内容正文:
课标中学生必做实验内容
一、必修课程学生必做实验内容
根据《普通高中化学课程标准(2017版,2020年修定)》的要求,必修课程中必做实验包括以下9类:
1. 配制一定物质的量浓度的溶液。
例如:配制100mL0.1000mol /L的氯化钠溶液(思考:配制80mL0.1000mol /L的氯化钠溶液,称量 g 氯化钠)
实验要点:通过计算、称量、溶解、转移、定容等步骤,掌握容量瓶的使用方法。并加深对物质的量浓度的理解。
仪器与试剂:托盘天平、药匙、烧杯、 mL容量瓶(如何选择容量瓶的规格)、胶头滴管、量筒、玻璃棒、蒸馏水等。
考查方法:常见于实验装置正误判断或归因分析题中(如溶液配置过程中加酸以抑制金属离子水解等)
容量瓶在使用之前需要先 ,操作方法:
。
(1) 计算:计算值,称量值与所选仪器有关。小数点后一位选用托盘天平,托盘天平的使用 调零、称量固体时选择烧杯还是滤纸?颤腕操作、读数记录 。
(2) 溶解:注意水的用量,冷却至室温
(3) 转移:玻璃棒的位置
(4) 洗涤2-3次并将洗涤液一并转移到 mL容量瓶
(5) 加水至 后,用
定容。
(6) 摇匀:方法:
(7) 装瓶贴签
2. 铁及其化合物的性质探究。
实验要点:验证Fe2⁺与Fe3+的氧化还原性质及相互转化,涉及颜色变化和沉淀反应。
考查方法:常见于金属离子检验过程中(Fe3+离子与SCNˉ的特征反应)
2-1亚铁盐和铁盐的性质
实验目的:以硫酸亚铁、氯化铁为例,通过实验探究亚铁盐和铁盐的性质
实验原理:
实验用品:FeSO4 溶液,FeCl3 溶液,NaOH 溶液,酸性 KMnO4 溶液,氯水,KSCN(硫氰酸钾)溶液,KI 溶液,淀粉溶液,铁粉,锌片,铜片;
试管,胶头滴管,镊子,药匙。
实验方案设计及实施
思考
1. 说明预测性质和选取试剂的思路。
2. 什么样的实验现象可以作为证据支持你所预测的亚铁盐和铁盐的性质?
3. 总结亚铁盐和铁盐的性质。
4. 实验室里如何保存 FeSO4 溶液?为什么?
2-2补铁剂中铁元素价态的检验
铁元素在人体中起着重要的作用。如果人体缺铁,就会出现贫血症状。轻度缺铁性贫血可用饮食疗法治疗,严重缺铁时则需要服用补铁剂。补铁口服液是常见的补铁剂,其中除了含铁化合物外,还常添加抗氧化物质(如维生素 C)、甜味剂、香精等。例如,某补铁口服液 100 mL 含铁元素 20~30 mg、维生素 C200 ~300 mg。
实验目的
检验某补铁口服液中铁元素的价态。
实验原理:
实验用品
某补铁口服液,H2SO4 溶液,NaOH 溶液,酸性 KMnO4 溶液,氯水,KSCN 溶液;试管,胶头滴管。
实验方案设计及实施
思考
1. 在你所设计的实验方案中,涉及哪些含铁物质之间的转化?为什么要利用这些转化?
2. 可以用 NaOH 溶液检验补铁剂中铁元素的价态吗?为什么?
3. 补铁剂含有的其他成分是否会影响实验结果的可靠性?
3. 不同价态含硫物质的转化。
实验要点:通过氧化还原反应实现硫元素不同价态(如S2ˉ、S、、)的转化,观察现象并分析规律。
考查方法:常见于实验现象与解释判断正误或以含硫微粒为还原剂的归因分析题(如温度、酸碱性对含硫微粒溶解度/稳定性的影响。)
实验目的
选取含有硫元素的物质,通过实验探究 0、+4、+6 这三种价态硫元素之间的相互转化。
实验用品 SO2 水溶液,Na2SO3 溶液,浓硫酸,Na2S溶液,稀硫酸,NaOH 溶液,酸性 KMnO4 溶液,氯水,KI 溶液,淀粉溶液,品红溶液,铜片;
酒精灯,玻璃管,橡胶塞,导气管,试管夹,试管,胶头滴管,铁架台等。
实验方案:
4. 用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子。
实验要点:通过BaCl2、Na₂CO3、NaOH等试剂除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、等离子,掌握沉淀法提纯物质的原理。
考查方法:常见于金属离子除杂试剂选择或对沉淀洗涤结果检验的试题中。
食盐的精制
氯碱工业通过电解饱和食盐水制得烧碱、氢气和氯气,并以它们为原料生产一系列化工产品。氯碱工业的主要原料是粗食盐。粗食盐中除了含有难溶性杂质外,还含有钙盐、镁盐等可溶性杂质。在氯碱工业中,这些可溶性杂质不但会增加生产能耗,还会带来安全隐患。因此,氯碱工业的一道重要工序是除去粗食盐水中的杂质。
实验目的
从粗食盐水中除去 Ca2+、Mg2+、SO4 2- 。
实验用品 粗食盐水,稀盐酸,稀硫酸,NaOH 溶液,Ba(OH)2 溶液,Na2CO3 溶液,BaCl2 溶液;
烧杯,漏斗,玻璃棒,表面皿,pH 试纸,滤纸,试管,胶头滴管,铁架台(带铁圈)。
实验方案:
确定实验操作流程
分析试剂添加顺序、实验操作步骤与每步操作后的结果,并用流程图表示。
思考
1. 如何确定除去杂质过程中试剂的添加顺序?
2. 如何检验杂质离子是否去除干净?
5. 同周期、同主族元素性质的递变规律。
实验要点:通过金属与水/酸反应、非金属单质与氢气反应等,验证元素周期律的实际表现。
考查方法:常见于实验现象与解释判断正误。
实验目的:第3周期元素原子得失电子能力的比较
第 3 周期包括钠(Na)、镁(Mg)、铝(Al)、硅(Si)、磷(P)、硫(S)、氯(Cl)、
氩(Ar)八种元素,请运用实验探究、查阅资料等方法认识这些元素原子失电子能力或得
电子能力的相对强弱。
实验探究
5-1实验目的:比较钠、镁、铝三种元素原子失电子能力的相对强弱。
实验用品:金属钠(切成小块),表面积相同的镁条和铝条,稀盐酸,NaOH 溶液,
MgCl2 溶液,AlCl3 溶液,蒸馏水;
烧杯,试管,表面皿,酒精灯,试管夹,小刀, 镊子,玻璃片,滤纸等。
实验原理:
5-2探究卤族元素性质的相似性和递变性
请你分析卤族元素性质的相似性和递变性,并选取典型代表物验证你的预测。
实验目的
分别以卤族元素单质和卤化物为典型代表物设计实验,验证你对卤族元素性质的相似
性和递变性的预测。
实验用品
NaCl 溶液,NaBr 溶液,KI 溶液,氯水,溴水,碘水,淀粉溶液,四氯化碳;
烧杯,试管,胶头滴管。
实验原理:
6. 化学反应速率的影响因素。
实验要点:探究浓度、温度、催化剂对反应速率的影响,如硫代硫酸钠与硫酸的反应。
考查方法:常见于实验现象与解释判断正误。
6-1必修二
探究化学反应速率的影响因素
实验目的
探究哪些因素能影响化学反应速率。
预测
化学反应速率与哪些因素有关?这些因素对化学反应速率会产生怎样的影响?
实验用品
表面积大致相同的镁条、铁片,块状碳酸钙,碳酸钙粉末,二氧化锰粉末,盐酸(0.5 mol·L-1 ,3 mol·L-1 ),H2O2 溶液(3%);
试管,药匙,镊子,胶头滴管,酒精灯,试管夹,火柴。
7.化学能转化为电能(原电池实验)。
实验要点:利用Zn−Cu电极和稀硫酸构建原电池,观察电流表偏转及电极反应。
考查方法:原电池与电解池的电极反应判断、电极反应式的书写、产物判断等;
注意:一般归因题型中加快化学反应速率的方法常隐藏构成原电池这一信息。
7-1必修二设计一个简单的原电池
实验目的
利用所给用品设计装置并进行实验,将下列反应所释放的能量转化为电能。
Zn + 2H+ ==== Zn2+ + H2 ↑
实验用品
锌片,铜片,石墨棒,稀硫酸,稀盐酸; 烧杯,导线,电流表,开关。
7-2选择性必修一 探秘铜锌原电池
预测
你认为图 1-2-2 所示装置是否能够构成原电池将化学能转化成电能?请说明理由。
8.搭建球棍模型认识有机化合物分子结构。
实验要点:通过模型拼接掌握甲烷、乙烯、苯等有机物的空间结构特点。
考查方法:有机物分子的空间构型(如共平面)或原子杂化方式的判断。
9.乙醇、乙酸的主要性质。
实验要点:探究电解质的导电性、强弱电解质与电离度的关系,以及电解质的实际应用(如电解水)。
注意:①乙醇与乙酸制备乙酸乙酯的实验中,副反应较多,不可用有无溶液分层来判断酯化反应的发生;
②在含有乙醇的实验中,需注意乙醇本身具有挥发性与还原性。
二、选修课程(选择性必修)学生必做实验内容
根据高中化学课程标准及相关实验目录,选择性必修课程中必做实验包括以下9类:
1. 简单的电镀实验。
实验要点:通过电解原理实现金属镀层的形成,理解电流强度、电解质浓度对电镀效果的影响。
仪器与试剂:电源、电极(铁片、铜片)、电解槽、硫酸铜溶液等。
考查方法:装置判断、电极反应方程式的书写与放电顺序与竞争等。
注意:①离子放电顺序仅为理论上的放电顺序,实际过程中还须受离子浓度等因素影响,故常含有竞争反应。
铁钉镀铜
实验目的
设计一个电镀装置并实施实验,给铁钉镀铜。
实验用品
铁钉,铜片,石墨棒,CuSO4 溶液;
烧杯,导线,电源。
实验方案设计及实施
请按以下表格中的要求设计实验方案、进行实验,观察并记录实验现象。
讨论
1. 尝试分析你设计的实验装置的工作原理。
2. 为了让镀层很好地附着在镀件上,可以采取哪些措施?
2. 制作简单的燃料电池。
实验要点:利用氢气与氧气的氧化还原反应产生电能,掌握燃料电池的电极反应式与能量转化关系。
试剂与装置:氢气和氧气气瓶、质子交换膜、催化剂(铂电极)、导线等。
考查方法:装置判断、电极反应方程式的书写与放电顺序与竞争等。
注意:铅蓄电池结构与充放电原理的理解与拓展。
2-1必修二
2-2选择性必修一制作一个简单的燃料电池
实验目的
利用所给试剂和仪器设计装置并进行实验,通过该装置将下列反应产生的化学能转化
为电能。
2H2 + O2 =2H2O
活动·探究
实验用品
KOH 溶液,稀硫酸,K2SO4 溶液,石墨棒; 长颈漏斗,U 形管,橡胶塞,导线,电流表,电源。
实验方案设计及实施
写出设计思路,绘制实验装置图,实施实验并记录实验现象。 在进行实验设计时,请思考:
1. 设计电池的基本思路是什么?
2. 氢氧燃料电池中,正、负极反应物分别是什么?如何获得这些反应物?
3. 哪些物质可以用作氢氧燃料电池的电极材料?哪些物质可以用作氢氧燃料电池的离子导体?
讨论
1. 尝试分析你设计的氢氧燃料电池的工作原理,写出电极反应式。
2. 若选择不同的电解质溶液(离子导体),对于电极反应有哪些影响?
3. 你认为还可以从哪些方面来改进所设计的电池?
3. 探究影响化学平衡移动的因素。
实验要点:通过改变浓度、温度、压强等条件,观察Fe3+与SCNˉ的显色反应变化,验证勒夏特列原理。
3-1实验目的
探究温度、浓度对化学平衡的影响。
实验用品
装有二氧化氮-四氧化二氮混合气体的装置,
1 mol·L-1 FeCl3 溶液,0.01 mol·L-1 FeCl3 溶液, 1 mol·L-1 KSCN溶液,0.01 mol·L-1 KSCN溶液, 铁粉,冰水混合物,热水;
烧杯,试管,胶头滴管。
4. 强酸与强碱的中和滴定。
实验要点:用标准盐酸滴定未知浓度NaOH溶液,掌握酸碱中和滴定操作及终点判断(如酚酞变色)。
仪器与试剂:酸式滴定管、锥形瓶、pH试纸、HCl、NaOH、酚酞试剂等。
考查方法:装置判断、误差分析与滴定过程的设计、结果计算。
强酸与强碱的中和滴定及其应用
实验目的 通过已知浓度的强酸、强碱溶液,确定待测强碱、强酸溶液的浓度。
实验用品 浓度未知的盐酸,0.100 0 mol·L-1 NaOH 溶液,酚酞溶液,甲基橙溶液;
酸式滴定管,碱式滴定管,锥形瓶,滴定管架(铁架台和蝴蝶夹),胶头滴管等。
实验方案设计及实施
中和反应是酸碱溶液中的 H+ 和 OH- 按照计量比 1∶1 进行的反应: n(H+ ) = n(OH- )
即 c(H+ )V(H+ ) = c(OH- )V(OH- ); 用已知浓度的强碱(或强酸)与未知浓度的强酸(或
强碱)反应,如果能测定出恰好中和时二者的体积,即可由上式计算未知溶液的浓度。这就是酸碱中和滴 定的原理。
请利用酸碱中和滴定的原理选择试剂,设计并实施 实验方案,测定待测盐酸的浓度,并思考:
1. 除了 0.100 0 mol·L-1 NaOH 溶液外,还需要选择什么试剂?你选择试剂的依据是什么?
2. 在你设计的方案中,如何判断 NaOH 和 HCl 恰好完全反应?
3. 实验中,如何准确测定溶液的体积,以减小实验误差?
在以上实验中,可以首先用酸式滴定管准确量取一定体积的盐酸,注入锥形瓶中,滴加几滴酚酞溶液后,用碱式滴定管向其中滴加 NaOH 溶液,并不断摇动锥形瓶,观察溶液颜色的变化。当看到滴入半滴 NaOH 溶液后溶液变成红色并且半分钟内不褪色时,停止滴加 NaOH 溶液。此时,盐酸恰好完全被氢氧化钠中和,达到滴定终点。
5. 盐类水解的应用。
实验要点:探究FeCl3溶液与Na₂CO3溶液的双水解反应,观察沉淀与气体生成现象。
考查方法:归因题中须注意盐类水解对反应的影响。
利用盐类水解制备胶体、净水和除污
实验目的
利用水解反应解决实际问题。
活动·探究
油脂是一种有机化合物,可在一定条件 下 与 水 发 生 反 应, 生 成 甘 油 和 脂 肪 酸。
该反应属于可逆反应。
实验用品
Na2CO3溶液,Al2(SO4)3溶液,饱和FeCl3溶液,稀盐酸, 植物油,蒸馏水,略浑浊的天然淡水;
试管,烧杯,胶头滴管,酒精灯,三脚架,石棉网, 激光笔。
实验方案设计及实施
利用所提供的实验用品,设计并实施实验,解决下列实际问题。
1. 制备氢氧化铁胶体。
2. 除去略浑浊的天然淡水中的悬浮颗粒物。
3. 清除厨房的油污。
6. 简单配合物的制备与性质。
实验要点:制备[Cu(NH3)4]2+配合物,观察颜色变化及溶解性差异,理解配位键的形成条件。
考查方法:配合物结构书写(配位键的判断)、配合物的稳定性分析;配合物的制备。
7. 乙酸乙酯的制备与性质。
实验要点:通过酯化反应合成乙酸乙酯,掌握浓硫酸的催化作用及产物的分离提纯(分液漏斗使用)。
考查方法:装置判断与现象分析。
乙酸乙酯的制备和性质
酸和醇能够发生反应生成酯和水,酯在酸或碱存在的条件下又会水解为酸和醇。如何
设计实验方案才能更好地得到酯?如何证明酯在酸性、碱性条件下都会水解?
表 2-4-2 几种有机化合物的沸点
实验 1 乙酸乙酯的制备
实验目的
设计合理方案完成乙酸乙酯的制备。
实验用品
按一定体积比配好的无水乙醇、浓硫酸、冰醋酸的混合物,饱和 Na2CO3 溶液;
pH 试纸,试管,橡胶塞,玻璃导管,酒精灯,铁架台(带铁夹),沸石(碎瓷片)等。
实验方案设计及实施 实验 2 乙酸乙酯的水解
实验目的
完成乙酸乙酯在酸性和碱性条件下的水解。
实验用品
乙酸乙酯,稀硫酸,NaOH 溶液,蒸馏水;
试管,烧杯,酒精灯,三脚架,石棉网等。
实验方案实施
8. 有机化合物中常见官能团的检验。
实验要点:验证醛基、羧酸、酚羟基(等官能团的特性。
考查方法:官能团性质判断、同分异构体书写过程中的官能团判定。
苯酚的主要化学性质
从结构上看,苯酚分子是由一个苯环和一个羟基组成的。那么,苯酚是否具有与苯或
醇相同的化学性质呢?请利用下列试剂探究苯酚的性质,并设计实验证明你的预测。
实验用品
苯酚,蒸馏水,乙醇,NaOH 溶液,Na2CO3 溶液,紫色石蕊溶液,溴水,FeCl3 溶液;
试管,胶头滴管,药匙等。
实验方案设计及实施
讨论
1. 比较苯酚与苯、苯酚与醇的化学性质。
2. 从苯酚的结构特点出发,讨论分子中基团之间的相互影响。
3. 归纳总结苯酚的化学性质,尝试写出有关反应的化学方程式。
9. 糖类的性质实验。
实验要点:探究葡萄糖的还原性(银镜反应)、淀粉水解产物(遇碘显蓝色);
及纤维素水解条件。
考查方法:淀粉水解是否完全的判断;
淀粉水解产物的判断。
9-1必修二
9-2选择性必修三
几种糖的性质
葡萄糖、蔗糖、淀粉、纤维素的化学性质有什么区别和联系?完成实验得出自己的结论。
实验目的
1. 通过完成葡萄糖与银氨溶液、新制氢氧化铜悬浊液的反应,掌握醛基的检验方法。
2. 了解蔗糖、淀粉、纤维素的基本性质,知道这几种糖与葡萄糖之间的关系。
实验用品
葡萄糖溶液,蔗糖溶液,淀粉溶液,纤维素(脱脂棉),银氨溶液,稀硫酸(1∶5),
90% 硫酸,10% NaOH 溶液,2% CuSO4 溶液,碘水;
pH 试纸,试管,烧杯,胶头滴管,玻璃棒,酒精灯,三脚架,石棉网,试管夹等。
实验方案实施
1. 葡萄糖中醛基的检验
2. 蔗糖、淀粉的性质
3. 纤维素的性质 选做
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