初三化学实验装置设计习题课.doc

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初三化学实验装置设计习题课

教学目标

知识技能：

掌握实验室制取和净化气体的基本方法，能正确操作制气；

初步学会根据题目的要求选择仪器、药品、设计实验方案。

   能力培养：

提高学生的实验能力和思维能力，优化思维品质。

   科学思想：

通过仪器的选择及连接顺序，培养严谨求实的科学态度，感受科学的内在美。

   科学品质：

通过提问创设情景以及动手操作实验激发学习兴趣。

   科学方法：

由浅入深，科学抽象。

重点难点 根据题目的要求选择仪器、药品，设计实验方案；

层层深入提高学生的实验能力和思维能力。

 教学过程设计

    教 师 活 动                 

   学 生 活 动         

 设 计 意 图

【引言】化学是一门实验科学。

实验能力的高低是同学们化学学习水平的一个标志。

本节课我们要在以前复习基本仪器、基本操作的基础上，通过实验设计的习题讨论使综合实验的能力有所提高。

   倾听，思考。

   了解本节课的学习目标。

【复习提问】这是一个装有稀硫酸和锌粒的启普发生器，请一名同学到前面来操作制氢气并叙述该仪器的工作原理和适用范围。

【讲解】这个仪器的巧妙之处是：

装有固体的部位就是气体发生的地方，气体在这里导出，液体在这个部位可进可退。

150多年前荷兰化学家启普发明了这种仪器至今为我们后人所称道。

例题1 请每一名同学用下列几种仪器，设计出一个简易的能随开、随用、随关、随停的氢气发生装置。

（教师巡视）

   学生操作并讲述：

工作原理：

打开活塞，容器内压强减小，硫酸从球形漏斗流入仪器的中间部分与锌粒接触，放出氢气；关闭活塞，容器压强增大，使硫酸与锌粒脱离接触，停止制气。

适用范围：

块状固体十液体气体

例如：

制H2、C02、H2S。

思考并动手操作。

   掌握启普发生器的使用、工作原理和适用范围。

   启迪思维，激兴趣

巩固启普发生器的工作原理，通过仪器的选择、连

接顺序及组装培养思维能力和动手操作能力。

【设问1】请一位同学用画有仪器的胶片组装这套仪器。

【设问2】为什么这套装置不能使用仪器c、f、g？

【指出】现在同学们就用自己思考和创造的装置装药制气。

   回答设问1：

一名学生在  

投影仪前组合胶片。

[投影]

回答设问2：

该套装置与启普发生器的工作原理相同，虽然c、g能够制气，但不符合题目随开、随用、随关、随停的要求；f是一个敞口容器不能制气。

操作制气：

干燥管中加入粗锌粒，烧杯中加入稀硫酸进行制气和停止制气的操作。

反馈思维产品，并对思维产品进行评价。

把实践上升到理论认识，培养思维的深刻性。

复习基本技能，感受成功的愉悦，激发起更大的学习兴趣。

【复习】氢气还原氧化铜的实验。

【软件演示】（实验装置图）

例题2 某氧化铜混入了一种不与氢气发生反应的杂质，称取该混合物质量为mg，试通过测定生成水的质量，求出混合物中氧化铜的质量分数。

【设问3】如何改进还原氧化铜的实验装置？

【设问4】用测出的数据进行计算。

观察和思考。

（观察实验所用仪器和这套装置的特点）

思考、讨论。

回答设问3：

将还原氧化铜的试管改为硬质玻璃管，一端连接制氢气装置，另一端连接装有碱石灰的干燥管，通过测反应前、后干燥管的质量而达到目的。

巩固已学知识。

通过定性实验改为定量实验，培养学生思维的变通性。

【板书】设反应前干燥管和固体的质量为m1g

反应后干燥管和固体的质量为m2g

【软件演示】改进后的实验装置图：

回答设问4：

一位同学到前面板演计算

CuO+H2=Cu+H2O

80         18

x        （m2—m1）g

解得：

x=

                  100%

通过讨论培养学生思维的严谨性。

复习实验的定量读者计算，提高学生的解题能力。

【设问5】用上述装置能否准确完成题目要求的实验?

【设问6】如果使用了较浓的盐酸仍用上述装置完成例题2，对实验结果有无影响?

怎样改进实验装置?

【设问7】如果实验结束后检验出生成的铜中有氧化亚铜，又会对实验结果有何影响?

【过渡】前面的例题是从制气开始，然后到净化和产物的吸收；又从定性分析到定量计算和误差分析。

【设问8】综合性气体制备实验的设计应从哪些方面考虑?

讨论并回答设问5：

不能，应在进入硬质玻璃管前进行干燥，除去水蒸气。

讨论、回答设问6：

造成实验误差偏大。

方案1：

在制氢气的装置后加入盛水的洗气瓶，除去氯化氢气体。

方案2：

在制氢气的装置后去掉除水的洗气瓶，改用装有碱石灰的干燥管，既能除去氯化氢又能除去水蒸气。

思考、回答设问7：

使实验误差偏低。

归纳并回答设问8：

首先选择主要反应装置。

如从制气开始而后净化、除杂、集气及尾气处理等。

通过设问2和设问3的讨论复习误差分析，提高学生考虑问题的全面性，使学生实验的综合能力有所提高，思维品质得到优化。

培养学生的总结、归纳能力，并通过归纳，使实验设计知识系统化。

【软件演示】

   例题3 草酸晶体与浓硫酸共热可制得一氧化碳气体，其化学方程式如下：

现利用该反应制取一氧化碳并要求：

（a）验证CO的还原性及氧化产物；

（b）剩余CO不能排入大气。

【9】试从下图选用几种装重复使用，连接成一套实验用的装置及连接顺序是什么？

【10】用简洁的文字说明置如何达到上述要求。

（学生做题，教师在下面巡视，5min后组织学生讨论，教师点拨矫正）

   倾听、思考。

回答设问9：

思考后由学生操作计算机鼠标选择仪器：

A、C、E、F、H。

连接顺序：

A—E—F—C—F—H，组装成一套完整的装置。

讨论并回答设问10：

制气装置：

因为该实验是固—液反应制气应选择A，排除B。

净化装置：

依据题目的要求要在验证CO的还原性前除去CO2，并验证CO2已被除净，所以除CO2用E装置：

验证CO2是否除净用F装置，现象是气体通过时不变浑浊。

D装置入气管太短，不能除去CO2，故舍去

验证CO的还原性：

这一反应是气—固反应，故选择C装置，现象是CO使C中黑色的氧化铜变成红色（生成铜）。

验证CO的氧化产物：

CO的氧化产物是CO2，检验CO2用F装置，现象是澄清的石灰    

水变浑浊。

尾气处理：

验证CO的还原性的反应是气—固反应，气体过量。

CO是可燃性的有毒气体不能直接排入大气，所以应

考查学生接爱信息和灵活运用知识的能力。

通过回答问题和教师的矫正，培养学生分析问题和解决问题的能力，加深对实验综合知识的理解，从而达到巩固的目的。

加强环境保护意识，巩固可燃性气体的尾气处理方法。

【软件演示】正确的装置图及实验现象（见下图）

【设问11】请同学们将各个部分的仪器的名称按照从下往上、从左到右的顺序进行叙述（重复的可以省略）

【小结】实验设计是素质教育的要求也是高三学习的难点，解这类题也是有章可循的。

该排除G装置，选择H装置方法是点燃气体；现象是蓝色火焰。

回答设问11：

铁架台，酒精灯，铁圈，石棉网，圆底烧瓶，铁夹，双孔塞，分液漏斗，导气管，U形管，洗气瓶，硬质玻璃管等。

记笔记。

深入浅出、复习和巩固基础知识。

将知识条理化、系统化，力求掌握这类知识。

【随堂检测】水蒸气通过灼热的煤所产生的混合气，其主要成分是CO、H2、CO2和水蒸气。

请用下列装置设计一个实验，以确认混合气中含有CO和H2。

巩固知识，及时反馈。

（1）连接上述装置的正确顺序是：

（填各接口的代码字母）

混合气→（ ） （ ）接 （ ） （ ）接 （ ） （ ）接 （ ） （ ）接 （ ）  （ ）。

（2）确认混合气中含有H2的实验现象是：

                         ；其理由是                                                                         

附：

随堂检测答案

（1）（F）（E）接（D）（C）接（A）（B）[或（B）（A）]接（J）（I）接（H）（G）

（2）黑色氧化铜变红，无水硫酸铜变蓝；因为H2通过灼热的CuO后生成Cu和水蒸气，

水蒸气使无水硫酸铜变蓝。

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