定量测定实验方案的设计教案.docVIP

《定量测定实验方案的设计》教案 [教学目的]（1）掌握解答定量测定实验题的常见思路 （2）掌握化学实验方案设计原则在定量测定实验设计中的具体应用 [教学重点]解答定量测定实验时分析获得实验数据的途径 [教学难点]解答定量测定实验时减小实验数据偶然误差的办法 [教学过程] （引言）对定量测定实验方案设计的考查是近年来高考化学科考查的热点内容。首先我们来了解高考《考试大纲》对化学实验方案设计的要求： （1）知识目标：掌握化学实验的记录方法和运用化学知识设计一些基本实验； （2）能力要求：根据实验试题的要求，设计简单实验方案的能力。 今天我们就来探讨如何正确地设计定量测定的实验方案。 [问题]我们在高中阶段接触过哪些定量测定的实验？ （1）硫酸铜晶体结晶水含量的测定；（2）中和热的测定。 [讲述]在以往的教学中我们曾多次归纳过解答化学实验题的常见思路有三个环节： [板书]一、解答化学实验题的常见思路： ①看清实验目的 ②分析实验原理 ③推敲实验细节 [讲述]对定量测定实验而言，分析实验原理实质上就是如何获得需要的实验数据；推敲实验细节实质上就是如何减小偶然误差，获得准确的实验数据。因此解答定量测定实验题的常见思路就可以归纳如下： [板书]二、解答定量测定实验题的常见思路： ①看清实验目的 ②分析获得实验数据的途径 ③减小实验数据的偶然误差 为了保证在设计实验方案时尽可能地科学合理，我们在进行实验方案设计时必须遵循如下四个原则： [板书]三、设计化学实验方案应遵循的原则： ①科学性原则 ②安全性原则 ③可行性原则 ④简约性原则 在具体设计定量测定实验方案时如何运用上 述解题思路和基本原则呢？下面我们先看例题。 [例题]已知某纯碱试样中含有NaCl杂质， 为测定试样中纯碱的质量分数，可用右图中的 装置进行实验。主要实验步骤如下： ①按图组装仪器，并检验装置的气密性 ②将a g试样放入锥形瓶中，加适量蒸馏水溶解，得到试样溶液 ③称量盛有碱石灰的U型管的质量，得到b g ④从分液漏斗滴入6mol·L-1的硫酸，直到不再产生气体为止 ⑤从导管A处缓缓鼓入一定量的空气 ⑥再次称量盛有碱石灰的U型管的质量，得到c g ⑦重复步骤⑤和⑥的操作，直到U型管的质量基本不变，为d g 请填空和回答问题： （1）装置中干燥管B的作用是 防止空气中的CO2和水气进入U型管中 。 （2）如果将分液漏斗中的硫酸换成浓度相同的盐酸，测试的结果会 偏高 。 （3）步骤⑤的目的是 把反应产生的CO2全部导入U型管中 。 （4）步骤⑦的目的是 判断反应产生的CO2是否全部排出，并被U型管中的碱石灰吸收 。 （5）还可以用其它实验方法测定试样中纯碱的质量分数，请简述一种不同的实验方法。 [处理方式]（1）先让学生看实验目的；（2）根据图示装置分析获得实验数据的途径；（3）推敲减小实验数据偶然误差的办法（为什么要用盛有浓硫酸的洗气瓶？为什么要用盛有碱石灰的干燥管？为什么要用装有NaOH溶液的洗气瓶？没有上述装置分别会对实验结果产生什么影响？）；（4）要求学生独立描述实验步骤；（5）要求学生分析其它获得纯碱质量分数的方法（沉淀法——得到BaCO3或AgCl沉淀；滴定法——用稀盐酸滴定Na2CO3溶液；电解法——电解混合溶液，测量产生的氯气体积） [评价]引导学生根据实验方案设计的四个原则对上述实验方案进行评价。 [练习]欲用托盘天平、过滤装置、蒸发装置、氢氧化钠溶液等用品来测定未知浓度的MgCl2溶液中溶质的质量分数。甲、乙、丙三组学生各自设计了一套实验方案，试根据表中的三套方案，回答以下问题： 组别 实 验 步 骤 甲 ①取MgCl2溶液m1 g，加热溶液蒸发到全部成为晶体为止 ②称取最后得到的固体m2 g 乙 ①取MgCl2溶液m1 g ②将NaOH溶液慢慢加到MgCl2溶液中至刚好不再产生沉淀为止，称得用去的NaOH溶液的质量m2 g ③过滤，称取溶液的质量为m3 g 丙 ①取MgCl2溶液m1 g ②加入NaOH溶液，估计NaOH溶液已完全过量 ③过滤后将沉淀洗涤、烘干并灼烧，称得沉淀质量为m2 g ④将沉淀再加热烘干灼烧，冷却后称得质量为m3 g，且m2- m3 ?0.1g （1）上述三组方案中， 甲 组方案是错误的，错误的原因是 加热时MgCl2将发生水解，蒸干后得到的固体不会是纯净的MgCl2固体； 乙 组方案不够准确，其计算结果比溶液中实际溶质的质量分数 偏高（填偏高或偏低），出现这种情况主要是实验方案中的第 ③ 步，因为滤液中的溶质沾附在滤纸和沉淀上。 （2）如果试剂和仪器可以任选，请你对题中的甲、乙两种实验方案进行改进，或者提出其它合理的实验方案。 甲