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1、高三化学高三化学实验探究课第1页，本讲稿共18页教学目标教学目标知识与技能知识与技能引引导导学学生生掌掌握握物物质质性性质质验验证证实实验验方方案案、定定量量测测定定实实验方案设计的思想与方法。验方案设计的思想与方法。引引导导学学生生掌掌握握与与离离子子反反应应、水水解解反反应应相相关关的的基基础础知识。知识。培培养养学学生生“根根据据实实验验试试题题的的要要求求，设设计计或或评评价价简简单单实实验的能力验的能力”。培培养养学学生生“观观察察实实验验现现象象，分分析析实实验验结结果果和和处处理理实验数据的能力实验数据的能力”。第2页，本讲稿共18页问题问题Na2CO3溶液和溶液和CuSO4溶液
2、混合后，可能有哪些产物？溶液混合后，可能有哪些产物？假设一：假设一：Na2CO3溶液和溶液和CuSO4溶液混合后直接溶液混合后直接发生沉淀反应，生成发生沉淀反应，生成CuCO3沉淀。沉淀。假假设设二二：Na2CO3溶溶液液和和CuSO4溶溶液液混混合合后后发发生生双水解反应，生成双水解反应，生成Cu(OH)2沉淀。沉淀。假假设设三三：Na2CO3溶溶液液和和CuSO4溶溶液液混混合合后后既既发发生生沉沉淀淀反反应应，又又发发生生双双水水解解反反应应，生生成成CuCO3和和Cu(OH)2两种沉淀的混合物。两种沉淀的混合物。第3页，本讲稿共18页请同学们讨论如何设计实验方案来验证上述假设请同学们讨
3、论如何设计实验方案来验证上述假设哪个正确？哪个正确？提示提示 经查资料得知：经查资料得知：CuCO3和和Cu(OH)2均不带结晶水。均不带结晶水。方方案案一一：向向洗洗涤涤干干净净并并低低温温烘烘干干的的沉沉淀淀中中加加入入盐盐酸酸，证证明明生生成成物物中中含含CuCO3，另另取取沉沉淀淀加加热热灼灼烧烧，检检验验生生成成的的水水，证证明明生成物中含生成物中含Cu(OH)2。粘粘 有有 无无 水水CuSO4的棉球的棉球澄清Ca(OH)2第4页，本讲稿共18页方案二：将洗涤干净并低温烘干的沉淀直接加热方案二：将洗涤干净并低温烘干的沉淀直接加热灼烧，将生成的气体依次通过无水硫酸铜、澄清灼烧，将生成
4、的气体依次通过无水硫酸铜、澄清石灰水，检验生成的水或二氧化碳，证明生成物石灰水，检验生成的水或二氧化碳，证明生成物中含中含Cu(OH)2或或CuCO3或两者兼有。或两者兼有。装置装置B、C能否调换位置？能否调换位置？第5页，本讲稿共18页若两种成份兼有，如何设计实验探究沉淀的组成？若两种成份兼有，如何设计实验探究沉淀的组成？方案一：取一定质量沉淀与足量稀硫酸反应，测方案一：取一定质量沉淀与足量稀硫酸反应，测定反应产生的气体体积（简称为定反应产生的气体体积（简称为“量气法量气法”）。）。方案二：取一定质量沉淀充分加热，分别用浓硫方案二：取一定质量沉淀充分加热，分别用浓硫酸和碱石灰吸收生成的水蒸汽
5、和酸和碱石灰吸收生成的水蒸汽和CO2来计算沉淀的来计算沉淀的组成（简称为组成（简称为“气体质量分析法气体质量分析法”）。）。方方案案三三：取取一一定定质质量量沉沉淀淀充充分分加加热热灼灼烧烧，冷冷却却后后，称残留固体的质量（简称为称残留固体的质量（简称为“称量法称量法”）。）。第6页，本讲稿共18页1 1、若采用方案一，则测量二氧化碳气体体、若采用方案一，则测量二氧化碳气体体积可用哪些装置？积可用哪些装置？量气法量气法思考思考其中甲和乙哪个较好？为什么？其中甲和乙哪个较好？为什么？方案一：取一定质量沉淀与足量稀硫酸方案一：取一定质量沉淀与足量稀硫酸反应，测定反应产生的气体体积反应，测定反应产生
6、的气体体积第7页，本讲稿共18页例例：某某学学生生实实验验兴兴趣趣小小组组，根根据据方方案案一一拟拟用用下下图图装装置置完完成成该实验（本实验使用稀硫酸）。该实验（本实验使用稀硫酸）。ABC讨论讨论1、本实验广口瓶中盛放的是什么液体？为什么？、本实验广口瓶中盛放的是什么液体？为什么？2、本实验分液漏斗中改用稀盐酸好不好？为什、本实验分液漏斗中改用稀盐酸好不好？为什么？么？注意正确读数：在室温下读数注意正确读数：在室温下读数,要使量筒中液面和广口要使量筒中液面和广口瓶中的液面相持平，读数时要平视。瓶中的液面相持平，读数时要平视。第8页，本讲稿共18页第9页，本讲稿共18页可见该装置有两点不足之处
7、：可见该装置有两点不足之处：1、广口瓶和量筒之间事先无液体，后、广口瓶和量筒之间事先无液体，后来充满液体而产生误差。来充满液体而产生误差。2、加入的酸本身有体积，会造成烧、加入的酸本身有体积，会造成烧瓶中的气体排出更多而产生误差。瓶中的气体排出更多而产生误差。用量筒中液体体积用量筒中液体体积V1减去流入烧瓶中的液减去流入烧瓶中的液体体积体体积V2，用它代表，用它代表CO2的体积的体积ABC第10页，本讲稿共18页流下的液体占一定的体积，但该体积与排入分流下的液体占一定的体积，但该体积与排入分液漏斗中空气的体积相等，故该装置能消除上液漏斗中空气的体积相等，故该装置能消除上述误差。述误差。第11页
8、，本讲稿共18页若采用方案二，请判断下列装置图有什么若采用方案二，请判断下列装置图有什么不足之处？为什么？不足之处？为什么？思考思考气体质量气体质量分析法分析法如何改进？如何改进？方案二：取一定质量沉淀充分加热，分别用方案二：取一定质量沉淀充分加热，分别用浓硫酸和碱石灰吸收生成的水蒸汽和浓硫酸和碱石灰吸收生成的水蒸汽和CO2来来计算沉淀的组成计算沉淀的组成 第12页，本讲稿共18页改进后的装置如下（仅供参考）改进后的装置如下（仅供参考）第13页，本讲稿共18页思考思考若采用方案三，请写出完整的实验步骤。若采用方案三，请写出完整的实验步骤。称量法称量法 方案三中需用哪些仪器？加热灼烧固体方案三中
9、需用哪些仪器？加热灼烧固体应用什么仪器？方案三中称量次数至少应用什么仪器？方案三中称量次数至少几次？几次？托盘天平、坩埚、坩埚钳、三脚架、泥三角、托盘天平、坩埚、坩埚钳、三脚架、泥三角、玻璃棒、干燥器、酒精灯玻璃棒、干燥器、酒精灯方案三：取一定质量沉淀充分加热灼烧，冷却方案三：取一定质量沉淀充分加热灼烧，冷却后，称残留固体的质量后，称残留固体的质量。第14页，本讲稿共18页 谢谢 谢！谢！再再 见见第15页，本讲稿共18页碱碱 式式 碳碳 酸酸 镁镁 有有 多多 种种 不不 同同 的的 组组 成成，如如Mg2(OH)2CO3、Mg4(OH)2(CO3)3、Mg5(OH)2(CO3)4等等，请请
10、你你设设计计一一个个测测定定碱碱式式碳碳酸酸镁镁组组成成的的实实验验方方案案，包包括括：（1）测测定定原原理（理（2）测定实验的装置图（）测定实验的装置图（3）简要的操作步骤。）简要的操作步骤。可选用的仪器、试剂和用品如下：可选用的仪器、试剂和用品如下：主主要要仪仪器器：天天平平（附附砝砝码码）、大大试试管管、酒酒精精灯灯、洗洗气气瓶瓶、球球形形干燥管、角匙（固定及连接仪器自选）干燥管、角匙（固定及连接仪器自选）试剂：碱式碳酸镁（粉状）、浓硫酸、石灰水、无水氯化试剂：碱式碳酸镁（粉状）、浓硫酸、石灰水、无水氯化钙、碱石灰钙、碱石灰 课后思考课后思考第16页，本讲稿共18页【参考答案】（1）通过
11、测定）通过测定MgO、CO2、H2O的物质的物质的量之比来确定碱式碳酸镁的组成。的量之比来确定碱式碳酸镁的组成。（2）装置图如下：）装置图如下：第17页，本讲稿共18页（3）操作步骤：）操作步骤：将装置连接好后，检查装置的气密性将装置连接好后，检查装置的气密性称取一定量（称取一定量（W1）样品放于大试管底）样品放于大试管底部，部，称量洗气瓶和干燥管称量洗气瓶和干燥管C的质量的质量加热至样品完全分解加热至样品完全分解实验结束后称量洗气瓶和干燥管的增重实验结束后称量洗气瓶和干燥管的增重（设为（设为W2、W3)计算：计算：MgO、CO2、H2O的物质的量之的物质的量之比为比为(W1W2W3)/40 :W3/44 :W2/18 然后确定组成然后确定组成。第18页，本讲稿共18页