高中化学选修六电子课本

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1、化学实验方案的设计

概念

化学实验方案的设计是在实施化学实验之前，根据化学实验的目的和要求，运用相关的化学知识和技能，对实验的仪器、装置和方法所进行的一种规划。

实验方案设计的基本要求

①科学性：实验原理、实验操作程序和方法必须科学合理。

②安全性：尽量避免使用有毒药品和进行有一定危险性的实验操作，保护人身安全，保护仪器；

③可行性：试验所选用的药品、仪器、设备和方法等在中学现有条件下能满足；

④简约型：方案简单易行，尽可能采取简单的实验装置，较少的实验步骤和药品。还应遵循完成实验所用时间较短，副反应少，效果好等基本要求；

⑤经济性：综合考虑原料的用量和价格。

化学实验设计的基本内容

一个相对完整的的化学实验方案一般包括下述内容：

①实验名称；

②实验目的；

③实验原理；

④实验用品（药品、仪器、装置、设备）及规格；

⑤实验装置图、实验步骤和操作方法；

⑥实验注意事项；

⑦实验现象的记录及结果的处理；

⑧问题与讨论。

化学实验方案设计的基本思路

①明确目的、原理

首先必须认真审题，明确实验的目的，弄清楚题目有哪些新的信息，结合已学过的知识，通过类比、迁移、分析，从而明确实验原理。

②选择仪器、药品

根据实验的目的和原理，以及反应物和的生成物的性质、反应条件（如反应物和生成物的状态、能否腐蚀仪器、反应是否需要加热及温度是否需要控制在一定的范围内等），合理选择化学仪器和药品。

③设计装置、步骤

根据实验目的和原理，以及所选用的仪器和药品，设计出合理的实验装置和实验操作步骤。学生应具备识别和绘制典型的实验仪器装置图的能力，实验步骤应既完整又简明；

④记录现象、数据

根据观察，全面而准确地记录实验过程中的现象和数据；

⑤分析得出结论

根据实验观察到的现象和记录的数据，通过分析、计算、图表、推理等，得出正确的结论。

2、化学实验方案的评价

对几个实验方案的正确与错误、严密与不严密、准确与不准确作出判断，要考虑是否合理、有无干扰现象、经济上是否合算和对环境是否有污染等。

从可行性方面对实验方案作出评价

科学性和可行性是设计实验方案的两条重要原则，在对实验方案进行评价时，要分析实验方案是否科学可行，实验方案是否遵循化学理论和实验方法的要求，在实际操作时能否做到可控易行。

❶实验原理是否正确、可行；

❷实验操作是否安全、合理；

❸实验步骤是否简单、方便；

❹实验现象是否明显。

从“绿色化学”视角对实验方案作出评价

“绿色化学”要求设计安全、对环境友好的合成路线，降低化学工业生产过程对人类健康和环境的危害，减少废弃物的产生和排放。据此，对化学实验过程或方案从以下四个方面进行综合评价：

❶反应原料是否易得、安全、无毒；

❷反应速率是否适中；

❸原料利用率以及合成物质的产率是否较高；

❹合成过程中是否造成环境污染。

从安全性方面对实验方案作出评价

从安全角度常考虑的主要因素如下：

❶净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防止液体倒吸；

❷使用某些易燃易爆品进行试验要防止爆炸（如还原应先通，可燃性气体点燃前先验纯）；

❸防氧化（如还原后要“先灭灯再停氢”）；

❹防吸水（如实验取用、制取易吸水、潮解、水解的物质时宜采取必要的措施，以保证达到实验目的）；

❺冷凝回流（有些反应中，为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料，需在反应装置上加装冷凝回流装置，如长玻璃管、竖装的干燥管及冷凝管等）；

❻易挥发液体产物（导出时可为蒸气）的及时冷却；

❼仪器拆卸的科学性与安全性（可从防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏等角度考虑）；

❽其他（如实验操作顺序、试剂加入顺序等）。