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发布时间：03-17
科目：高中化学教学视频
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课文： 实验方案的设计与评价
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25高三化学一轮单元式学习——实验探究专题《实验方案的设计与评价》优质课教学视频
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在 2021 年，行星科学大会公布了青海玉树村民在山坡和房顶发现的陨石碎片。而据研究，我国最早的铁剑就来自于陨石。大家现在作为小专家，能否设计实验，检测一下这些陨石是否含铁呢?在课前导学案中，大家来看一下愉悦设计的实验，我们请他来评价一下自己的，说一下自己的方法。
说话人 2
要谨慎。这个陨石粉末中是否有压体的意思?就先倒入过量的稀有酸石糖溶解，然后再加入氢氧化钠溶液，如果出现白色沉淀并。
说话人 1
迅速变为灰绿色，接着变。其中有两题例子很好，请坐，它的方法是，我们是不是要先将陨石打磨并粉碎，加过量的稀硫酸进行溶解?戒烟是否含有亚铁离子?它用氢氧化钠出现白色沉淀，变为灰绿色、红褐色，就证明了有铁，对吧?还有没有别的方法检验亚铁离子?
可以加入高摩三钾，然后高摩三钾紫色。
可以去加入，还可以是铁。
氢化钾，然后生成蓝色沉淀，加入流行化开始时没有现象，在加入不氧化，请问出现血红色溶液变为血红色。
那么就可以说明，嗯，含有二价铁，是不是我们溶解以后的溶液含有亚铁离子，对吧?非常棒，请坐。那么既然有了实验思路，我们现在要进行实施。老师在这里提供了稀硫酸、高锰酸钾和氢氧化钠。现在知行合一前后分为 6 个小组，大家一起进行一下这个小组实验，现在开始。
HAHAHA，四个人就大车，这才是这个，这是我，那个，这是我比的。没事，那你看老板。
看到大家基本上已经得出了实验结论，咱们请一组的代表来回答一下你们的实验结果。结果是怎样的?现象是怎样的?结果是。
这样?滴入高温碳甲溶液的时候，等我三甲溶液褪色，滴入氢氧化纳溶液的时候，先产生了青绿色的灰绿色，沉淀，又产生了红色的沉淀，变成了红色的沉淀。所以说溶液中含有亚铁因子，陨石中是含有铁的。
这是你们的结论，你们得出了一样的结论吗?嗯，是的。有没有什么问题在这，有谁来说一下?来?这个没有氢氧化铁，没有产生白色沉淀，开始刚才同学们得到的实验结论是陨石中含铁氢氧化钠，只看到了灰绿色沉淀这个问题等一会儿我们一起来探究一下。现在我们请同学总结一下，你是如何设计出我们刚才这个实验 found 试一下。首先提出试验的这个是否含铁是试验的问题，也叫做目的。然后你找出了它的特点是可以溶于稀硫酸，这叫做它的原理。然后我们提出了可以用氢氧化钠，可以用高锰酸钾来进行检验。这是他的我们采取的实验试剂或实验用品。然后小组进行分组实验实，也就是我们实验方案的一个实施，对吧?哎，很好，请坐。那么来看一下。
通过实验目的找出实验原理，然后一起选用实验用品，设计并优化方案，进而进行实施，这就是实验设计的思路。有思路还要有原则，在设计实验时，我们一定要遵循这五项原则，科学性原则，要求实验原理科学、操作程序方法正确。安全性原则，避免有毒药品的使用和危险性的实验操作。可行性条件允许，效果明显，并且要操作方便。简约性原则，装置简便，步骤简短，完成实验的时间短。经济性在不影响实验效果的前提下，尽量选用常见且价廉的仪器和药品。
而在刚才实验实施的时候，大家提出了一个问题，氢氧化钠检验亚铁离子只能看到灰绿色沉淀的生成，大家想一想为什么没有看到白色的氢氧化亚铁?可能是被no，嗯，可能是被氧化了。那大家想一想，你可以如何防止氢氧化?押铁被氧化?有没有人举手?想一想方法最容易的排除容易。而溶液中可以用加热煮沸的方法来将其中的氧气给去除，很好，请坐，还有吗?来看这边进行液体液风，用什么液?风?苯汽油和煤油，苯汽油没油这一类有机物，并且要怎么样?必须得腋风的话密度比水要小，雨水要 bool 蒜蓉，对吧?对，很好。
夜风还有吗?还有没有别的方法?想一想来。嗯，制备气体，把液体中的氧气给排出去，很保护气。我可以制备一些气体，比如说氢气等等，是不是它在我们的页面上形成了一层保护性的隔绝空气的科技，对吧?非常棒，请坐啊。所以说我们在溶液中采用加热煮沸，空气中可以用有机物液风或制备气体隔绝氧气的方法。
那么老师经过查阅文献，找到了几种具备氢氧化亚铁的设计方案，大家来看一下。第一种叫金属钠肢解法，通过钠和水生成保护性的气体，氢气将空气给排出去，然后剩下的氢氧化钠和硫酸亚铁制备我想要的氢氧化亚铁。第二种叫氨气参与法，通过氨气作为保护器排除空气，然后在生成氢氧化亚铁。大家来思索一下，评价一下这两种实验方案是否可行。
方案一是钠和水生成氢气，但是它在反应的同时放出的热量非常的多，就容易发生爆炸，所以有安全问题就比较危险啊。然后第二个运用的气体是氨气，然后氨气本身是一个有害气体，容易污染环境，所以不是绿色生产，非常棒，打到点子上了，太棒了，请坐。那么来看一下第一种，我用那参与反应，放出大量的热与氢气结合到一块儿，就会容易发生，怎么样爆炸也就危害了我们的安全。第二种，采用安气的话有什么问题?有污染堵，对吧?所以说污染环境波绿色。这是前两种，第三种叫极气排液法，第四种叫电解法。这两种方法我们现在来找优点，请各位小各位同学分小组来讨论一下这两种实验方案有什么优点。前后中为一组来讨论一下。
然后。
再一。
说话人 3
应该是还原海。
的氢离子得到电子生成氢气，顺便带走了氧气。然后亚铁离子也是氢氧根离子，具体我会进一步反应，进而生成了氢氧化亚的缩容。这样。
来，我们让王圣贤同学来帮我们讲一讲，评价一下这两种试验方案的优点。
同学们，我们首先看第三个实验，这个实验在 b 管中，我们采用铁粉和稀硫酸生成了氢气。因为我们一开始止水痂是打开的，所以 b 管中生成的氢气会通过止水痂进入到 c 管，然后在这个支管口处将b、 c 两个地方的空气排出，接着我们关闭止水架，这时候我们闭关中的氢气仍然在继续生成，导致了 b 管中的压强不断增大，使其中的硫酸亚铁进入到 c 管中的氢氧化钠溶液。因为硫酸亚铁和氢氧化钠溶液二者会反应，进而生成了氢氧化亚铁。我们再看第四个实验，这个实验采用的是电解池原理，在阳极。再扬几，我们发生的是氧化反应。我们有铁，失去电子，得到了亚铁离子。在阴极，我们发生的是还原反应，我们有氢离子，得到了电子，生成了氢气，顺便带走了氧气。
然后我们其中的亚铁离子，这不好意思，这里是氢氧根离子。然后我们其中的亚铁离子和氢氧根离子会反应，进而生成了氢氧化亚铁，这样我们既生成了氢气，然后排除氧气，又利用我们的食用油进一步隔绝了空气。这就是我对这两个试验的见解。
怎么样?太棒了，很感谢我们的小老师，讲得非常全面，那么第一个利用了极气排液法，不断的产生保护气、氢气，隔绝空气。第二种电解法采用了我们的电解原理，利用植物油以及生成的氢气，那么排出排除这个氧气的干扰。第二种大家想一想，我如果将电源反接，你会看到什么现象?提示一下，电源反接以后，阳极的反应会发生变化。省城这时候气，这时候阳极是不是应该是氢氧根，方便生成氧气?那么我们生成的氢氧化亚铁氧化能够看到是不是褐色、白色的氢氧化亚铁变成灰绿色，最终变成红褐色的红褐色啊。
那么总结一下我们刚才的评价实验方案的几个方面的原则。首先是可行性和绿色化学方面，可行性是第一要素，理论上要科学合理，操作上要简单可行、安全合理，实验效果明显。而在实验过程中一定要注意，不能造成环境污染。原料无毒，安全已得。原料利用率高，那么反应速率也要较快。安全性方面要注意防盗吸、防爆炸、防氧化、防堵塞、尾气处理和防吸水。规范性方面要注意冷凝回流装置的使用、易挥发液体产物的及时冷却、仪器的拆卸与组装顺序等。那什么叫最佳实验方案呢?大家一起来念一下。装置简。
药品容易取得，价格低廉现象明显，干扰小、无污染。
对，这就是最佳实验方案，学以致用，落实到实处才是硬道理。大家来看一下导学案课前部分，我们来请何明同学说一下你的答案。
说话人 4
a 项错误。我们向溴化钠溶液中递加了过量氯水，再加入淀粉碘化钾溶液。我们是想要通过氯单质再得到锈丹质。在通过岫单质得到碘单质，但我们加入了过量滤水，所以滤水可能会替代岫单质得到碘单质，所以这个结论是错误的。 b 货物我们向蔗糖溶液中滴加了稀硫酸，然后再加入了氢氧化铜的悬着液，但稀硫酸制造了酸性环境。但氢氧化酮又需要碱性环境，所以我们无法得到砖红色沉淀，从而无法判断蔗糖是否发生了水井，所以想正确火焰出现黄色，而钠的火焰正好是红色的。 d 项正确，铁和锌的活泼性顺序不同，产生氢气的速率也不同。如果我们发现氢气的速率突然减小了，那么我们可以断定锌的镀层已经反应完全，现在是铁带反应异象错误。我们检查氧化亚酮固体中是否由铜单质，但是氧化亚铜加入了硒硫酸，会在酸性环境下产生铜离子以及铜单质。所以我们发现的红色固体不一定是样品中的，也有可能是氧化亚铜产生的。
f 项破5。我们观察到高锰酸钾的褪色，我们认为是丙烯产生的。但是反应物中有乙醇溶液，乙醇的挥发性同样会导致高锰酸钾的褪色，所以无法确定产物中是否拥有丙基。这项错误我们通过的是醋酸氨以及碳酸氢打来比较这两者的水解常数。但是醋酸氨它是由醋酸根以及庵根二者相互促进水解，但是碳蕃氢柑只有促，只有碳蕃氢根，所以这两者的水解类型不同，我们无法判断这两者的水解。
乘数非常好。声音是不是如沐春风，让人请坐来，他刚才见解非常独特。有没有同学想要补充一下?来，同桌，你来说一下吧。
说话人 5
国民同学刚才在说 c 选项的时候，他说 c 选项是正确的，而我认为是 c 选项是错误的。因为玻璃棒中含有硅酸钠杂质，而火焰出现黄色蜡元素的火焰是黄色的，但纳元素不一定来自于容易，所以最好是用薄丝或铁丝来进行。
检验。如虎添翼，请坐他不但说明了错误，还给我们指明了一条正确的方向。那么刚才在这个表格型实验题中，我们一共出现了几个方面的内容，分别是元素金属性、非金属性强弱的比较。反映条件不同对产物的影响、化学反应速率的影响因素，热分解、产物的性质探究以及测定溶液 pH 值比较酸性，这也是我们经常考察的几项反应原理。小试牛刀，大家来看一下练习一都出来了，没有。
练习一，我觉得应该选 c a 选项用甲装质制备的二氧化碳应该用向上排空气把收集，而不是用向下排空气把。 b 选项，已装置具备制备锈苯，然后但是原反应物中有锈，而锈具有挥发性，能够进入硝酸银溶液中，然后产生白色沉淀，无法验证是否有消耗氢产生。然后 d 选项同，然后度。题目要求是度铜，而铜应该的在阳极上，而铁应该在阴极上。
我们渡鉴一般作为阴极材料出现，非常棒，请坐，那么来看一下在这四个选项里面，分别涉及到了气体的制备与收集，锈苯的制备及反应产物的检验、可水解盐的蒸秆制备、电解池的应用。所以说在实验综合题中，无论是选择题还是大题，都涉及到了我们学过的反应原理的一个综合，再练一个练习。
二，我们来举一反三，我们来看一下第一题。单向闸 seed 作用是防止 d 中的氢氧化钠溶液倒吸进入 b 中，单向阀防倒吸，非常全面。然后第二小问，我们来看一下它所写的装置 b 中的 leads 方程式在右侧跟大家写的是否一样，铜离子、水、二氧化硫、碘离子生成、碘化亚同沉淀硫酸根和氢离子，写的对不对?很正确啊。对，来，我们在这里是不是找到了实验目的，推出实验原理。实验原理中生成碘化压铜的化合价由蒸二降到正乙价，谁作为还原剂?看一看，左侧竟然生成了二氧化硫，就应该是二氧化硫作为还原剂，由正 4 升到硫酸根的正 6 价。那么我们进行配平，得出第二个离子方程式第三小问。
第三小问是加上气硫酸，然后生成铜和铜离子，然后就能。
检验产生的砖红色。好，请坐。跟我们课前导学院长正好呼应起来。这里让大家设计实验验证产生的砖红色沉淀为氧化亚铜，那么氧化亚铜刚才看到了，它的特点是在酸性环境中会发生歧化反应，生成铜单质和铜离子，所以说那么它打得很好，我们要完整一些，作为简答题，应该怎样取适量的专红色沉淀。
于试管中?
溶于过量的稀硫酸，震荡后如果能产生红色固体和色溶液，红色固体、蓝色溶液，那么就证明其为。
氧化。
很好，大体腰完整并且不规范。来最后一个，根据第一个小问的结论，我们能得出一样碘化亚铜和氢氧化钠的反应方程式，来看一下你是否跟它写的一样，是否正确。在这里提取信息，由于家电粉溶液无明显变化，那么说明碘离子未被氧化，我们就可以直接加以配平化合钾没有发生改变。来这一节课想一想你有什么收获?我们让同学起来总结一下好不好?来。
说话人 6
卢宇飞，嗯，在这节课的学习中，我学到了实验方案的设计，它的设计思路是先明确实验的目的，然后再根据实验的原理选择实验所用的用品，最后再优化方案，然后设计实验的五项原则是科学性、安全性、可行性、简约性和经济性。
很好，他从知识上给我们总结了一下，掌握得非常棒。请坐来米娇。
在这节课的学习中，我与团队一起完成了实验，然后探究这个实验的原理以及实验发生的现象，这让我收获了很多，并且加深了与团队之间的合作关系。
他从情感上给我们总结了一下，是不是总结得很好呀?来。好，请坐。那么大家各有收获，在这节课中非常棒。在导学院下面有这么一句话，只有一条路不能选择，那就是放弃的路。只有一条路不能拒绝，那就是成长的路。希望在这四季的轮回中，我们在化学中寻求出我们自己的美丽，不抛弃，不放弃，一起共同成长来。下课。
