化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的基本要求適用學(xué)科高中化學(xué)適用年級高三年級適用區(qū)域滬教版適用地區(qū)課時(shí)時(shí)長（分鐘）60知識點(diǎn)化學(xué)方案設(shè)計(jì)的基本要求學(xué)習(xí)目標(biāo)通過前面三節(jié)對各種化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的練習(xí)，初步了解和熟悉化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的基本方法和基本要求。學(xué)習(xí)重點(diǎn)化學(xué)方案的設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)難點(diǎn)1、對化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)基本要求的總結(jié)。學(xué)習(xí)過程化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)1、化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)一般包括：實(shí)驗(yàn)名稱實(shí)驗(yàn)?zāi)傅?；?shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)用品（儀器藥瓶及規(guī)格）實(shí)驗(yàn)步驟及相關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察與數(shù)據(jù)的記錄方法實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析及數(shù)據(jù)的處理方法實(shí)驗(yàn)結(jié)論問題與討論設(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案應(yīng)遵循的規(guī)則1、科學(xué)性實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)操作程序和方法要正確2、安全性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡可能的避免使用有毒藥品和進(jìn)行具有一定危險(xiǎn)性的實(shí)驗(yàn)操作。如果必須使用有毒的藥品，應(yīng)在所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案中詳細(xì)寫明注意事項(xiàng)，以防造成環(huán)境污染和人生傷害。3、可行性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)切實(shí)可行，所選用的化學(xué)藥品、儀器、設(shè)備和方法等在現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件下能夠得到滿足。4、簡約性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要盡可能簡單易行，應(yīng)選用簡單的實(shí)驗(yàn)裝置，用較少的實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)藥品，并能在許可的時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)?？刂茖?shí)驗(yàn)變量在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，經(jīng)常需要控制變量，即在實(shí)驗(yàn)過程中，只改變某一個(gè)實(shí)驗(yàn)變量而控制其它變量不變，從而獲得該變量對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。應(yīng)用對照實(shí)驗(yàn)在不同的化學(xué)實(shí)驗(yàn)條件下，有時(shí)觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯，這時(shí)候往往需要通過對照實(shí)驗(yàn)的方法進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)不同實(shí)驗(yàn)條件下出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的差異。二、、例題精析【例題1】1．下列是某化學(xué)興趣小組對該次活動設(shè)計(jì)的4個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，其中方案一、方案二都合理的是（）A．實(shí)驗(yàn)?zāi)康模鹤C明草木灰溶液呈堿性

方案一：滴加幾滴石蕊溶液觀察是否變紅

方案二：用pH試紙檢驗(yàn)溶液的pHB．實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簷z驗(yàn)雞蛋殼里含碳酸根離子

方案一：加氯化鋇溶液

方案二：加鹽酸C．實(shí)驗(yàn)?zāi)康模撼ヒ谎趸贾械亩趸?/p>

方案一：通入氫氧化鈉溶液

方案二：通過灼熱的氧化銅D．實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簷z驗(yàn)長期露置的氫氧化鈉溶液是否變質(zhì)

方案一：加稀鹽酸

方案二：加澄清石灰水【答案】D

【解析】A、堿性溶液不能使石蕊變紅，PH大于7，故方案一錯(cuò)誤，二正確，故此選項(xiàng)錯(cuò)誤．

B、加入氯化鋇溶液，生成白色沉淀時(shí)不一定證明溶液中含有碳酸根離子，因?yàn)槿芤褐腥绻嬖阢y離子時(shí)也會生成氯化銀的白色沉淀；故此選項(xiàng)錯(cuò)誤．

C、除去一氧化碳中的二氧化碳，要依據(jù)兩者的性質(zhì)且注意不要除掉一氧化碳．方案一通入氫氧化鈉溶液能將二氧化碳除掉，故正確；方案二通過灼熱的氧化銅時(shí)會除掉氣體中的一氧化碳，故錯(cuò)誤．

D、檢驗(yàn)長期露置的氫氧化鈉溶液是否變質(zhì)，主要是檢驗(yàn)是否含有碳酸鈉，也就是檢驗(yàn)碳酸根的存在，由于碳酸根加入鹽酸會產(chǎn)生氣泡，加入石灰水會生成沉淀，故兩種方式均可行，故此選項(xiàng)正確故選D?！纠}2】設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案是科學(xué)探究的重要環(huán)節(jié)．以下化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵ǎ〢．用銅和稀硫酸反應(yīng)制取硫酸銅溶液B．用石灰石除去氯化鈣溶液中混有的鹽酸C．用氫氧化鈉溶液除去二氧化碳中混有的氯化氫氣體D．用酚酞試液檢驗(yàn)暴露在空氣中的NaOH固體是否變質(zhì)【答案】B【解析】A、銅的金屬活動性在氫后，所以不能與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅；

B、石灰石能夠和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣水和二氧化碳（過量的碳酸鈣不會溶解），石灰石與氯化鈣不反應(yīng)，所以該除雜不會引入新的雜質(zhì)且能使原物質(zhì)增加，故可行；

C、由于氫氧化鈉既能夠和氯化氫反應(yīng)又能夠和二氧化碳反應(yīng)，所以不能用氫氧化鈉溶液除去二氧化碳中混有的氯化氫氣體；

D、暴露在空氣中的NaOH固體是否變質(zhì)會生成碳酸鈉，而碳酸鈉的溶液也顯堿性，所以不能用酚酞試液檢驗(yàn)暴露在空氣中的NaOH固體是否變質(zhì)；故選B【例題3】設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案是科學(xué)探究的重要環(huán)節(jié)．以下化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵ǎ〢．廚房中用食醋鑒別純堿與食鹽B．用AgNO3溶液驗(yàn)證H2中混入的少量的HCl雜質(zhì)C．用適量的NaOH溶液除去CO2氣體中的HClD．用過量的鐵粉除掉FeSO4溶液中的CuSO4【答案】C【解析】A、食醋中含有醋酸，而醋酸能與碳酸鈉反應(yīng)生成二氧化碳與食鹽中的氯化鈉不反應(yīng)，所以食醋可以鑒別純堿與食鹽；

B、由于硝酸銀溶液能與氯化氫反應(yīng)生成氯化銀白色沉淀而與氫氣不會反應(yīng)，所以能用AgNO3溶液能夠驗(yàn)證H2中混入的少量的HCl雜質(zhì)；

C、由于氫氧化鈉既能與二氧化碳反應(yīng)，又能與氯化氫反應(yīng)，所以不能NaOH溶液除去CO2氣體中的HCl；

D、依據(jù)金屬與鹽溶液反應(yīng)的規(guī)律：活動性強(qiáng)的金屬能夠把活動性弱的金屬從其鹽溶液中置換出來；可知鐵能夠置換出硫酸銅中的銅，所以可以用過量的鐵粉除掉FeSO4溶液中的CuSO4；

故選C三、課堂運(yùn)用【基礎(chǔ)】1、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案是科學(xué)探究的重要環(huán)節(jié)，以下化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵ǎ〢．廚房中用食醋鑒別純堿和食鹽B．用稀硫酸除去銅粉中混有的少量鐵粉C．用稀鹽酸檢驗(yàn)暴露在空氣中的NaOH固體是否變質(zhì)D．用AgNO3溶液鑒別實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的剩余廢液中是否存在過量的鹽酸【答案】D【解析】A、純堿是碳酸鈉的俗稱，食鹽是氯化鈉的俗稱，碳酸鈉能與食醋反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，而氯化鈉不能，故能鑒別，故選項(xiàng)能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

B、鐵粉能與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，銅不與稀硫酸反應(yīng)，能除去雜質(zhì)且沒有引入新的雜質(zhì)，符合除雜原則，故選項(xiàng)能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

C、氫氧化鈉固體在空氣中能吸收空氣中的二氧化碳變質(zhì)生成碳酸鈉，檢驗(yàn)碳酸鈉的存在常向樣品中加鹽酸，若有氣泡產(chǎn)生，說明氫氧化鈉固體已變質(zhì)，故選項(xiàng)能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

D、實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的剩余廢液中含有氯化鈣，可能含有鹽酸，無論是否存在鹽酸，滴加AgNO3溶液都會產(chǎn)生氯化銀白色沉淀，故選項(xiàng)不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模蔬xD．【基礎(chǔ)】2、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案是科學(xué)探究的重要環(huán)節(jié)，以下化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵ǎ〢．用小木條鑒別濃硫酸和稀硫酸B．用水區(qū)分固體硝酸銨和氯化鈉C．用酚酞試劑證明檸檬酸呈酸性D．用灼熱的氧化銅除CO2中少量的CO【答案】C【解析】A、木條屬于有機(jī)物，含有C、H、O元素，濃硫酸具有脫水性，能使木條中的H和O以水的形式脫水而變黑；而稀硫酸不能，故A能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

B、硝酸銨溶于水吸熱，溶于水溫度降低，而氯化鈉溶于水溫度變化不明顯，所以可用水區(qū)分固體硝酸銨和氯化鈉，故B能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

C、酸性溶液不能使酚酞試劑變色，所以不能用酚酞試劑證明檸檬酸呈酸性，故C不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

D、一氧化碳和氧化銅反應(yīng)生成銅和二氧化碳，所以可用灼熱的氧化銅除CO2中少量的CO，故D能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模蔬x：C．【鞏固】1、以下是某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案，其中既能達(dá)到預(yù)期目的，又可行的是（）A．用灼熱的銅除去氮?dú)庵谢煊械难鯕釨．除去二氧化碳中的氯化氫：將混合氣體通過盛有裝有氫氧化鈉溶液的廣口瓶中C．除去鋁粉中混有的少量鐵粉：向混合粉末中加入足量的稀鹽酸、過濾、洗滌、烘干D．鑒別H2、CH4、CO三種氣體：分別將燃著的木條伸入集氣瓶內(nèi)，觀察現(xiàn)象【答案】A【解析】A、氧氣通過灼熱的銅時(shí)可與銅發(fā)生反應(yīng)生成氧化銅，而氮?dú)獠慌c銅反應(yīng)，能除去雜質(zhì)且沒有引入新的雜質(zhì)，故該方案既能達(dá)到預(yù)期目的又可行．

B、CO2和HCl氣體均能與NaOH溶液反應(yīng)，不但能把雜質(zhì)除去，也會把原物質(zhì)除去，不符合除雜原則，故該方案既能達(dá)不到預(yù)期目的又不可行．

C、鋁粉、鐵粉均能與稀鹽酸反應(yīng)，不但能把雜質(zhì)除去，也會把原物質(zhì)除去，不符合除雜原則，故該方案既能達(dá)不到預(yù)期目的又不可行．

D、H2、CH4、CO三種氣體都具有可燃性，氫氣燃燒產(chǎn)生淡藍(lán)色的火焰，一氧化碳和甲烷燃燒都是藍(lán)色火焰，因此用點(diǎn)燃的方法無法鑒別，故該方案既能達(dá)不到預(yù)期目的又不可行．

故選A．【拔高】1、某工廠現(xiàn)有含少量鐵屑的銅屑廢料．小軍欲從中回收銅，他依據(jù)“綠色化學(xué)”的思想設(shè)計(jì)了兩種方案：實(shí)驗(yàn)操作步驟方案評價(jià)方案Ⅰ

（物理方法）銅和鐵分別得到回收方案Ⅱ

（化學(xué)方法）體現(xiàn)綠色化學(xué)的思想有：銅得到了回收，

．【答案】將磁鐵接觸鐵屑和銅屑混合物；充分利用了資源，廢物得到利用，減少了對環(huán)境的污染【解析】：鐵屑能被磁鐵吸引而銅屑不能，所以物理方法將磁鐵接觸鐵屑和銅屑混合物；鐵和銅的活動性不同，選擇一種物質(zhì)與鐵反應(yīng)，與銅不反應(yīng)，從而把鐵除掉，先加入足量的含有硫酸的廢液

，鐵和硫酸反應(yīng)而銅不反應(yīng)，然后進(jìn)行過濾操作．體現(xiàn)綠色化學(xué)的思想有：銅得到了回收，充分利用了資源，廢物得到利用，減少了對環(huán)境的污染．

故答案為：實(shí)驗(yàn)操作步驟方案評價(jià)方案Ⅰ

（物理方法）將磁鐵接觸鐵屑和銅屑混合物銅和鐵分別得到回收…方案Ⅱ

（化學(xué)方法）含有硫酸的廢液；

過濾體現(xiàn)綠色化學(xué)的思想有：銅得到了回收，充分利用了資源，廢物得到利用，減少了對環(huán)境的污染．

課程小結(jié)1、本節(jié)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)出發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力；讓學(xué)生感受化學(xué)實(shí)驗(yàn)動手能力的重要性。2．化學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)性的學(xué)科，在實(shí)驗(yàn)過程中培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力極為重要，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)去證明理論的正確性。3．實(shí)驗(yàn)過程中要注重實(shí)驗(yàn)室的安全，保持實(shí)驗(yàn)室干凈。4、可以自己獨(dú)立的完成化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)。課后作業(yè)【基礎(chǔ)】1、某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)四種實(shí)驗(yàn)方案來證明炭粉中是否含有氧化銅．其中可行的是（）A．取樣品高溫加熱，觀察是否有紅色物質(zhì)生成B．在樣品中加稀硫酸，充分反應(yīng)后，觀察是否有固體剩余C．在空氣中充分加熱樣品，恢復(fù)到原溫度后，固體的質(zhì)量是否減小D．在樣品中加足量稀硫酸，充分反應(yīng)后，溶液是否呈藍(lán)色【答案】A、D【解析】A、只要有氧化銅，在加熱后碳就會將氧化銅還原出紅色的銅，可以檢驗(yàn)，故A正確；

B、加硫酸后有固體剩余，只能證明存在碳，不能證明存在氧化銅，故B錯(cuò)誤；

C、在空氣中加熱后，碳會生成二氧化碳，固體減少只能說明存在碳，不能說明存在氧化銅，故C錯(cuò)誤；

D、藍(lán)色溶液中一定存在銅離子，混合物與酸反應(yīng)生成銅離子，可以證明混合物中存在氧化銅，故D正確；故選AD．【鞏固】1、化學(xué)興趣小組為驗(yàn)證鐵、銅、鋅三種金屬的活動性順序，設(shè)計(jì)了四種實(shí)驗(yàn)方案，其中不可行的是（）A．鐵片、硫酸鋅溶液、硫酸銅溶液B．銅片、硫酸亞鐵溶液、硫酸鋅溶液C．鐵片、鋅粒、稀鹽酸、銅片D．銅片、鋅片、硫酸亞鐵溶液【答案】B【解析】鐵不能與硫酸鋅溶液反應(yīng)，說明鐵在鋅的后面，鐵能與硫酸銅溶液反應(yīng)，說明鐵在銅的前面，能證明鋅＞鐵＞銅，故A可行；

B、銅片與硫酸亞鐵和硫酸鋅溶液都不反應(yīng)，說明銅在鐵和鋅的后面，但是不能說明鐵和鋅的順序，故B不可行；

C、鐵片和鋅粒都能與鹽酸反應(yīng)生成氫氣，且鋅與鹽酸的反應(yīng)速率大于鐵與鹽酸反應(yīng)的速率，說明鋅在鐵的前面，且都在氫前，銅不與鹽酸反應(yīng)，說明銅在氫后，能證明鋅＞鐵＞銅，故C可行；

D、鋅能與硫酸亞鐵溶液反應(yīng)，說明鋅在鐵的前面，銅不與硫酸亞鐵溶液反應(yīng)，說明銅在鐵的后面，能證明鋅＞鐵＞銅，故D可行；故選B．【拔高】1、堿式碳酸鎂有多種不同的組成，如、、等。請你設(shè)計(jì)一個(gè)測定堿式碳酸鎂組成的實(shí)驗(yàn)方案。包括（1）測定原理（2）測定實(shí)驗(yàn)的裝置圖（3）操作步驟。可使用的儀器、試劑和用品如下：儀器：天平（附砝碼）、大試管（附帶有短玻璃管的橡皮塞）、酒精燈、洗氣瓶、球形干燥管（附帶有短玻璃管的橡皮塞）、鐵架臺、鐵夾、角匙。試劑：堿式碳酸鎂（粉狀）、濃硫酸、石灰水、無水氯化鈣、堿石灰。其他：火柴、棉花、短橡皮管、彈簧夾?！敬鸢浮浚?）通過測定MgO、CO2、H2O的物質(zhì)的量之比來測定堿式碳酸鎂的組成。（2）測定實(shí)驗(yàn)的裝置如下圖所示：（3）操作步驟①將裝置按上圖連接好后，檢查裝置的氣密性②稱