化学实验结晶方法范文

导语：如何才能写好一篇化学实验结晶方法，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

关键词 硫酸铜 过氧化氢 氧化剂 结晶方法 绿色化学

五水硫酸铜的制备是无机化学中的一个综合性制备实验，该实验涉及加热、蒸发、结晶、提纯等无机化学实验基本操作，适合考察学生的综合实验素质，故常被高校化学实验课所青睐。由于铜是一种不太活泼的金属，在一般情况下不能与稀硫酸反应，故该实验必须加入适当的氧化剂才能顺利进行。

1 现有制备方法的分析

1.1 常见氧化法

1.1.1 硝酸氧化法

以浓硝酸为氧化剂，分多次逐步加入到铜屑与稀硫酸的混合物中，加热，使反应进行［1,2］。其反应原理如下：

3Cu+2HNO3+3H2SO4=3CuSO4+2NO+4H2O

在硝酸氧化法中，会产生大量有毒的NO气体，即使实验在通风橱中进行，也会对环境造成严重污染，影响师生身体健康。

1.1.2 空气氧化法

以空气为氧化剂，先将铜屑高温灼烧成氧化铜，再使其与稀硫酸反应生成硫酸铜［3,4］。反应原理如下：

2Cu＋O2=2CuO

CuO＋H2SO4=CuSO4＋H2O

在空气氧化法中，灼烧时间长达20 min，不仅浪费了大量能源，而且铜屑氧化反应往往进行的不充分，有一定量的铜屑不能完全被氧化，使硫酸铜产率下降。

1.2 结晶方法

几乎所有实验教材中均采用冷却硫酸铜热饱和溶液至室温的结晶方法，原因是硫酸铜的溶解度随温度变化较明显。但五水硫酸铜在室温时溶解度依然较大，其20℃时溶解度是100℃时的28%，30℃时溶解度是100℃时的33%。因此，即使在析出晶体后的母液中，仍然含有相当量的溶质，造成产品损失较多。硫酸铜的溶解度如表1所示。

笔者在夏天较高气温下做该实验时发现，直接降温结晶析出的硫酸铜晶体不多，效果并不理想。

2 改进方法

2.1 过氧化氢氧化法

2.1.1过氧化氢的强氧化性

过氧化氢在酸性条件下具有较强的氧化能力，φH2O2/H2O=1.763 eV，且其还原产物是水，不会给反应体系引入其他杂质，因此是一种比较理想的绿色氧化剂。以H2O2为氧化剂的反应原理如下：

Cu＋H2O2＋H2SO4=CuSO4＋2H2O

2.1.2 类Fenton试剂的形成

H2O2和Cu2+可以形成类Fenton试剂体系，而类Fenton试剂可以产生氧化性极强的•OH，其产生过程如下［5,6］：

Cu2+＋H2O2k1CuOOH+＋H+

CuOOH+k2Cu+＋1/2O2+•OH

Cu+＋H2O2k3Cu2+＋•OH＋OH-

Cu+＋•OHk4Cu2+＋OH-

•OH的产生对铜的氧化起到了一定的促进作用，可以使铜的氧化速率大大加快。

2.2 乙醇―水体系结晶法

由于在无机盐水溶液中加入能与水混溶且极性较小的溶剂通常可以降低无机盐在水中的溶解度，故本实验采取在硫酸铜热饱和溶液中加入适量乙醇的方法，以促进硫酸铜晶体的析出。但乙醇不宜加

入过多，否则得到的硫酸铜晶体将会非常细小，且晶形不规则［7］。由于乙醇在温度较高时挥发性较强，因此，一般以加入1.1~1.2倍体积的乙醇为宜。

3 实验操作

称取3.0 g铜屑于100 mL烧杯中,加入10 mL10%的Na2CO3溶液，加热煮沸，除去铜屑表面油污。倾去碱液，用蒸馏水将铜屑洗净(若用铜粉可省去碱洗的步骤)。在盛有铜屑的烧杯中加入18 mL3 mol/L的H2SO4，水浴加热，控制温度50℃左右，在20 min内缓慢滴加10%H2O2溶液，直至铜屑几乎完全溶解。反应过程中可见少量微小气泡，共消耗H2O2溶液约20 mL。充分反应后，逐滴加入0.5 mol/LNaOH，并不断测试溶液pH，直至溶液pH=4，抽滤，弃去不溶性杂质。然后将滤液转移到蒸发皿中，逐滴加入1 mol/LH2SO4，调节溶液pH=2。水浴加热至液体表面有晶膜出现，停止加热。加入约1.2倍体积的乙醇，冷却至室温，抽滤，称重，计算产率。

注意在添加乙醇的过程中，应先加入2 mL乙醇，并充分搅拌，然后逐渐加快添加乙醇的速度，防止溶液极性突然降低而造成硫酸铜晶核大量析出。乙醇要在5 min内加完。这样操作既可以有效阻止无定形硫酸铜粉末的产生，又可以减少乙醇在温度较高时因挥发而造成的损失。

实验数据如表2所示：

4 结语

根据以上数据，可以得出结论，以过氧化氢为氧化剂，并加入乙醇结晶的方法产率最高，产品外观为蓝色，晶形较完整，符合实验预期目标。虽然该法的药品成本略高，但整个实验过程既不会给产品引入新的杂质，也不会造成环境污染或能源大量浪费，完全符合绿色化学理念，值得在广大高校化学实验课程中推广和应用。

参考文献

［1］ 李生英,白林,徐飞编.无机化学实验.北京:化学工业出版社,2007:269-272

［2］ 侯振雨主编.无机及分析化学实验.北京:化学工业出版社,2004:104-106

［3］ 朱湛,傅引霞主编.无机化学实验.北京:北京理工大学出版社,2007:231-232

［4］ 周宁怀主编.微型无机化学实验.北京:科学出版社,2000:186-189

［5］ 徐夫元,守天顺,陈英文等.中南大学学报（自然科学版）,2007,38(3):480-485

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关键词：化学实验；常见钠盐；常见钾盐

文章编号：1005－6629(2012)2－0043－02　中图分类号：G633.8　文献标识码：B

钠和钾同为IA族的元素，而且两者在元素周期表中的位置相邻，它们的单质及其同类化合物之间的理化性质都比较相似，在中学阶段会用到多种钠和钾的化合物来进行实验。但笔者不禁要问：为什么在中学化学实验室常备有高锰酸钾而不易找到高锰酸钠?为什么中学化学实验中常用到氯酸钾而很少用到氯酸钠?……

本文试通过分析钠、钾的化合物性质的相似性和差异性，来揭秘它们在中学化学实验中的应用情况，以回答开篇提出的问题，供同行参考。

1、常用高锰酸钾而少用高锰酸钠

高锰酸钾是中学化学实验中应用十分广泛的药品。它主要用于实验室制取氧气、配制具有强氧化性的酸性高锰酸钾溶液等等。高锰酸钠和高锰酸钾一样是红紫色到暗紫色的结晶或粉末，两者化学性质相似。

高锰酸钾的在240℃就会发生分解，比较适合于实验室制取氧气。但高锰酸钠易潮解，不容易得到无水化合物，常以NaMnO4・3H2O的形式存在，因其熔点只有36℃，稍微加热便会熔化。室温下加热高锰酸钠固体时，一开始试管口应略低于试管底部，很快当固体开始熔化时又要立刻改变试管摆放方式，使试管口高于试管底部，操作较为麻烦，而这种非常规的操作不利于学生掌握固体药品加热的操作要领。

所以，实验室制取氧气时常用高锰酸钾固体而很少用高锰酸钠固体，但在用于强氧化剂时，通常情况下可用高锰酸钠替代高锰酸钾。

2、常用氯酸钾而少用氯酸钠

氯酸钾、氯酸钠的化学性质十分相似，两者在加热时、在酸性溶液中或用硫酸铜等作催化剂时都是强氧化剂。氯酸钾的熔点是368℃，加热到400℃以上时发生分解产生氧气(有催化剂时分解温度更低)；氯酸钠的熔点为261℃，加热到300℃以上时发生分解产生氧气，似乎两者都适合于实验室制取氧气。

但氯酸钠很容易吸收空气中的水分而潮解、进而结块，一旦药品结块后取用较为不便、若结块较大使用前还应将药品粉碎(粉碎时若操作不当可能有爆炸的危险)，这应该是导致氯酸钠晶体很少用于实验室制取氧气的主要原因。

3、常用重铬酸钾而少用重铬酸钠

重铬酸钾和重铬酸钠都是强氧化剂，两者的其他化学性质也十分相似。

重铬酸钾在低温下的溶解度极小，又不含结晶水，很容易通过重结晶法制得极纯的重铬酸钾，故常作为分析化学中的基准试剂。而重铬酸钠在水中的溶解度很大，并易潮解而形成结晶水合物Na4Cr4O7・2H2O，在工业中还依据重铬酸钾和重铬酸钠在同一温度下溶解度的差异，用重铬酸钠与氯化钾或硫酸钾进行复分解反应而制得重铬酸钾。因而，在实验室中重铬酸钾比重铬酸钠应用广泛。

4、碳酸钠与碳酸钾的使用

教师在讲解氯离子检验时，往往会演示以下对比实验：取两支洁净的试管，分别取等体积的氯化钠溶液和碳酸钠溶液，在两支试管中分别先滴入硝酸银溶液后，再滴入足量稀硝酸。在碳酸钠溶液与硝酸银溶液反应生成的淡黄色沉淀中逐滴加入过量稀硝酸时，只有部分沉淀溶解，总会剩下一些不能溶解的白色浑浊物，就算用分析纯的碳酸钠和蒸馏水配制成的碳酸钠溶液进行实验，也会有少许可见的沉淀物。若改用分析纯的碳酸钾代替碳酸钠做对比实验，生成的淡黄色碳酸银沉淀可以完全溶解，使溶液变得澄清。这主要是因为碳酸钠和碳酸钾的生产工艺不同。

当前，碳酸钠的生产工艺主要有两种。一种是候氏制碱法：用食盐、氨水、二氧化碳为原料，于室温下从溶液中析出碳酸氢钠，将它加热，即分解为碳酸钠，这是当前生产碳酸钠的最主要方法。另一种是重结晶法：从自然界的一些富含碳酸钠的水体中，通过重结晶法得到碳酸钠。这两种方法制得的碳酸钠中都会含有氯化钠，就算是分析纯的碳酸钠中也难以避免的混有少量氯化钠。硝酸银是一种灵敏试剂，只要有微量氯离子存在，就有明显的浑浊现象(氯化银的溶度积常数Ksp＝1.6×10－10)。目前碳酸钾的生产主要采用吕布兰法、电解法、离子交换法等，其中一些方法可制得含氯化物更少的碳酸钾。

所以，建议在演示氯离子检验的对比实验时选用分析纯的碳酸钾来代替碳酸钠。

5、氢氧化钠和氢氧化钾的使用

从碱的通性来讲，氢氧化钠和氢氧化钾具有很大程度的相似性，两者在大多数情况下可以互换使用。而在中学化学实验中氢氧化钠通常比氢氧化钾使用得多一些，主要原因是：其一，氢氧化钠通常比氢氧化钾便宜；再者，氢氧化钾的固体具有极强的吸水性，在空气中极易潮解，其吸收二氧化碳的能力也强于氢氧化钠。所以，氢氧化钾固体的保存条件比氢氧化钠固体更为苛刻。这些原因导致氢氧化钾在中学化学实验中的应用受到一些限制。

6、硝酸钾和硝酸钠的使用

硝酸钾和硝酸钠都是易溶于水的盐类物质。在九年级下册(人教版，2006年版)教材中，讲解溶解度这一课题时有如下的实验：把较多量硝酸钾溶于室温时的水中，将制得的硝酸钾饱和溶液升温，集聚在溶液底部的大量硝酸钾会完全溶解。该实验有助于学生从感性的角度建立(不)饱和溶液的概念，为后继课程中讲解溶解度的概念及溶解度曲线埋下伏笔。

查阅教材可知，0℃时硝酸钾的溶解度为13.3 g/100克水，在100℃时硝酸钾的溶解度为246 g/100克水，溶解度几乎增大了20倍，而硝酸钠的溶解度受温度影响相对较小，不宜用于上述实验。

所以，教材中选用硝酸钾作为代表性的物质来说明一些物质的溶解度受温度影响很大。

7、氯化钠和氯化钾的使用

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一、物质制备类化工流程题

物质制备类化工流程题常以某种物质（目标产物）的制备为基础，涉及原料的预处理、物质的制备原理、产品的分离及提纯等具体步骤，兼顾考查元素及其化合物、化学基本概念和基本理论、化学实验等知识，具有综合性强、知识覆盖面广、思维容量大等特点。一个完整的物质制备类化工生产流程一般包括以下具体内容：

二、物质提纯类化工流程题

物质提纯类化工流程题以物质的分离、提纯为基础，涉及蒸发浓缩、趁热过滤、冷却结晶、蒸馏、萃取、分液、重结晶、洗涤、干燥等基本操作，突出考查化学实验基本方法在物质的分离、提纯中的作用。物质提纯类化工生产流程一般包括以下具体内容：

三、含量测定类化工流程题

含量测定类化工流程题以物质的制备为基础，与物质的分离及提纯、物质的检验及含量测定等相结合，在考查元素及其化合物、化学实验基本操作等知识的同时，强调化学定量实验操作及实验数据处理方法在化工生产中的作用。含量测定类化工生产流程一般包括以下具体内容：[LL]

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一、考题重现

三、解题总结

经过对本题的分析，可知解答实验题首先要了解实验目的、原理、步骤，通过对步骤的分析要明确每步的条件是什么，需在什么仪器中进行，学会观察、分析、解释一些细节与现象，能通过化学实验收集有关数据和事实，并科学地进行分析和处理。进而使学生能力得到提升——能进行简单的化学实验设计，化学实验设计能力是学生应用已具备的化学知识和实验技能构思解决问题方案的本领，它是实验的最高层次，具有较强的综合性和创造性。特别是简单离子检验的方案设计，比如说：要检验含有S2-，SO32-，CO32-离子的碱性溶液中是否含有SO42-的方法是____。考生容易按习惯性思维答成：取少量待测液于试管中，先加过量的盐酸，无现象，再加过量的BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则有SO42-，否则没有，结果可想而知了。所以，要指导学生综合运用所学知识，帮助其认识实验设计的基本原理，了解实验设计的一般思路和方法，设计初步实验方案，再根据情境进行评价和优化，以培养学生实验设计和评价的能力。总之，解题方法可以概括为“一个了解”：了解实验目的、原理和步骤；“五个学会”：学会控制条件、学会使用仪器、学会观察分析、学会解释细节与现象、学会设计实验方案。

四、拓展延伸

此题中命题者给我们留下了许多可挖掘的隐秘的内容，下面按流程来挖掘拓展延伸：

1.将市售ZnO研磨成粉的目的是_____。

答案：增大接触面积，加快反应速率。

2.研磨是在_____中（填“仪器名称”）进行的。

答案：研钵。学生会说但不会写，容易错。

8.（2011浙江）一般情况下，下列哪些因素有利于得到较大的晶体：____。

A.缓慢冷却溶液 B.溶液浓度较高

C.溶质溶解度较小 D.缓慢蒸发溶剂

答案：AD，苏教版《实验化学》第14页。

9.（2011浙江）抽滤所用的滤纸应略____（填“大于”或“小于”）布氏漏斗内径，将全部小孔盖住。烧杯中的硫酸锌晶体转入布氏漏斗时，杯壁上往往还粘有少量晶体，需选用液体将杯壁上的晶体冲洗下来后转入布氏漏斗，下列液体最合适的是____。

A.冷水 B.饱和NaCl溶液

C.70%乙醇水溶液 D.滤液

答案：小于，D，苏教版《实验化学》第95页。

10.（2010浙江）步骤⑤抽滤完毕或中途停止抽滤时，应先_____，然后___。

答案：拆下连接抽气泵和吸滤瓶的橡皮管；关水龙头。苏教版《实验化学》第15页。

11.（2010浙江）若步骤⑤要进行洗涤，则最适合的洗涤液是_______。

A.95%乙醇 B.蒸馏水

C.饱和氯化锌溶液 D.饱和硫酸钾溶液

选择该洗涤液的原因是______。

答案：A，为了洗掉晶体表面的杂质离子，防止晶体溶解，影响产率。

12.步骤⑤洗涤沉淀时，要使洗涤液缓慢通过沉淀物该如何操作？

答案：关小水龙头，苏教版《实验化学》第15页。

13.对上述产品进行提纯采用______操作。重结晶时，一般将粗产品在适量_____中溶解。

答案：重结晶；沸水；总结归纳物质分离提纯的方法。苏教版《实验化学》第3页。

14.若用蒸馏水洗过的移液管直接移取待测液，则所测的结果____（填“偏高”或“偏低”或“无影响”）。

答案：偏低。

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一、把握好高考化学实验的考试方向

首先是对化学仪器的考查。近5年，全国各省市对实验仪器的使用考查了9次，对化学实验基本操作考查了13次，对实验基础综合考查了14次。其考查的形式通常有两种：一种是常见仪器的选择、使用与操作相结合；另一种是以探究物质的性质、检测物质中某组分的存在为背景来选择实验仪器和操作方法，同时进行某物质中某成分的定性检验及定量计算。在今后的高考中，仍然会以中学化学所涉及的重要的物质的性质为知识载体，来突出表现化学实验操作的规范性；并保持运用实验现象对物质性质进行探究、运用实验数据对物质含量进行测定等的命题趋势。

其次是对物质的分离、提纯、检验的考查。近5年，全国各省市对物质检验、分离和提纯及其相关的综合性考查一共有22次。其考查的内容主要有三种：一是利用物质的特征性质和实验现象相结合，考查物质的检验；二是利用介入试剂的化学方法考查物质的提纯；三是以制备物质的实验为载体，或结合物质的物理性质来进行物质的分离和提纯的考查；结合物质的化学性质进行物质的提纯的考查。特别是以自然界中矿石材料或工业生产中产生的废渣或者有机合成为知识背景，设计物质的分离或提纯的线路，突出表现化学学科在物质的制备中的运用。

再次是对实验方案进行评价。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、经济上是否可行、对环境是否有污染等。科学性和可行性是设计实验方案的两条重要原则。实验原理是否合理，实验操作是否安全合理，实验步骤是否简单方便，实验效果是否明显等要从可行性方面对实验方案做出评价。比如，从“绿色化学”角度对实验方案做出评价。“绿色化学”要求设计更安全的、对环境更友好的合成线路，降低化学工业生产过程中对人类健康和环境的影响，减少废弃物的产生和排放。

二、以实验仪器为出发点，把握好实验知识的整合及归纳

中学阶段化学实验仪器种类繁多，用途广泛，如何让学生更好地熟悉这些实验仪器呢？首先，构建实验仪器的分类系统。比如，常见的加热仪器有试管、烧瓶、烧杯、坩埚、蒸发皿等；计量仪器有量筒、容量瓶、滴定管、移液管、天平、温度计等；分离提纯仪器有漏斗、长劲漏斗、分液漏斗、洗气瓶、干燥管等；其他还有酒精灯、集气瓶、胶头滴管等。然后，规范化学实验的基本操作。比如，试剂的存放、取用、配制及试纸的使用方法；仪器安装的先后顺序；仪器的洗涤、气密性的检验、加热等操作；分离提纯的操作有过滤、渗析、分液、蒸发、结晶（重结晶）、蒸馏、萃取、分液、盐析等。

通过构建这些知识网络，平时可以让学生自己设计简单的实验，以便更好地掌握这些实验技能。让学生从仪器的感性认识上升到理性认识，由被动学习变为主动学习。

三、强化实验训练，加强题目的有效性

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1 问题提出

进入21世纪以来，核心素养被视为课程设计的DNA，核心素养强调的不再是知识和技能，而是获取知识的能力，核心素养将是素质教育再出发的起点。“实验探究与创新意识”素养是高中化学学科提出的五项核心素养之一。在我国化学学科教学传统中，历来重视化学实验，化学课程对实验教学的要求经历了从把“实验作为一种技能”到“实验作为一种能力”再到新课程把“实验作为科学探究的重要方式”“实验能力是科学探究的必备能力”的演变[1]。化学实验过程中，操作、观察和思维三者始终联系在一起，彼此相互影响、相互制约。化学实验能力是操作能力、观察能力和思维能力的有机结合，其中实验思维能力是化学实验能力的核心，更是“实验探究与创新意识”素养的核心。

杨玉琴[2]从定量和定性两个角度对高中生“实验思维能力”的分析研究表明：高中生对实验仪器和基本操作的认知能力较高，具备了对实验事实加工和处理的基本能力，但对实验原理的理解和运用能力还不高，实验方案的设计和评价能力较弱。高一和高二的学生并不存在显著性差异，高三学生明显地高于高一和高二。随后，余秀娟[3]统计了教师在实验教学中促进学生不同实验能力水平发展的教学行为所占时长，“实验原理和实验方案设计”占总实验教学时长的45.7%，“化学事实的收集加工和处理”以及“实验评价及其优化”分别占15%左右。从以上研究事实中不难发现：教师虽然把“实验原理和实验方案设计”的教学作为实验教学的核心，由于大多数教师直接运用科学语言阐释实验原理并给定实验方案的教学方法，其教学效果令人担忧；同时，教师还没有引起对实验方案的评价及优化的高度重视，导致学生在这方面的能力尤为薄弱。

从定性的描述进入到定量的分析和计算阶段，是人类对自然事物的认识越趋深刻和精确的标志。定量实验分析是常用的化学分析方法，定量实验是以定性实验为基础的研究，利用专用仪器和化学反应计量关系来分析研究对象所含成分的数量关系或性质间的数量关系，并用“数量”或“模型”描述研究结果。从定量实验中得到有效数据是对化学原理和理论最充分的印证和说明。定量实验的教学内容不同于定性实验，包括实验原理、化学计量关系、专用仪器、药品用量、数据处理及误差分析等内容，要顺利完成定量实验需要学生具有较高水平的实验思维能力。

清[4]等3人对高二年级学生“定量”概念的问卷调查结果显示：能了解“定量”和“定性”差别的学生仅占27%，大部分学生都处于不确定和不了解的状态。笔者认为，要让学生能直观地感受“定量”的价值所在，首先需要积极开展定量的探究性实验，为学生搭建“定量”学习的平台；其次从“量”的角度出发设计实验，以“精准”为准绳，围绕“定什么量”、“如何定量”以及“如何精准定量”逐渐展开，让学生在实践活动中发现“定量”对于实验及学科本质的重要性，主动建构“定量”概念，逐渐形成“定量”的科学思维和习惯。

2 本单元内容分析及教学价值

“学习几种定量测定方法”的教学内容选自沪科版高二化学教材第十章，本单元分三节，共有三个定量实验，依次包括：测量1mol气体的体积、结晶水合物中结晶水含量的测定、酸碱滴定，因不同的实验目的、不同的实验对象、不同的实验原理代表了定量测量中三种基本的实验方法，即气体体积法、重量法和容量法。三个定量测定的化学知识内容没有直接的逻辑关系，科学方法也是并列的，从学生已有的知识和经验看，学生对气体体积法和容量法都不熟悉，相比之下重量法比较容易接受，难度不太大，学生参与度较高，更易产生成就感，从而增加进一步学习其他定量测定方法的兴趣、信心，并积累一定的经验。因此，实际教学中把“结晶水合物中结晶水含量的测定”调整为本章的第一节，第二节为“测量1mol气体的体积”，“酸碱滴定”为第三节。

化学实验作为一种能动的实践活动方式，一方面是化学理论产生的源泉和检验标准，另一方面又需要一定的化学理论做指导。它不仅是一种感性认识过程，更重要的是一种理性思维的过程，本质上是理性思维的物化。定量实验一直被学生视为化学学习中的难点，主要表现在遇到定量实验问题找不到解决的思路。在选择反应原理、选择实验仪器、确定实验步骤、进行实验数据诸方面都有困惑。究其原因，主要是没有掌握定量实验的一般本质、形成正确的思维顺序，而且思维习惯的培养不是一蹴而就的，不可能仅通过一两次课就完成。初步建立起处理定量实验问题的一般方法和思维模型，不仅是本单元的教学目标，也是定量实验的教学价值所在，可以提升对定量实验的设计及处理能力。

3 本单元学情分析

（1）学生的知识基础：高二学生已经具备了这三个定量实验涉及到的化学知识，掌握并理解结晶水受热分解的本质、金属与酸反应产生H2、中和反应实质和酸碱指示剂变色范围等等。这些便于为学习设计合理的认知梯度。

（2）学生的实验基础：高二学习已经具备一些综合实验的操作技能基础，如物质分离与提纯中的“海带中提碘”和“粗盐提纯”，在“一定物质的量浓度溶液的配制”的实验中初步理解了“精确性”对于定量实验的重要意义。这些为定量实验方案设计中实验步骤的优化和操作的规范性奠定了基础。

（3）学生的认知特征：据皮亚杰的认知发展论可知，高二学生的抽象逻辑思维趋于成熟，各种思维成分趋于稳定状态。经过一年的学习，高二学生各种推理能力、从具体到抽象又从抽象到具体的辩证逻辑思维均得到了较好的发展。

4 教学策略

本单元教学旨在形成定量实验的一般思维程序，作为学生解决问题的思维指导。定量实验的理论基础包括反应原理、装置原理和操作原理，以“实测量”为实验的核心，以“精准”为准绳，将三种原理进行整合，实验方案设计的模型如图1所示。教学中，依据“化学原理”进行“实验方案设计”可以实现抽象思维向表象思维的转化；再将实验方案具体化，如设计实验步骤、确定实验仪器和药品，可以实现表象思维向具象思维的转化；在经历了对综合问题的解构分析之后，再从整体上认识部分的组合关系和组合方式，将理论分析和实践经验结合在一起，实现具象思维向抽象思维的升华。

4.1 反应原理及“实测量”的分析策略

在教学中，面对“一瓶标签模糊的NaOH溶液，如何测定其物质的量浓度？”的问题情境时，解决这一问题的途径并不是唯一的，为什么不用其他方法要采用书上现成告知的方法，如果不把这些“为什么”搞明白，即使通?^教师的讲授使学生对“酸碱滴定原理”的本身理解了，但由于学生未亲历知识是如何产生以及如何被使用的，对原理的理解停留在表面，不利于学生以后对知识的迁移内化。

案例1 “酸碱滴定”实验原理和实测量的确定

师：一瓶标签模糊的NaOH溶液，如何测定其物质的量浓度？若需要利用化学反应，选择何种适宜的反应试剂？分析实验中需要测定哪一种物理量？

生1：利用物质的量浓度的定义式c=n/V，其中n=m/M。取一定体积的NaOH溶液，蒸干溶液。实测量为NaOH固体的质量。

生2：利用化学反应：2NaOH+MgCl2Mg（OH）2+2NaCl，取一定量NaOH溶液与足量MgCl溶液充分反应，采取过滤、洗涤、灼烧、冷却、称量、恒重操作。实测量为MgO固体的质量，根据比例关系转化成NaOH固体的质量。

师：从实验的精准度出发，分析、判断上述三种方法是否可行。

生1：“粗盐提纯”就是采取了蒸干溶液后称量固体，该测定方法的实验精准度较高。

生2：从实验的精准度进行考量，“结晶水合物中结晶水测定”增加了“恒重操作”这一关键操作，也对“过滤、洗涤”作了规范的操作要求。

师：蒸干溶液称量固体或转化成沉淀而称量都属于重量分析法，这两种方法的关键操作在已学的两个定量实验中已经明确。

师：学生提出“用已知浓度的盐酸测定未知浓度的NaOH溶液”的实验测定量是消耗的已知浓度的盐酸体积，如何提高实测量的精准度呢？

生1：提高量取盐酸体积的仪器精度。

生2：确保盐酸与NaOH溶液刚好反应。

设计意图：知识的意义是学习者个人化的、深层次理解的结果。物质含量的测定方法多种，每一种测定方法都有对应的化学反应、化学计量关系及实测量。案例中引导学生从化学反应、化学计量关系两个方面对实测量进行分析，帮助学生建立理论分析定量实验原理的一般方法和模型，然后引导学生从实验的精准度考量，辩证分析，选择精确度相对较高的实验原理作为定量实验中操作原理和仪器原理设计的依据。实验原理的阐释无疑是实验教学中的重点和难点，应该让学生“知其然并知其所以然”。

4.2 仪器原理及专用仪器的设计策略

借助专用仪器进行测量是定量型实验的重要手段和方法。传统教学中大多数教师仅对仪器的用途和操作方法作简单介绍后，通过实验中反复练习达到熟练使用，这只是一种“实验技能”而不是一种“实验能力”。仪器直接影响着采集数据的精准性，如何选择实验仪器，将实验误差控制得更小、使实验结论更准确，则是一种“实验能力”。

案例2 “酸碱滴定”专用定量仪器“滴定管”的设计

师：可以用什么仪器来准确量取NaOH溶液和盐酸溶液的体积呢？

生：量杯、量筒。

师：分析这两种仪器的精准度。

生：量杯的内径大，数据粗略；量筒的精确度随容量而变，10mL量筒估读至0.1mL，精确度并不高。

师：提高仪器的精准度，对仪器如何改进？

生：仪器内径变细。

师：用内径变细的仪器可以用来量取未知浓度的NaOH溶液，那么用胶头滴管滴加的被消耗的盐酸体积如何测定呢？

生：把胶头滴管改成有刻度的。

师：该仪器具有哪些功能？

生：量取体积；滴加，需用活塞控制滴加速度和及时停止滴加。

师：画出满足上述条件的仪器形状。

……

师：如何使用该仪器量取液体体积？

……

设计意图：案例中学生勾画出的仪器基本具备三个功能，但是如何标注刻度出现了分歧，零刻度靠近上端还是下端，教师没有将结论直接告诉学生，而是继续提出了“如何使用该仪器量取液体体积”，引导学生从仪器的实际使用中找到答案。化学仪器的形状是多种多样的，但每一种仪器的产生必然出于某种需求，而不是凭空想象而来的，这为学生今后选择化学实验仪器乃至设计仪器装置提供一种思维的指向，同时，削弱书本的“权威”性为学生的创新性思维提供了可能。

4.3 操作原理及操作步骤的优化策略

操作原理是指为准确实现实验原理采用的操作步骤和专用仪器使用要求配套的操作步骤。传统教学中往往采用教师“全盘托出”后，再逐项分析讲解操作步骤和注意事项，学生“照方抓药”练习操作。学生主要以机械记忆记住实验操作步骤，基本无法说清这些实验操作步骤的必要性，更谈不上隐含在实验操作中“精准定量”这一线索。

案例3 “结晶水合物中结晶水的测定”操作步骤

师：实验需要测定m晶体、mCuSO4粉末，请设计实验步骤？

生：称量晶体质量、加热、冷却、称量CuSO4粉末质量。

师：提高测定量的精准度，加热应选择哪一种容器？

生：试管长，加热产生的水蒸气遇冷易聚集于试管口，水蒸气不易排尽；烧杯耐热温度不高，一般不用于固体加热；蒸发皿用于液体加热。

师：该加热仪器应该满足哪些条件呢？

生：使固体分解，需要耐热；利于水蒸气排尽，应身短、口大。坩埚符合要求。联想起在海带提碘实验中用于灼烧海带干。

师：提高测定量的精准度，加热时，需达到多少温度？用哪一种热源？

生：根据资料可知，硫酸铜晶体加热到102℃时开始失水，150℃完全失水，650℃分解为黑色CuO。加热温度应控制在150～650℃。酒精灯的加热温度可达400～500℃，可选择酒精灯。

师：提高测定量的精准度，加热多长时间为宜？

生：蓝色晶体变为白色粉末，不再有水蒸气逸出。

师：外观上变为白色粉末，能确认已完全失水吗？

师：提供一组“硫酸铜晶体加热过程中的外观变化”的图片，你看到了什么？得到什么启发？

生：??晶体外观变为白色时，?碎后，发现还有一些蓝色颗粒。

生：在称量晶体前，需对晶体进行研磨（增加了步骤“研磨”）。

师：不同个体的肉眼观察，必然存在着误差。只有“量化”才能达到精确。

师：提高测定量的精准度，描述“加热”应怎样具体操作？

生：将坩埚以45℃放在泥三角上，用酒精灯加热，用玻璃棒轻轻搅拌，直到蓝色晶体完全变成白色粉末，且不再有水蒸气逸出。

师：获取哪些量才能确认晶体失水完全？如何操作？

生：将称量后的CuSO4粉末进行“再加热、再冷却、再称量”，直到连续两次称量的质量差不超过0.001克（电子天平的最小感量）。

师：对固体再加热、再冷却、再称量，直到连续两次称量的质量差不超过0.001克，这个操作称为“恒重操作”。

设计意图：学生的学习是同化、顺应的认知建构过程和“平衡-不平衡-新的平衡”的认知发展过程。对于“测定m晶体和mCuSO4粉末的实验步骤”，学生已有知识只能解决部分步骤即“称量晶体、加热、冷却、称量CuSO4粉末”，随着“加热需达到多少温度？如何确认已完全失水”等问题的层层推进，学生的认知发生了冲突，激发起学生主动思考；教师的提示“提高测定量的精准度”、“量化才能精确”，帮助学生建构起新的认识，促使学生对已有的实验步骤有所反思，适当调整乃至形成一个优化的、完整的实验步骤。

篇7

一、点滴板可用于学生分组实验时药品的分发

在学生分组实验中，固体药品的分发既繁琐，工作量又大，使用广口瓶分发既不方便又浪费严重。以我校为例，每次实验28组，一组药品要用28个广口瓶，如果有五组就要用140个广口瓶，使用的广口瓶数量多存放不方便，另外，逐个逐组分发工作量大，强度大而且容易发生错发、漏发现象。如果采用点滴板分发固体药品，则能最大限度降低劳动强度缩短劳动时间，有效地提高工作效率，分发前便于清点，每次实验有几种固体，点滴板的一个孔穴放一种固体药品，药品是否配齐，一目了然。

可用点滴板发放的固体药品一般是化学实验中要求的最少量，大约0.5克左右，药品有硝酸钾、氯化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、氯化钠、结晶硫酸铜、二氧化锰等，金属中有钾、钠、镁条、铝片、锌粒、铁丝，还有棉线、纯毛线、纸片、木炭、脱脂棉、滤纸片、马铃薯、豆腐、面包片以及各种试纸如：PH试纸、淀粉碘化钾试纸、红色石蕊试纸、蓝色石蕊试纸等等。凡是用量不大的药品都可以使用点滴板分发。点滴板用于药品分发，方便快捷。

二、点滴板可用于多个微量的化学实验

1.氨气分别与浓盐酸、浓硝酸、浓硫酸的反应。

点滴板的三个孔穴中分别放入浓盐酸、浓硝酸、浓硫酸，让生成的氨气分别靠近三个孔穴，可以看到浓盐酸、浓硝酸的上方有白烟，浓硫酸上方无现象，可以证明浓盐酸、浓硝酸有挥发性，而浓硫酸没有挥发性。该反应利用点滴板进行反应，所用药品少污染小，且现象明显。

2.物质溶液的PH值测定。

点滴板的6个孔穴中分别放入醋汁、橘子汁、酱油、肥皂液、蛋清液、牛奶，在相对应的孔穴中分别放入一小块PH试纸变色后立即用标准比色卡进行比较，PH值大小清晰可见。该反应利用点滴板进行反应现象明显，显然要比用试管方便。

3.卤素单质与其化合物之间的置换反应。

氯水分别与氯化钠、溴化钠、碘化钠、氯化钾、溴化钾、碘化钾的反应。将氯化钠、溴化钠、碘化钠、氯化钾、溴化钾、碘化钾分别放入点滴板的6个孔穴中，分别加入两滴新制氯水，可以看到氯化钠、氯化钾中无现象，溴化钠、溴化钾中显浅黄色，碘化钠、碘化钾中显橙色。反应证明氯气的氧化性比单质溴、单质碘的氧化性强的性质。同样，按照上述方法在上述溶液中加入溴水，可以看到氯化钠、氯化钾中无现象，溴化钠、溴化钾中无现象，碘化钠、碘化钾中显橙色。同样按照上述方法在上述溶液中加入碘水，可以看到氯化钠、氯化钾中无现象，溴化钠、溴化钾中无现象，碘化钠、碘化钾中无现象。像这类比较同主族性质递变的反应使用点滴板作反应容器，反应现象一目了然，对比明显，使学生很容易记忆，而且印象深刻。同类反应都可用点滴板。

4.金属与酸产生气体的反应。

例如，镁条、铝片、锌粒、铁丝等金属分别与稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸的反应。镁条、铝片、锌粒、铁丝等金属分别于放入点滴板的孔穴中，在分别加入稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸，就可看到有气泡产生。这些反应可以用来比较金属活动性，检验金属或检验酸，方便快捷，尤其是在同时检验多种金属或多种酸时，更能体现出使用点滴板方便快捷的优点。

5.浓硫酸与稀硫酸性质的检验。

在点滴板的孔穴中，分别加入纸片、木屑、和蓝色含有五个结晶水的硫酸铜，分别加入两滴浓硫酸，可以看到纸片变黑、木屑变黑、蓝色含有五个结晶水的硫酸铜变蓝。同样在点滴板的孔穴中，分别加入纸片、木屑、和蓝色含有五个结晶水的硫酸铜，分别加入两滴稀硫酸，可以看到纸片不变色、木屑不变色、蓝色含有五个结晶水的硫酸铜仍为蓝色。可以证明浓硫酸有强氧化性而稀硫酸没有。对比明显，现象明显。

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（1）发现和提出实验问题的能力较差。目前，高中生在进行化学实验过程中所表现出的发现问题以及提出问题的能力不足。笔者认为其主要原因是学生的批判性思维能力较差以及化学教师在进行实验课时对学生发现问题以及提出问题的引导和培训不足。

（2）猜想与假设实验问题结论的能力不足。目前高中生普遍存在对化学实验的猜想与实验问题结论的假设能力不足。多数学生只能根据元素守恒以及之前学过的知识进行猜测和假设，而不能根据各种化学反应的发生条件以及实验结果进行猜测和假设。

（3）设计实验问题解决方案的能力不足。高中生的实验问题解决能力不足主要表现在以下几个方面：第一，实验过程中学生无法正确选择合适的药品和实验仪器，主要是对仪器的规格以及实验药品的使用量无法做到合理的判断，再者就是对辅助仪器以及材料经常出现遗漏；第二，对实验条件的控制意识不足；第三，学生的环保意识薄弱，对实验产生的尾气以及废液的处理不到位或者是没有对尾气进行处理；第四，对实验方案的制订和选择过程无法做到科学合理的测评和对比，只是强调实验能够达到预期的目的，没有做可行性研究。再者，由于学生的实际实验的机会较少，因此对实验过程中的条件控制不周全，以及实验的合理性、简约性不到位。

（4）形成实验结论的能力不足。由于高中生平时对化学实验的培训主要是为了应付考试，对实验结论一般具有单一性，这就导致学生的思维能力以及多方面思考能力不足，进而导致形成实验结论的能力不足。

（5）应用实验方法与结果的能力不足。高中生还没有足够的能力将试验方法以及结果应用到类似的实验研究当中，无法将试验结果用于解决其他化学问题。这表明学生对实验结果及方法的迁移能力不足，思辨能力以及分析水平不足，无法对实验方法和实验结果进行多角度的分析、评价及应用。

（6）评价与反思的能力不足。许多学生在考试过程中的成绩很理想，就认为自己的实验能力、猜想与假设水平、发现问题以及提出问题的水平很高，对自己有一个过高的评价，其评价以及反思能力不高。

二、提高高中生化学实验技能的应对措施

通过上文对高中生的实验技能的现状分析，发现目前高中生的发现和提出实验问题的能力、猜想与假设实验问题结论的能力、设计实验问题解决方案的能力、形成实验结论的能力、应用实验方法与结果的能力不足以及评价与反思的能力都不足。为了有效提高高中生的实验技能，笔者提出以下几条解决措施。

（1）通过分析一个典型实验来达到阐明一类实验规律的目的。众所周知，化学实验中的每一类实验的实验原理、实验仪器、用品、实验技巧等都是有规可循的，完全掌握一个实验就应具备举一反三的能力，能够对同种类型的实验规律进行总结。所以，在进行一类实验的第一个实验时，教师应该对实验的原理以及内容向学生做详细的介绍，并且亲自指导学生完成实验。实验过程中应该进行认真的分析和对比，通过分析探讨总结出此类实验的规律和技巧。实验过程中，教师首先要让学生对实验原理以及相关的基础知识有深刻的认识，旨在让学生对混合物的各类组成物质的溶解度进行掌握，对组成混合物的各类物质之间是否能够发生化学反应，以及发生反应所需的条件有清楚的认识；其二，要求学生掌握实验技能，掌握各类实验仪器的性能以及使用方法，掌握各种化学物质的溶解方法、过滤方法以及结晶再结晶的方法。

（2）明确选择仪器的原则，正确选用仪器。为了确保化学实验能够顺利完成，学生必须具备选择正确的实验仪器的能力。笔者结合多年的化学实验教学经验，对如何提高学生的仪器选择水平进行了简单的介绍。

①根据反应物和生成物的性质、反应条件选择仪器。我们知道化学实验的反应条件包括：常温、加热、加压、催化剂、光和电等。实验过程中应该根据化学反应的实验条件、反应物的化学性质来选择合适的实验仪器，并应该根据不同实验的反应速度选择安全、合理、有效的实验仪器。②分析典型实验，培养学生的实际操作技能。为了保证化学实验安全有效地开展，并且保证实验的正确性，教师应该对学生的实际操作能力进行培训。笔者除了从实验的原理、操作内容以及要求进行培训之外，还通过对典型案例的剖析，来提高学生的实际操作技能。主要从仪器的选择、连接和固定的方法，装置的气密性检查，药品的取用，加热方法，气体的净化和干燥，气体的收集和放置以及装置的拆卸七个方面进行培训。

通过对典型实验的剖析，将实验的要点以及操作技巧对学生进行详细的讲解，将具体的操作步骤及技巧进行分析，将其总结为简单扼要、容易记忆的口诀，能便于学生理解和记忆。笔者通过多年的教学实践发现，让学生独自进行实验，可以让他们在实验过程中发现新的实验，并对实验过程进行改进和优化。

（3）根据实验内容，处理好演示实验。演示实验对于化学实验课有着重要的作用，除了为学生起示范作用，还是培养学生的观察能力、分析思考能力以及解决问题的综合能力的有效途径。学生可以通过演示实验来进一步深化其知识体系。演示实验通常包括难度较大的实验以及实验技能要求较低的实验。第一类实验由于其实验装置较为复杂、实验步骤繁杂或者是实验药品有毒等，需要由教师进行演示，来规范实验的操作步骤。第二类实验，教师可采取边讲解边实验的教学模式，便于学生理解和掌握。

篇9

【关键词】化学工艺流程图题； 解题； 复习教学

纵观福建省（理综2009、2010、2011、2012、2013这几年的第24题）和其它几个省份近几年的高考题都有化学工艺流程图题。这类题目是近几年高考化学部分新出的一种比较流行的题型，与早些年的高考题比较这种题目取代了以前的无机框图题。这类题对学生来说综合度高，涉及的知识面广，陌生度高，阅读量大，信息多，对学生的思维能力要求高，因此造成部分学生很怕该类题目。下面结合一些题例，谈谈对此类题目的求解及复习的一些看法。

1化学工艺流程图题的结构特点

化学工艺流程图题顾名思义就是将一些化工生产过程中的生产流程用框图（或生产装置）形式表示出来，并根据生产流程中与高中相关的化学知识进行分解设问，形成与化工生产紧密联系的化工工艺流程图题。

化学流程图题有这几个特点：一是这类试题一般源于实际的生产问题，以解决生产中与化学相关的实际问题作思路进行设置问题，使问题情境真实，考查学生理论联系实际，学以致用的能力；二是试题所含内容丰富，涉及的化学基础知识方方面面如中学阶段所学的元素及其化合物知识以及物质结构、化学用语、元素周期律、氧化还原反应、化学平衡、电解质溶液、电化学、溶度计、PH计算、实验操作等知识，能考查学生化学双基知识的掌握情况和应用双基知识解决化工生产中有关问题的迁移推理能力；三是试题新颖内容陌生，一般文字较多，阅读量大，能考查学生的阅读能力、分析判断能力、逻辑推理能力和资料的收集处理能力。

化学工艺流程图题的结构一般分材料信息、框图和问题三部分。材料信息部分描述化工生产或化学实验的目的，简单介绍化工生产或化学实验所需的材料；框图部分则用流程图形式把化学实验中物质的制备和分离提纯的流程表示出来，或将原料到产品的主要生产流程表示出来；问题部分主要以生产流程或化学实验中所涉及的化学知识设置出一系列问题。

2化学工艺流程图题的类型及常考考点

现以2009-2012年福建省高考理综卷化学部分第24题分析。2009福建理综24题是以从铝土矿（主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质）中提取Al2O3为背景知识设计流程，主要考查了流程的理解、几种氧化物（Al2O3、SiO2、Fe2O3、MgO）的相关性质、检验Fe3+的方法、溶度积常数的运用等内容。2010福建理综24题是以工业上用菱锌矿（含少量的Fe2O3 、FeCO3 MgO、CaO等杂质）生产硫酸锌为背景知识设计流程，主要考查了流程的分析、原料的处理（研磨）、氧化还原反应的配平、表格数据的分析、溶度积常数、结晶分离操作、守恒关系求质量分数等内容。2011福建理综24题是以由钛铁矿（主要成分是FeTiO3）制备TiCl4为背景知识设计工艺流程，主要考查了题目信息的提取、流程的分析、胶体的知识、热化学方程式的书写及盖斯定律的运用、绿色化学的理念、溶度积与化学平衡常数的综合运用、表格数据的分析等内容。2012福建理综24题与前几年相比有所变化，题目设计分为两部分，第一部分是考查电镀的相关知识，第二部分是以酸浸法制取硫酸铜为背景知识设计工艺流程，但与前几年相比流程简化了，主要考查了流程的分析、氧化还原反应与离子方程式书写的结合、化学平衡常数的相关知识等内容。

通过对2009-2013年福建省高考理综化学部分及其它一些省市相关类型题目的分析，归纳以下化学工工艺流程图题的类型和常考考点：

2.1化学工艺流程图题的类型。

2.1.1一种为以“从混合物中分离、提纯某一物质”为目的的题目类型。这一类型的题目通常要求学生要能从题目中找出要得到的主要物质是什么，混有的杂质有哪些，分析当加入某一试剂后，能与什么物质发生反应，生成了什么产物，要用什么样的方法才能将杂质除去。

2.1.2一种为以“利用某些物质制备另一物质”为目的题目类型。这一类型的题目通常要求学生要明确题目的目的是制什么物质，要能从题干或问题中获取有用信息，了解产品的性质。

2.2化学工艺流程图题的常考考点。

2.2.1考查对原料（样品）的处理：如对原料（样品）研磨（或粉碎）、煅烧（或焙烧）过程的信息利用（加氧化剂、还原剂、改变结构等），溶解原料（或）样品所需试剂的选择及含义（酸浸、碱浸或水溶）、浸出率问题等；

2.2.2考查与反应相关条件的选择与控制：如加快或减慢反应速率（反应条件温度、浓度或催化剂对速率的影响）、反应温度（低于、高于或介于某些温度之间）的选择、反应时间的选择（保温一段时间）、调节溶液pH的目的（促进水解、抑制水解、除过量试剂达到分离除杂等目的）、催化剂的选择及探究等；

2.2.3考查元素化合物知识：如常见金属单质（活泼、不活泼、特性）、酸（强酸、弱酸）、碱（强碱、弱碱）、盐（溶解性、氧化性、还原性、稳定性）、氧化物（酸性、碱性、两性）、物质特性等相关知识的考查。

2.2.4考查化学原理应用：如氧化还原原理（配平，物质的氧化性、还原性与价态、生产目的的关系，电子得失的相关问题）、水解原理（平衡的移动、相关现象的解释）、电化学（原电池、电解）、沉淀溶解平衡（溶度积、沉淀的转化）、饱和溶液与晶体的析出等；

2.2.5产品处理的考查：如结晶分离方法的选择与操作（ 蒸发结晶、冷却结晶、趁热过滤等）；物质的循环利用的利与弊；副产品与循环利用的物质及它们的区别；定量计算及误差分析；

2.2.6考查与环境相关的问题：如减少污染、“绿色化学”理念。

2.2.7考查与生产实际相结合的问题：如生产设备的简易、生产工艺简便可行、生产成本的控制等问题。

3化学工艺流程图题的解题方法思路

通过对化学工艺流程图题的特点结构、形式、类型及常考考点的分析，对化学工艺流种图题的解题有以下的方法思路。

3.1对题目（包括材料信息、框图、问题）进行全面的整体的阅读。我要求学生在阅读中首先要明确题目的目的，如是为了“从混合物中分离、提纯某一物质”还是为了“利用某些物质制备另一物质”。其次，在明确目的前提下，从材料信息或问题中获取有用的信息、关键的字眼，了解产品的性质，帮助解题。如果产品具有某些特性，则意味着要采取必要的措施来避免在生产过程中产生其他杂质。具体来说有可能会出现以下几种情况：

3.1.1如果生产过程中的物质能与空气中的成分发生作用的话，则要考虑在制备过程中将影响的物质如CO2、H2O等水除去，还要注意防止它们进入装置中。

3.1.2如果产物是一种会水解的盐，则要考虑水解的因素。如制备FeCl3、AlCl3等物质，蒸干其溶液得到Fe（OH）3、Al（OH）3，而如果再进一步灼烧的话得到它们的氧化物。再如类似于带结晶水氯化镁这样的物质，在脱结晶水的过程中就要让它在氯化氢气体的氛围中进行加热脱水。

3.1.3如果在生产的过程中出现一些像NaHCO3、H2O2、KMnO4、Ca（HCO3）2等这些受热易分解的物质或者产物，则要注意对温度的控制。

3.1.4如果产物的性质具有较强氧化性或还原性，则要考虑与其发生氧化还原反应的物质的影响，如有Fe2+、SO32-等较强还原性离子产生或存在时，要考虑具较强氧化性物质的影响。

3.1.5如果有给出物质的溶解度，应注意选择合适的结晶分离方法。如NH4NO3、KNO3等溶解度受温度的影响比较大的物质，在蒸发过程中比较难析出来，要用冷却法使它结晶。而有的物质溶解度受温度的影响比较小，如NaCl、KCl等，还有少数物质的溶解度随温度的升高反而减小，如Ca（OH）2要使它们结晶析出时，则要用蒸发浓缩的方法。再如有些多种物质在一起时就要采用升温冷却结晶法，有的却用蒸发浓缩结晶法，有的还要注意进行趁热过滤。

3.2读懂流程框图，明确框图中一些图形步骤的含义。在化工流程图中，箭头指向的是投料（即反应物）、出去的是生成物（包括主产物和副产物）、箭头方向有时还意味着物质的循环利用。在读流程图时除了从形式上去认识流程外，我让学生从这几个方面去了解流程：①参加反应的物质有哪些②这些物质都发生了怎样的变化（反应）③该变化产生了什么样的后果，该变化起到了什么作用。要充分认识到一点：流程中的一切反应或操作都是为获得产品而服务的。

3.3注意结合化学反应原理进行分析。化学工艺流程图题还会涉及常见的化学反应原理，例如化学反应与能量变化、化学反应的方向和限度问题、电化学原理、水解原理、溶度积沉淀转化的问题等等。如在许多的流程题中，经常会看到温度、浓度、压强等外界条件的出现，而不同的工艺流程对物质反应的外界条件有不同的要求，其所起的作用也不一样，但却是能否达到实验目的的关键所在。对此类反应条件的分析我从以下几个方面着手：①条件改变对反应速率有何影响？②条件改变对平衡转化率有何影响？③条件改变对综合生产效益有何影响？再如题目中也经常出现pH的相关数据，就要注意给合沉淀溶解平衡、溶度积及pH定义进行相关问题的分析求解。

3.4注意实际工业生产要求及环境保护。一个工业流程必须符合绿色化学理念，其中包括环境污染问题、原子的经济性、节约能源（包括使用催化剂）、原料应该是可以再生的（或者可以循环使用）、工艺的安全性等内容。我在让学生答题的时候，就从这几个方面进行相应的分析。

3.5注意回答问题时的文字叙述。答题中规范科学的叙述也是学生必需掌握的一项基本功，也是考试中的一项要求。对于化学工艺流程图题，我让学生小结整理了以下几种常见重要的文字叙述。

3.5.1从溶液中获得晶体的叙述：蒸发浓缩-冷却结晶-过滤-洗涤。

3.5.2沉淀洗涤的叙述：往漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复操作2-3次。

3.5.3在回答除杂步骤的问题时，应该注明“是为了除去（具体）杂质”，而不应只写“除杂”这样简单的回答等。

4化学工艺流程图题的复习思路

从化学工艺流程图题的分析中可以看出，虽然给的问题陌生感较大、变化多端，但它的落脚点还是化学学科基础知识、基本技能的综合运用，因此在复习时还是应回归对化学学科基础知识、基本技能的掌握。为此，我在具体的复习中对一些方面进行了归纳总结。

4.1复习时注意使元素化合物知识形成网络，同时归纳总结一些物质的特性。如归纳出重要的几种连续反应、几种重要的三角转化关系、常见离子的检验等。

4.2注意化学反应原理的理解掌握，这些知识经常出现在化学工艺流程图题中而且起着非常重要的作用。如电化学，氧化还原反应（氧化性还原性、配平、电子转移的计算）、溶度积、水解平衡、化学反应速率、化学平衡等化学理论基础知识及其综合应用。

4.3注意几种实验操作的理解掌握。如化学工艺流程图题经常出现的结晶问题、洗涤问题、除杂问题、沉淀是否完全问题等。

4.4整理积累相关的化工生产知识如氯碱工业、硫酸工业、合成氨工业、海水提镁溴工业等，这有助于培养学生分析流程的能力。

4.5加强文字表述的训练，等等。

总之，只要平时复习时教会学生善于归纳、总结，认真审题，善于从题目或问题中获取信息来帮助自己解题，同时注意在平时的学习中要熟记以上的一些知识，同时文字表达时做到规范，我相信可以突破这个难关。

参考文献

[1] 2009-2013年普通高等学校招生全国统一考试（理科综合）（福建卷）.

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救援化学实验PBL教学法的应用

1.PBL教学法有助于学员建构知识体系。设计缓冲溶液实验时,要求学员配置与体液相似的缓冲溶液并检验酸性和碱性物质对其影响。学员通过复习理论、查阅资料,设计出与人体血液相近的缓冲溶液,加入不同量的酸、碱,或用不同量的水进行稀释,再用酸度计测量pH值的变化。学员处理实验数据后,理解了缓冲溶液的概念、组成和作用原理,了解到血液作为缓冲溶液,由于其中各种缓冲对(主要是H2CO3/HCO3-)的作用,能抵抗代谢过程中所产生的和随食物或药物进入人体内的少量酸性或碱性物质,使正常人体血液的pH值保持在7.35(7.45之间;也知道这种缓冲作用是有限的,若缓冲容量降低或大量的酸性碱性物质加入,缓冲作用就减弱或消失,使血液的pH值发生较大变化,人体就会酸中毒或碱中毒。

2.PBL教学法有助于培养学员解决问题的能力。LBL的熔点测定实验是一个纯净物或混合物的熔点测定,只有毛细管测熔点这一基本操作。将该实验改为:合成乙酰水杨酸并测定其熔点。学员通过查阅相关文献资料并用正交法探究反应条件,设计出比较理想的合成路线。生成物用冰水浴冷却结晶、抽滤、重结晶、干燥,最后用毛细管法测熔点。产率最高达78%,熔点距最小的为0.9e,验证其纯化效果较好。通过实验,学员掌握了毛细管测定熔点的方法,明白了用熔点鉴别纯净物与混合物的原理。自己设计合成方案并实施,锻炼了他们的创新能力,提高了他们发现问题、分析问题、解决问题的能力。

3.PBL教学教学法有助于培养学员自主创新能力。将验证实验改为鉴别有机化合物的分析实验。设计所需检验的各组试样,试样瓶上无标签,只有序号。要求学生查找资料,利用常用试剂和实验现象明显,操作简便的经典方法,设计出操作方案,把各种化合物鉴别出来。验证有机含氧衍生物性质时,设计的问题是用经典化学方法鉴别正丁醇、仲丁醇、叔丁醇、苯酚、乙醚、甲醛、乙醛、丁醛、丙酮、苯乙酮、2-丁酮、甲酸、乙酸、乙二酸。学员通过复习理论知识,自己设计检验方案,实验效果非常好,试样分析正确率达到了96%。由于用所学理论知识解决了实际问题,发挥了学员的主观能动性,使其自主学习能力得到提高,学习热情得到激发。

救援医学化学实验实施LBL和PBL联合教学的思考

1.实施LBL和PBL联合教学能提高学员综合素质。对08、09级学员的化学实验实施LBL和PBL联合教学法后,就教学效果进行了问卷测评,问卷调查结果见表1和表2。对实验组和对照组都进行了实验理论和操作考试,考试成绩见表3。由表1可见:在救援医用化学实验中实施LBL和PBL联合教学,学员可系统学习实验操作技能,激发了学习热情,提高了动手操作能力。在建构知识体系的同时,学员可学会获取并评价有关信息的方法,又培养了自主创新能力和团结协作精神,综合素质得到提高。