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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
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

[知识讲解]

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:

有的易挥发的液体反应物,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可冷凝回流管等。

(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一位,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,然后在试管的最后部位集中加热,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分液漏斗应盖上盖,注意盖上的小槽要对准分液漏斗颈上的小孔(但漏斗中溶液没有挥发性时可不盖盖。④烧瓶下要垫上石棉网。

⑤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分液漏斗应盖上盖,注意盖上的小槽要对准分液漏斗颈上的小孔(但漏斗中溶液没有挥发性时可不盖盖)。

④烧瓶下要垫上石棉网。

⑤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,造成容器内压力过大导致酸液溢出。

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、H2S、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。

③碱性干燥剂包括碱石灰、氧化钙、固体氢氧化钠等。

(2)气体干燥剂的选择:

①被干燥气体和干燥剂的酸碱性应一致。

②被干燥气体和干燥剂之间不发生反应。如NH3易与CaCl2作用生成CaCl2·8NH3,故

NH3不能用CaCl2干燥。

(3)常见气体的干燥与被干燥的气体:见下表。

气体的净化可根据制备实验中所用的药品,考虑可能出现的杂质气体,再选择适当的装

置和试剂,逐一加以除去。

9、根据气体溶解度大小,正确选择吸收装置;

①常见的吸收剂和被吸收气体(见下表)

[例题解析]

例1.设计实验验证加碘食盐中含有碘(写出相对完整的实验方案)。

分析:

加碘食盐中含有的碘是以KIO3的形式存在的,要验证加碘食盐中含有碘,必须使用还原剂(通常是KI)把KIO3还原为I2,然后利用I2的CCl4溶液呈紫红色或者I2的淀粉溶液呈蓝色来确定I2的存在。因为KI中本身含有碘元素,为了说明生成的I2不是由KI自身单独生成的,因此在实验时必须做对比实验。

解:

具体实验方案设计如下:

实验名称:

验证加碘食盐中含有碘

实验目的:

了解验证加碘食盐中含有碘的方法

实验原理:

加碘食盐中含有KIO3(不再含其他氧化剂),在酸性条件下,IO3-能将I-氧化成I2(IO3-+5I-+6H+3I2+3H2O),I2遇淀粉变蓝色,I2的CCl4溶液呈紫红色。

实验用品:

烧杯、试管、玻璃棒、药匙、胶头滴管、加碘盐、H2SO4(3 mol·L-1)、NaOH溶液、CCl4、淀粉溶液、蒸馏水。

实验步骤:

①在烧杯中加入5g加碘盐,加入适量的蒸馏水使加碘盐完全溶解。

②a.在试管中加入少量加碘盐溶液,滴入几滴稀硫酸,然后再滴入几滴淀粉溶液。观察现象。

b.在试管中加入少量KI溶液,滴入几滴稀硫酸,然后再加入几滴淀粉溶液。观察现象。

c.将上述两支试管里的液体混合,观察现象。

③a.在试管中加入少量加碘盐溶液,滴入几滴稀硫酸,然后再加入1 mL CCl4,振荡,静置。观察现象。

b.在试管中加入少量KI溶液,滴入几滴稀硫酸,然后再加入1 mL CCl4,振荡,静置。观察现象。

c.将上述两支试管里的液体混合,充分振荡,静置。观察现象。

d.在c的试管中加入NaOH溶液,充分振荡。观察现象。将混合液倒入指定的容器中。

实验现象记录(略)

例2.大气压强对许多物理实验和化学实验有着重要影响。制取氨气并完成喷泉实验。

(1)写出实验室制取氨气的化学方程式。

(2)收集氨气应使用法,要得到干燥的氨气可选用做干燥剂。

(3)用左图装置进行喷泉实验,上部烧瓶已装满干燥氨气,引发水上喷的操作

是。该实验的原理是。

(4)如果只提供如右图的装置,请说明引发喷泉的方法。

解:(1)2NH4Cl + Ca (OH)22NH3↑+ CaCl2 + 2H2O

(2)向下排空气法,碱石灰

(3)打开止水夹,挤出胶头滴管中的水(此2步顺序可颠倒);氨气极易溶于水,致使烧瓶内气体压强迅速减小

(4)打开夹子,用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热,氨受热膨胀,赶出玻璃导管中的空气,使氨气与水接触,即发生喷泉。

例3.某学生要用50 mL NaOH溶液和CO2来制取纯Na2CO3溶液,已知CO2气体在通入NaOH溶液过程中极易生成NaHCO3,且无明显现象。

实验室有下列试剂:

①未知浓度的NaOH溶液②37%的盐酸③37%的硫酸④14%的盐酸⑤大理石⑥饱和NaHCO3溶液

实验室有下列仪器:

量筒,烧杯,橡皮管,玻璃导管,分液漏斗,烧杯,洗气瓶,酒精灯。

已知下表中各物质在常温时的溶解度(g/100 g H2O)

(1)本实验除了下面图给的仪器外,还应有:(仪器安装补完整)。

(2)本实验为保证制得的Na2CO3尽量的纯,应选用的药品,除①外,还应需

要:。

(3)简要叙述实验步骤,直到制得纯碳酸钠溶

液。

(4)根据给出的溶解度表,若保证在配制过程中不会有晶体析出,所用氢氧化钠溶液中含NaOH的质量分数的最大值是多少(写出计算步骤和必要的文字说明)?

解析:

本题要求制得纯净的碳酸钠,根据题意不能在氢氧化钠中直接通二氧化碳来制纯净

Na2CO3,否则不纯,因为这样二氧化碳的量很难控制,若CO2生成碳酸氢钠,若CO2不足则氢氧化钠反应不完全。所以只有把氢氧化钠分成两等份,其中一份通足量的二氧化碳使其完全生成碳酸氢钠后,再把另一份加入其中让其完全转化为碳酸钠。在制CO2时应选用较稀的盐酸,便于控制反应速率和减少HCl的干扰。

答案:(1)洗气瓶,烧杯,量筒;装置如下图所示。

(2)④⑤⑥

(3)①取25 mL NaOH溶液通入过量的CO2气体,至CO2不再溶解;

②小心煮沸溶液1~2分钟,排出溶液中溶解的CO2气体;

③在得到的溶液中加入另一半(25 mL)NaOH溶液,使溶液充分混合即得纯的碳酸钠。

(4)要保证在配制过程中不会有晶体析出,即100 g水中最多溶解8.4 g NaHCO3,根据化学方程式:NaOH+CO2=NaHCO3,生成8.4 g NaHCO3需NaOH固体4 g,NaOH

溶液的质量分数最大只能为=3.85%,所以配制过程中不会有晶体析出,就必须使NaOH溶液的质量分数≤3.85%。

例4.根据下图回答问题:

(1)上述装置中,在反应前用手掌贴烧瓶外壁检查装置的气密性,如观察不到明显的现象,还可以用什么简单的方法证明该装置不漏气。

答:。

(2)写出浓硫酸和木炭粉在加热条件下发生反应的化学方程式:__________。

(3)如果用图中的装置检验上述反应的全部产物,写出下面标号所表示的仪器中应加入的试剂的名称及其作用:A中加入的试剂是,作用是;B中加入的试剂是,作用是;C中加入的试剂是,作用是除尽气体;D中加入的试剂是,作用是;E中加入的试剂是,作用是。

(4)实验时,C中应观察到的现象是。

解析:

该题是一个实验分析题。尤其第(3)、(4)题旨在考查考生如何检验实验产生的H2O、SO2、CO2,同时又要注意避免相互干扰。

按照题目意思,A装置中加入的试剂应是无水CuSO4,作用是检验水;B洗气瓶中加入的试剂是品红试液,作用是检验SO2;因为检验CO2通常是用澄清石灰水,考虑到SO2对CO2的检验会有干扰作用,所以安排C洗气瓶作用是除尽SO2,用到的试剂可以是酸性KMnO4溶液,现象是酸性KMnO4溶液褪色;D洗气瓶中再加入品红试液,作用是验证C 洗气瓶是否完全除尽了SO2,如果D中的品红不褪色,那么就可确定SO2被完全除尽;而E洗气瓶则装入澄清石灰水,用于最后检验CO2,且最后产生的CO2即使排到空气中了,也不会造成污染。

假若没有D洗气瓶的作用,我们就不知道SO2是否在C洗气瓶中真的被完全除尽。即使我们凭经验认为已经除尽,但作为实验过程仍缺乏严谨。B洗气瓶中加入品红试液,褪色证明有SO2,然后利用C洗气瓶装置除去SO2避免对CO2检验的干扰,

答案:(1)反应前用酒精灯小火加热烧瓶,B、C、D、E瓶中有气泡冒出,停止加热后,在导管里升高形成一段液柱,证明装置不漏气。

(2) C + 2H2SO4(浓)2SO2↑+ CO2↑+ 2H2O

(3)A中加入的试剂是:无水CuSO4,作用是检验水;

B中加入的试剂是:品红试液,作用是检验SO2;

C中加入的试剂是:酸性KMnO4溶液,作用是除去SO2;

D中加入的试剂是:品红试液,作用是验证C洗气瓶是否完全除尽了SO2;

E中加入的试剂是:澄清石灰水,作用是检验CO2的存在。

(4)实验时,C中应观察到的现象是紫红色的KMnO4溶液褪色变浅或褪色。

(完整版)大学化学实验考试各实验注意事项及思考题答案

一、皂化反应 注意事项 1、每次更换电导池溶液时,都要用电导水淋洗电极和电导池,接着用被测溶液淋洗2~3次,注意不要接触极板,用滤纸吸干电极时,只吸电极底部和两侧,不要吸电极板。 2、电极引线不能潮湿,否则将测不准。 3、高纯水被盛入容器后应迅速测量,否则电导率变化很快,因空气中CO2溶于水中,变为CO32-。 4、盛被测溶液的容器必须清洁、无离子污染。 5、本实验需用电导水,并避免接触空气及灰尘杂质落入。 6、配好的NaOH溶液要防止空气中的CO2气体进入。 7、乙酸乙酯溶液和NaOH溶液浓度必须相同。 8、乙酸乙酯溶液需临时配制,配制时动作要迅速,以减少挥发损失。 思考题 1、为何本实验要在恒温条件下进行,而且乙酸乙酯和氢氧化钠溶液在混合前还要预先加热? 答:温度对反应速率常数k影响很大,故反应过程应在恒温条件下进行。预温后混合,可以保证反应前后温度基本一致,保证了恒温条件,排除了温度变化对该实验测定的影响 2、反应级数只能通过实验来确定,如何从实验结果来验证乙酸乙酯皂化反应为二级反应? 答:选择不同的乙酸乙酯浓度和氢氧化钠浓度,测定不同浓度的反应物在相同反应条件下的反应速率。 3、乙酸乙酯皂化反应为吸热反应,在实验过程中如何处理这一影响而使实验得到较好的结果? 答:在恒温水浴中进行,并尽量采用稀溶液已控制反应速率,并不断搅拌。 4、如果氢氧化钠和乙酸乙酯溶液均为浓溶液,能否用此方法求k值?为什么? 答:不能。这时体系的影响因素太多了。比如大量放热使体系温度不恒定,溶液较大的粘度对反应也有影响。 二、热值测定 注意事项 1.试样在氧弹中燃烧产生的压力可达14 MPa。因此在使用后应将氧弹内部擦干 净,以免引起弹壁腐蚀,减小其强度。 2.氧弹、量热容器、搅拌器在使用完毕后,应用干布擦去水迹,保持表面清洁干燥。 3.氧气遇油脂会爆炸。因此氧气减压器、氧弹以及氧气通过的各个部件,各连接部分不允许有油污,更不允许使用润滑油。如发现油垢,应用乙醚或其他有机溶剂清洗干净。 4.坩埚在每次使用后,必须清洗和除去碳化物,并用纱布清除粘着的污点。 思考题 1.在本实验装置中哪些是体系?哪些是环境?体系与环境通过哪些方式进行热交换?如何 进行校正? 答:在本实验装置中,氧弹的内部是被测物质的燃烧空间,也就是燃烧反应体系,氧弹壳及环境恒温式量热计及内外筒内的水为环境。对流、辐射、热传递,雷诺作图法校正。 2.使用氧气要注意哪些问题? 答:氧气不能过量也不能少量,一定要纯,使用前要检查连接部位是否漏气,可涂上肥皂液进行检查,调整至确实不漏气后才进行实验;由于氧气只要接触油脂类物质,就会氧化发热,甚至有燃烧、爆炸的危险。因此,必须十分注意,不要把氧气装入盛过油类物质之类的容器里,或把它置于这类容器的附近或火源附近;使用时,要把钢瓶牢牢固定,以免摇动或翻倒;开关气门阀要慢慢地操作,切不可过急地或强行用力把它拧开。 3.在燃烧热测定实验中,哪些因素容易造成误差。 答:热量计与周围环境的热交换、温度、气压、样品干燥度、操作读数 三、气相色谱 思考题 1. 在同一操作条件下为什么可用保留时间来鉴定未知物? 答:保留时间是由色谱过程中的热力学因素所决定,在一定的色谱操作条件下,任何一种物

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2 演示台电源控 制系统 设抽屉式教学安全总电源,对学生实验用电分四组 进行控制,由教师切换交流电源的输出,并设有漏电保 护、过载保护等装置,直流稳压输出,1.25V-30V连续 可调输出,有过载保护和额定电流2A,直流高压输出: 300V高压输出,有过载保护,额定电流0.1A,设有220V 交流电源插座,额定电流2A,有漏电保护,可向学生桌 提供交流220V电源,额定电流2A.通风控制装备,三相 漏电保护开关,风机起动及停止开关,由教师切换交流 电源的输出,并设有漏电保护过载保护等装置功能。 台 1 3 学生实验桌2800×600×780 1、桌面材料:台面采用瑞欣绿色实芯理化板, 厚度12.7mm,边缘加厚到25mm,经后表面光滑、 不变形、平整,整体美观大方、耐用。 2.柜身用材(铝木结构): 铝木结构采用45*45mm铝合金型材框架结构,铝合 金型材厚度≥1.2mm。连接采用专用ABS连插件连 接。铝型材等金属部分都通过静电粉末喷涂。其它 采用优质16mm三厚聚氰胺浸渍饰面板,利用进口 封边机板材所有截面均采用优质PVC封边条封边, 粘力强,牢固耐用,成品具有不透水、不变形、耐 用性强等性能。 12 4 学生桌电源盒130×110×34 外壳PP制造,带防尘罩,功能设有安全电源指示灯, 带独立保险装置,电流不小于6A多功能6孔安全插座。 个24 5 三联水嘴铜质喷塑,高压三联化验水嘴(含教师台)副13 实用大全

例谈高中化学实验的创新设计共6页

例谈高中化学实验的创新设计 实验创新设计是指在高中化学课程标准的指导下,结合教学的实际情况,对新教材中所涉及的实验进行改进,优化,增设或创新等。这不仅是提高化学教学有效性的需要,更是深入理解高中化学课程改革的需要,也是提升老师自身教学素质,加强实践的需要。那么在平时的教学实践中该如何进行实验创新设计呢?现结合几个实例和自身的教学实践,谈谈对高中化学实验创新设计的“五化”新视角。 一、紧跟时代,实验装置微型化 微型实验是近20年发展较快的一种新的化学实验,微型实验节约药品,节省时间,操作安全,污染少,学生可以自己动手自制仪器,自行实验,积极参与,激发兴趣,培养创新精神。 例如,水和酒精混合的体积变化实验。取一干燥带大胶头(如图)的胶头滴管,倒置,从导管口向滴管中加入显红色的水,水面约占总体积的一半(A处),再从导管口向滴管中加入无色的酒精,加满滴管(B处)。用拇指按住管口,上下颠倒滴管两三次,红色的水和无色酒精混合,有少量气泡产生,橡胶头稍稍变“瘪”。松开拇指,液面下降2~3cm(C处)。仪器易得,操作简便,用料很少,现象明显。 二、反向思考,实验思路逆向化 逆向思维即是沿着事物的相反方向,用反方向探求的思维方式对现有的实验设计进行逆向思考,从而提出新的实验设计的实验创新方法。 (一)运用逆向思维改进实验 例如,做乙醇在铜作用下发生催化氧化反应时,一般的做法是:把下

部绕成螺旋状的红色铜丝先在酒精灯的外焰上烧黑,然后趁热迅速伸入装有适量乙醇的试管中,铜丝又变红色。反复多次,闻试管中乙醛的刺激性气味。这种做法耗乙醇较多,而且由于未反应乙醇的影响,很难闻到乙醛的刺激性气味。既如此,想到能否减少乙醇的量,能否逆向试验呢?取一铜制的燃烧匙,放在酒精灯的外焰上烧黑(若不易烧黑,可在稀硝酸稍浸一下)。用胶头滴管滴入一滴乙醇,立即看到乙醇液滴伴随着“嗤嗤”的声响在燃烧匙中晃动,且不断缩小,同时能闻到一股明显刺激性气味,乙醇液滴所到之处又恢复铜的红色。无疑,逆向改进的实验不仅节约试剂,而且现象明显,更科学、合理。 (二)运用逆向思维创新实验 做钠与水反应的实验时,观察到钠投入水中能放出巨大的能量使自身熔化,同时甚至能使周围产生的氢气在水面上燃烧。此处若运用逆向思维想到:把少量的水滴在小块钠上,不就是引火剂吗?我们试做了这样一个实验:把一黄豆般大小的钠放在酒精灯的灯芯中,向钠上滴入一滴水,随着“啪啪”声音,酒精灯点燃了。 三、一物多用,仪器功能别样化 仪器本身没有限定它只能用于什么而不能用于什么,只是主要适用于什么。反思仪器的别样用途,可以帮助我们加深对实验仪器和实验原理的认识,进行化学实验的创新。如: (1)漏斗的别样用途。漏斗充当集气与尾气吸收作用,例:钠与水反应气体产物的验证实验中,将漏斗置于水中,倒扣在钠块上,产生的少量气体可顺利地富集到试管中。

气体制备与化学实验方案设计

气体制备与化学实验方案设计 温岭中学化学组 陈成 ● 设计意图:近几年理综的实验试题均为带有研究性的试题,考察的内容均与气体知识 有关。气体制备实验在中学化学制备实验中占据着佷重要的地位,是高考常考的热点。 目前高三学生普遍缺少实验操作机会,导致解实验题能力弱,如何在短时间内提高实 验题的解题能力,这是在高考中化学取得高分的关键。 针对这一问题,本专题复习主要从两方面入手:1、解这类题需储备哪些知 识和方法2、如何从整体上把握解实验题的方向,并从储备知识中进行剪切,粘贴完 成实验。因此具体操作上就是把高中课本及各类试题中常见的气体制备及其相关的性 质实验进行归纳、分解、重组,并通过相关的例题延伸,使学生具备一定的实验设计 技巧和解题能力。 ●教学目标 知识与技能:掌握各种气体基本性质、制备的原理、发生装置、收集、尾气处理的基本知识, 并能对实验进行分解和重组。提高简答题的表达能力和实验方案的设计能力。 过程和方法:体验问题解决的过程,增强知识的迁移、创新能力,理论结合实验能力,实 验整合能力的复习方法。 情感、态度与价值观:激发学生学习的兴趣,培养学生严谨的思维过程和创新的科学品质。 ●教学重点:气体制备实验的各装置及延伸和实验设计 ●教学难点:实验设计 ●教学方法:启发、引导、归纳、练习、讲解、讨论等 ●教学用具 多媒体 ●教学过程: 一、气体制备实验装置的分解、归纳 [问题一]:实验室制气装置包括哪几个步骤? [问题二]:尽可能多的写出制备H 2 、O 2 、 CO 2、 Cl 2、 NH 3、 C 2H 4、C 2H 2的常见、可 行的反应原理方程式 [学生书写讨论,教师点评]:略 [设计意图]:要求学生熟练掌握常见气体的制备原理,这是必备的基础知识。同时明确每一 种气体的制备方法不一定是唯一的,关键是符合反应原理。比如:在条件允许 下氢气可用锌、硅、铝等为原料,氧气可通过氯酸钾、高锰酸钾,双氧水、过 氧化钠等原料来制备。通过对制气原理的复习,不仅使学生掌握相应的知识点, 同时培养了发散和收敛思维。 [问题三]:气体制备的发生装置选择与什么因素有关?常见的发生装置分为几种类型?说出 各种气体制备的发生装置? [教师点拨]:1、固固加热型 (1)常见图: (2)注意细节:在画图中注意试管夹持方法、加热方法、胶塞上的导管长度、 粉末状固体在试管口放棉花等基础易错点 (3)注重延伸:不要把经验当成是一成不变的真理,要结合具体实际信息,比制气 净化干燥 收集或反应 尾气 处理

化学实验室建设标准

化学实验室建设方案 化学实验室建设方案 ; 化学实验是学生进行科学探究的重要方式,实验室则是学生学习和进行实验的主要场所,是化学探究学习的主要资源。因此,学校应高度重视化学实验室建设,配置必要的仪器和设备,确保每个学生都能进行实验探究活动;在保证实验安全、有序的前提下,条件较好的学校应向学生开放化学实验室,为学生自主地开展实验探究活动创造良好条件;要重视对化学教师和实验管理人员的培训,建立和健全科学、规范的化学实验室的管理体制;教学管理部门应定期对实验室建设进行检查和评估,以确保化学课程实施的顺利进行。 (一)化学实验室的装备要求? 为课程内容提供演示实验、学生实验、科学实践活动的场地,为开放式探究实验提供方便。 1.环境要求? ①使用面积:≥96㎡/间。 ②通风:采用排气扇强制排风,其中一间实验室安装抽排气系统。 ③水源:演示讲台和所有学生实验台均设供排水装置。 ④实验废液应收集,并采用三级沉淀池处理,污水排入污水管道。 ⑤符合“实验室建设环境要求”。 2、设计要求? ①实验室宜设在一层。 ②实验室内的排气扇应设在外墙靠地面处。排气扇的中心距地面不宜小于300mm。排气扇洞口靠室外的一面应设挡风措施,室内的一面应设防护罩。 ③; 第一排实验台前沿与黑板的水平距离不应小于2500mm,边坐的学生与黑板远端的水平视角不应小于300;最后一排实验台的后沿距后墙不应小于1200mm,与黑板的水平距离不应大于11000mm。 ④实验室一侧应设置一个事故急救冲洗水嘴(洗眼器)、急救箱,急救箱中的药品应注意及时更换。 3.装备目录

序号货物名 称 技术规格 单 位 数 量 单价金额 1化学教 师演示 台 尺寸:2800×700×900mm; 台面:一体化台面,采用厚毫米厚实心理化板,工作端圆口面。耐强度酸碱、腐蚀。耐磨刮、耐高温、 防火、防静电等特点。;;;;;;;; 台身:专用铝合金框架,背板及吊板、面板均采用E1级16mm厚三聚氰胺贴面板,防火、防腐蚀。 脚垫:采用进口高级ABS塑料脚垫。;;; 结构:主控台设计,中台面为准备台(放实验仪器)和演示台面,一侧设有吸风罩一个,教师台预 留为多媒体位置,左侧为水槽,右侧为教师电源; ; 张 128002800 2化学教 师总电 源 1、装置在教师演示台中间下抽屉,内有教师总电源装置,教师能对学生进行总体及分组控制:提供 2V-24V交、直流低压及220V高压电源输出,电源总开关、漏电保护开关、工作指示灯、220V交流输 出多用高档插座。; 2交流输出:2-24V可调(每档2V);额定电流:2-6V档12A,8-12V档6A,14-24V 档3A(漏电短路,过载自动保护装置,手动复位) 3、输出电压:2-24V分档连续可调(2-24V每档 2V共12档)及220V高压电源输出。 4、学生供电控制电源:(1)由教师控制试验台交流220V电源,共分四组(空气开关控制);(2) 由教师控制学生试验台并输出低压电源,共分四组。 5、每组220V电需带断路器。 套125002500 3教师椅五轮升降转椅张1200200 4化学学 生实验 桌 ? 尺寸:2800×600×780mm; 台面:一体化台面,采用厚毫米厚实心理化板,工作端圆口面。耐强度酸碱、腐蚀。耐磨刮、耐高温、 防火、防静电等特点。;;;;;;;; 台身:专用铝合金框架,背板及吊板、面板均采用E1级16mm厚三聚氰胺贴面板,防火、防腐蚀。 脚垫:采用进口高级ABS塑料脚垫。;;;结构:每张台分为四座,采用一体化台面,中间设置化验专 用水槽与注塑三联水嘴(一高二低)。水槽设计方便做卫生和桌面的水,密封防水;台两侧装有学 生交直流电源盒和220V豪华多用插座。 张16280044800

高中化学创新实验

高中化学创新实验目录

§1《Fe(OH)2快速转化成Fe(OH)3》的实验(可以转载,但不能故意抹掉或假冒原创作者) 高中化学教材中《Fe(OH) 2转化成Fe(OH) 3 的实验》方法是把新制出的白色Fe(OH) 2 试管 振荡,试管内的物质变成灰绿色,再振荡变成红褐色的Fe(OH) 3 。可是,直至下课了,除了在试管壁上有少量的红褐色痕迹外,试管内的物质仍为灰绿色。究其原因,是氧气在碱性介质 中氧化能力弱,同时Fe(OH) 2与氧气不能充分接触。笔者介绍一种在滤纸上完成Fe(OH) 2 快速 转化成Fe(OH) 3 的实验方法: 1 实验步骤和现象 取一张滤纸,先用水湿润,再滴一些盐酸将滤纸酸化,而 后把试管里的灰绿色物质倒在滤纸上,用玻棒将其摊开,片 刻间灰绿色物质变成红褐色。向学生展示,红褐色在白色滤 纸的衬托下很清晰,可见度很大。 2 原因分析 影响空气里的氧气氧化Fe(OH) 2 的能力因素有两点: ⑴介质的酸碱性根据电极电势可知,介质的酸性越强,氧气的氧化能力越强,介质的酸性越弱,氧气的氧化能力越弱。酸化滤纸的目的是为了降低PH值,增大氧气的氧化能力,从而 加快了Fe(OH) 2转化成Fe(OH) 3 的速度; ⑵氧气的浓度(氧气的分压)把Fe(OH) 2 倒在滤纸上,用玻棒将 其摊开,是为了使Fe(OH) 2 与空气(氧气)充分接触,从而加快了 Fe(OH) 2转化成Fe(OH) 3 的速度。 ▲探究实验设想提示 当今许多化学教学参资料、练习题、甚至2003年高考理科综合 试卷第33题,都十分肯定地认为:制取白色的Fe(OH) 2 成功关键 是全过程必须避免试剂与空气(氧气)接触,否则新生成的白色 Fe(OH) 2 将被氧气迅速氧化成绿色。于是设计出多种实验方法:加热法赶出试剂溶液里溶解的少量氧气,用长滴管把氢氧化钠溶液注入硫酸亚铁溶液底部,为阻断与空气接触在试剂溶液上加植物油、加石蜡油、加苯等,甚至用氢气作保护气,但实验结果常常并不理想。 笔者认为,新生成的白色Fe(OH) 2 变成绿色并非氧化所致,其理由为:

化学实验方案的设计【DOC范文整理】

化学实验方案的设计 AD .⑴不能在酸性溶液中,No3-能将So32-氧化成So42-、造成结果误差。 ⑵保证得到的沉淀都是BaSo4,没有BaSo4 ⑶连续两次称量的质量不变。 ⑷3+3cl 加入的NaoH被Hcl中和,未生成Fe3红砖中Fe3+的含量很低,生成的Fe3浓度未能达到饱和。 针对性测试题一 一、选择题1.B2.c3.Bc4.AD5.B6.B 二、填空题7.结构性质用途制法;结构特点 .溴水、Na2So3溶液;溴水颜色逐渐褪去。 Na2S溶液、Na2So3溶液、稀H2So4。有淡黄色的沉淀生成。↓ .取少量氨水,滴加酚酞试液,溶液呈红色,然后向其中加入少量cH3cooNH4晶体,振荡,可看到红色变浅,说明氨水中存在电离平衡,说明氨水是弱碱。 取少量NH4cl晶体溶于水,滴加石蕊试液,溶液呈红色,说明NH4+水解,破坏了水的电离平衡,说明氨水是弱碱。第三节:检验方案设计

.给四种末知溶液编号。用四支试管分别取四种溶液各1l。用洁净的铂丝分别蘸取四种测溶液做焰色反应,火焰显黄色的说明有钠离子。 在中不显黄色的三种溶液中各滴入5滴NaoH溶液。产生白色沉淀且迅速转变为灰绿色最后变为红褐色,说明含有Fe2+。。 在只有白色沉淀的试管中,继续滴加NaoH溶液,白色沉淀溶解说明原溶液有Al3+。。 在中白色沉淀不溶解的试管中再加入一定量的稀盐酸,沉淀溶解说明原溶液含有g2+ 另用四支洁净的试管,各取1l原溶液。向各试管中滴加少量稀硝酸,再加适量的Bacl2溶液,产生白色沉淀,说明均含有So42-离子。 .c 取等体积的两种溶液,分别滴入盐酸直至不产生气体为止,所消耗盐酸的量较多的是碳酸钠,较少的是碳酸氢钠。第四节:化学实验设计的基本要求 .①bcacd; 吸收NH3,防止空气中水蒸气进入c中;固体由黑变红。 ②-16③Ac Ac .Hcl;浓H2So4滴入浓盐酸中,吸水放热,使Hcl气

高中化学实验的改进与创新

高中化学实验的改进与创新 本文从网络收集而来,上传到平台为了帮到更多的人,如果您需要使用本文档,请点击下载按钮下载本文档(有偿下载),另外祝您生活愉快,工作顺利,万事如意! 每当提起高中化学实验的改进与创新,好多化学教师便会感觉无从下手。对于经济条件较差的学校,由于经费有限,造成实验条件不足,这时教师应该从日常生活中去创造条件,用可以找到的物品代替实验品,从而完成之前不能完成的实验。对于经济条件较好的学校,教师可以多利用先进的科学技术去完成化学实验,从而激发学生的创造性思维。 为了更好地改进和创新高中化学实验,本人搜集了大量的相关资料,看到了很多有创意的化学实验作品,这些对我们化学教师有很大的启示。下面将实用的作品进行归纳总结: 一、技术含量高的原创性的作品 如曹治淮老师研制的安全环保型气体发生器,此装置是使用优质透明的PVC塑料薄膜、气门、接口热合而成,能够快速制取并存储多种化学气体,还可以进行一些性质的实验操作。安全环保型气体发生器价格低廉,操作简便,安全环保,便于携带,优点众多,在此不一一列举,化学教师可以亲自实用下此装置。

二、为了节约药品的微型试验 如汤学周老师经过多年的开发研究,研制出了“中学微型化学实验仪器”,这个仪器大大缩减了化学实验对药品的需求量,解决了大部分贫困地区实验药来说学习起来比较困难,甚至感到枯燥乏味。如果我们巧妙地运用多媒体技术,通过演示实验让学生直观形象地看到结论,这样,枯燥的化学课程便会增加了趣味性,大大激发了学生的学习兴趣。 五、改进教材中现有的实验 如梁天真老师的“铝在氧气中的燃烧”。教材原有实验中“把薄铝箔卷成筒状,内部裹一纸片,点燃纸片立即伸到盛有氧气的集气瓶中”,这样做不是每次都能够引燃薄铝箔,梁老师对此进行了改进,他把剪成条状的滤纸放到水里浸湿,再将铝粉沾到滤纸上,然后将滤纸晒干,当引燃这些滤纸后立即伸入到氧气集气瓶中,这时我们会看到铝粉得到剧烈燃烧。 再如张希彬、李东平二位教师的?‘用滤纸做半透膜渗析实验”,他们先是改进半透膜本身,就是将胶水均匀涂在玻璃上,等到晾干后揭下来便是。然后他们改进了实验装置与程序,在半透膜两面各放一张滤纸,在一张滤纸上滴加淀粉溶液,另一张滤纸上滴加碘水,然后用玻璃夹住,一分钟后揭开将两张滤纸,我们发

儿童化学实验方案设计

儿童化学实验方案设计 化学实验进行一定的创新是必须的。既然是实验,就大胆地创新。在原来实验的基础上添加一些新的元素。也不至于让实验变得枯燥无味,没有实现具体的实验价值。以下是的儿童化学实验方案设计,欢迎阅读。 第一课时 教学目标: 1.了解化学实验的基本要求,认识化学实验的常用仪器。 2.激发学生严肃认真科学的态度. 重点:常用化学仪器的名称、用途 难点:常用化学仪器的使用注意事项。 教学方法:讲述、演示。 实验准备:各种常用化学仪器 教学过程: 一.导入:以化学是一门以实验为基础的基础自然学科为题,导入新课。 二.授新课: 1.结合课本P191内容,讲解、强调化学学生实验的要求。 2.结合实物,讲述一些常用化学仪器的名称、用途和注意事项: ⑴试管⑵试管夹 ⑶玻璃棒⑷酒精灯 ⑸胶头滴管与滴瓶⑹铁架台

⑺烧杯⑻量筒 ⑼集气瓶⑽漏斗 ⑾长颈漏斗⑿锥形瓶 ⒀蒸发皿⒁导气管 ⒂其它仪器 三、简要进行课堂小结。 四、巩固练习: 对照课本图3、图4,说出这两个实验中所用到的各种仪器的名称。 第二课时 课题:药品的取用 教学目标: 1.了解取用药品的注意事项,学会正确取用药品的基本操作. 2.培养学生认真、细致的良好习惯。 3.培养学生实验操作能力. 重点:固体药品与液体药品的取用方法 难点:滴管的使用方法。 教学方法:讲解、实验 实验准备:固体药品、液体药品、药匙、镊子、小纸槽、滴瓶、胶头滴管、 教学过程: 一.教师授新:

(一)药品的取用: 1.讲解要注意的事项; 三不原则; 节约药品原则; 用剩药品的处理方法。 2.操作原理(教师边讲解边演示): 取用粉末状固体的正确方法; 取用块状固体的正确方法; 取用液体药品的正确方法; 用量筒量取一定体积液体的正确方法; 滴管的使用方法; 浓酸浓碱的使用注意事项; 二、学生操作练习: 1.练习用小纸槽取用少量粉末状固体。 2.练习用镊子将块状固体装入试管中, 3.用50mL量筒取45mL水; 三、简要进行课堂小结。 第三课时 课题:物质的称量与加热 教学目标:1.掌握称量化学物质的方法;了解物质加热应注意的事项。 2.培养学生认真、细致的良好习惯。

化学实验方案的设计

化学实验方案的设计 题型的基本特点 利用物质的性质,依据实验的要求和条件,设计(或评价)实验方案,对某些概念、原理或性质进行验证。 实验方案的设计思路 1. 根据实验目的,确定实验原理; 2. 根据实验原理,选择实验所需要的仪器和药品(或实验装置图); 3. 写出实验操作步骤及注意事项; 4. 记录实验现象,分析实验结果,得出正确结论。 其中实验原理是整个实验设计的依据和出发点。 例1. 某实验小组利用饱和澄清石灰水与碳酸钠溶液反应制取少量氢氧化钠溶液,反应后将浑浊液过滤,得到无色透明的滤液。请你设计实验,检验滤液中除含有氢氧化钠外,是否 分析:(1)在未指明反应物的用量时,澄清石灰水与碳酸钠溶液反应得到的无色透明的滤液中,就可能含有过量的Ca(OH)2或Na2CO3。(2)若要检验NaOH溶液中是否含有Na2CO3。可选用过量的稀盐酸鉴别;若要检验是否混有Ca(OH)2,可选用过量的CO2气体或过量的Na2CO3溶液。 如检验是否含有碳酸钠,可选用稀盐酸,也可选用稀硫酸或稀硝酸或澄清石灰水、氯化钙溶液、氯化钡溶液等;而检验是否含有氢氧化钙,可选用碳酸钠溶液,也可选用碳酸钾溶液或通入过量的二氧化碳(注意反应的先后顺序)。 点评:(1)熟练掌握常见酸、碱、盐的鉴别方法;(2)学会定量分析化学反应,推断反应后的生成物可能有的组成。 例2. 已知NaOH溶液中含有水分子(H2O)、钠离子(Na+)氢氧根离子(OH-),该溶液能使紫色石蕊试液变蓝。请你设计一个简单的实验,判断在NaOH溶液中可能是哪一种微粒使紫色石蕊试液变蓝?写出简要的实验步骤、观察到的现象以及由此得出的结论: 方法一:取少量NaCl溶液加入试管中,滴加2~3滴紫色石蕊试液,试管中的溶液呈紫色,说明H2O分子和Na+均不能使石蕊变蓝色,因此可能是NaOH溶液中的OH-使石蕊

化学实验室设计理念

现代实验室设计理念及要求 实验室的建设是一项复杂的系统工程,在现代实验室里,先进的科学仪器和优越完善的实验室是提升现代化科技水平,促进科研成果增长的必备条件。“以人为本,人与环境”己成为人们高度关注的课题。本着“安全、环保、实用、耐久、美观、经济、卓越、领先”,的规划设计理念。规划设计主要分为六个方面:平面设计系统、单台结构功能设计系统、供排水设计系统、电控系统、特殊气体配送系统、有害气体输出系统等六个方面。 一、平面设计系统 平面设计我们主要考虑以下几个方面的因素: 1、疏散、撤离、逃生、顺畅、无阻,安全通道:一般实验室门主要向里开,但如设臵有爆炸危险的房间,房门应朝外开,房门材质最好选择压力玻璃。 2、人体学(前后左右工作空间):完美的设备与科技工作者操作空间范围的协调搭配

体现了科学化、人性化的规划设计。在做平面设计的时候,首先要考虑的因素是就是“安全”,实验室是最易发生爆炸、火灾、毒气泄露等的场所。我们在做平面设计的时候,应尽量地要保持实验室的通风流畅、逃生通道畅通。根据国际人体工程学的标准。如下的划分以供参照:(祥见下图) 实验台与实验台通道划分标准(通道间隔用L 表示) L>500mm 时,一边可站人操作; L>800mm 时,一边可坐人操作; L>1200mm 时,一边可坐人,一边可站人,中间不可过人;

L>1500mm 时,两边可坐人,中间可过人; L>1800mm 时,两边可坐人,中间可过人可过仪器 天平台、仪器台不宜离墙太近,离墙400mm 为宜。为了在工作发生危险时易于疏散,实验台间的过道应全部通向走廊。另:实验室建筑层高宜为3.7 米-4.0 米为宜,净 高宜为2.7 米-2.8 米,有洁净度、压力梯度、恒温恒湿等特殊要求的实验室净高宜为2.5 米-2.7 米(不包括吊顶);实验室走廊净宽宜为2.5 米-3.0 米.普通实验室双门宽以1.1 米-1.5 米(不对称对开门)为宜,单门宽以0.8 米-0.9 米为宜。 3、专业学科功能。实验室根据内容、用途和规模的不同又各有自己的特点,比如基础教学实验室,多为较简单的教学实验对水电气风等要求较低,而科研机构对实验室通风、供排水、电控及洁净都要求较高,但实验室设计的基本原则都是具有共同性的,以有机化学为例,主要由化学基本实验室、仪器分析实验室、洁净实验室、电子计算机室、研究室、辅助实验室、服务供应室等组成。 化学基本实验室: 主要是进行容量分析、离子测定、氧化还原等实验,一般设计的装备有:实验台与洗涤台;通风柜及管道修检井;带试剂架的实验台及辅助工作台,需考虑设在实验室内的研究空间或电脑台,药品柜、器皿柜、落地安臵的仪器设备、急救器等。 仪器分析实验室: 主要设臵各种大型精密分析仪器,同时也包括普通小型分析仪等,一般设计的装备有:仪器台、实验台、通风柜、天平台、电脑台、气瓶柜、洗涤台、器皿柜、药品柜、急救器、万向排气罩、原子吸收罩等。以下列出各类仪器分析实验室的要求,以供参考。气相色谱分析室: 主要是对容易转化为气态而不分解的液态有机化合物及气态样品的分析。仪器设备主要有气相色谱仪,具有计算机控制系统及数据处理系统,自动化程度很高,对有机化合物具有高效的分离能力,所用载气主要有:H2、N2、Ar、He、CO2等。但对高沸点化合物,难挥发的及热不稳定的化合物、离子化合物、高聚物的分离却无能为力。要求

大学化学实验报告.doc

大学化学实验报告 大学化学实验报告的格式是怎样的?那么,下面就随我一起来看看吧。 大学化学实验报告格式 1):实验目的,专门写实验达到的要求和任务来实现。(例如,为了研究添加硫酸铜条件的溶液中的氢氧化钠溶液反应) 2):实验原理,该实验是对写的操作是什么通常是实验室书世外桃源基础上做在那里,你总结就行了。(您可以使用上述反应式) 3):实验用品,包括在实验中,液体和固体药品使用的设备。(如酒精灯,滤纸,以及玻璃棒,后两者用于过滤,这应该是在右侧。) 4):实验步骤:实验书籍有(即上面的话,氢氧化钠硫酸铜溶液加到生成蓝色沉淀,再加热蓝色沉淀,观察的现象 5)的反应):实验数据记录和处理。 6):分析与讨论 大学化学实验报告范文 实验题目:溴乙烷的合成 实验目的:1. 学习从醇制备溴乙烷的原理和方法 2. 巩固蒸馏的操作技术和学习分液漏斗的使用。 实验原理:

主要的副反应: 反应装置示意图: (注:在此画上合成的装置图) 实验步骤及现象记录: 实验步骤现象记录 1. 加料: 将9.0ml水加入100ml圆底烧瓶,在冷却和不断振荡下,慢慢地加入19.0ml浓硫酸。冷至室温后,再加入10ml95%乙醇,然后在搅拌下加入13.0g研细的溴化钠,再投入2-3粒沸石。 放热,烧瓶烫手。 2. 装配装置,反应: 装配好蒸馏装置。为防止产品挥发损失,在接受器中加入5ml 40%nahso3溶液,放在冰水浴中冷却,并使接受管(具小咀)的末端刚好浸没在接受器的水溶液中。用小火加热石棉网上的烧瓶,瓶中物质开始冒泡,控制火焰大小,使油状物质逐渐蒸馏出去,约30分钟后慢慢加大火焰,直到无油滴蒸出为止。 加热开始,瓶中出现白雾状hbr。稍后,瓶中白雾状hbr 增多。瓶中原来不溶的固体逐渐溶解,因溴的生成,溶液呈橙黄色。 3. 产物粗分: 将接受器中的液体倒入分液漏斗中。静置分层后,将下层的粗制溴乙烷放入干燥的小锥形瓶中。将锥形瓶浸于冰水浴中冷

分析化学实验方案设计

Cl NH HCl 4-的实验方案设计 一.实验目的 了解弱酸强化的基本原理,掌握甲醛法测定氨态氮的原理及操作方法,掌握酸碱指示剂的选择原理。 二.实验原理 HCl 为强酸,用NaOH 标定溶液直接准确滴定,+ 4NH 为极弱酸,对HCl 的滴定无影响,可分布滴定。第一计量点时,溶液中+ 4NH 微呈酸性用甲基红做指示剂,红 黄,记为V 1, O H NaCl NaOH HC 2l +==+,NaOH NaOH HCl HCl V C V C =,25 a l OH N HC C C = ,+ 4NH 被甲醛强化后用NaOH 标准溶液滴定产物微碱性,用PP 为指示剂,红黄红(或橙),记为V 2(V 总-V 1) 三.实验试剂 Cl NH HCl 4-(1:1)的溶液,甲醛(1:1)溶液,甲基红试剂,酚酞试剂,氢氧化钠固 体,草酸固体 四.实验步骤 1.OH N L a mol 1.01 -?溶液的配制及标定 a .在天平上粗称取2gNaOH 固体于烧杯中,加蒸馏水混合,用玻璃棒搅匀,转入500ml 试剂瓶中,并加蒸馏水至500ml ,搅拌均匀 b .在分析天平上准去称取草酸1.2g~1.3g 于小烧杯中,加蒸馏水使之溶解,并转入250ml 容量瓶中,然后加水定容至刻度线,摇匀 c .用移液管移取O H O C H 24222?25ml 于锥形瓶中,加入2滴酚酞指示剂,向碱式滴定管中加入足够的碱液,,并用NaOH 滴定O H O C H 24222?至微红,30s 不褪色,即为滴定终点,做三次平行实验,分别记录实验数据。 2.HCl 浓度的测定 用移液管取待测液25.00ml 于250ml 锥形瓶中,加入1-2滴甲基红,用NaOH 滴定待测液由红-黄,记为V 1 3.甲醛溶液的处理 取70ml 的甲醛溶液于锥形瓶中,并用NaOH 中和其中的游离酸,加入1-2滴的酚酞,滴定至微红即可 4.NH 4Cl 浓度的测定 用连续滴定法继续滴定待测液,事先加入中和后的10ml 甲醛溶液强化+ 4NH ,摇匀后放置1min ,加入1-2滴的酚酞试剂,用NaOH 滴定溶液颜色由红-黄-红(橙),记为V 总 五.实验数据的记录及处理

最新化学实验方案设计

化学实验方案的设计 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.实验设计步骤: (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: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)。 一.制备实验方案的设计 制备实验方案的设计,即从多种路线中优选出一种最佳的制备途径,合理地选择化学仪器与药品,设计合理的实验装置和实验操作步骤。(即: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)。 1.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

高中化学实验——喷泉实验

实验专题之四喷泉实验 一. 关于喷泉实验 氨气的喷泉实验是一个很基础也很有趣的演示实验,高考也经常考查与喷泉实验有关的知识,并且考查的内容越来越新颖多样。喷泉实验利用氨气在水中溶解度很大(体积比1:700),在短时间内烧瓶内气压减小,从而使外界大气压大于瓶内气压,在打开活塞后,大气压将烧杯内的液体压入烧瓶中,在尖嘴导管口形成喷泉。 基于喷泉实验汇总的问题主要有以下几个: (1)这个喷泉实验的原理跟生活中见到的喷泉原理一样吗?不一样的话,能否将生活喷泉的原理搬到化学实验中? (2)老师在课堂演示时有时会出现实验失败,到底是什么原因导致的?有什么方法可以提高实验的成功率? (3)除了形成单一的红色喷泉,能不能形成其他颜色的喷泉呢?如果可以要选用什么药品?能不能设计出彩虹般的喷泉? (4)作为喷泉实验原料气的溶解度应是多少?难溶或不溶性气体能否形成喷泉? (5)喷泉实验的装置如何进行改进和创新?能不能设计出双喷泉甚至三喷泉? (6)实验中有哪些因素会对喷泉的效果有影响,如导管的高度,实验时的温度,吸收液的温度等等? 由此拟定研究方向:①化学喷泉与生活喷泉的联系;②喷泉实验的改进研究;③彩色喷泉的探究。让学生自由选择研究方向,设计实验对相关内容进行探究。 二.生活喷泉与化学喷泉 课堂上演示的喷泉实验,是减小烧瓶内气压并在外界大气压的作用下,形成喷泉。而广场上多姿多彩的喷泉原理是增大内部气压,在正常大气压下形成喷泉,原理与火山喷发类似。于是,本课题将生活中形成喷泉的原理在实验室进行模拟。 实验一:利用MnO2加快H2O2分解氧气,加大烧瓶内压强,在空气中形成喷泉 H2O22H20+O2 图1 图2 步骤: 1、先关闭导管上的止水夹,向烧瓶中放入MnO2,分液漏斗中装H2O2,快速塞紧胶塞,打开分液漏斗,使烧瓶中快速聚集氧气,气压增大; 2、在一段时间后,打开止水夹,烧瓶中的水受到高压而喷出,在导管的出口处形成喷泉。(装置如图1所示) 实验二:加热氨水使烧杯内压强增大从而形成喷泉

大学有机化学实验全12个有机实验完整版

大学有机化学实验(全12个有机实验完整版) 试验一蒸馏与沸点的测定 一、试验目的 1、熟悉蒸馏法分离混合物方法 2、掌握测定化合物沸点的方法 二、试验原理 1、微量法测定物质沸点原理。 2、蒸馏原理。 三、试验仪器及药品 圆底烧瓶、温度计、蒸馏头、冷凝器、尾接管、锥形瓶、电炉、加热套、量筒、烧杯、毛细管、橡皮圈、铁架台、沸石、氯仿、工业酒精 四.试验步骤 1、酒精的蒸馏 (1)加料取一干燥圆底烧瓶加入约50ml的工业酒精,并提前加入几颗沸石。 (2)加热加热前,先向冷却管中缓缓通入冷水,在打开电热套进行加热,慢慢增大火力使之 沸腾,再调节火力,使温度恒定,收集馏分,量出乙醇的体积。 蒸馏装置图微量法测沸点 2、微量法测沸点 在一小试管中加入8-10滴氯仿,将毛细管开口端朝下,将试管贴于温度计的水银球旁,用橡皮圈束紧并浸入水中,缓缓加热,当温度达到沸点时,毛细管口处连续出泡,此时停止加热,注意观察温度,至最后一个气泡欲从开口处冒出而退回内管时即为沸点。 五、试验数据处理 六、思考题 1、蒸馏时,放入沸石为什么能防止暴沸?若加热后才发觉未加沸石,应怎样处理? 沸石表面不平整,可以产生气化中心,使溶液气化,沸腾时产生的气体比较均匀不易发生暴沸,如果忘记加入沸石,应该先停止加热,没有气泡产生时再补加沸石。 2、向冷凝管通水就是由下而上,反过来效果会怎样?把橡皮管套进冷凝管侧管时,怎样才能防止折断其侧管? 冷凝管通水就是由下而上,反过来不行。因为这样冷凝管不能充满水,由此可能带来两个后果:其一,气体的冷凝效果不好。 其二,冷凝管的内管可能炸裂。橡皮管套进冷凝管侧管时,可以先用水润滑,防止侧管被折断。

新课程教学中高中化学实验创新设计

新课程教学中高中化学实验创新设计 发表时间:2011-05-23T10:15:31.140Z 来源:《中国校园导刊》2011年5期供稿作者:王必翔[导读] 新教材在实验内容的呈现形式上还安排了大量的家庭小实验、实验习题。 王必翔 【摘要】:化学实验是学生学习化学、进行科学探究的重要方式,新课程实施中教师在处理实验内容时既要紧扣新课程标准,更要创新化学实验教学方式,才能发挥化学实验在提高学生科学素养中应有的作用,为此,我们要充分利用教材中的活动与探究,让学生进行自主实验,尽可能创造条件变演示实验为学生实验,让化学实验室真正成为学生探究化学奥秘的空间。【关键词】:实验教学自主探究实验化学是一门以实验为基础的自然科学,化学实验不仅是使学生获取直接信息,认识化学世界的窗口,而且是帮助学生认识化学规律、形成化学概念、理解和巩固化学知识、提高各种能力的重要途径。在新课程实施中我们在处理实验内容时既要紧扣新课程标准,更要创新化学实验教学方式,才能发挥化学实验在提高学生科学素养中应有的作用。下面谈谈我的几点看法。 一、利用活动与探究,让学生自主实验传统的化学实验虽然能在一定程度上培养学生的观察能力和操作技能,但大多数是为验证概念、原理和元素化合物性质等提供证明或依据的实验,教师往往是在讲实验,学生则是在背实验,学生的实验活动也往往只是“照方抓药”,达不到真正意义上的实验目的,从而忽视了化学实验所蕴涵的思想性、探究性和发展性的功能。新教材上、下两册共设计了 29 处活动与探究,这些探究性实验不仅给学生增加了活动的机会,让学生亲历操作过程,而且更加侧重于探索和研究,这样的实验不是单纯地以理解知识和培养兴趣为目的,而是以实验为活动的载体,通过学生的亲身体验来完成科学的探究活动,以教材中的活动与探究为载体,积极引导学生开展自主性实验活动。这样,学生在亲身经历的过程中才能体会到知识的产生和发展过程,在亲手操作的过程中才能培养出娴熟的实验技能,在小组合作中培养团队精神,从而加深对相关知识的认识和理解。 二、改演示实验为学生实验充分发挥实验的作用,淡化演示实验和学生实验的界限。这是新教材实验内容编排上的特点之一。新教材中共设计了 53 个实验,但并未指明是演示实验还是学生实验,这给教学留下了很大的空间。过去,由于实验条件等因素的限制,教科书中的实验主要以教师的演示为主,学生实验也多是重复一些演示实验的内容,不利于培养学生的动手实验能力,更谈不上对学生创新能力的培养。因此,我们在实际教学过程中可以将这部分实验进行精心分类,将现有教学素材进行重组,凡是那些操作不过于繁琐、装置不过于复杂、安全性比较大的演示实验,只要实验条件允许,均可设计成探究性的学生实验,比如,二氧化锰催化过氧化氢溶液的分解、二氧化碳的性质、洗涤剂的乳化作用和指示剂与酸碱溶液的反应等。通过这样的改进让学生更直接地面对实验事实,更清晰地看到实验现象,往往学生亲自动手得出的结论,会比教师演示实验的结论更具有说服力,同时进一步加强了学生基本操作能力的训练,培养了学生的观察能力,提高了学习化学的兴趣。 三、开放化学实验室,为学生提供探究的舞台新教材在实验内容的呈现形式上还安排了大量的家庭小实验、实验习题。家庭小实验作为学生课外实验的一种形式,目的是为了培养学生持久的学习兴趣及实验方法。这类实验的趣味性比较强,内容与实际结合紧密,实验用品简单易得。教科书中以习题的形式呈现实验,目的是鼓励学生在家中独立完成实验,这类实验习题,侧重于对所学知识和技能的应用,促使学生独立思考实验的步骤、用品、操作方法等,具有一定的探究性。但是由于学生在校时间较长,有时在家里一时很难找到相应的实验用品,许多实验在家里很难开展,开放实验室无疑能为他们提供一个新的探究舞台。因此,在实际教学过程中,可根据教学内容,利用课外活动,合理开放化学实验室,为学生完成上述实验内容提供条件。 四、结合实际,贴近生活开展一些必要的实验设计活动新课程标准提出要让学生有更多的机会主动体验探究过程,养成科学态度,获得科学的方法,形成终身学习的意识和能力。那么结合教材和教学进度,选择结合实际,贴近生活的探究性学习的课题,开展一些实验设计活动,对体现化学的实用价值具有十分重要的意义,同时更能培养学生的科学素养,激发学生的创造动机。比如在讲溶液的PH时,让学生设计测定本地区土壤的酸碱性并提出土壤改良的方案、在讲碳酸钠时让学生探究腌制皮蛋的原料和原理、讲氢氧化钠必须密封保存时让学生设计实验证明二氧化碳确实能与与氢氧化钠反应并且验证反应产物等。通过实验设计活动,培养学生的实验设计能力,培养其思维的全面性、系统性,培养学生根据实验现象,观察、记录、分析或处理数据得出正确结论的能力,获得了科学的方法,通过活动也可以强化学生解决实验问题的能力,为以后的学习打下良好的基础。 五、尽量开展微型化学实验探究活动微型化学实验是指在微型化的仪器装置中进行,用尽可能少的试剂获取所需化学信息的一种化学实验方法和技术。其教育功能主要体现在有助于树立绿色化学观念、给学生更多的亲自动手实验的机会,增强实验动手能力、培养学生的创新精神。这种仪器操作简单,省试剂,省时间,但又能达到大型仪器的效果的实验活动的开展,改变过去那种一人做、大家看的局面;大大增强了化学实验教学中的探究性、增加了学生的实验参与程度。新教材编排中特别体现绿色化学,课程标准中也提出让学生逐步树立珍惜资源、爱护环境、合理使用化学物质的观念,并且在酸和碱的化学性质实验中使用了微型仪器胶头滴管和点滴板,在其他实验中,我们也要尽量使用微型实验达到同样的实验效果,比如探究二氧化锰作为过氧化氢分解的催化剂的实验等。结语:实施新课程过程,我们化学教师更应该学习新理念,呈现新姿态,探索新教法,只要我们能不断探索新型教学方式,培养学生的创新精神、科学的思维能力及终身学习的能力,我们的基础教育事业一定会有全新发展。参考文献 [1]化学课程标准(实验稿)[M]. 北京师范大学出版社,2007 [2]义务教育课程标准实验教材《化学》[M].2008 (河北省大名县铺上乡中学)

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