化學實驗方案的設計：

1．概念：化學實驗方案的設計是在實施化學實驗之前．根據(jù)化學實驗的目的和要求，運用相關(guān)的化學知識和技能，對實驗的儀器、裝置和方法所進行的一種規(guī)劃。
2．實驗方案設計的基本要求
(1)科學性：實驗原理、實驗操作程序和方法必須科學合理。
(2)安全性：盡量避免使用有毒藥品和進行有一定危險性的實驗操作，保護人身安全，保護儀器。
(3)可行性：實驗所選用的藥品、儀器、設備和方法等在中學現(xiàn)有條件下能滿足要求。
(4)簡約性：方案簡單易行，盡可能采用簡單的實驗裝置，較少的實驗步驟和藥品。還應遵循完成實驗所用時間較短，副反應少，效果好等基本要求。
(5)經(jīng)濟性：綜合考慮原料的用量和價格。
3．化學實驗設計的基本內(nèi)容一個相對完整的化學實驗方案一般包括下述內(nèi)容：
(1)實驗名稱；
(2)實驗目的；
(3)實驗原理；
(4)實驗用品(藥品、儀器、裝置、設備)及規(guī)格；
(5)實驗裝置圖、實驗步驟和操作方法；
(6)實驗注意事項；
(7)實驗現(xiàn)象的記錄及結(jié)果處理；
(8)問題與討論。
4．化學實驗方案設計的基本思路

(1)明確目的、原理首先必須認真審題，明確實驗的目的，弄清題目有哪些新的信息，結(jié)合已學過的知識，通過類比、遷移、分析，從而明確實驗原理。
(2)選擇儀器、藥品根據(jù)實驗的目的和原理，以及反應物和生成物的性質(zhì)、反應條件(如反應物和生成物的狀態(tài)、能否腐蝕儀器、反應是否需要加熱及溫度是否需要控制在一定的范圍內(nèi)等)，合理選擇化學儀器和藥品。
(3)設汁裝置、步驟根據(jù)實驗目的和原理，以及所選用的儀器和藥品，設計出合理的實驗裝置和實驗操作步驟。學生應具備識別和繪制典型的實驗儀器裝置圖的能力，實驗步驟應既完整又簡明。
(4)記錄現(xiàn)象、數(shù)據(jù)根據(jù)觀察，全面而準確地記錄實驗過程中的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)。
(5)分析得出結(jié)論根據(jù)實驗觀察到的現(xiàn)象和記錄的數(shù)據(jù)，通過分析、計算、圖表、推理等，得出正確的結(jié)論。

化學實驗方案設計的分類：

1．物質(zhì)性質(zhì)實驗方案的設計研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法：觀察法、實驗法、分類法、比較法等。研究物質(zhì)性質(zhì)的基本程序：觀察外觀性質(zhì)一預測物質(zhì)性質(zhì)一實驗和觀察一解釋及結(jié)論。圖示如下：

在進行性質(zhì)實驗方案的設計時，要充分了解物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、用途與制法之間的相互關(guān)系，要根據(jù)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)特點，設計化學實驗方案來探究或驗證物質(zhì)所具有的一些性質(zhì)：
2．物質(zhì)制備實驗方案的設計

制備實驗方案的設計，應遵循以下原則
(1)條件合適，操作簡便；
(2)原理正確，步驟簡單；
(3)原料豐富，價格低廉；
(4)產(chǎn)物純凈，污染物少。制備實驗方案的設計，主要涉及原料、基本化學反應原理，實驗程序和儀器、設備。核心是原料，由原料可確定反應原理，推導出實驗步驟及所用儀器。
3．物質(zhì)檢驗實驗方案的設計

通過特定的反應現(xiàn)象，推斷被檢驗物質(zhì)是否存在。在對物質(zhì)進行檢驗或鑒別時，一般的原則是：
①給出n 種物質(zhì)進行鑒別，一般只需檢驗n一1種即可；
②物理和化學方法可并用，一般先用物理方法(如物質(zhì)的顏色、氣味、水溶性等)，再用化學方法；
③設計的實驗步驟越簡單越好，實驗現(xiàn)象越明顯越好；
④有干擾離子存在時，應先排除干擾，以免得出錯誤的結(jié)論；
⑤進行檢驗的一般步驟為：觀察外表一一加熱固體(確定是否有結(jié)晶水)??配成溶液??觀察外觀一一加入試劑??觀察現(xiàn)象??得出結(jié)論。

化學實驗方案的評價：

對幾個實驗方案的正確與錯誤、嚴密與不嚴密、準確與不準確作出判斷，要考慮是否合理、有無干擾現(xiàn)象、經(jīng)濟上是否合算和對環(huán)境有無污染等。
1．從可行性方面對實驗方案作出評價科學性和可行性是設計實驗方案的兩條重要原則，在對實驗方案進行評價時，要分析實驗方案是否科學可行，實驗方案是否遵循化學理論和實驗方法的要求，在實際操作時能否做到可控易行。評價時，可從以下4個方面分析：
(1)實驗原理是否正確、可行；
(2)實驗操作是否安全、合理；
(3)實驗步驟是否簡單、方便；
(4)實驗現(xiàn)象是否明顯。
2．從“綠色化學”視角對實驗方案作出評價 “綠色化學”要求設計安全的、對環(huán)境友好的合成線路，降低化學工業(yè)生產(chǎn)過程對人類健康和環(huán)境的危害，減少廢棄物的產(chǎn)生和排放。據(jù)此，對化學實驗過程或方案從以下4個方面進行綜合評價：
(1)反應原料是否易得、安全、無毒；
(2)反應速率是否適巾；
(3)原料利用率以及合成物質(zhì)的產(chǎn)率是否較高；
(4)合成過程中是否造成環(huán)境污染。
3．從安全性方面對實驗方案作出評價從安全角度�？紤]的主要因素如下：
(1)凈化、吸收氣體及熄滅酒精燈時要防止液體倒吸；
(2)使用某些易燃易爆品進行實驗時要防爆炸(如 H2還原CuO應先通H2可燃性氣體點燃前先驗純等)；
(3)防氧化(如H2還原CuO后要“先滅燈再停氫”，白磷切割宜在水中進行等)；
(4)防吸水(如實驗取用、制取易吸水、潮解、水解的物質(zhì)時宜采取必要措施，以保證達到實驗目的)；
(5)冷凝回流（有些反應中，為減少易揮發(fā)液體反應物的損耗和充分利用原料，需在反應裝置上加裝冷凝回流裝置，如長玻璃管、豎裝的干燥管及冷凝管等)；
(6)易揮發(fā)液體產(chǎn)物(導出時可為蒸氣)的及時冷卻；
(7)儀器拆卸的科學性與安全性(可從防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏等角度考慮)；
(8)其他(如實驗操作順序、試劑加入順序等)。

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