化学实验方案设计的基本要求（备课资料）

（A37）2011-2012高中化学大纲版、第三册、、第6章、第4节、化学实验方案设计的基本要求（备课资料） ●备课资料 一、化学实验设计的类型、方法以及其他 1.化学实验设计的类型 根据不同的标准，可以将中学化学教学中的实验设计划分成不同的类型。 (1)根据实验在化学教学认识过程中的作用来划分。 ①启发性(或探索性)实验设计。由于这类实验是在课堂教学中配合其他化学知识的教授进行的，采取的又多是边讲边做实验或演示实验的形式，因此，在设计这类实验时，要注意效果明显、易操作、时间短、安全可靠。 ②验证性实验设计。由于这类实验的目的主要是验证化学假说和理论，又多采取学生实验课或边讲边做实验的形式，因此，在设计这类实验时，除了上述要求外，还要注意说服力要强。 ③运用性实验设计。这类实验的目的是综合运用所学的化学知识和技能，解决一些化学实验习题或实验问题。因此，在引导学生进行实验设计时，要注意灵活性和综合性，尽可能设计多种方案，并加以比较，进而进行优选。从课内、课外的角度来分，运用性实验设计又包括课内的实验习题设计和课外的生产、生活小实验设计。 (2)根据化学实验的工具来划分。 ①化学实验仪器、装置和药品的改进或替代。 ②化学实验方法的改进。这主要是由于中学化学课本中的一些实验因装置过于繁杂、操作不太简便、方法不太合适、可见度较低而影响化学教学效果，因此需要改进方案，重新设计。另一方面，由于中学受到种种条件的限制，常会发生缺少某些仪器、药品的情况，因而需要自制一些仪器和代用品，或采用微型实验，所以也需要对实验重新进行设计。 (3)根据化学实验内容来划分。 ①物质的组成、结构和性质实验设计。 ②物质的制备实验设计。 ③物质的分离、提纯、鉴别实验设计。 2.化学实验设计的内容 一个相对完整的化学实验方案一般包括下述内容： (1)实验目的。 (2)实验原理。 (3)实验用品(药品、仪器、装置、设备)及规格。 (4)实验装置图、实验步骤和操作方法。 (5)注意事项。 (6)实验现象及结论记录表。 3.探寻最佳化学实验条件的方法 对化学实验条件进行控制的目的，就是要探寻最佳化学实验条件。所谓最佳化学实验条件，是指那些能产生最佳化学实验效果的实验条件。它具有相对性，实验目的不同，实验环境不同，最佳实验条件也不尽相同。那么，如何探寻最佳化学实验条件呢？一般来说，主要有以下四种方法。 全面比较法、优选法、简单比较法以及综合比较法。 4.实验装置的连接顺序 (1)一般原则：①气体发生装置→除杂→干燥→主要实验→尾气的处理等程序。考虑干燥与除杂的顺序时，若采用溶液除杂，则先净化后干燥；若采用加热除杂，则干燥在前，若用固体吸收剂常温除杂，则据题意而定。尾气处理：有毒气体常采用溶液(或固体)吸收或将之点燃，无毒气体直接排空。若制备的物质极易水解(如SnCl4，AlCl3等)，则需在尾部加装干燥管，以防空气中的水蒸气进入造成水解。②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。③气体发生：一般按：装置选择与连接→气密性检验→装固体药品→加液体药品→开始实验(按程序)→拆卸仪器→其他处理等。④加热操作：主体实验加热前一般应先通原料气赶走空气后再点燃酒精灯，其目的：一是防止爆炸，如H2还原CuO，CO还原Fe2O3；二是保证产品纯度，如制Mg3N2、CuCl2等。熄灭酒精灯时，一般是“先点后灭”的原则。 (2)思维过程：原理→反应物→仪器装置→现象→结论→作用意义→联想。如：①实验是根据什么性质和原理？实验目的是什么？②所用反应物：名称、状态、代替物(据实验目的和相关的化学反应原理， ... ...