实验设计和评价.ppt
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1、实验设计和评价现在学习的是第1页,共20页请根据油酸请根据油酸C17H33COOH的组成,推测结构上的特点,并设的组成,推测结构上的特点,并设计实验来证明油酸可能具有的性质。计实验来证明油酸可能具有的性质。(1 1)油酸的不饱和性实验设计:油酸的不饱和性实验设计:在一支盛有溴的四氯化碳溶液的试管中在一支盛有溴的四氯化碳溶液的试管中滴入几滴油酸,振荡,观察现象?滴入几滴油酸,振荡,观察现象?若溴水褪色,说明油酸具有不饱和性。若溴水褪色,说明油酸具有不饱和性。(2 2)油酸的酸性实验设计:油酸的酸性实验设计:在盛有在盛有NaOHNaOH溶液的试管中,加入几滴酚酞,溶液的试管中,加入几滴酚酞,溶液呈
2、红色。再往其中加入稍过量的油酸,振荡,观察现象溶液呈红色。再往其中加入稍过量的油酸,振荡,观察现象?若试管中红色变浅,说明油酸具有酸性,跟碱发若试管中红色变浅,说明油酸具有酸性,跟碱发生了反应。生了反应。通过油酸的组成分析其结构上具有双键和羧基,故推测其能不饱和通过油酸的组成分析其结构上具有双键和羧基,故推测其能不饱和性和酸性。性和酸性。现在学习的是第2页,共20页性质实验方案的设计思路性质实验方案的设计思路 物质的性质取决于其结构,因此,物质的性质取决于其结构,因此,在进行性质实验在进行性质实验方案的设计时,要充分了解物质的结构、性质、用途方案的设计时,要充分了解物质的结构、性质、用途和制法
3、之间的相互关系和制法之间的相互关系。根据物质的结构特点,再设计。根据物质的结构特点,再设计方案来探索或验证物质所具有的一些性质。方案来探索或验证物质所具有的一些性质。1 1、无机物性质实验方案的设计一般、无机物性质实验方案的设计一般依据元素和化合物性质以及依据元素和化合物性质以及元素周期律知识,通过综合分析、比较,元素周期律知识,通过综合分析、比较,并按实验目的的要求选并按实验目的的要求选择恰当的实验途径。择恰当的实验途径。2 2、有机物性质实验方案的设计、有机物性质实验方案的设计一般先对有机物结构进行分析,依一般先对有机物结构进行分析,依据有机物分子所含官能团的种类据有机物分子所含官能团的种
4、类设计相应的性质实验方案。设计相应的性质实验方案。现在学习的是第3页,共20页性质实验设计的一般步骤性质实验设计的一般步骤(1 1)明确实验目的是要验证哪种物质的性质;)明确实验目的是要验证哪种物质的性质;(2 2)分析物质的组成、结构,推断要验证的物质可能)分析物质的组成、结构,推断要验证的物质可能具备的性质;具备的性质;(3 3)根据物质可能具有的性质,进行实验设计,验证性)根据物质可能具有的性质,进行实验设计,验证性质,确定实验所需的仪器、药品、装置和实验步质,确定实验所需的仪器、药品、装置和实验步骤。骤。基本程序:研究物质结构基本程序:研究物质结构 预测可能性质预测可能性质 设计实验(
5、方法、步骤、仪器、药品等)设计实验(方法、步骤、仪器、药品等)实施实施实验实验 由实验现象或数据,得出结论。由实验现象或数据,得出结论。现在学习的是第4页,共20页讨讨论论COOHCOOHH2C2O4试根据乙二酸的结构推测性质并设计实验证明?试根据乙二酸的结构推测性质并设计实验证明?乙二酸可能的性质:乙二酸可能的性质:1.1.乙二酸具有酸性;乙二酸具有酸性;2.2.乙二酸会发生酯化反应;乙二酸会发生酯化反应;3.3.乙二酸可能具有还原性乙二酸可能具有还原性;4.4.乙二酸可以使蓝墨水褪色;乙二酸可以使蓝墨水褪色;现在学习的是第5页,共20页性质实性质实验设计验设计乙二酸是否具有酸性?及酸性强弱
6、?乙二酸是否具有酸性?及酸性强弱?1 1、乙二酸酸性实验设计、乙二酸酸性实验设计设计:用洁净的玻棒蘸取少量乙二酸溶液点在设计:用洁净的玻棒蘸取少量乙二酸溶液点在pHpH试纸上试纸上,与标准比与标准比色卡对比。色卡对比。2 2、乙二酸酸性强弱实验设计、乙二酸酸性强弱实验设计补充设计:向盛有少量补充设计:向盛有少量NaNa2 2COCO3 3粉末的试管中加入适量乙二酸溶液,粉末的试管中加入适量乙二酸溶液,观察现象?观察现象?设计设计1 1:取适量乙二酸晶体,配制成:取适量乙二酸晶体,配制成0.050.05mol/Lmol/L的溶液,用的溶液,用pHpH试纸试纸测定溶液的酸性。再对所配溶液进行加热,
7、再用测定溶液的酸性。再对所配溶液进行加热,再用pHpH试纸测定,比试纸测定,比较前后的较前后的pHpH数值?数值?设计设计2 2:取适量乙二钠晶体,配制溶液,用:取适量乙二钠晶体,配制溶液,用pHpH试纸测定溶液的酸碱试纸测定溶液的酸碱性。性。现在学习的是第6页,共20页性质实性质实验设计验设计乙二酸能否发生酯化反应?乙二酸能否发生酯化反应?饱和饱和Na2CO3溶液溶液设计:设计:按上图连接好装置。在一试管中加入按上图连接好装置。在一试管中加入3mL乙醇,然后边摇动试乙醇,然后边摇动试管边慢慢加入管边慢慢加入2mL浓硫酸,冷却后缓慢加入浓硫酸,冷却后缓慢加入2mL乙二酸。用酒精灯乙二酸。用酒精
8、灯小心均匀地加热试管几分钟,产生的蒸汽经导管通到饱和小心均匀地加热试管几分钟,产生的蒸汽经导管通到饱和Na2CO3溶液的液面上,观察现象。溶液的液面上,观察现象。若在饱和若在饱和Na2CO3溶液的液面上出现无色,具有果香味的油状液体,溶液的液面上出现无色,具有果香味的油状液体,说明乙二酸发生了酯化反应。说明乙二酸发生了酯化反应。现在学习的是第7页,共20页性质实性质实验设计验设计乙二酸是否具有还原性?乙二酸是否具有还原性?设计:在一试管中加入少量乙二酸,往其中加入适量酸化的设计:在一试管中加入少量乙二酸,往其中加入适量酸化的KMnOKMnO4 4溶液,溶液,振荡,观察现象?振荡,观察现象?若紫
9、色褪去,则可证明乙二酸具有还原性。若紫色褪去,则可证明乙二酸具有还原性。乙二酸能否能使蓝墨水褪色?乙二酸能否能使蓝墨水褪色?性质实性质实验设计验设计若蓝色褪去,则可证明乙二酸具有此性质。若蓝色褪去,则可证明乙二酸具有此性质。设计:在一试管中放入一块溅有蓝墨水的布条,用适量的乙二酸溶液设计:在一试管中放入一块溅有蓝墨水的布条,用适量的乙二酸溶液浸泡,观察现象?浸泡,观察现象?现在学习的是第8页,共20页练习练习:请设计实验验证甲酸具有请设计实验验证甲酸具有“醛醛”、“酸酸”双重双重性质。性质。(1 1)甲酸的酸性:)甲酸的酸性:用干净的玻棒蘸取甲酸溶液,滴在用干净的玻棒蘸取甲酸溶液,滴在pHpH
10、试纸上试纸上,并与标准比色卡对照并与标准比色卡对照。(2 2)甲酸含有醛基:)甲酸含有醛基:在试管中配制在试管中配制Cu(OH)Cu(OH)2 2悬浊液,往其中滴入悬浊液,往其中滴入几滴甲酸溶液,用酒精灯加热至沸腾,观察现象?几滴甲酸溶液,用酒精灯加热至沸腾,观察现象?若若pHpH试纸呈现红色,说明甲酸具有酸性。试纸呈现红色,说明甲酸具有酸性。加热后若试管中出现砖红色沉淀,说明存在醛基。加热后若试管中出现砖红色沉淀,说明存在醛基。现在学习的是第9页,共20页实验设计题型的相关问题实验设计题型的相关问题-实验评价实验评价 不管是否指定评价要素或是否要求改进,对评价型化学试题,不管是否指定评价要素
11、或是否要求改进,对评价型化学试题,一般总是依据优化实验必须遵循一般总是依据优化实验必须遵循“科学性、可行性、简约性、科学性、可行性、简约性、安全性安全性”等原则,从以下几个角度作出评价:等原则,从以下几个角度作出评价:一、实验原理评价一、实验原理评价1 1、原理是否正确?、原理是否正确?2 2、反应物是否易得?、反应物是否易得?3 3、反应物的消耗量及产率?、反应物的消耗量及产率?4 4、条件是否易创造?、条件是否易创造?5 5、药品和反应条件是否安全?、药品和反应条件是否安全?二、实验操作评价二、实验操作评价1、步骤多少?、步骤多少?2、是、是否有尾气处理?否有尾气处理?3、看装置受看装置受
12、否造成倒吸、阻塞、实验过程中是否容易造成否造成倒吸、阻塞、实验过程中是否容易造成 气压过大等?气压过大等?现在学习的是第10页,共20页例:某氯碱厂利用废铁皮制取净水剂例:某氯碱厂利用废铁皮制取净水剂FeClFeCl3 3溶液,最合理的生溶液,最合理的生产途径是(产途径是()A.ClA.Cl2 2 FeCl FeCl3 3 FeCl FeCl3 3溶液溶液废铁废铁高温高温水水B.ClB.Cl2 2 HCl HCl 盐酸盐酸 FeClFeCl2 2溶液溶液 FeClFeCl3 3溶液溶液HH2 2点燃点燃水水废铁废铁ClCl2 2C.ClC.Cl2 2 HCl HCl 盐酸盐酸 FeClFeCl
13、2 2溶液溶液 FeClFeCl3 3溶液溶液HH2 2光照光照水水废铁废铁ClCl2 2D.ClD.Cl2 2 HCl HCl 盐酸盐酸HH2 2光照光照水水废铁废铁 高温高温FeFe2 2OO3 3FeClFeCl3 3溶液溶液B现在学习的是第11页,共20页例题:今用铝、稀硫酸和氢氧化钠溶液为原料,在实验室制备一定量的例题:今用铝、稀硫酸和氢氧化钠溶液为原料,在实验室制备一定量的氢氧化铝,可以分别采用如下的两种方法:氢氧化铝,可以分别采用如下的两种方法:2Al+6H+=2Al3+3H2;Al3+3OH-=Al(OH)3 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2;AlO2-+H+H
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- 实验设计 评价
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