(1)明确目的原理:首先必须认真审题,明确实验的目的要求,弄清题目有哪些新的信息,综合已学过的知识,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,能否腐蚀仪器和橡胶、反应是否加热及温度是否控制在一定的范围等,从而选择合理的化学仪器和药品。
(3)设计装置步骤:根据上述实验目的和原理,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,实验步骤应完整而又简明。
(4)记录数据和现象:根据观察,全面而准确地记录实验过程中的数据和现象。
(5)分析得出结论:根据实验观察的现象和记录的数据,通过分析、计算、图表、推理等处理,得出正确的结论。
(6)设计实验时还要考虑以下因素:
①净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防液体倒吸;②进行某些易燃易爆实验时要防爆炸(如H2还原CuO应先通H2,气体点燃前先验纯等);③防氧化(如H2还原CuO后要"先灭灯再停氢"等);④防吸水(如制取易吸水、易潮解、易水解物质应采取必要措施,以保证达到实验目的);⑤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);⑥易挥发液体产物(导出时可为蒸气)的及时冷却;⑦仪器拆卸的科学性与安全性(也从防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏等角度考虑);⑧其他(如实验操作顺序、试剂加入顺序、实验方法使用顺序等)。
专题二 实验方案的设计方法和原则
化学实验设计应当遵循"科学性""可行性""安全性""节约性"等基本原则。
1.科学性
(1)当制备具有还原性的物质时,不能用强氧化性酸,如:
①制氢气不能用HNO3、浓硫酸,宜用稀硫酸。另外,宜用粗锌(利用原电池原理加快反应速率),不宜用纯锌(反应速率慢)。
②同理,制H2S、HBr、HI等气体时,皆不宜用浓硫酸。前者宜用稀盐酸,后