酸反应，测量相关 数据，推算出二氧化碳气体的质量，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。
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 ）
4. 除去下列物质中所含少量杂质的方法正确的是
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。
（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
Baidu Nhomakorabea
）反应后，通过测
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？
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
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？
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？
分析:
存在问题(缺陷)
对实验的影响
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
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
（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
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。
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
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
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？
改进方案1
改进方案2
改进方案3
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）
【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