专题13化学实验设计与评价一
科学性:实验原理、实验方法和操作程序必须科学合理
安全性:实验操作要尽量防止带有危险性的操作,尽量避免与有毒物质接触,若无法避免则应采取安全措施
环保性:有毒物质必须处理,以防污染环境
可行性:设计的实验方案要切实可行,所选用的药品、仪器、设备和方法在现有的条件下能得到满足
简约性:实验设计应尽可能简单易行,应采用简单的实验装置,用较少的实验步骤,能在较短的时间内完成实验,且效果明显
经济性:综合考虑原料的用量、价格
创新性:创新性是设计的灵魂
近几年的高考化学实验题,最显著的特点就是由基础知识、基本实验或常见题型创新而成的
通常化学实验设计方案的创新性可从以下两个方面考虑;一是反应原理的创新设计,凡是物质间满足“反应容易发生”、“速度快慢适当”、“产物较纯且易分离”的反应均可用于制备所需产物;二是实验装置的创新设计,根据现有仪器,考虑题给药品的状态,是否需要加热等反应条件,所给仪器还有哪些灵活的用途等,可大胆改进制备装置、净化装置、收集装置、除杂装置,体现创新精神
在设计实验时,应在各种所设计的方案中,通过对比和归纳选择出具有安全性好、药品易得、操作简便、装置简单而且现象明显的最佳方案
例1氧化铅(PbO)是黄色固体
实验室用草酸在浓硫酸作用下分解制备CO,其原理为:H2C2O4CO↑+CO2↑+H2O
某课题组同学设计实验探究CO还原氧化铅并检验氧化产物(已知CO能使银氨溶液产生黑色沉锭)的装置如图所示
下列说法正确的是A.装置②④⑤中的试剂依次为碱石灰、银氨溶液、澄清石灰水B.实验时,先点燃装置①处酒精灯,当装置⑤中产生连续气泡且有明显现象后再点燃装置③处酒精灯C.实验完毕时,先熄灭装置①处酒精灯,再熄灭装置③处酒精灯D.尾气处理可选用点燃、气袋收集、NaOH溶液吸收等方法【答案】B例2某化学兴趣小组为