实验设计应该考虑到哪些因素呢?一般解题思路与方法如何?
时间:2020-03-07 13:12 来源:未知 作者:汪军 点击:次 所属专题: 实验设计
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应考虑如下因素:
(1)药品和装置是部分或刚好给出还是有剩余。若药品和装置只部分给出,则应需要作做必要的补充,若有剩余,则应进行筛选和淘汰。
(2)题目条件有无特殊要求。如采用最简单或最合理的实验步骤,这些要求对我们考虑反应原理,选择药品和装置,确定操作步骤都作了限定,必须高度重视。
(3)实验过程中的隐蔽性操作。如某些必要的干燥、除杂、冷凝等,这些都是实验中必不可少的,但容易被忽略。
(4)药品的规格。有些题目要求指出药品的名称,这类问题学生最难答准确,如有些药品的准确描述为:硫酸铜粉末、澄清石灰水、酸性高锰酸钾溶液、浓硫酸、饱和NaHCO3、NaOH溶液等。此外也应注意某些仪器的规格。
(5)会画简单的实验装置图。
(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,气体点燃先验纯等);
③防氧化(如H2还原CuO后要“先灭灯再停氢”,白磷切割宜在水中等);
④防吸水(如实验、取用、制取易吸水、潮解、水解的物质宜采取必要措施,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(导出时可为蒸汽)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)。
思考问题的顺序
①围绕主要问题思考。如:选择适当的实验路线、方法;所用药品、仪器简单易得;实验过程快速、安全;实验现象明显。
②思考有关物质的制备、净化、吸收和存放等问题。例如:制取在空气中易水解的物质(如Al2S3、AlCl3、Mg3N2等)及易受潮的物质时,往往在装置末端连接一个干燥管,以防止空气中的水蒸气进入。
③思考实验的种类及如何合理地组装仪器,并将实验与课本实验比较、联系。例如涉及气体的制取和处理,对这类实验的操作程序及装置的连接顺序大体可概括为:发生→除杂质→ 干燥→主体实验→尾气处理。
(2)仪器连接的顺序
①所用仪器是否恰当,所给仪器是全用还是选用。
②仪器是否齐全。例如:制有毒气体及涉及有毒气体的实验是否有尾气的吸收装置。
③安装顺序是否合理。例如:是否遵循“自下而上,从左到右”;气体净化装置中不应先经干燥,后又经过水溶液洗气。
④仪器间连接顺序是否正确。例如:洗气时“进气管长,出气管短”;干燥管除杂质时“大进小出”等。
(3)实验操作的顺序
①连接仪器。按“气体发生→除杂质→干燥→主体实验→尾气处理”顺序连接好实验仪器。
②检查气密性。在整套仪器连接完毕后,应先检查装置的气密性,然后装入药品。检查气密性的方法要依装置而定。
③装药品进行实验操作。
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