實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 文檔

1、傍實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的規(guī)律：第一種是物質(zhì)燃燒實(shí)驗(yàn)；第二種是加熱固體物質(zhì)實(shí)驗(yàn)；第三種是在溶液中進(jìn)行的化學(xué)實(shí)驗(yàn)。不同化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：物質(zhì)燃燒實(shí)驗(yàn)都有三個(gè)明顯的現(xiàn)象（1）放出大量的熱。生成了一種或幾種不同于反應(yīng)物（指物質(zhì)的色、態(tài)、味）的產(chǎn)物。（3）固體直接燃燒則發(fā)出一定顏色和強(qiáng)度的光；氣體或固、液體轉(zhuǎn)變成氣體再燃燒則發(fā) 出一定顏色和強(qiáng)度的火焰（描述物質(zhì)的燃燒現(xiàn)象：一光、一熱、三生成 ）例如：鎂條燃燒的現(xiàn)象是：發(fā)出耀眼的白光；放出大量的熱；生成一種白色固體。再如，硫在氧氣中燃燒的現(xiàn)象：發(fā)出明亮的藍(lán)紫色的火焰（硫受熱先熔化，再汽化，最后才燃燒）；放出大量的熱；生成一種有刺激性氣味的氣

2、體。加熱固體物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象主要包括物質(zhì)的狀態(tài)、顏色、質(zhì)量變化及產(chǎn)物中是否有水和氣體產(chǎn)生例如：加熱碳酸氫銨的現(xiàn)象：（1）有一股刺激性的氣味產(chǎn)生；試管壁上有水珠生成；（3）有使澄清石灰水變渾濁的氣體生成；（4）試管內(nèi)的白色固體逐漸消失。在溶液中進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象主要包括反應(yīng)物（液態(tài)）的物質(zhì)和顏色變化及溶液中是否有沉淀（包括沉淀顏色）和氣泡產(chǎn)生。例如：在硫酸銅溶液中加入氫氧化鈉溶液的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是有藍(lán)色沉淀產(chǎn)生?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述“五忌:化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是指用眼看、鼻聞，耳聽、手感等方式官瓣感覺列的物質(zhì)在化學(xué)變化中所表現(xiàn)出來的外部特征。在描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象時(shí)應(yīng)注意五忌。.忌把實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的先后JI順序表述顛倒表

3、述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，要按照現(xiàn)象的先后順序進(jìn)行表述如鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不能表述成劇烈燃燒，生成一種黑色固 體，放出熱量，火星四射，因?yàn)閷W(xué)生首先觀察到的是劇烈燃燒、火星四射，最后才發(fā)現(xiàn)生成一種黑色物質(zhì)。.忌把物質(zhì)的名稱當(dāng)做實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象物質(zhì)的名稱是根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、數(shù)據(jù)、經(jīng)過綜合分析判斷得出的，通過外表現(xiàn)象是看不出來的。因此，在描述現(xiàn)象時(shí)，切不可把物質(zhì) 的名稱當(dāng)作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 如鎂在氧氣中燃燒生成白色固體，但不能說生成氧化鎂。忌把實(shí)驗(yàn)結(jié)論當(dāng)成現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論需要通過分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象才能總結(jié)出來。在物質(zhì)的鑒別時(shí)要根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象才能角定物質(zhì)，而不能沒有現(xiàn)象直接得出結(jié)論。如用澄清石灰 水來鑒別氧氣和二氧化碳時(shí)不能直接說二氧化碳

4、能使澄清的石灰水變渾濁而應(yīng)該說使澄清石灰水變渾濁（現(xiàn)象）的物質(zhì)是二氧化碳（結(jié) 論），無明顯變化的物質(zhì)是氧氣。忌表述現(xiàn)象表面很多化學(xué)反應(yīng)的現(xiàn)象十分復(fù)雜，有些現(xiàn)象易被忽視，導(dǎo)致在表述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象時(shí)顧此失彼，給實(shí)驗(yàn)分析、推斷結(jié)論帶來困難。5忌把白色”與超”混淆白色是指物質(zhì)對(duì)光的反射所產(chǎn)生的一種視覺現(xiàn)象，而無色則是光能全部透過物質(zhì)所產(chǎn)生的現(xiàn)象如純 水是無色液體，氧氣是無色氣體，碳酸鈣沉淀是白色的等。實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)：近幾年的各地實(shí)驗(yàn)題側(cè)重考查對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)、分析和評(píng)價(jià)，其中設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)題更是熱點(diǎn)。對(duì)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)的命題主要有：給出正確的實(shí)驗(yàn)方法，描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，歸納總結(jié)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論。給出實(shí)驗(yàn)的目的，要求設(shè)

5、計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，達(dá)到實(shí)驗(yàn)的目的：給出實(shí)驗(yàn)方案，評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)的合理性，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或結(jié)論的正確性。改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案。根據(jù)已知實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)對(duì)某問題進(jìn)行探究。在探究實(shí)驗(yàn)中，對(duì)某一環(huán)節(jié)或某一步驟進(jìn)行評(píng)價(jià)。實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的基本思路實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是指存進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究之前，實(shí)驗(yàn)者依據(jù)一定的目的、要求.運(yùn)用已有的知識(shí)、原理，設(shè)計(jì)出科學(xué)、合理的實(shí)驗(yàn)方案（其中包括實(shí)驗(yàn) 器材、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)操作步驟）。實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的基本思路：-實(shí)盛商I提出實(shí)驗(yàn)方案I國論方案南或行性! i進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的基本原則科學(xué)性。實(shí)驗(yàn)原理要科學(xué)、正確，實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊鞔_，實(shí)驗(yàn)器材和實(shí)驗(yàn)手段的選擇要恰當(dāng)。整個(gè)實(shí)驗(yàn)思路和實(shí)驗(yàn)方法的確定都要以化

6、學(xué)基本知識(shí)和基本原理及其他學(xué)科知識(shí) 為依據(jù)，以確保實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性、正確性可操作性，在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，從實(shí)驗(yàn)器材的選取、實(shí)驗(yàn)操作的實(shí)施到實(shí)驗(yàn)結(jié)果的產(chǎn)生，都要具有可操作性簡(jiǎn)約性。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，要考慮到實(shí)驗(yàn)原料容易獲得且價(jià)格較低、實(shí)驗(yàn)裝置比較簡(jiǎn)單、實(shí)驗(yàn)操作比較簡(jiǎn)便、操作步驟簡(jiǎn)便易行、實(shí)驗(yàn)時(shí)間比較短。安全性，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，要考慮藥品是否安仝無毒，實(shí)驗(yàn)操作時(shí)要注意安全，避免爆炸、污染環(huán)境等。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的類型制備型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。性質(zhì)型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。計(jì)算型實(shí)驗(yàn)沒計(jì)。綜合型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容實(shí)驗(yàn)名稱：明確實(shí)驗(yàn)具體要做什么。實(shí)驗(yàn)?zāi)康模好鞔_實(shí)驗(yàn)的具體目的是什么實(shí)驗(yàn)原理：明確實(shí)驗(yàn)可能發(fā)生的變化及反應(yīng)，要求

7、反應(yīng)個(gè)數(shù)少，消耗的原料少，原料利用率高，且反應(yīng)有利于向目標(biāo)物方向進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)：根據(jù)發(fā)生的反應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)膬x器組成實(shí)驗(yàn)裝置，裝置的連接順序一般是：氣體發(fā)生裝置,一氣盛除朵裝置氣體干燥裝置 1主體實(shí)單崖氣處理化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本步驟思考問題的順序圍繞主要問題思考。例如，選擇適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)路線、方法；所用藥品、儀器簡(jiǎn)單易得；實(shí)驗(yàn)過程快速、安全、綠色化；實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯。思考有關(guān)物質(zhì)的制備、凈化、吸收和存放等c .思考實(shí)驗(yàn)的種類及如何合理地組裝儀器，并將實(shí)驗(yàn)與教材內(nèi)容進(jìn)行比較，找出其聯(lián)系。例如，涉及氣體的制備和檢驗(yàn)時(shí)，這類實(shí)驗(yàn)的操作程序及連接順序大體可概括為：發(fā)生一除雜質(zhì)T干燥一主體實(shí)驗(yàn)一尾氣處理。國儀器

8、的連接順序a 所選儀器是否恰當(dāng)，有無多余儀器。b.儀器是否齊全。例如，制取有每氣體及涉及有毒氣體的實(shí)驗(yàn)是否有尾氣處理裝置。c .安裝順序是否合理例如，是否遵循宣下而上，從右”的原則；氣體凈化裝置中不應(yīng)先干燥，后經(jīng)過水溶液除雜質(zhì).d .儀器間連接順序是否正確例如，洗氣時(shí)進(jìn)氣管長，出氣管短；干燥管除雜質(zhì)時(shí)粗口進(jìn)氣，細(xì)口出氣等.實(shí)驗(yàn)操作的順序連接儀器檢查氣密性。在儀器連接完畢后.先檢查裝的氣密性，然后裝藥品。檢查裝置氣密性的方法依裝而定，但關(guān)鍵是使裝置內(nèi)外產(chǎn)生壓強(qiáng)差c .裝藥品，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)以批判的思維方法對(duì)所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)方法、裝置設(shè)計(jì)從某角度否定、排除不合理或不是最優(yōu)的方法

9、，選擇、創(chuàng)新更好的方法，即實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)。實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)原則原理正確。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案要根據(jù)化學(xué)變化規(guī)律和化學(xué)實(shí)驗(yàn)原理，確保原理正確。如：實(shí)驗(yàn)室制取氧氣時(shí)，選擇的藥品中一定要含氧元素，經(jīng)過化學(xué)變化才能制出氧氣。操作可行。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，特別是實(shí)驗(yàn)操作確實(shí)具有可操作性。如：制取二氧化碳的方法有多種，如果將木炭放入充滿氧氣的集氣瓶中燃燒，確實(shí)能生成二氧化碳，但不 便于操作，無法控制反應(yīng)物的量，也不便于收集裝置簡(jiǎn)單。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，如果能用多套實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行操作，在條件允許的前提下，應(yīng)選擇最簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)裝置，選擇最簡(jiǎn)便的實(shí)驗(yàn)步驟。如：實(shí)驗(yàn)室制取氧氣，可以用高錳 酸鉀，也可以用過氧化氫跟二氧化錳（作催化劑），當(dāng)然選擇后者

10、，因?yàn)楹笳哐b置簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便。經(jīng)濟(jì)合理。原料一般要求廉價(jià)、易得。安全環(huán)保。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)所選藥 品盡量無毒，實(shí)驗(yàn)過程要安全且不造成環(huán)境污染。實(shí)驗(yàn)方案評(píng)價(jià)的主要類型對(duì)方案可行性的評(píng)價(jià)：可行是方案的第一要素，評(píng)價(jià)方案時(shí)應(yīng)注意從原理和操作兩個(gè)方面分析方案是否可行：一是理論上要科學(xué)合理，二是操作上要簡(jiǎn)單可行。從經(jīng)濟(jì)效益角度進(jìn)行評(píng)價(jià)：從經(jīng)濟(jì)效益上考慮是否切實(shí)可行。從環(huán)保角度評(píng)價(jià)：防治污染的根本途徑是控制三廢”的排放。在對(duì)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)切不可忽視了環(huán)境保護(hù)的重要件。定量實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：1 .定量實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)通過實(shí)驗(yàn).荻取有關(guān)數(shù)據(jù)。然后分析數(shù)據(jù)并推理出結(jié)論定量實(shí)驗(yàn)設(shè)汁要精密一些，要盡可能避免一些誤差初中常見的

11、定量實(shí)驗(yàn)有：分子組成測(cè)定、混合物 成分含量的測(cè)定、物質(zhì)溶解度的測(cè)定、氣體體積的測(cè)定等2.綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)綜臺(tái)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是指通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證多個(gè)問題，其特點(diǎn)是多步操作.裝置復(fù)雜、現(xiàn)象多樣。常見的有對(duì)某氣體從制取到組成、成分含量、性質(zhì)、尾氣處理等多 項(xiàng)指示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)和驗(yàn)證：如下圖所示的裝置，將其組合起來制取氣體、去除雜質(zhì)、驗(yàn)證性質(zhì)等。開放實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)試題從提出問題、實(shí)驗(yàn)的方向、儀器的選擇、裝置的設(shè)計(jì)、現(xiàn)象的觀察記錄到結(jié)論的推理是完全自主完成的.解答此類試題，過程要合理且完整，方法簡(jiǎn)便，現(xiàn)象敘述要準(zhǔn)確，推理要符合邏輯。化學(xué)定量實(shí)驗(yàn)中的誤差分析：在初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中有三個(gè)定量實(shí)驗(yàn)：一是用托盤天平稱量物質(zhì)的質(zhì)量，二是用量筒時(shí)取液體的體積，三是用pH試紙測(cè)量溶液的pH。托盤天平稱量物質(zhì)時(shí)引起誤差天平?jīng)]有平衡引入正負(fù)誤差。物碼錯(cuò)位引起誤差。正確放置：左物有碼物質(zhì)質(zhì)量：砝碼質(zhì)量游碼質(zhì)量。錯(cuò)位放置：左碼右物物質(zhì)質(zhì)量=砝碼質(zhì)量游碼質(zhì)量。量筒量取液體時(shí)引起誤差量取液體量與量筒的大/不匹配如量取1