1.化学实验方案设计的思路

2.化学实验方案设计时遵循的原则

（1）科学性：实验原理准确，实验流程合理。（2）安全性：保护人身安全、保护环境、保护 仪器。         （3）可行性：条件允许，效果明显，操作简便可 行。

（4）简约性：方案简单易行，尽可能采取简单的实验装置，用较少的步骤和药品完成实验。3.实验方案的评价    对所给出的实验方案做出分析、选择、判断或找出{zj0}方案，包含的知识点很多，能考查学生分析问题和解决问题的能力。

（1）选择包括仪器的选择、药品的选择、连接方式的选择等。仪器的选择包括发生装置（几种基本类型）、净化装置（除杂质的试剂与顺序）、反应装置、收集装置、尾气处理装置等；药品的选择包括种类、浓度、物态等；连接方式的选择包括仪器的先后顺序、导管接口的连接等。

（2）评价对几个实验方案的正确与错误、严密与不严密、准确与不准确做出判断，要考虑是否合理、有无干扰现象、经济效益高低和对环境有无污染等。

（3）{zj0}方案的选用几个实验方案都能达到目的，分析各方案的优劣并选出其中{zj0}的一个。所谓{zj0}，无非是装置最简单、药品容易取得且价格低廉、现象明显、无干扰物质以及无污染等。

4.实验操作的设计与注意的问题（1）仪器接口的连接：总体上遵循装置的排列顺序，但对于吸收装置应“长”进“短”出（或“深”入“浅”出）；量气装置应“短”进“长”出；洗气装置应“长”进“短”出；干燥管应“大”进“小”出。

（2）实验操作的顺序：装置选择与连接→气密性检验→装固体药品→加液体药品→开始实验（按程序）→拆卸仪器→其他处理等。

（3）如果实验室取用或制取易吸水、潮解、水解的物质，要采取必要的措施防止其吸水，以保证达到实验目的。

（4）冷凝回流：有些实验中，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（如长玻璃管及冷凝管等）。

（5）仪器拆卸的科学性与安全性：要从防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸等方面考虑。

（6）其他：如试剂加入先后顺序、实验方法使用顺序等。

制备实验方案的设计，对巩固元素化合物知识和掌握好各类有机物之间的相互转化关系，全面训练实验技能，培养分析问题和解决问题的能力是有益的。

 考点一    物质制备实验方案的设计

 制备实验方案的设计，应遵循以下原则：

 ①条件合适，操作方便；②原理正确，步骤简单;③原料丰富,价格低廉;④产物纯净,污染物少。   即从多种路线中选出一种{zj0}的制备途径，合理地选择化学仪器与药品，设计合理的实验装置和实验操作步骤。

由于大多数有机反应，副反应较多，且为可逆反应，因此设计有机物制备实验方案时，尽可能选择步骤少、副产物少的有机反应。若两种有机物参加的可逆反应，应考虑多加一些价廉的有机物，以提高另一种有机物的转化率和产率，另外有机物的制备实验，控制反应条件尤为重要。

如实验室欲制备苯甲酸甲酯，在设计实验方案时，可这样考虑：用甲醇与苯甲酸进行酯化反应，以浓 H2SO4作催化剂。因为酯化反应是可逆的。根据化学平衡移动原理，增大反应物如甲醇的浓度，可以使平衡向有利苯甲酸甲酯生成的方向移动。

考点二    物质性质实验方案的设计

性质探索性实验的设计：主要是从物质的结构特点或从所属类型的典型代表物去推测物质可能具有的一系列性质，而后据此设计出合理的实验方案，去探索它所可能具有的性质。性质验证性实验的设计：主要是求证物质具备的性质，关键是设计出简捷的实验方案，要求操作简单，简便易行，现象明显，且安全可行。  

性质实验方案的基本流程为：  研究物质结构     预测可能性质    设计实验方案（方法、步骤、仪器、药品、操作要点、现象及分析、结论等）    实施实验     结论。

性质实验方案设计的基本思路如下：

考点三    探究性实验和综合实验

综合实验题的解题思路（1）巧审题，明确实验的目的和原理。实验原理是解答实验题的核心，是实验设计的依据和起点。实验原理可从题给的化学情景（或题首所给实验目的）并结合元素化合物等有关知识获取。在此基础上，遵循可靠性、简捷性、安全性的原则，确定符合实验目的、要求的方案。（2）想过程，理清实验操作的先后顺序。根据由实验原理所确定的实验方案中的实验过程，确定实验操作的方法步骤，把握各步实验操作的要点，理清实验操作的先后顺序。（3）看准图，分析各项实验装置的作用。有许多综合实验题图文结合，思考容量大。在分析解答过程中，要认真细致地分析图中所示的各项装置，并结合实验目的和原理，确定它们在该实验中的作用。（4）细分析，得出正确的实验结论。实验现象（或数据）是化学原理的外在表现。在分析实验现象（或数据）的过程中，要善于找出影响实验成败的关键以及产生误差的原因，或从有关数据中归纳出定量公式，绘制一定的变化曲线等。

高考衔接：

1. (2009·广东，19)某实验小组利用如下装置（部分固定装置略）制备氮化钙（Ca3N2），并探究其实验式。

（1）按图连接好实验装置。检查装置的气密性，方法是                                                     

（2）反应过程中末端导管必须始终插入试管A的水中，目的是                                                      。

（3）制备氮化钙的操作步骤是：①打开活塞K并通入N2；②点燃酒精灯，进行反应；③反应结束后，                ；④拆除装置，取出产物。

（4）数据记录如下：

① 计算得到实验式CaxN2,其中x=           

②若通入的N2中混有少量O2，请比较x与3的大小，并给出判断依据：                                           。

2.(2009·宁夏理综，26)碱式碳酸铜可表示为：   xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O,测定碱式碳酸铜组成的方法有多种。（1）现采用氢气还原法，请回答如下问题：

①写出xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O与氢气反应的化学方程式      

②实验装置用下列所有仪器连接而成，按氢气流 方向的连接顺序是            （填入仪器接口字母编号）；

③称取23.9 g某碱式碳酸铜样品，充分反应后得到12.7 g残留物，生成4.4 g二氧化碳和7.2g 水。该样品的结晶水质量为              g，化学式为           ；

（2）某同学以氮气代替氢气，并用上述全部或部分仪器来测定碱式碳酸铜的组成，你认为是否可行？请说明理由。                                    。

某化学探究小组拟用铜片制取Cu(NO3)2，并探究 其化学性质。

（一）他们先把铜粉放在空气中灼烧，再与HNO3 反应制取硝酸铜。

   （1）如果直接用铜屑与稀HNO3反应来制取硝酸铜，可能导致的两个不利因素是          、         。

  （2）实验中铜粉应该放在             （填“蒸发皿”、 “坩埚”或“烧杯”）中灼烧。欲从反应后的溶液中 得到硝酸铜晶体，实验操作步骤按顺序分别是              、            、过滤。

（二）为了探究Cu(NO3)2的热稳定性，探究小组用下图中的装置进行实验。（图中铁架台、铁夹和加热设备均略去）

往左试管中放入研细的无水Cu(NO3)2晶体并加热，观察到左试管中有红棕色气体生成，最终残留黑色粉末；用U形管除去红棕色气体，在右试管中收集到无色气体。

（1）红棕色气体是                                          。

（2）当导管口不再有气泡冒出时，停止反应，这时在操作上应注意                                            

（3）探究小组判断Cu(NO3)2的分解属于氧化还原反应，产物除了红棕色气体和黑色固体外，进一步分析、推断，分解产物中一定还含有             。

（三）为了探究Cu(NO3)2在酸性条件下跟铁单质的反应。他们取一支试管，加入Cu(NO3)2溶液，滴入适量稀硫酸酸化，再加入一定量铁粉，实验后没有固体残留物质。

（1）反应中{zx0}起氧化作用的是                。

（2）该探究小组对反应后溶液中铁元素的价态进行探究，他们设计了实验方案，并进行实验。请按下表格式补充写出实验操作步骤、预期现象与结论。