【鼎尖教案】高中化学(大纲版)第三册 第六单元 化学实验方案的设计 第四节化学实验方案设计的基本要求(

第一篇：【鼎尖教案】高中化学(大纲版)第三册 第六单元 化学实验方案的设计 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

●教学目标

通过前面三节对各种化学实验方案设计的练习，初步了解和熟悉化学实验方案设计的基本方法和基本要求。

●教学重点

对前面三节化学实验方案设计过程的总结与回顾。●教学难点

对化学实验方案设计基本要求的总结。●教学方法

回忆——归纳——讨论——阅读——总结。●课时安排 一课时

●教具准备 投影仪、胶片等。●教学过程

［引言］通过前面三节内容的学习以及对相关几个实验方案的设计与具体操作，我们可知，化学实验方案是一个化学实验的灵魂。那么，对一个化学实验方案的设计，具体有哪些基本要求，本节课，我们将通过对前述内容以及各实验方案设计的回忆与归纳，对此加以总结。

［板书］第四节

化学实验方案设计的基本要求

［讲述］对于化学实验方案的设计，我们在之前已有过一些练习，下面请同学们首先回忆一下我们在前面的实验方案中的一般方法即基本思路。

［回忆］第一节中以铝为原料制备Al(OH)3的实验设计思路。［板书］

一、化学实验方案设计的一般思路

［提问］部分同学回答，其余同学可予以补充。［师生共同进行总结］

［投影1］

1.根据实验要求和目的，以铝原料的化学性质为基础，推测Al(OH)3得以制备的可能化学过程及反应原理。

2.通过比较和实验验证，选得最佳实验制备方案。

3.对最佳制备方案的实验过程即实验步骤进行比较或验证进行设计。

4.对实验步骤中所需仪器和药品进行选择和设计。

5.对实验操作过程中易出现的问题以及易发生的错误判断进行提示，或者以问题和讨论之形式进行设计。

［过渡］很好。下面请再回忆对实验四硫酸亚铁制备的实验设计过程。

［想一想］对硫酸亚铁制备的实验设计与以Al为原料制备Al(OH)3的设计有何异同。［提问］学生回答后师生共同总结得出结论。［投影2］

1.根据实验目的和要求，首先对制备原料进行选择。

2.根据所选定的原料，以原料所具化学性质为基础，以FeSO4的最终得以制备为目的，推测制备的可能过程和反应原理。

3.以后之设计同于投影1中2以后之思路。

［过渡］对于物质制备的实验方案思路，同学们分析总结得很好。下面，请接着回忆第 二节中，对乙二酸化学性质实验方案设计的过程和思路。

［学生回忆］第二节中乙二酸性质实验方案设计的过程和思路。［提问］部分同学回答，其余同学可质疑补充。［师生共同讨论完善后总结］ ［投影3］

1.根据实验目的和要求，首先对乙二酸的结构进行分析。

2.根据对乙二酸结构分析的结论，推测对其性质实验的可能方法和原理。

3.之后的设计思路同于投影1中2以后之思路。

［讲述］对于第一、二节所涉及化学实验方案设计的思路，同学们分析得很好，总结得也较为全面。

［想一想］在第三节中，对于离子的检验与对于未知物检验的实验方案设计中，其设计思路与上述思路有何异同。

［学生活动］教师巡视，并予以适当的提示。［师生共同总结］

［投影4］

1.根据实验目的和要求，对待检物质、待检离子或未知物可能含有的离子或物质进行判断分析。

2.根据所含离子或可能所含离子的化学性质，推测其可能的检验方法。3.之后思路仍同于投影1中2以后之思路。

［问题］通过上述的回忆和分析，请同学们总结化学实验方案设计的一般思路。［提示］请同学们注意大屏幕上，刚才大家讨论总结的四个结论。

［投影5］投影1、2、3、4。［学生活动］教师参与指导。

［提问］部分同学回答，其余学生补充，师生共同讨论得出结论。

［过渡］通过大家的讨论分析和总结，我们可得出化学实验方案设计的一般思路。［投影］化学实验方案设计的一般思路。

1.根据实验目的和要求，对实验所用原料进行选择。

2.根据实验目的和要求，对实验待用或待检物质的结构与组成进行分析。3.推测可能的实验过程或实验方案。

4.讨论、比较或实验验证确定最佳实验方案。

5.设计实验步骤，对实验步骤中可能出现错误或问题之处进行分析。6.根据实验步骤，选择实验所用仪器和药品。

7.对5中可能出现的其他错误和意外以问题和讨论的形式列出。

［讲评］通过上述的回忆和总结，我们得出了化学实验方案设计的一般思路。然而，若依据上述思路对实验方案设计，所得方案并不是一个完整的实验方案，一个完整的化学实验方案有它约定俗成的固定的格式和内容。

［问题］那么，一个相对完整的化学实验方案，具体应包含哪几个方面的内容？下面，请再次回忆我们之前对实验方案设计过程的学习，也可翻阅课本上有关的实验方案。

［学生活动］教师参与、指导。

［板书］

二、一个完整的化学实验方案应包含的主要内容。［师生共同活动后总结］

［投影］化学实验方案包含的主要内容 1.实验名称： 2.实验目的：

3.实验原理：指实验设计所选择的最佳实验方案中所涉及的主要化学反应原理，需注意的是此条目可根据不同实验方案设计的具体情况予以保留和删减；

4.实验用品：包括实验所用仪器及规格，所用药品以及浓度、状态等； 5.实验步骤：包括所用实验仪器的装配以及具体的实验操作过程； 6.实验现象记录及结果处理：可根据具体实验设计成表格或其他；

7.问题和讨论：一般是对实验原理和实验步骤中一些现象和问题的补充和修正。［讲评］通过上述的学习，我们分析总结出了一个相对完整的化学实验方案设计的一般思路和其他应包括的主要内容。那么，一个化学实验方案的设计，其关键的所在应该是方案中的哪些地方？

［议一议］化学实验方案设计的关键所在。［学生互相讨论后提问］

［答］实验原理的选择以及实验步骤之设计。［问］对于以上二者，在实验设计中应注意什么？ ［板书］

三、化学实验方案设计应遵循的一般原则

［想一想］在以Al为原料制备Al(OH)3的实验设计过程中，为何没有选用Al2O3和水为原料来制备Al(OH)3？

［答］Al2O3不溶于水，这个方案在实验操作中无法完成。

［讲评］对。这个制备方法在实验中难于完成，它违背了实验方案设计的首要原则，科学性。

［板书］1.科学性：指所选实验原理、实验操作程序和方法应是正确的。［想一想］在以上几节实验方案中科学性的具体体现。

［提问］要求学生举例说明。

［总结］科学性在实验方案设计中可谓比比皆是。

如：硫酸亚铁制备的原料选择过量铁屑和稀H2SO4，没有选择少量铁屑和浓H2SO4；

又如：在对硫酸亚铁铵晶体检验过程中，如对SO24检验过程中同样HNO3酸化在先，则对Fe2＋之检验将无法进行等等。

［讲评］科学性是实验方案设计的首要原则，在实验设计过程中一定要遵循客观事实，不能凭主观臆想设计出违背客观事实即科学性的原理或程序。

实验方案设计过程中，第二个原则是安全性原则，它包括避免环境污染和人身伤害。在实验室实验方案设计中，因其波及程序和范围较小，对环境污染要求不是很高，但我们在实验设计中，还是应尽可能避免，如对实验尾气的处理等应在实验设计中予以充分的考虑。［想一想］在所接触的实验方案中，哪些实验设计中，体现了实验方案设计的安全性要求。

［学生讨论］教师巡视，可做适当提示，之后提问。

［答］安全性在实验方案设计中体现较多。如：易燃物的使用与处理，比如Na和白磷等；易燃易爆物的制取与检验，比如H2之验纯与石油的分馏；实验室制取Cl2、SO2等尾气的处理等等。

［板书］2.安全性

［讲述］很好。在实验方案设计中，我们还应注意其第三条原则，即实验方案中的可行性，其含义为实验方案中所选用的化学药品、仪器、设备和方法应是在现有知识和实验条件下可以完成的，否则，实验设计将会成为空中楼阁，无法付诸具体的实验操作。

［板书］3.可行性

［过渡］在中学化学实验方案设计中，可行性因受知识水平之限制一般违规较少。但对

其第四条原则，则应用较多。

［想一想］在以Al为原料制备Al(OH)3时，我们为什么在最后的三个方案中，选择了双水解这样的一个实验方案。

［学生讨论］略

［投影］以Al为原料制备Al(OH)3

［提问］为何舍弃1、2，而选用3？

［答］因为3操作简便,药品用量少且易于操作,现象明显。［讲述］很好。这就是实验方案设计的第四条原则，即简约性

［板书］4.简约性

［阅读］下面，请同学们阅读课文主要内容，并联系以前化学实验方案设计的实际，进一步熟悉和掌握化学实验方案的一般思路、主要内容及基本要求。

［课时小结］ 本节课，我们通过对前面部分实验方案设计的回顾，较为系统地总结了化学实验方案设计的一般思路、包含内容以及设计基本要求。对同一个化学实验，可以有多种不同的实验方案，但一个较为完整的实验方案，无不具备上述的基本要求。

［布置作业］

1.课本习题：在设计化学实验方案时，应注意哪些问题？ 2.运用本节课对实验方案设计的一般方法和基本要求，完成实验八实验习题中，实验1、2、3之实验方案之设计(各一种即可)。

●板书设计

第四节

化学实验方案设计的基本要求

一、化学实验方案设计的一般思路 二、一个相对完整的化学实验方案应包含的主要内容

三、化学实验方案设计应遵循的一般原则 1.科学性

2.安全性 3.可行性

4.简约性

●教学说明

本节教学内容相对较为简单，其主要知识均来自于前面几节的学习体会和设计经验，因此，对前面部分内容的回忆、复习以及分析、总结之效果，将直接左右本节课的授课效果。

●综合能力训练题

某课外活动小组加热炭粉(过量)和氧化铜的混合物，再用下图装置对获得的铜粉(含炭)样品进行实验。图中铁架台等装置已略去。

请你帮助他们完成下列实验报告。

(一)实验目的：

(二)实验用品：仪器：天平、分液漏斗、锥形瓶、硬质玻璃管、干燥管、酒精灯、洗气瓶等；

药品：红褐色铜粉(含炭)样品、过氧化氢溶液、二氧化锰、碱石灰、浓H2SO4等。(三)实验内容：

(四)计算：样品中铜的质量分数＝

(用含Ｗ、ｍ

1、ｍ2的代数式表示)(五)问题和讨论：

实验完成，老师评议说：按上述实验设计，即使G中反应完全，D中吸收完全，也不会得出正确的结果。经讨论，有同学提出在B与G之间加入一个装置。再次实验后，得到了较正确的结果。那么，原来实验所测得铜的质量分数偏小的原因可能是

。在B与G之间加入的装置可以是

，其中盛放的药品是。

解析：本题考查学生对一定实验目的下实验原理的分析能力以及对实验数据的处理能力和对实验结果误差的分析能力，对学生思维的整体性、严密性和灵活性提出了较高的要求。从(四)计算和(五)问题的讨论可得出实验目的。实验内容是围绕着实验原理进行的。因为G中含铜粉和炭粉，要求铜粉的质量分数，需先求出样品中铜粉或炭粉的质量，从图示装置可以看出，A、B为制气装置，再从所提供的药品进行分析，可知能生成气体的试剂应

MnO2是过氧化氢溶液和二氧化锰，两者发生反应：2H2O2O2↑＋2H2O，其中MnO2作该反应的催化剂，反应发生时，B中有大量气泡产生，产生的O2通过G装置时，发生反应2Cu＋O22CuO、C＋O2CO2，此时单质铜变成黑色的CuO，样品中的炭粉变为CO2而被D装置吸收，未反应的O2通过E时，会有气泡产生，E中盛放液体应为浓H2SO4，是为

了防止空气中的水分进入D管而设置的，D中盛放的药品应是碱石灰，(m2－m1)g应为CO2的质量，样品中炭粉的质量为(m2－m1)g×

1244 g，则铜粉质量应为［Ｗ－(m2－m1)×

1244］g。据此，样品中铜的质量分数即可求出。实验所测铜的质量分数减小的原因是制氧装置中制得的O2带有水蒸气，实验进行时，水蒸气也被D吸收，致使m2的数值偏大，(m2－m1)×1244g的质量大于样品中炭粉的实际质量，从而，［Ｗ－(m2－m1)×

1244］g小于样品中铜粉质量，使测得铜的质量分数偏小。改进的方法是在B和G之间加一个干燥装置，若是洗气瓶，盛放的药品是浓H2SO4，若是干燥管，盛放的药品是碱石灰。

答案：(一)测定铜粉样品中铜的质量分数

MnO(三)B、E中有气泡产生

2HO2222H2O＋O2↑

G中红褐色粉末变成黑色

2Cu＋O2===2CuO、C＋O2CO2

W(m122m1)(四)

44W×100％

(五)从B中出来的水蒸气通过G被D中碱石灰吸收

洗气瓶

浓硫酸(或干燥管 灰)

碱石

第二篇：【华师一】第六单元《化学实验方案的设计》第四节《化学实验方案设计的基本要求》

第六单元化学实验方案的设计

第四节化学实验方案设计的基本要求

1、要从苯酚的乙醇溶液中回收苯酚，合理的操作步骤是：①蒸馏②过滤③静置分液④通入过量CO2⑤加入足量Na、⑥加入足量NaOH溶液⑦加入乙酸和浓H2SO4的混合液后共热⑧加入足量的溴水（）

A、⑦①B、⑧②④③C、⑥①④③D、⑤④②

2、利用启普发生器制备CO2时，所选用的试剂比较合理的是（）

A、CaCO3粉末和稀盐酸B、石灰石与稀硝酸

C、石灰浆与稀盐酸D、纯碱与盐酸

3、某工厂排放的酸性废液里含有游离氯。Cl2可氧化Na2SO3，要除去游离氯并中和其酸性，正确的方法是（）

A、先加适量的Na2SO3溶液，再加适量Na2CO3溶液

B、先加适量的Na2CO3溶液，再加适量Na2SO3溶液

C、先加过量的Na2SO3溶液，再加适量Na2CO3溶液

D、先加过量的Na2CO3溶液，再加适量Na2SO3溶液

4、下列有关实验所选用的试剂能达到目的是（）

A、证明NaHCO3溶液中混有苏打用澄清石灰水

B、证明SO2中混有CO2用澄清石灰水

C、证明AgNO3溶液中混有Al（NO3）3用氨水

D、除掉C2H6中的C2H4用酸性KMnO4溶液

5、将溶液Br—（Ag+）、SO42—（Ba2+）、S2—（Cu2+）一一沉淀出来加以分离，所加试剂顺序正确的是（）

A、Cu2+、Ba2+、Ag+B、Ba2+、Cu2+、Ag+

C、Ag+、Ba2+、Cu2+D、Cu2+、Ag+、Ba2+

6、现有三组混合液：①乙酸乙酯和乙酸钠溶液 ②乙醇和丁醇 ③溴化钠和单质溴的水溶液，分离以上各混合液的正确方法依次是（）

A、分液、萃取、蒸馏B、萃取、蒸馏、分液

C、分液、蒸馏、萃取D、蒸馏、萃取、分液

7、下列实验操作错误的是（）

A、欲除去乙酸乙酯中的少量乙酸，加入乙醇和浓硫酸，使乙酸转化

为乙酸乙脂

B、除去苯中的少量苯酚：加入NaOH溶液，振荡、静置、分层，除去

水层

C、除去CO2中的少量SO2：通过盛有足量饱和NaHCO3溶液的洗气瓶

D、提取溶解在水中的少量碘：加入CCl4振荡、静置、分层后取出有

机层再分离

9、以下实验能获得成功的是（）

A、用含结晶水的醋酸钠和碱石灰共热制甲烷气体

B、将铁屑、溴水、苯混合制溴苯

C、在苯酚溶液中滴入少量稀溴水出现白色沉淀

D、将铜丝在酒精灯上加热后，立即伸入无水乙醇中，铜丝恢复成原

来的红色

10、在实验室利用胆矾晶体和烧碱溶液制备氧化铜固体，其实验操作可分解为如下几步：① 混合 ②

过滤 ③ 加热分解 ④ 溶解 ⑤ 洗涤。就此实验完成下列填空：

⑴正确操作步骤的顺序是（填序号）_；

⑵步骤②中所用到的玻璃仪器有__；

⑶在实验中多次用到玻璃棒，其作用有三个，分别是、、。

11、氨跟氧化铜反应可以制备氮气（2NH3+3CuO3Cu+N2↑+3H2O），而氮气跟镁在高温下反应可得到氮化镁，但氮化镁遇水即反应生成Mg（OH）2和NH3。下面是甲、乙两位学生提出的制备氮化镁的两种实验方案示意框图（实验前系统内空气已排除；图中箭头表示气体的流向）。

填空和回答问题：

⑴甲、乙两生提出的实验方案是否能制得氮化镁？（填“能”或“不能”）

甲_______乙______。

⑵具体说明不能制得氮化镁的原因（如两个发方案都能制得氮化镁，此小题不用回答）。

答：_______________________________________________________。

12、⑴在InorgAnic Syntheses一书中，有一装置是用以制备某种干燥的纯净气体．如右图所示：其A中应盛放一种密度比B中密度小的液体．下表中为几种液体的密度

现从上述液体中选出几种适宜的试剂来利用该装置制出干燥纯净气体。

（A）制备出的气体其化学式是____________________________。

（B）应选用的试剂（写名称）：A中盛________B中盛________。

（C）装置中毛细管的作用是___________________________________。

⑵某学生拟用50mL NaOH溶液吸收CO2气体，制备Na2CO3溶液．为了防止通入的CO2气体过量而生成NaHCO3，他设计了如下实验步骤：①取25mL NaOH溶液吸收过量的CO2气体，至CO2气体不再溶解；②小心煮沸溶液1～2分钟排出溶液中溶解的二氧化碳气体；③在得到的溶液中加入另一半（25mL）NaOH溶液，使溶液充分混合．

（A）他能否制得较纯净的Na2CO3？_______。理由是_______________。

按它的设计，第①步实验装置如下图所示：

（B）装置A、使用的试剂是石灰石和盐酸溶液．可否使用纯碱代替石灰石?______，原因是_____________________________________________。

（C）装置B使用的试剂是_______，作用是_____________________。

（D）有人认为实验步骤②③的顺序对调，即先混合，再煮沸，更合理，你认为对吗？为什么?

13、有两个实验小组的同学为探究过氧化钠与二氧化硫的反应，都用如下图所示的装置进行实验。通入SO2气体，将带余烬的木条插入试管C中，木条复燃。

请回答下列问题：

⑴第1小组同学认为Na2O2与SO2反应生成了Na2SO3和O2，该反应的化学方程式是：

⑵请设计一种实验方案证明Na2O2与SO2反应生成的白色固体中含有Na2SO3。

⑶第2小组同学认为Na2O2与SO2反应除了生成Na2SO3和O2外，还有Na2SO4生成。

为检验是否有Na2SO4生成，他们设计了如下方案：

上述方案是否合理?。请简要说明两点理由：

①；②。）

某同学设计用物质的量比为1∶1的硝酸钠和氯化钾为原料，加入一定量的水制取硝酸钾的实验，其流程如图：

⑴在①和③的实验过程中，关键的实验条件是______。

⑵分离出晶体的②和④的操作是______（填倾倒、蒸发、结晶、过滤中的某种操作）。硝酸钾是晶体______（A或C）。

⑶粗产品中可能含有的杂质离子是______；检验的方法是______。

⑷欲将粗产品提纯，可采取的方法是______。

15、某学生为将含有少量杂质铜的氯化铁提纯，拟定以下实验步骤：

①把样品加蒸馏水溶解；②过滤除去杂质；③把滤液加热蒸干得到FeCl3晶体。

⑴你认为此方案是否科学，试用化学方程式和简要文字表达其理由：

答：。

⑵请你设计提纯氯化铁方案（只要求写出提纯步骤，最多只允许6步完成）。

答：。

16、实验室用浓盐酸、MnO2共热制Cl2，并用Cl2和Ca（OH）2反应制少量漂白粉，现已知反应：

2Cl2+2Ca（OH）2==Ca（ClO）2+CaCl2+2H2O+Q，温度稍高即发生副反应：6Cl2+6Ca（OH）2==Ca（ClO3）2+5CaCl2+6H2O

现有三个同学分别设计的三套实验装置如下图：

⑴请从：① 不容易控制反应速率；② 容易控制反应速率；③ 有副反应发生；④ 可防止副反应发生；⑤ 污染环境；⑥ 可防止污染环境。几个方面对上述甲、乙、丙三套装置的优缺点作出评价，并选择符合上述装置中，选取合理的组成部分，组装一套较完善的实验装置，装置各部分的连接顺序（按气流从左到右的方向）是______。

—⑶实验中若用12mol·L1的浓盐酸100mL与足量的MnO2反应，最终生成Ca（ClO）2的物质的量总

是______0.15mol（填大于、小于或等于），其原因是（假定各步反应均无反应物损耗，且无副反应发生）______。

17、某研究性学习小组为证明在同温同压下，相同浓度相同体积的酸性不同的一元酸与足量镁带反应时，生成氢气的体积相同而反应速率不同，同时测定实验室条件下的气体摩尔体积。设计的简易实验装置如下图。该实验的主要操作步骤如下：

①配制浓度均为 1 mol／L 盐酸和醋酸溶液；

②用__________量取 10.00mL 1 mol／L 盐酸和醋酸溶液分别加入两个锥形瓶中；

③分别称取除去表面氧化膜的镁带 A g，并系于铜丝末端，A 的数值至少为____________；

④在广口瓶中装足量的水，按图连接好装置；检查装置的气密性；

⑤将铜丝向下移动，使足量镁带浸入酸中（铜丝不与酸接触），至反应完全，记录______________________________________________；

⑥反应结束后待温度恢复到室温，若丙中液面高于乙中液面，读取量筒中水的体积前，应____________________________________________，读出量筒中水的体积为 V mL。

请将上述步骤补充完整并回答下列问题：

⑴用文字表述④检查该装置气密性的操作与观察方法：_____________。

⑵本实验中应选用________（填序号）的量筒。

A、100 mLB、200 mLC、500 mL

⑶若水蒸气的影响忽略不计，在实验室条件下，气体摩尔体积的计算式为：Vm＝______________。⑷简述速率不等的原因_____________铜丝不与酸接触的原因是_____

______________________。

第三篇：【鼎尖教案】高中化学(大纲版)第三册 第六单元 化学实验方案的设计 第二节性质实验方案的设计(备课资料

●备课资料

一、影响有机酸酸性强、弱的因素

有机酸的通式为—OH上的H越易电离出去，酸性越强，影响H＋电离

＋的因素是R—，如果R—是吸电子基团，则羟基上的H原子就易电离出H，如果R—是推电子基，则羟基上的H原子就不易电离出H＋。

我们把与O原子相连接的H原子称为活泼H原子，活泼H的存在，是物质呈酸性的前提，如：

羟基上的H原子能否变成H＋电离出来取决于与—OH联接的原子。如果与—OH相连的原子或原子团能使羟基上的O—H极化，使电子对偏向氧原子，则易电离出H＋,酸性就越强。

若R—OH的R含有C==O或

键，则非常有利于H的电离。

若R—OH中的R为烃，则为推电子基，使—OH的O—H偏向H原子，则不利于—OH上的H电离，R—越大，推电子能力越强，—OH上的H越不易电离。

根据以上分析可知：酸性大小比较如下：

则使—OH上的O中的电子与之形成大π

二、几种常见粒子的颜色 1.水溶液中常见离子的颜色(1)无色的阳离子：

H＋、Ag＋、K＋、Na＋、NH、Cu＋、Ca2＋、Mg2＋、Sr2＋、Ba2＋、Zn2＋、Cd2＋、Hg＋、Hg、Sn、Sn、Al。

(2)有颜色的阳离子：

Mn

浅玫瑰色 Co2＋

粉红色 Fe2＋

浅绿色 Ni2＋

亮绿色

Fe3＋

黄色或棕色(水合离子)Cu2＋

蓝色

［Cu(NH3)4］2＋

深蓝色(3)无色阴离子： SOHPO、，SO、，S2O－

－2＋2＋4＋3＋2＋、，CO

－、，SiO

－、S、Cl、F、Br、I、NO、PO。

2－

－－－－、、ClO、SCN、CN、OH、CH3COO、C2O(4)有颜色的阴离子： MnO

紫色 MnO

绿色

3－［Fe(CN)6］4－

黄色 ［Fe(CN)6］

红色 2.几种离子的焰色反应 Li＋

紫红色 Na＋

黄色

K＋

浅紫色(透过蓝色钴玻璃)

Ca

砖红色

Sr

洋红色 Ba2＋

黄绿色 2＋Cu

绿色(CuCl2时为天蓝色)3.几种离子常见沉淀物的颜色(1)白色沉淀： AgCl、PbCl2

Ag2SO4、CaSO4、BaSO4 CaCO3、ZnCO3、MgCO3 Zn(OH)

2、Al(OH)

3、ZnS(2)黑色沉淀：

Ag2S、FeS、Fe2S3、PbS、CuS、Hg2S(3)黄色沉淀：

AgBr(淡黄色)、AgI、Ag3PO4、CdS Ag2CO3(淡黄色)［注］(4)其他颜色沉淀： MnS

Cu(OH)

2Fe(OH)2

Fe(OH)HgS

肉红色 蓝色 白色 红褐色 红色 2＋2＋注：Ag2CO3有的分析化学书中认为是白色沉淀，实际在溶液中形成的Ag2CO3沉淀为淡黄色。且固态Ag2CO3亦为黄色粉末。

三、常见物质的溶解情况 1.溶解程度的判定

难溶(几乎不溶或不溶)

微溶

易溶

按任何比例互溶

盐的溶解性顺口溜(协助记忆)

溶解度＜0.01 克 溶解度0.01~1克 溶解度＞10克 溶解度无穷大

钾、钠、铵盐都可溶；硝(酸)盐遇水影无踪；硫酸(盐)不溶铅和钡；氯(化)物不溶银、亚汞。

2.常见物质溶解性表：(20℃)

说明：“溶”表示那种物质可溶于水，“不”表示不溶于水，“微”表示微溶于水，“挥”表示挥发性，“—”表示那种物质不存在或遇到水就分解了。

从上表可以看出：钠和钾的盐都溶于水；硝酸盐都溶于水；氯化物除AgCl、HgCl2不溶，PbCl2微溶外，一般都溶于水，硫酸盐除BaSO4、PbSO4不溶，CaSO4、Hg2SO4、Ag2SO4微溶外，一般溶于水。

*研究性课题示例

“冰甲烷”开采方法研究

背景资料：

冰甲烷是人类利用的另一种新型能源。甲烷水合物是一种含有甲烷分子的冰结晶体，是在深海的低温高压环境下由水与甲烷发生水合反应而形成的，表面看像湿润的雪团，点火可燃烧，故称“可燃冰”。第28届国际地质大会提供的资料显示，海底有大量的天然气水合物，可满足人类1000年的能源需要。现已探明，里海和百慕大三角、我国南海等许多海域，海底有极其丰富的冰甲烷资源，其中南海的冰甲烷总量超过已知蕴藏在我国陆地下的天然气总量的一半。

天然气水合物是一种晶体，有多种晶体结构，右图是一种甲烷水合物的晶体结构示意图，它是由水分子处于顶点位置组成12个五角形构成较小的笼形。

据测定，单位结构的甲烷水合物周围平均46个水分子构建成8个笼，每个笼可容纳1个CH4分子或1个游离H2O分子。m的甲烷水合物含有120 m~150 m的甲烷气体。

事实上，CO2分子也可以被水的晶体笼包和而形成CO2的水合物。课题要求：

提出开发海底甲烷的可行性建议。3

参考答案：就目前来说，比较可行的方法是，先融化海底的甲烷水合物，然后回收生成的甲烷气体。开采方法有两种：其一，如果甲烷以气体状态存在于甲烷水合物层下，则将钻管直接通到甲烷水合物层下，甲烷气体自然就会往上涌出，这样就能进行回收；其二，一旦甲烷水合物层下没有气体状的甲烷，就必须以间隔数十米的两路钻管通到甲烷水合物层，利用一侧的管子送入蒸汽和盐水融化甲烷水合物，利用另一侧的管子回收甲烷水合物融化后生成的甲烷。

下图为日本资源环境研究所的科学家设计的甲烷水合物的开发示意图。其设想是：

①游离甲烷气体层的进行钻井挖掘可减小压强，有利于甲烷气体的放出；

②将浅海高温海水注入甲烷水合物层中升高了温度，有利于甲烷气体的放出；

③在甲烷气体被开采的同时，还要向深海注入CO2气体，使CO2分子被水的晶体笼包合而形成CO2的水合物，一方面可以使海底的地质结构不被破坏，另一方面还可以减少大气中的CO2含量，减缓温室效应。

第四篇：【鼎尖教案】高中化学(大纲版)第三册 第六单元 化学实验方案的设计 第三节物质检验实验方案的设计(备课

●备课资料

一、物质的分离与提纯

在生产和生活中，我们接触到的物质大多是混合物。为了适应各种不同需要，我们经常要把混合物里的几种物质分开，分别得到纯净物，这个过程叫混合物的分离。物质的提纯是把混合物中的杂质除去以得到纯净物的过程，在提纯过程中，杂质不必还原成原物质。根据混合物各成分的物理性质或化学性质的不同，用不同的方法进行分离或提纯。物质的分离和提纯也是重要的基本操作。

(一)物理方法

根据物质不同的物理性质来分离混合物。1.过滤法

是将溶液中不溶性物质分离出来的方法。整个操作要掌握三靠二低的原则(如下图)。操作要求：

(1)制做过滤器

折叠滤纸的角度应与漏斗角度相同，滤纸的边缘应比漏斗口低0.5厘米，剪去滤纸多余部分，手指按住滤纸三层的一边，用水把滤纸润湿，使滤纸紧贴漏斗的内壁，没有空隙，不留气泡，以保证过滤的速度。

(2)过滤

①将过滤器放在漏斗架或铁架台的小铁圈上，漏斗下端紧靠烧杯内壁。②左手持玻璃棒，棒的下端轻轻接触三层滤纸。

③右手握烧杯，烧杯嘴紧靠玻璃棒，使液体沿棒缓缓流下，液面至离滤纸边缘0.5厘米处停止加液。

(3)洗涤

①若要收集滤液，在将混合液全部过滤后，用清水2~3毫升冲洗曾盛过混合液的烧杯，用玻璃棒引导沿滤纸内四周注入漏斗里，再用清水冲洗滤纸四周上的附着物。反复冲洗两次，目的是使烧杯和滤纸上残存的溶质尽可能转入滤液。要注意观察滤液颜色，如果滤液浑浊，应把滤液再过滤一次。

②若要得到纯净的沉淀物，则需对沉淀物反复洗涤(加入适量蒸馏水，使水面浸没沉淀物，待水滤去后，再加水洗涤，连续几次)。

2.结晶法

几种可溶性固态物质的混合物，根据它们在同种溶剂里溶解度的不同，可用结晶法分离。例如结晶法分离硝酸钾和氯化钠。从溶解度曲线图可知：硝酸钾溶解度随温度升高明显增大，氯化钠则受温度影响小。可以把混合物在较高温度下制成饱和溶液，降温，部分硝酸钾结晶析出，过滤后得到较纯的硝酸钾。若欲得到更纯的晶体，可反复使用结晶法、重结晶法。另一物质氯化钠仍在溶液中，加热蒸发掉溶剂，使氯化钠成为晶体析出。

3.蒸馏法

用来分离沸点不同但又互溶的液体混合物。其操作过程是

液态混合物

气态

液态

因沸点不同，可以在不同温度时，收集到不同的物质。蒸馏水的制备和石油的分馏，都是利用这个原理。实验室蒸馏装置如图所示。操作注意：

①蒸馏烧瓶内放碎瓷片，外垫石棉网。

②使温度计水银球上缘恰与蒸馏烧瓶支管接口的下缘在同一水平线上。③冷却水自下而上不断流动，与热蒸气方向相反，以充分进行热交换。4.分液法

用于把两种密度不同、又不互相混溶的液体分开。操作应在分液漏斗里进行。具体方法：

①把待分离的液体混合物注入分液漏斗，盖好玻璃塞，注意使塞上凹槽对准漏斗口径上的小孔。

②把分液漏斗置于铁架台上，分液漏斗下端应紧靠烧杯内壁静置，待液体分层。

③打开漏斗下方的旋塞，使液体慢慢流至烧杯中，待下层液体流完，立即关闭旋塞。④把上层液体从分液漏斗上口倒出。

5.萃取法

利用一种物质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同，用一种溶剂把溶质从它与另一溶剂所组成的溶液里提取出来的方法。能提取溶质的溶剂叫萃取剂。

(1)萃取剂的选择

①溶质在萃取剂中的溶解性应大于在原溶剂中的溶解性。②萃取剂与原溶剂互不相溶。

(2)操作方法

①把溶液和萃取剂都注入分液漏斗。

②右手压住分液漏斗上端塞子，左手握住旋塞部，充分振荡。

③把分液漏斗放在铁架台上，静置，待溶质进入萃取剂、两种液体分层后即可分液。④蒸发萃取剂可得纯净物。

6.升华法

利用某些物质具有升华的特性，将它与无升华特性的固体分离的方法。

［例］碘的提纯。碘中若有不升华的杂质，加热混合物，使碘升华，冷却；收集凝华后的碘，使碘与杂质分离。

7.渗析法

利用半透膜使胶体与混于胶体中的分子、离子分离的方法。如淀粉胶体混有食盐，可用此法分离。渗析时间要充分。此法可精制胶体。操作方法见右图。

(二)化学方法

原理

用化学方法分离或提纯物质时，要同时考虑到各组成成分及杂质的性质和特点，利用它们之间的差别，加以分离。在提纯时，应最终把杂质转变成沉淀、气体或转变成被提纯的成分。一般要求操作简便易行，不引入新杂质。除去多种杂质时，应考虑加入试剂的顺序。

二、常见离子的检验方法(一)常见阳离子的检验

(二)常见阴离子的检验

三、常见有机物的检验

四、物质检验实验的几种类型与检验应注意的事项

总的来说，无论是鉴定、鉴别还是推断，都要熟悉物质的特征。既要抓共性又要抓特性。但首要的是要熟悉物质的特性，要善于抓住物质的本质差异，利用特效反应去解决问题。在上述基础上设计好实验方案。方案应步骤完整，严密，清晰，方法简洁，现象明显，结论准确。

叙述应扼要简明，要善于应用化学术语和化学文字以及图示法等。

书写应格式规范，字迹工整。实验报告或试卷的卷面一定要整齐洁净。

解答鉴定、鉴别、推断等物质检验问题时，具体要注意的事项有如下几点：

(1)首先要仔细、慎重地审题，弄清题意。然后，设计方案，并善于选用最佳方案。不论是鉴定、鉴别都要求写出实验步骤、现象和结论。必要时还应写出相应的化学反应方程式和离子方程式加以说明。

(2)鉴定、鉴别物质时一定要分别取少量待检物质进行检验(切不可在原试剂瓶中就加试剂进行检验，这样不仅使下步检验无法进行，既使检出也会使被检物因污染而报废，不符合科研和生产的实际要求)。

被检溶液一般取1~2毫升即可。

若被检物为固体一般应取少量，用蒸馏水配成溶液。

若被检物为难溶物质时，一般也要通过间接方法转变成可溶物质后再进行检验。

若被检物是气体时，一般应设法用导管导出或集于试管或集气瓶中，也可用水、饱和食盐水等把待检气体从容器中排出而进行检验。

(3)鉴定时，一定要考虑周全。得出的结论必须条件充分(证据确凿)。如鉴定某盐时，必须把阳离子、阴离子分别检出方可下结论。若是检验复盐或含有两种以上盐的混合溶液时，必须把所有的阳离子和阴离子都逐一检验出来，才能下结论。

(4)鉴别物质时，两种物质检出其中一种，三种物质检出其中任意两种就达到了鉴别的目的。依此类推，鉴别n种物质，只要检出其中n－1种物质，就能达到鉴别的目的。(鉴别题不必把几种要鉴别的物质逐一进行鉴定)(5)对于给定的多种物质的鉴别通常有两种方法。一种是根据物质的不同特性(相异性)逐个加以区别。另一种方法是把待检物分成若干组(根据物质特性的类同点，在各被检物质中分别加入某种试剂，根据加入试剂后发生现象的类同分组)。然后就每组物质再进行区别。例如：

(6)若同时检验多种物质时，最好将原来物质和所配溶液对应编号：1、2、3、……，以免操作过程中弄乱，得出错误的结论。

(7)一种溶液需要进行两个或两个以上实验时，应两次或多次分别取样。

(8)不能把待鉴定或鉴别的物质作为已知物质来叙述它有什么特性，而应根据给定的条件或检验过程发生的现象作出推断。(如：鉴别NH4Cl和(NH4)2SO4时不能说取少量NH4Cl加……)(9)推断待检物中存在、或不存在某些物质时，既要做出明确的肯定，也要做出明确的否定。

(10)鉴别物质时，要善于利用物质的外部特征，通过观察先进行总的区分或初步推断。当题目不强调必须用化学方法检验时，并不排除用物理方法检验物质。如观察颜色、闻气味、测定某些物理常数(熔点、密度、硬度等)。

四、定性分析的任务与思考问题的方法 1.定性分析的任务 无机定性分析的任务是检出物质由哪些元素或原子团组成，或鉴定某一物质是属于哪种单质、化合物或矿物。当我们采用化学分析的方法对物质进行定性分析的时候，一般是首先将要进行分析的样品制成溶液，然后借加入试剂后在溶液中所发生的化学反应，作出有无某种元素或原子团的判断(这类分析方法称为湿法，若试样和试剂均为固体则称为干法)。因此，定性分析一般都是进行离子的鉴定，即检出有无某种阴离子、阳离子。在得知样品的组成成分之后，也就可以断定样品属于什么物质。在实际工作中所遇到的要进行分析的物质，很少是一种纯净的单质或化合物，往往是组成比较复杂的物质。因此，在定性分析中，在对某一成分进行检出时，常常会遇到其他共存组分的干扰。于是，在分析工作中又时常要进行分离处理，或将产生干扰的成分转化为不发生干扰作用的存在形式来掩蔽。因此，在定性分析中所讨论的问题有两个：一是有关离子鉴定反应的问题；二是有关离子的分离的问题。但前者是定性分析的中心问题，后者是派生的。讨论分离总是为了完成鉴定的目的。

2.定性分析中一些问题的思考方法 3.定性分析中一些思考问题的方法

(1)化学反应只有在一定条件下才能发生，并达到与反应条件相一致的完全程度。(2)控制反应条件是应用化学变化规律的重要手段。必须根据定性分析的要求，选用适当的化学反应，并严格控制反应条件，才能获得可靠的结果。

(3)有比较才有鉴别，评价方法的好坏没有绝对的标准，只能根据分析的目的和要求，在条件可能的范围内，挑选最简便而可靠的方法。当对分析结果产生怀疑时，应采用各种适当的对比方法进行确证和检查。

(4)可掌握三条原则： ①某种沉淀能否被加入的某种试剂所溶解，一般可以其在溶液中能否生成1×10－2 mol· L－1的离子作为判断标准。

②试样中某种离子能否被加入的某种试剂所沉淀，通常以该种离子的浓度为1×10－1 －1mol·L时，能否与沉淀剂作用生成沉淀作为判断标准。

③某种离子被分离或被掩蔽得是否完全，可以该种离子在溶液中残留的总浓度(或游离浓度)是否≤1×10 mol·L作为判断标准。

五、趣味实验

豆腐中某些营养成分的检验

豆腐中的钙质与草酸钠溶液反应能生成不溶于水的草酸钙白色沉淀：

Ca2＋＋Na2(COO)2

Ca(COO)2↓＋2Na＋ －5

－1蛋白质分子中一般含有带苯环的氨基酸，浓硝酸和苯环发生硝化反应生成黄色的硝基化合物，因此当蛋白质遇浓硝酸时，微热就呈黄色沉淀析出，冷却后再加入过量的氨水，沉淀又变为橙黄色，从而可检验蛋白质的存在。

操作：

(1)取200克豆腐置于烧杯中，加入20毫升蒸馏水，用玻璃棒搅拌，使豆腐全部捣碎而呈糊状。过滤，得无色滤液和白色滤渣。

(2)取2毫升无色滤液于试管中，滴入草酸钠溶液，立即可见生成白色沉淀(草酸钙)。说明豆腐中含有丰富的钙质，且能溶与水，不一定与蛋白质结合在一起。

(3)取少许白色豆腐滤渣于试管内。滴加少量浓硝酸后加热，可见滤渣变为黄色，冷却后再加入过量氨水，黄色沉淀转变为橙黄色。这就是蛋白质的黄色反应。

说明：

(1)在制备豆腐滤液时，豆腐一定要充分捣碎，才能使钙离子溶于水。

(2)由于豆腐中含有较多的蛋白质，形成胶体，故过滤较慢。但蛋白质一般不易透过滤纸，所以滤液不会有黄色反应。

第五篇：化学实验设计教案——制备、测定和探索性实验方案设计

化学实验方案的设计

——制备、定量测定、探索实验

学习目标：

(1)化学实验方案设计的基本要求；

(2)一个相对完整的化学实验方案应包括的主要内容；(3)制备实验方案的设计方法和要求；(4)性质实验方案的设计方法和要求；

(5)运用学过的铝和氢氧化铝的性质及强碱弱酸盐和强酸弱碱盐水解反应的相互促进关系，分析并评价氢氧化铝制备的最佳途径；

(6)应用乙二醇的性质，设计完整的化学实睑方案；

(7)运用铜和铜的化合物知识，设计性质实验方案验证铜与铜的化合物的性质。1．化学实验设计时应遵循：

①科学性，实验原理，准确，实验流程合理。②安全性，保护人身、保护环境、保护仪器。③可行性，条件允许，效果明显，操作正确。

④简约性，做到步骤少，时间短、效果好等基本要求。2．如何迅速、准确地解答综合实验设计题呢?(1)明确目的原理

首先必须认真审题，明确实验的目的要求，弄清题目有哪些新的信息，综合已学过的知识，通过类比、迁移、分析，从而明确实验原理。(2)选择仪器药品

根据实验的目的和原理，以及反应物和生成物的性质、反应条件，如反应物和生成物的状态，能否腐蚀仪器和橡皮、反应是否加热及温度是否控制在一定的范围等，从而选择合理的化学仪器和药品。

(3)设计装置步骤

根据上述实验目的和原理，以及所选用的仪器和药品，设计出合理的实验装置和实验操作步骤。学生应具备识别和绘制典型的实验仪器装置图的能力，实验步骤应完整而又简明。(4)记录现象数据

根据观察，全面而准确地记录实验过程中的现象和数据。(5)分析得出结论

根据实验观察的现象和记录的数据，通过分析、计算、图表、推理等处理，得出正确的结论。

以上只是解答综合实验设计题的一般思考方法。在解答过程中，应根据实验设计题的具体情况和要求，作出正确的回答。

(6)设计实验时还要考虑以下因素：

①净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防液体倒吸；②进行某些易燃易爆实验时要防爆炸(如H2还原CuO应先通H2，气体点燃先验纯等)；③防氧化(如H2还原CuO后要“先灭灯再停氢”，白磷切割宜在水中等)；④防吸水(如实验、取用、制取易吸水、潮解、水解宜采取必要措施，以保证达到实验目的)；⑤冷凝回流(有些反应中，为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料，需在反应装置上加装冷凝回流装置(如长玻璃管、竖装的干燥管及冷凝管等)；⑥易挥发液体产物(导出时可为蒸气)的及时冷却；⑦仪器拆卸的科学性与安全性(也从防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏等角度考虑)；⑧其他(如实验操作顺序、试剂加人顺序、实验方法使用顺序等)。3．制备实验方案的设计

制备实验方案的设计，对巩固元素化合物知识和掌握好各类有机物之间的相互转化关系，全面训练实验技能，培养分析问题和解决问题的能力是有益的。

制备实验方案的设计，应遵循以下原则：

①条件合适，操作方便；

②原理正确，步骤简单；

③原料丰富，价格低廉；

④产物纯净，污染物少。

即从多种路线中优选出一种最佳的制备途径，合理地选择化学食品与药品，设计合理的实验装置和实验操作步骤。

4．探索性实验、性质实验方案的设计

分析其结构特点或从所属类型的典型代表物去推测物质可能具有的一系列性质，而后据此分别设计出合理的实验方案，去探索它所可能具有的性质。5．验证性实验性质实验方案的设计

对物质具备的性质去求证，关键设计出简捷的实验方案，操作简单，简便宜行，现象明显，且安全可行。

一、物质制备实验方案的设计（习题及解析）

1、用含有NaCl、MgCl2、MgS04的钠盐制备漂白精(次氯酸钠)。按各反应的先后顺序写出各有关化学反应方程式。

2+2+2-[解析] 此题思路：原料→纯净物→产物。需除去的杂质离子有Ca、Mg、SO4，应

2+注意除杂试剂的加入顺序，以便有利于除去过量试剂引来的新杂质。例如，除Ca的Na2C032-2+放在除SO4的BaCl2试剂之后加入，可达到除去过量Ba的目的。

答案

①BaCl2+MgSO4=BaSO4↓+MgCl

2②MgC12+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl ③CaCl2+Na2C03=CaCO3+2NaCl ④BaCl2+2Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl ⑤NaOH+HCl=NaCl+H20 ⑥Na2C03+2HCl=2NaCl+CO2↑+H20 ⑦2NaCl+2H2O→2NaOH+H2↑+Cl2↑ ⑧Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O

2、下图是一套实验室制气装置，用于发生、干燥和收集气体。下列各组物质中能利用这套装置进行实验的是

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

3、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H2 B.向饱和氯化钠溶液中滴加浓硫酸制备HCl C．亚硫酸钠与浓硫酸反应制备SO2 D．大理石与浓硫酸反应制备CO2

4、试用空气；焦炭、水为原料制备硝酸。

5、实验室常用加热氯酸钾和二氧化锰的混合物来制取氧气，怎样用实验方法证明二氧化锰作催化剂?氯酸钾中含钾、氯，氧三种元素?试设计出实验的简单步骤。

解析：催化剂能加快反应速率，而反应前后的质量和化学性质保持不变。因此，设计的实验应能证明加入二氧化锰后反应速率加快，反应前后二氧化锰质量不变及化学性质不变。要证明氯酸钾中含钾、氯、氧三种元素，可设计实验证明产物中含钾元素、氯离予和氧气。

答案(1)将等质量的氯酸钾分别加入两支试管中，向其中一支试管中加人少量一定质量的二氧化锰，用酒精灯分别加热，用排水法收集产生的气体。根据收集的氧气多少，可判断反应速率。

(2)用水溶解反应后的混合物，过滤并洗涤沉淀，干燥后称量，与最初加入量比较，可证明质量是否变化。

(3)将上述不溶物与浓盐酸混合加热，检验是否有氯气生成，可证明二氧化锰化学性质是否发生变化。

(4)将收集的气体用带火星的木条检验，可证明氯酸钾含氧元素。(5)将(2)步骤作的滤液做焰色反应，可证明氯酸钾中是否含钾元素。

(6)将(2)步操作的滤液中加入用硝酸酸化的硝酸银溶液可证明氯酸钾中是否含氯元素。习题：

1．设计实验，验证有机物CH2=CHCHO中所含的官能团。2．不用焰色反应，鉴别NaCl和KCl两种无色晶 3．设计实验，证明一种金属粉末是铁粉

4．设计一个实验证明油酸C17H33COOH具有不饱和性和酸性。5．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______________装置(Ⅱ)的烧杯中冷水所起的

作用是 ____________装置(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)装置(Ⅲ)的烧杯中使用倒置漏斗可防止

液体倒吸，试简述其原因。

答：__________________________ 6．在加热条件下用NH3还原CuO可以制得纯

净的N2和活性铜粉(途径Ⅰ)，用该活性铜粉与空气反应又可制得较纯净的N2(途径Ⅱ)。

由于N2在实验室里制备常需要用有毒和易使人致癌的NaNO2，上述方法因Cu与CuO的循环使用．且制出的N2可基本满足要求，故倍受人们关注。下图给出了按Ⅰ和Ⅱ制N2必需的几种实验仪器，其他必要的仪器如铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、酒精灯等仪器均未列出。请按下列要求填写空白。

(1)按途径I制N2时用浓氨水作原料至少需要用到上述仪器中的哪些仪器?(请按气流从左到右的顺序列出仪器的序号):__________________(2)按途径Ⅱ制N2时，至少需要用到上述仪器中的哪些仪器?(请按气流从左到右的顺序列出仪器的接口顺序)：______________。

(3)用途径I制N2，按你选用的仪器组装的装置中，实验时需要加热的仪器序号是______________(4)用途径Ⅱ制N2，原料气空气是向仪器中加入 _______而送人反应器的。(5)为了保证I制得的N2比Ⅱ制得的N2纯净，是在仪器_______中加入_______以除去杂质气体。

(6)写出在途径I中发生反应的化学方程式 ____________________________某化学小组用下列装置制取氢气，再用制得的氢气还原氧化铜，最后根据氧化铜质量的减少和无水氯化钙质量的增加来测定水的质量组成。

(1)如果制得的H2从左向右流向，上述必要仪器的连接顺序_______接 _______，_______接_______ _______接 _______接 _______、_______接 _______(碱石灰)。

(2)简要说明实验装置最后连接碱石灰干燥管的目的是______________。(3)装入药品后，进行实验时有如下操作步骤。①打开活塞，产生氢气；②点燃D处酒精灯；③检查装置的气密性；④关闭活塞，停止产生氢气；⑤待氧化铜变红后撤去酒精灯；⑥通人氢气，使D中物质冷却；⑦称量C管和D管的质量。正确的操作顺序是_______→_______→_______ _______→_______→_______→_______⑦

(4)若测得原质量为W1g的硬质玻管D反应后质量变为W2g；U形管在实验后质量增加 mg，则水中氢、氧两元素的质量比可表示为 ______________(5)若实验中有部分氧化铜还原不彻底，未生成铜而是被还原为红色的氧化亚铜(Cu2O)，对实验结果有无影响(偏大、偏小、无影响)_______。

二、定量测定实验方案

维生素C是一种水溶性维生素(其水溶液呈酸性)，它的分子式是C6H806，人体缺乏这种维生素易得坏血症，所以维生素C又称抗坏血酸。维生素C易被空气中的氧气氧化。在新鲜的水果、蔬菜、乳制品中都富含维生素C，如新鲜橙汁中维生素C的含量在500mg／L左右。

校课外活动小组测定了某晶牌的软包装橙汁中维生素C的含量。下面是测定实验分析报告，请填写有关空白。(1)测定目的：测定X X牌软包装橙汁维生素C含量。

C6H606+2HI(2)测定原理：C6H806+I2(3)实验用品及试剂：

①仪器和用品：自选，略。

-3 ②试剂：指示剂_______________(填名称)、浓度为7.5×10mol／L标准碘溶液、蒸馏水等。

(4)实验过程： ①洗涤仪器，检查滴定管是否漏液，润洗后装好标准碘溶液待用。

②打开橙汁包装，目测：颜色_______________橙黄色，澄清度好。用_______________(填仪器名称)向锥形瓶中移人20.00mL待测橙汁，滴人2滴指示剂。

③用左手控制滴定管的_______________(填部位)，右手摇动锥形瓶，眼睛注视_______________直到滴定终点。滴定至终点的现象是________________.(5)数据记录与处理。(设计数据记录和数据处理的表格，不必填数据)若经数据处理，滴定中消耗标准碘溶液的体积是重5.00mL，则此橙汁中维生素C的含量是_______________mg／L。

(6)问题讨论：

①滴定时能否剧烈摇动锥形瓶?为什么

答_______________ ②从分析数据看，此软包装橙汁是否是纯天然橙汁?__________(填编号)A.是 B.可能是 C不是

制造商可能采取的做法是_______________.B.加水稀释天然橙汁 B.橙汁已被浓缩

C.将维生素C作为添加剂

对于上述做法，你的意见是_______________.A.同意 B.不同意

C.调查后再作结论

(答案)(3)②淀粉溶液(4)②酸式滴定管活塞 锥形瓶中溶液颜色的变化和滴定管中液体流下的速率 溶液变蓝色且在半分钟内不退去(5)990 mg／L(6)①不能剧烈摇动锥形瓶。因为若摇动会增大溶液与空气的接触面积，使之被氧化响测定结果 ②C C C

三、探索性实验方案设计

分析其结构特点或从所属类型的典型代表物去推测物质可能具有的一系列性质，而后据此分别设计出合理的实验方案，去探索它所可能具有的性质。

（一）问题的提出 1．有一同学在做乙醇催化氧化的实验过程中，把灼热螺旋状的铜丝伸进装有乙醇的试管里，如此反复几次，当其闻生成的乙醛气味时，他描述为：“有刺激性气味且伴有醋味”立即引起同学们的哄堂大笑，且有人讥讽说：“没看书?真破鼻子。”他却不服气。我说：“要弄清你的结论是否有误，只要滴加几滴石蕊试液便可见分晓”，他立即向溶液中滴加石蕊试液，溶液奇迹般地变红了，同学们个个目瞪口呆。

2．在做学生分组实验——氢氧化铜氧化乙醛时，有位同学向10％NaOH溶液中加入； 2％CuS04溶液，稍不注意CuS04溶液加多了，当他继续加入乙醛溶液，并加热至沸腾，却发现溶液的颜色发生了由“蓝色→黑色→红色”的变化。

（二）提出可能性假设

其原因可解释为：加热时发生了由 Cu(OH)2(蓝色)→CuO(黑色)→Cu2O(红色)的反应。

仔细分析以上两个非常意外的实验不难发现：CuO有氧化乙醛使之生成乙酸的可能。受乙醇催化氧化生成乙醛实验的启示，根据对醛、醇的官能团—醛基(-CHO)与醇羟基(-OH)结构比较发现，乙醛的还原性强于乙醇；理论分析知铜能作为乙醛氧化生成乙酸的催化剂；催化历程如下： 2Cu+O2=2CuO CH3CHO+Cu0→CH3COOH+Cu

（三）具体方案与步骤

1．铜催化氧化乙醛生成乙酸：

把一端弯成螺旋状的铜丝放在酒精灯火焰上加热，使铜丝表面生成一薄层黑色的氧化铜，立即把它伸进装有乙醛的试管里，观察铜丝表面的颜色变化，如此反复几次。2．乙酸的检验

①闻生成物乙酸的气味，⑧向反应后的溶液滴加几滴石蕊试液，溶液立即变成红

四、其它注意点

（一）定性、定量的测定

设计一个实验证明油酸C17H33COOH的酸性？如何用I2等物质测定分子中烃基的不饱度（I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI）指出实验原理即可 区别：MgCl2和CaCl2晶体

（二）实验方案的评价 淀粉的水解程度定性测定

（三）实验数据的客观性

分子量在300以下的某脂肪酸1.0g与2.7g碘可完全加成，也可被0.2g KOH所中和，则该脂肪酸的分子量的准确值是

A282

B280

C278

D无法确定

解题思路：

设该脂肪酸的分子式为R（COOH）n，其分子量为Ｍ。由反应关系式：R（COOH）n∽nKOH 1.0/Ｍ

0.2/56n M=280n，由于 M<300，n取正整数值，所以n只能为1；即脂肪酸的分子量为280，似乎应选B答案。

而由酸和I2加成反应关系式：R（COOH）n ∽Ω羧基I2（其中Ω羧基为烃基不饱和度）

1.0/M 2.7/254n 可得分子量的关系式M=94Ω羧基；由于M<300，Ω羧基为正整数，所以Ω羧基=3，M=282似乎应选A。上面两个途径求得的数值虽然很接近，但作为分子量的精确值，就近选那一个答案？

实际上，280、282都不一定是该脂肪酸分子量的准确值。因为实验数据有误差（如数据的精确度问题）。那么如何来修正这一误差呢？由题中提供的条件来看，只有用该脂肪酸的通式来进行修正。

脂肪酸一般通式为CnH2n+2-2ΩOz（Ω为分子不饱和，Z为氧原子数），由上面计算可知，烃基不饱和度Ω羧基=3和羧基数n=2，则分子总不饱和度Ω=Ω烃基+Ω羧基=3+1=4，氧原子数Z=2，所以该脂肪酸通式可写为CnH2n-6O2，将分子量实验值282、280分别代入公式CnH2n-6O2中进行修正，发现分子量282、280都不符合通式的要求，在此数值附近只有分子量为278符合通式要求。所以本题答案既不是A也不是B，而应选C答案。