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学案十三 实验方案的设计与评价
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1.实验方案设计中的六注意
(1)实验操作顺序:装置选择与连接→气密性检查→装入药品→开始实验(按程序)→拆卸仪器→防潮、防倒吸、防污染、防爆炸等。
(2)仪器接口的连接:总体上遵循装置的排列顺序,但对于吸收装置应“长”进“短”出(或“深”入“浅”出);量气装置应“短”进“长”出;洗气装置应“长”进“短”出;干燥管应“大”进“小”出。冷凝管水流应“下”进“上”出(逆流原理)。
(3)加热操作先后顺序的选择:若气体制备实验需加热,应先加热气体发生装置,通入气体排出装置中的空气后,再给实验中需要加热的物质加热。目的是:①防止爆炸(如氢气还原氧化铜);②保证产品纯度,防止反应物或生成物与空气中的物质反应。熄灭酒精灯的顺序则相反。
(4)实验中试剂或产物防止变质或损失:①实验中反应物或产物若易吸水、潮解、水解等,要采取措施防止吸水。②易挥发的液体产物要及时冷却。③易挥发的液体反应物,需在反应装置中加装冷凝回流装置(如长导管、竖直的干燥管、冷凝管等)。④注意防止倒吸的问题。
(5)仪器药品的准确描述:①实验中所用试剂名称,如无水硫酸铜(CuSO4)、硫酸铜溶液、酸性高锰酸钾溶液、澄清石灰水、饱和碳酸氢钠溶液、0.1000 mol·L-1的氢氧化钠溶液等。②仪器名称,如坩埚、研钵、100 mL容量瓶。
(6)会画简单的实验装置图:要求能够绘制和识别典型的实验仪器装置图,可用“装置示意图”表示。一般能画出简单的装置图即可,但要符合要求,例如形状、比例等。
2.实验方案评价
(1)选择。包括仪器、药品、连接方式的选择。
(2)评价。正确、简约、安全、环保。
(3)最佳方案的选择。装置最简、药品容易取得、价格低廉、现象明显、无污染。
知识点四十一 化学实验方案的设计与评价
1.三种常见实验方案设计的基本流程
(1)物质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。
设计的基本流程为:根据目标产物→确定可能原理→设计可能实验方案→优化实验方案→选择原料→设计反应装置(方法、仪器等)→实施实验(步骤、操作要点、控制反应条件等)→分离提纯产品。
(2)性质探究性实验方案的设计:主要是从物质的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