第19讲实验方案的设计与评价
第1课时实验方案的设计与评价
一、选择题
1．下列实验设计能达到实验目的是(C)
2.(2015，连云港)下列实验中利用提供的方案不能达到目的的是(C)
3.分析下面实验内容和结论，正确的一组是(D)
D 比较石灰水和肥皂水的碱性强弱
分别用玻璃棒蘸取少量溶液滴到pH 试纸上，并
立即将显示的颜色与pH标准比色卡对照
二、实验及探究题
5．(2016，哈尔滨)分类、类比是学习化学常用的方法。
(1)化学实验可按其主要目的分为：探究物质的性质、混合物的分离提纯、探究物质的含量等。因此应将下列实验中的B与__C__(填“A”“C”或“D”)归为一类，依据是__都属于混合物的分离__。
(2)在反应C＋CO2=====
高温
2CO中，具有氧化性的反应物是__二氧化碳__。请写出一个两种化合物发生反应的化学方程式(其中一种化合物体现氧化性，另一种化合物体现还原性)__3CO＋Fe2O3=====
高温
2Fe＋3CO2__。
6．(2016，宜昌)控制变量，设计对比实验是实验探究的重要方法。
实
验
编
号
一、探究人体呼出气体
中二氧化碳含量比空
气中的高
二、探究影响品红扩散
快慢的因素
三、铁钉锈蚀条件的探
究
实
验
设
计
实
验
分
析
本实验条件除了要控
制两个盛装气体样品
的集气瓶大小规格相
同外，还要控制__滴加
的饱和石灰水的量__
相同
发现两杯水都变红，且
热水整杯变红时间比
冷水要短，由此说明：
分子在不断运动；影响
分子运动快慢的因素
有__温度__
一周后，左边试管中铁
钉生锈，右边试管中铁
钉无明显变化，上述实
验__不能__(填“能”
或“不能”)得出铁钉
生锈的条件7．(2015，福州)空气中氧气含量测定的再认识。
【实验回顾】图甲是实验室用红磷燃烧来粗略测定空气中氧气含量的装置。
(1)写出红磷燃烧的化学方程式
__4P＋5O2=====
点燃
2P2O5__。
(2)实验原理：由于红磷燃烧消耗空气中的氧气，使瓶内__气压__减小，烧杯中水倒吸到集气瓶。若装置的气密性良好，操作规范，用量筒测量进入瓶中水的体积，能粗略测得空气中氧气的含量。
【问题提出】有实验资料表明：燃烧过程中当氧气体积分数低于7%时，红磷就无法继续燃烧，因此通过上述实验，测量结果与理论值误差较大。
【实验改进】
Ⅰ.根据铁在空气中生锈的原理设计图乙实验装置，再次测定空气中氧气含量。装置中饱和食盐水、活性炭会加速铁生锈。
Ⅱ.测得实验数据如表
测量
项目
实验前实验后
烧杯中水的体积烧杯中剩余
水的体积
集气瓶(扣
除内容物)和
导管的容积
体积/mL 80.0 54.5 126.0 【交流表达】
(3)铁生锈过程发生复杂的化学反应，首先是铁与氧气、水反应生成氢氧化亚铁[Fe(OH)2]，写出该反应的化学方程式__2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2__。
(4)根据表中数据计算，改进实验后测得的空气中氧气的体积分数是__20.2%__(计算结果精确到0.1%)。
(5)从实验原理角度分析，改进后的实验结果比前者准确度更高的原因是：
①__铁的缓慢氧化使集气瓶中的氧气消耗更彻底，使实验结果更准确__；
②__测量时考虑到导管容积和扣除内容物后的集气瓶容积，使实验结果更准确__。
8．(2016，北京)镁条在空气中久置表面会变黑。某小组同学设计并进行实验，探究镁
条变黑的条件。(导学号)
【查阅资料】常温下，亚硫酸钠(Na2SO3)可与O2发生化合反应。
【猜想与假设】常温下，镁条变黑可能与O2、CO2、水蒸气有关。
【进行实验】通过控制与镁条接触的物质，利用下图装置(镁条长度为3 cm，试管容积为20 mL)，分别进行下列5个实验，并持续观察20天。
(1)实验1和2中，NaOH浓溶液的作用是__2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O__(用化学方程式表示)。
(2)实验1的目的是__检验只用O2是否会使镁条变黑__。
(3)实验3中，试管内的气体主要含有CO2、__O2(N2可填写可不填写)__。
(4)得出“镁条变黑一定与CO2有关”结论，依据的两个实验是__2、5__(填编号)。
(5)由上述实验可推知，镁条变黑的条件是__H2O、CO2、O2__。
【反思与评价】
(6)在猜想与假设时，同学们认为镁条变黑与N2无关，其理由是__常温下氮气的化学性质不活泼，很难和其他物质反应__。
(7)欲进一步证明镁条表面的黑色物质中含有碳酸盐，所需要的试剂是__稀盐酸和澄清石灰水__。
第2课时科学探究
一、选择题
1．(2015，荆门)下列设计的实验方案中(括号中为方法或试剂)，你认为可行的是(B) A．验证铁、铜、银的金属活动性顺序(硫酸亚铁溶液、硝酸铜溶液、银丝)
B．鉴别固体：氢氧化钠、氯化钠、硝酸铵(水)
C．除去二氧化碳中混有少量的一氧化碳(点燃)
D．分离氧化钙中混有的碳酸钙粉末(加水溶解，过滤)
2．(2016，淄博)如表是根据一些反应事实或现象推理得出的影响化学反应的主要因素，其中不合理的是(导学号)(C)
化学反应事实(或现象) 影响因素
A 过氧化氢在常温下分解速度比较慢，加入二氧化锰后迅速分解催化剂
B 食物在冰箱中保存不易变质温度
C 蜡烛在空气中燃烧发出黄色火焰，在纯氧中燃烧火焰明亮反应物的种类
D 细铁丝在空气中不能燃烧，在纯氧中剧烈燃烧火星四射反应物的浓度
3.下列实验方案的设计中，没有正确体现对比这种科学思想的是(D)
4．(2015，十堰)在下列实验中，观察到的现象或得出结论，完全正确的有(A)
①浓氨水中出现红色，说明氨分子很小且在不断运动②既能说明甲烷有可燃性，又能说明甲烷是由碳和氢两种元素组成③既能说明CO2的密度比空气大，又能说明CO2不能燃烧也不支持燃烧④既能探究可燃物的燃烧条件，又说明白磷的着火点比红磷低⑤铁钉表面无明显现象，能说明铁生锈的条件是要有氧气和水
A．2个B．3个C．4个D．5个
二、实验及探究题
5．某课外活动小组的同学在整理化学药品柜时，发现一瓶标签受损的无色液体，如图所示。老师告诉大家，该瓶液体是下列5种液体中的某一种：稀H2SO4、H2O、NaNO3溶液、NaOH 溶液、CuSO4溶液。
(1)根据以上信息判断，该无色液体一定不是__CuSO4溶液__和__H2O__。
(2)为确定该液体的成分，同学们设计了下列实验方案，请你一起参与同学们的探究活动。
实验操作实验现象实验结论
①取该液体适量于试管中，向
其中滴加无色酚酞溶液
溶液颜色无变化该液体不是NaOH溶液
②另取该液体适量于试管中，
向其中加入锌粒__有气泡产生
该液体是稀H2SO4，不是NaNO3
溶液
【反思交流】
(3)实验操作②中发生反应的化学方程式是__Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑__。
(4)为防止标签受损，拿细口瓶倾倒液体时，细口瓶贴标签的一面要__向着手心__。
6．(2016，滨州)某化学兴趣小组在实验室做了如图所示的A、B两个实验。
A、B两个实验结束后，小明同学将两支试管中的物质同时加入一洁净的烧杯中(如图C 所示)。混合后，观察到烧杯中白色沉淀明显增加，同学们将烧杯内的物质过滤，对所得滤液中溶质的成分进行探究。
【分析】A实验结束后，反应物中一定有剩余的是__Na2CO3__(填化学式)，B实验中发生反应的化学方程式为__Na2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl__。
【猜想】小明猜想：滤液中的溶质是NaCl、Na2CO3；
小滨猜想：滤液中的溶质是NaCl、CaCl2；
小英猜想：滤液中的溶质是NaCl、CaCl2、HCl；
你的猜想：滤液中的溶质是__NaCl__。
【讨论】你认为__小英__的猜想一定不合理，请说出理由__若有HCl剩余，则二者溶液混合后，白色沉淀不会增加__。
【实验】若要验证小明的猜想，请完成下表的方案：
实验步骤
预想的
实验现象
实验结论
取少量滤液于试管中，滴入__稀盐酸__ 溶液中有气泡产生小明的猜想正确7.(2016，永州)现有A、B两种银白色的金属，某同学想要探究这两种金属的活动性。
【设计实验】
取大小相同的两块金属，用砂纸打磨光亮，分别放入两支试管中再加入等量的同种稀盐实验试管1 试管2
操作
现象金属表面产生气泡较慢金属表面产生气泡较快【思考结论】
(1)通过上述实验，判断出两种金属的活动性顺序是A__＜__B(填“＞”或“＜”)。
(2)假设其中的一种金属是铁，除观察到铁的表面有气泡产生外，还能观察到反应后的溶液呈__浅绿色__(填“浅绿色”或“黄色”)。
(3)实验前用砂纸打磨金属片的目的是__除去金属片表面的氧化物或污物__。
(4)如果两种金属是镁和铁，还可以用镁和一种化合物的溶液来证明两者的金属活动性强弱，你认为该化合物可以是__FeCl2(合理即可)__(填化学式)。
8．(2016，成都)某小组在学习“二氧化碳与氢氧化钠溶液反应”时，进行了如下探究。(导学号)
【提出问题】二氧化碳与氢氧化钠反应，还是溶解在水中？
【查阅资料】①15 ℃、101 kPa时，二氧化碳的溶解度如下：
溶剂水酒精
溶解度 1.0 0.3
③通常情况下，稀溶液的体积约等于溶剂的体积。
【实验设计】在15 ℃、101 kPa时，制取二氧化碳并用于实验甲、实验乙。
【分析与表达】
(1)如果二氧化碳与氢氧化钠反应，化学方程式是__2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O__，那么氢氧化钠应__密封__保存。
(2)实验前，两套装置都进行气密性检查，实验甲装置气密性检查的方法是__用手紧握左边的试管，只要U型管内液面会出现右高左低的现象，一段时间后回落到原位置，同理检验右侧试管__。
(3)实验甲中，同时滴入等体积的水和氢氧化钠溶液后的现象是__红墨水液面左边降低，右边升高，最终右边高于左边__。
(4)实验乙中，将氢氧化钠完全滴入锥形瓶中，注射器会自动向内移动并将酒精推入锥
科学探究之专题：实验方案的设计与评价 ⑴提出问题⑵猜想(假设) 设计实验【⑶制定计划、⑷进行实验、⑸收集证据】⑹解释与结论⑺反思与评价⑻表达与交流(迁移与知识的拓展) 。作为探究题，一般并不需要完全具备以上八个步骤，通常因题目的需要而选择其中重要的步骤呈现。 2. 3. ⑴不要答非所问：一般而言，最终的结论与开始的猜想与假设有一致性，至少也是有关系的。同时，探究过程方案的设 计，也是与探究目的紧密相关的。 ⑵注意猜想或假设的合理性：虽然猜想和假设有很多可能，但是我们的猜想与假设，不能脱离题目给出的条件，否则就 是无源之水。 ⑶正确选择实验用品：首先要弄清实验原理；设计实验方案，要紧扣假设，正确选择仪器和药品，正确选择装置。
知识点二：实验方案的设计 1.实验方案的设计原则： ⑴科学性：指实验原理、实验操作程序和方法要正确； ⑵可行性：切实可行，所选用的药品、仪器、设备和方法等在中学现有的实验条件下能够得到满足； ⑶安全性：实验设计时，应尽量避免使用有毒药品和进行有一定危险性的实验操作； ⑷简约性：要尽可能简单易行，应选用简单的实验装置、用较少的实验步骤和实验用品，并能短时间内完成实验； ⑸创造性：有创新意识。 2.实验方案的内容： ⑴一个比较完整的化学实验设计方案，一般包括以下几个内容： ①实验目的；②实验原理；③实验用品（包括仪器和药品等）及规格；④实验装置、实验步骤；操作方法及注意事项； ⑤实验现象及结论；⑥问题与讨论。 ⑵对于给出实验目的，要求设计实验方案的题一般可以按以下思维程序进行： ①根据实验目的，确定实验原理（或假设）； ②根据实验原理（或假设），选择需要的仪器和药品（或实验装置图）； ③写出实验操作步骤及注意事项； ④记录实验现象，分析实验结果，得出正确结论。 ⑶实验设计要科学合理，安全可靠，操作简便、现象明显、结论可信、绿色环保。 3.实验方案的设计思路： 4.实验方案设计的分类： ⑴气体的制取、净化&性质的综合设计：发生装置→净化装置→干燥装置→收集装置→尾气处理装置 气体实验装置的连接顺序设计 ⑴原则： ①制取干燥纯净的气体应遵循“先除杂，后干燥”的原则。 ②尾气处理：有毒气体常采用溶液（或固体）吸收或将之点燃，无毒气体直接排空。 ③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”；干燥管应“大进小出”。 ④制气实验：装置选择与连接→气密性检查→装固体药品→加液体药品→开始实验（按程序）→拆卸仪 器→其它处理等（制气体的实验，在实验前均应进行气密性检查，气体在点燃之前一般应进行纯度的检验）。 ⑤加热操作：加热前一般应先通原料气赶走空气后再点燃酒精灯。其目的是：一是防止爆炸（如氢气还原氧化 铜、CO还原Fe2O3等）；二是保证产品纯度。熄灭酒精灯时，一般是“先撤后灭”的原则。 ⑵还应该考虑以下因素: ①熄灭酒精灯时要防止液体倒吸； ②进行易爆、易燃实验时要防止爆炸（如氢气还原氧化铜应该下通氢气，气体点燃前应该先验纯等）； ③防氧化（如H2还原CuO后要“先灭灯，再停氢”，白磷的切割要在水中进行等）； ④防吸水（如实验取用制取易吸水、潮解的物质必须采取有效措施）。 ①性质实验方案设计的思路 物质组成或结构 充分了解二者关系 物质的性质验证或探索物质性质 反复推敲、深挖细找 ②探索性实验与验证性实验 性质探索性实验方案：根据物质的结构特点或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，而后据此分别设计出合理的实验方案，去探究该物质可能具有的性质。程序：物质→实验事实→科学抽象→结论。 性质验证性实验方案：对物质具备的性质去求证，关键在于设计出简捷的实验方案，操作简单，现象明显，且安全可行。程序：物质→性质推测→实验事实→科学抽象→结论。 ⑶物质的检验、鉴别&提纯 ⑷混合物中某成分的验证
试验方案:根据试验目的和要求所拟进行比较的一组试验处理的总称。 试验因素:在试验中所研究的影响试验指标的某一项目称为因素 单因素试验:探索某一个因素对试验指标作用的试验 多因素试验:探索多个因素对试验指标作用的试验 （试验）处理：事先设计好的实施在试验单元上的具体项目，即试验中具体比较的项目称为实验处理 处理组合:不同因素不同水平的组合。 试验指标:用于衡量试验效果的指示性状。 因素水平：实验因素所处的某种特定状态或数量等级称为因素水平 显著水平：用来判断是否属于小概率事件的概率值称为显著水平，及拒绝零假设的概率，通常取0.05或0.01 参数：用来描述总体的特征值称为参数 随机化：试验处理的分配和各个试验进行的次序都是随机确定的，这个原理称为随机化 试验单元：在试验中能够施以不同处理的最小的材料单元 接受域：一个假设总体的概率分布中，可能接受假设时所能取的一切可能值所在的范围，即接受H0的区间试验效应:试验因素对试验指标所起的增加或减少的作用。 简单效应:在同一因素内两种水平间试验指标的相差。 平均效应:一个因素内各简单效应的平均数。也称主要效应，简称主效。 交互作用效应:两个因素简单效应间的平均差异。简称互作。 对照:试验方案中包括有对照水平或处理，简称对照。(试验当中所设计的比较标准的处理) 唯一差异原则:指在试验中进行比较的各个处理，其间的差别仅在于不同的试验因素或不同的水平，其余所有的条件都应完全一致。 （试验）误差:测量值与真实值之间的差异称为试验误差。 随机误差:由随机或偶然因素造成的试验结果与处理真值之间的差异称为偶然性误差或随机误差。 系统误差:由固定原因一起的试验结果与处理真值之间的差异称为系统误差。 错失误差：实验中由于试验人员粗心大意所发生的差错称为错失误差 精确度:试验中同一性状的重复观察值彼此接近的程度。(即试验误差的大小) 准确度:试验中某一性状的观察值与其理论值真值的接近程度。 固定模型：仅考察参试处理均值差异或主效应差异的单因素等重复试验的模型 试验控制：为了提高试验的准确度和精确度，必须使所有试验单元或区组内的试验单元的试验条件一致，叫试验控制 局部控制:将整个试验空间分为若干个各自相对均与的局部，每一个局部叫一个区组，所有局部构成区组因素，在每一个区组内随机排列一套试验的所有处理，它等价于一个重复 边际效应:小区两边或两端的植株，因占较大空间而表现的差异。 生长竞争:相邻小区种植不同品种或施用不同肥料时，由于株高、分蘖力或生长期的不同，通常有一行或更多行受到影响。 总体:具有共同性质的个体所组成的集团。 样本:从总体中随机抽取一些个体进行观察得到的总体变量称为样本 小概率事件不可能性原理:概率很小的事件，在一次试验中几乎不可能发生或可认为不可能发生。 接受区域：指一个假设总体的概率分布中，可能接受假设时所能取的一切可能值所在的范围，即接受H0的区间 一尾测验:备择假设只有一种可能性，假设检验只有一个否定区域，这类测验叫一尾测验。 两尾测验:指概率分布下，显著水平按左边和右边两尾的概率的和进行检验假设检验有两个否定区 第一类错误:指不同总体的参数间本来没有差异，而测验结果认为有差异，这种错误称为第一类错误(否定本来正确的无效假设) 第二类错误:指参数间本来有差异，而测验结果认为参数间无差异，这种错误称为第二类错误。(接受了本来错误的无效假设) 置信度:保证区间能覆盖参数的概率。 置信区间:在一定概率保证下，能够覆盖参数的一个估计范围。 1.Fisher试验设计的三个基本原理：设置突变，随机化，局部控制 2.数据资料变异度的表示方法：变异系数，极差，方差，标准差 3.统计假设检验的一般步骤为：提出统计假设，确定显著水平的统计区间，计算μ值或t值，统计推断 4.在直线回归分析中，检验回归关系是否显著的方法有：相关系数，回归方程，直线回归方程进行方差分析 5.常用的随机排列试验设计有：完全随机，随机区组试验，拉丁方试验，裂区和条区试验 6.实验因素对试验指标所起的增加或减少作用称为试验效应 7.进行田间试验时设置重复的主要作用是降低误差
实验方案的设计与评价 一、实验方案的设计 （一）、一个相对完整的化学实验方案一般应包括的内容有：实验名称、实验目的、实验原理、实验用品和实验步骤、实验现象记录，及结果处理、问题和讨论等。 （二）、实验方案设计的基本要求 1、科学性 （1）、当制备具有还原性的物质时，不能用强氧化性酸，如： ①、制氢气不能用HNO3、浓H2SO4，宜用稀H2SO4等。另外，宜用 粗锌（利用原电池原 理加快反应速率），不宜用纯锌（反应速率慢）。 ②、同理，制H2S、HBr、HI等气体时，皆不宜用浓H2SO4。前者宜 用稀盐酸，后两者宜 用浓磷酸。 FeS + 2HCl = FeCl2+ H2S↑H3PO4+ NaBr NaH2PO4+ HBr↑（制HI用NaI） （2）、与反应进行、停滞有关的问题 用CaCO3制CO2，不宜用H2SO4。生成的微溶物CaSO4会覆盖在CaCO3表面，阻止反应进 一步进行。 （3）、MnO2和浓盐酸在加热条件下反应，制备的Cl2中含HCl气体和水蒸气较多；若用 KMnO4代替MnO2进行反应，由于反应不需加热，使制得的Cl2中含HCl气体和水蒸气极 少。 （4）、酸性废气可用碱石灰或强碱溶液吸收，不用石灰水，因为Ca（OH）2属于微溶物质，石灰水中Ca（OH）2的含量少。 （5）、检查多个连续装置的气密性，一般不用手悟法，因为手掌热量有限。 （6）、用排水法测量气体体积时，一定要注意装置内外压强应相同。
（7）、实验室制备Al（OH）3的反应原理有两个：由Al3+制Al（OH）3，需加氨水；由AlO2-制Al（OH）3，需通CO2气体。 （8）、装置顺序中，应先除杂后干燥。如实验室制取Cl2的装置中，应先用饱和食盐水除去HCl气体，后用浓H2SO4吸收水蒸气。 2、可行性 （1）、在制备Fe（OH）2时，宜将NaOH溶液煮沸，以除去NaOH溶液中溶解的O2；其次在新制的FeSO4溶液中加一层苯，可以隔离空气中的O2，防止生成的Fe（OH）2被氧化。 （2）、实验室一般不宜采用高压、低压和低温（低于0℃）等条件。 （3）、在急用时：宜将浓氨水滴入碱石灰中制取NH3，不宜用NH4Cl与Ca（OH）2反应制取NH3；又如，宜将浓HCl滴入固体KMnO4中制备Cl2；还有将H2O2滴入MnO2中制O2，或将H2O滴入固体Na2O2中制备O2等。 （4）、收集气体的方法可因气体性质和所提供的装置而异。 （5）、尾气处理时可采用多种防倒吸的装置。 3、安全性 实验设计应尽量避免使用有毒的药品和一些有危险性的实验操作，当必须使用时，应注意 有毒药品的回收处理，要牢记操作中应注意的事项，以防造成环境污染和人身伤害。 （1）、制备可燃性气体，在点燃前务必认真验纯，以防爆炸！ （2）、易溶于水的气体，用溶液吸收时应使用防倒吸装置。 （3）、对强氧化剂（如KClO3等）及它与强还原剂的混合物，千万不能随意研磨，以防止 发生剧烈的氧化还原反应，引起人身伤害等事故。 （4）、有毒气体的制备或性质实验均应在通风橱或密闭系统中进行，尾气一般采用吸收或燃 烧的处理方法。 （5）、混合或稀释时，应将密度大的液体缓慢加到密度小的液体中，以防液体飞溅。如浓硫 酸的稀释等。 （6）、用Cu制CuSO4，可先将Cu在空气中灼烧成CuO，再加稀
正交试验设计对于单因素或两因素试验，因其因素少，试验的设计、实施与分析都比较简单。但在实际工作中，常常需要同时考察3 个或3 个以上的试验因素，若进行全面试验，则试验的规模将很大，往往因试验条件的限制而难于实施。正交试验设计就是安排多因素试验、寻求最优水平组合的一种高效率试验设计方法。 1 正交试验设计的概念及原理 1.1 正交试验设计的基本概念 正交试验设计是利用正交表来安排与分析多因素试验的一种设计方法。它是由试验因素的全部水平组合中，挑选部分有代表性的水平组合进行试验的，通过对这部分试验结果的分析了解全面试验的情况，找出最优的水平组合。 例如：设计一个三因素、3 水平的试验 A 因素，设A、A?、A33个水平；B因素，设B、B2、B33个水平； C因素，设G、G、G 3个水平，各因素的水平之间全部可能组合有27 种。 全面试验：可以分析各因素的效应，交互作用，也可选出最优水平组合。但全面试验包含的水平组合数较多（图示的27 个节点），工作量大，在有些情况下无法完成。 若试验的主要目的是寻求最优水平组合，则可利用正交表来设计安排试验。 全面试验法示意图
三因素、三水平全面试验方案 正交试验设计的基本特点是：用部分试验来代替全面试验，通过对部分试验结果的分析，了解全面试验的情况。 正因为正交试验是用部分试验来代替全面试验的，它不可能像全面试验那样对各因素效应、交互作用一一分析；当交互作用存在时，有可能出现交互作用的混杂。虽然正交试验设计有上述不足，但它能通过部分试验找到最优水平组合，因而很受实际工作者青睐。 如对于上述3因素3水平试验，若不考虑交互作用，可利用正交表L9（34）安排，试验方案仅包含9个水平组合，就能反映试验方案包
实验方案 第一阶段（3~5月，生菜种植） 一、研究目的 研究不同粪肥（鸡粪、猪粪和有机肥）不同浓度施用对旱地农田土壤生态系统的影响。 二、研究内容 (1)畜禽粪便污染情况： a)畜禽粪便中抗生素残留及抗性基因污染分析； b)堆肥过程抗生素动态变化； … c)堆肥过程中抗性菌及抗性基因（tetG,tetC和sul1等）丰度的变化情况; (2)畜禽粪便施用对农作物的影响 a)植物生理生态指标（叶绿素荧光，光合与蒸腾作用等）； b)抗生素在作物中的富集与分布特征； c)畜禽粪便对植物内生菌的影响。 (3)畜禽粪便施用对农田土壤的影响： a)不同施肥对土壤营养物质的转化情况和土壤肥力状况（土壤酶活，有机质和氮磷钾等）； b)不同施肥对土壤呼吸，土壤温室气体排放的影响（CO2, N2O，CH4）; } c)施肥土壤中的抗生素残留及抗性基因污染情况； d)不同施肥对土壤重金属的影响。 (4) 畜禽粪便对土壤微生物的影响： a)畜禽粪便施用后农田土壤多样性与结构的变化； b)抗生素抗性细菌和抗性基因的变化； c)根据施肥土壤中nifH基因，AOB和AOA的丰度估算粪肥对土壤N循环的影响； d)通过cbbM,oorA等基因的丰度估算粪肥对微生物固碳作用的影响。 三、实验设计 · 试验采用蔬菜土壤，每块样地大小为2m×3m，共计22块样地，132平方米，可根据现场情况调节，具体安排见表1。样地之间设计阻隔, 为防止各试验田小区互相渗透，田埂筑
高为350 mm，并用mm 的HDPF 防渗膜包裹，交接处焊接，防渗膜埋深m。生菜株行距适宜为20cm。 表格 1 粪肥施用量表
设计思路： $ （1）不同粪肥施用对农田土壤生态环境的影响：每种土壤设置4个处理：对照、鸡粪、猪粪、有机肥，3次重复；粪肥施用浓度为3 kg/m-2，粪肥全部作为底肥一次性施入. （2）不同粪肥浓度梯度对农田土壤生态系统的影响：有机肥和猪粪土壤分别设置3个浓度梯度：3 kg/m2、6 kg/m2、9 kg/m2，3次重复，粪肥全部作为底肥一次性施入。 四、样品采集 （1）土壤样品采集 使用无菌不锈钢土钻以五点取样法采集500g土壤样品，每个样品分成三部分，其中一部分土样，去除石砾、蚯蚓和植物残体等杂物，然后立即测定土壤含水率；一部分置于室内自然风干，研磨后，分别过10目和100目筛，置于4℃冰箱冷藏，用于测定土壤理化性质；一部分使用无菌袋密封，存放于-20℃冰箱冷冻保存，用于微生物量碳、酶活性和微生物多样性测试。 （2）植物样品采集 生菜用蒸馏水冲洗后分为两部分（根和叶），然后后用无菌滤纸擦干。用新鲜的叶和根提取植物内生菌。冷冻干燥生菜样品被用来测抗生素含量。取3-5株植株，用去离子水洗净晾干，称其鲜重，称量结束后，带回实验室105度杀青，80度烘干至恒重称其干重。在
Cl NH HCl 4-的实验方案设计 一．实验目的 了解弱酸强化的基本原理，掌握甲醛法测定氨态氮的原理及操作方法，掌握酸碱指示剂的选择原理。 二．实验原理 HCl 为强酸，用NaOH 标定溶液直接准确滴定，+ 4NH 为极弱酸，对HCl 的滴定无影响，可分布滴定。第一计量点时，溶液中+ 4NH 微呈酸性用甲基红做指示剂，红 黄，记为V 1， O H NaCl NaOH HC 2l +==+，NaOH NaOH HCl HCl V C V C =，25 a l OH N HC C C = ，+ 4NH 被甲醛强化后用NaOH 标准溶液滴定产物微碱性，用PP 为指示剂，红黄红（或橙），记为V 2(V 总-V 1) 三．实验试剂 Cl NH HCl 4-（1：1）的溶液，甲醛（1：1）溶液，甲基红试剂，酚酞试剂，氢氧化钠固 体，草酸固体 四．实验步骤 1.OH N L a mol 1.01 -?溶液的配制及标定 a ．在天平上粗称取2gNaOH 固体于烧杯中，加蒸馏水混合，用玻璃棒搅匀，转入500ml 试剂瓶中，并加蒸馏水至500ml ，搅拌均匀 b ．在分析天平上准去称取草酸1.2g~1.3g 于小烧杯中，加蒸馏水使之溶解，并转入250ml 容量瓶中，然后加水定容至刻度线，摇匀 c ．用移液管移取O H O C H 24222?25ml 于锥形瓶中，加入2滴酚酞指示剂，向碱式滴定管中加入足够的碱液，，并用NaOH 滴定O H O C H 24222?至微红，30s 不褪色，即为滴定终点，做三次平行实验，分别记录实验数据。 2.HCl 浓度的测定 用移液管取待测液25.00ml 于250ml 锥形瓶中，加入1-2滴甲基红，用NaOH 滴定待测液由红-黄，记为V 1 3.甲醛溶液的处理 取70ml 的甲醛溶液于锥形瓶中，并用NaOH 中和其中的游离酸，加入1-2滴的酚酞，滴定至微红即可 4.NH 4Cl 浓度的测定 用连续滴定法继续滴定待测液，事先加入中和后的10ml 甲醛溶液强化+ 4NH ，摇匀后放置1min ，加入1-2滴的酚酞试剂，用NaOH 滴定溶液颜色由红-黄-红（橙），记为V 总 五．实验数据的记录及处理
实验方案的设计与评价-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
实验方案的设计与评价 一、实验方案的设计 （一）、一个相对完整的化学实验方案一般应包括的内容有：实验名称、实验目的、实验原理、实验用品和实验步骤、实验现象记录，及结果处理、问题和讨论等。 （二）、实验方案设计的基本要求 1、科学性 （1）、当制备具有还原性的物质时，不能用强氧化性酸，如： ①、制氢气不能用HNO3、浓H2SO4，宜用稀H2SO4等。另外，宜用粗锌（利用 原电池原 理加快反应速率），不宜用纯锌（反应速率慢）。 ②、同理，制H2S、HBr、HI等气体时，皆不宜用浓H2SO4。前者宜用稀盐酸， 后两者宜 用浓磷酸。 FeS + 2HCl = FeCl2 + H2S↑ H3PO4 + NaBr NaH2PO4+ HBr↑（制HI用NaI）（2）、与反应进行、停滞有关的问题 用CaCO3制CO2，不宜用H2SO4。生成的微溶物CaSO4会覆盖在CaCO3表面，阻 止反应进 一步进行。 （3）、MnO2和浓盐酸在加热条件下反应，制备的Cl2中含HCl气体和水蒸气较 多；若用 KMnO4代替MnO2进行反应，由于反应不需加热，使制得的Cl2中含HCl气体和 水蒸气极 少。 （4）、酸性废气可用碱石灰或强碱溶液吸收，不用石灰水，因为Ca（OH）2属于微溶物质，石灰水中Ca（OH）2的含量少。 （5）、检查多个连续装置的气密性，一般不用手悟法，因为手掌热量有限。（6）、用排水法测量气体体积时，一定要注意装置内外压强应相同。
（7）、实验室制备Al（OH）3的反应原理有两个：由Al3+制Al（OH）3，需加氨水；由AlO2-制Al（OH）3，需通CO2气体。 （8）、装置顺序中，应先除杂后干燥。如实验室制取Cl2的装置中，应先用饱和食盐水除去HCl气体，后用浓H2SO4吸收水蒸气。 2、可行性 （1）、在制备Fe（OH）2时，宜将NaOH溶液煮沸，以除去NaOH溶液中溶解的O2；其次在新制的FeSO4溶液中加一层苯，可以隔离空气中的O2，防止生成的Fe（OH）2被氧化。 （2）、实验室一般不宜采用高压、低压和低温（低于0℃）等条件。 （3）、在急用时：宜将浓氨水滴入碱石灰中制取NH3，不宜用NH4Cl与Ca （OH）2反应制取NH3；又如，宜将浓HCl滴入固体KMnO4中制备Cl2；还有将H2O2滴入MnO2中制O2，或将H2O滴入固体Na2O2中制备O2等。 （4）、收集气体的方法可因气体性质和所提供的装置而异。 （5）、尾气处理时可采用多种防倒吸的装置。 3、安全性 实验设计应尽量避免使用有毒的药品和一些有危险性的实验操作，当必须使用时，应注意 有毒药品的回收处理，要牢记操作中应注意的事项，以防造成环境污染和人身伤害。 （1）、制备可燃性气体，在点燃前务必认真验纯，以防爆炸！ （2）、易溶于水的气体，用溶液吸收时应使用防倒吸装置。 （3）、对强氧化剂（如KClO3等）及它与强还原剂的混合物，千万不能随意研 磨，以防止 发生剧烈的氧化还原反应，引起人身伤害等事故。 （4）、有毒气体的制备或性质实验均应在通风橱或密闭系统中进行，尾气一般 采用吸收或燃 烧的处理方法。 （5）、混合或稀释时，应将密度大的液体缓慢加到密度小的液体中，以防液体 飞溅。如浓硫
实验1-3 《编译原理》S语言词法分析程序设计方案 一、实验目的 了解词法分析程序的两种设计方法之一：根据状态转换图直接编程的方式； 二、实验内容 1．根据状态转换图直接编程 编写一个词法分析程序，它从左到右逐个字符的对源程序进行扫描，产生一个个的单词的二元式，形成二元式（记号）流文件输出。在此，词法分析程序作为单独的一遍，如下图所示。 具体任务有： （1）组织源程序的输入 （2）拼出单词并查找其类别编号，形成二元式输出，得到单词流文件 （3）删除注释、空格和无用符号 （4）发现并定位词法错误，需要输出错误的位置在源程序中的第几行。将错误信息输出到屏幕上。 （5）对于普通标识符和常量，分别建立标识符表和常量表（使用线性表存储），当遇到一个标识符或常量时，查找标识符表或常量表，若存在，则返回位置，否则返回0并且填写符号表或常量表。 标识符表结构：变量名，类型（整型、实型、字符型），分配的数据区地址 注：词法分析阶段只填写变量名，其它部分在语法分析、语义分析、代码生成等阶段逐步填入。 常量表结构：常量名，常量值 三、实验要求 1．能对任何S语言源程序进行分析 在运行词法分析程序时，应该用问答形式输入要被分析的S源语言程序的文件名，然后对该程序完成词法分析任务。 2．能检查并处理某些词法分析错误 词法分析程序能给出的错误信息包括：总的出错个数，每个错误所在的行号，错误的编号及错误信息。 本实验要求处理以下两种错误（编号分别为1，2）： 1：非法字符：单词表中不存在的字符处理为非法字符，处理方式是删除该字符，给出错误信息，“某某字符非法”。 2：源程序文件结束而注释未结束。注释格式为：/* …… */ 四、保留字和特殊符号表
第33讲化学实验方案的设计与评价 基础题组 1.(2017广东惠州第三次调研)下列实验设计能够成功的是() A.检验亚硫酸钠试样是否变质: 试样白色沉淀沉淀不溶解说明试样已变质B.除去粗盐中含有的硫酸钙杂质: 粗盐精盐 C.检验某溶液中是否含有Fe2+: 试样溶液颜色无变化溶液变为血红色溶液中含有Fe2+ D.证明酸性条件下H2O2的氧化性比I2强: NaI溶液溶液变蓝色氧化性:H2O2>I2 2.下列气体的制备和性质实验中,由现象得出的结论错误的是()
3.下列实验中,对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是()
4.(2017安徽江南十校3月联考)根据下列操作和现象所得到的结论正确的是()
5.(2017湖南郴州第三次质检)下列装置和试剂(尾气处理装置略去)能达到实验目的的是() 提升题组 6.(2017安徽马鞍山质检)下列实验装置或操作设计正确且能达到目的的是()
A.用甲装置制取氨气 B.用乙装置测定醋酸溶液浓度 C.用丙装置采集到的压强数据判断铁钉发生电化学腐蚀类型 D.用丁装置验证酸性:硝酸>碳酸>苯酚 7.(2017江西南昌一模)二氯二氢硅(SiH2Cl2)常用于外延法工艺中重要的硅源。易燃、有毒,与水接触易水解,沸点为8.2 ℃。在铜催化作用下,HCl与硅在 250~260 ℃反应可以制得SiH2Cl2。 (1)以浓硫酸、浓盐酸为原料,选用A装置制取HCl,利用了浓硫酸的 性。 (2)D装置中生成二氯二氢硅的化学方程式 为。 (3)按照气体从左到右的方向,制取SiH2Cl2的装置(h 处用止水夹夹好)连接次序为a→() →()→()→()→()→()→()(填仪器接口的字母,其中装置C用到2次)。
湘潭市环保局环境监测中心分析实验室设计方案 一、公司背景介绍 湘潭市环境保护局成立于1983年，全市环保系统现共有干部职工300多人。长期以来，全市环保系统服从经济建设大局，以促进经济发展和环境保护协调发展为己任，积极贯彻环境保护基本国策和可持续发展战略，严格控制新污染源，狠抓老污染治理，加强生态环境保护，使我市环境质量不断提高和改善。―十一五‖末，地表水环境质量明显好转，重金属类污染得到有效控制，土壤环境质量状况总体一般，声环境质量处于良好状态，生态和辐射环境质量良好，空气环境质量明显改善。未来五年，湘潭环保人将深入贯彻落实科学发展观，坚持―两型‖引领、―四化‖带动，始终与时代的命题同频同振，为把湘潭建设成为生态宜居之城而不懈努力。 二、环境监测中心主要职责职能 （一） 承担从源头上预防、控制环境污染和环境破坏的责任。依照国家环保法律法规和地方性法规及相关规定，审核、审批辖区内建设项目，受市政府委托对重大经济和技术政策、发展规划以及重大经济开发计划进行环境影响评价，对涉及环境保护的地方性规章草案提出有关环境影响方面的建议。 （二） 负责全市环境污染防治工作。制定辖区内水体、大气、土壤、噪声、光、恶臭、固体废物、化学品、机动车等的污染防治管理制度并组织实施，负责污染源的限期治理工作。统筹协调全市重点流域、区域污染防治工作。负责危险废物经营许可证的审批颁发和监督管理。会同有关部门监督管理饮用水水源地环境保护工作。组织指导全市城镇和农村的环境综合整治工作。 （三） 负责全市环境监测和信息发布。组织实施环境质量监测和污染监督性监测。组织对全市环境质量状况进行调查评估、预测预警，组织建设和管理好全市在线监测网络，统一编报全市环境质量报告和统一发布全市环境质量公报及重大环境信息。
实验方案的设计与评价 ★题型解读 化学实验设计与评价，能根据提供的药品、仪器依据实验原理、实验目的设计一些简单的实验方案，明确科学探究的要素；会对实验方案进行评价。 实验设计与评价是中考的热点题型。侧重于考查同学们是否理解基本的实验原理，是否掌握基本的实验操作技能。 （一）实验方案的设计 （1）一个比较完整的化学实验设计方案，一般包括以下几个内容： ①实验目的②实验原理；③实验用品（包括仪器和药品等）及规格④实验装置、实验步骤；操作方法及注意事项⑤实验现象及结论。 （2）对于给出实验目的，要求设计实验方案的题一般可以按以下思维程序进行：1根据实验目的，确定实验原理（或假设）；②根据实验原理（或假设），选择需要的仪器和药品（或实验装置图）；③写出实验操作步骤及注意事项；④记录实验现象，分析实验结果，得出正确结论。 （3）实验设计要科学合理，安全可靠，操作简便、现象明显、结论可信、绿色环保。 （二）实验方案的评价 （1）对于给出的实验方案设计，要求评价方案的合理性，推断实验中的现象和分析．归纳出结论（或规律）的题，可结合有关的化学知识和实验技能，从实验的原理、实验仪器和药品、实验操作和注意事项等方面考虑方案的合理性，描述实验现象，得出实验的结论。 （2）对实验方案的评价要全方位综合评价。如看方案是否科学合理、具有严密性，操作是否安全简单易行；是否节约试剂、成本，保证产品质量；是否有利于保护环境等。此外解题时要仔细审题，针对题意，运用评价的各个标准逐步逐项进行全面的分析评价。 ★★中考典例精析 1．以物质的制取、性质实验为背景的实验设计 （(2010·宁夏）据中广网2010年5月3日报道：中卫市孟家湾路段一辆汽车满载的浓硫酸发生严重泄漏。浓硫酸沿公路流淌，并向路基两边蔓延。消防官兵立即启动应急预案，用沙土封堵，控制浓硫酸进一步蔓延，同时设法封堵泄漏点，并对路面上的浓硫酸进行稀释和清除。 看到这则新闻，学校的化学活动小组开展了一次关于浓硫酸腐蚀性及事故处理的研讨活动。请你也参与其中积极探究，并将活动记录补充完整。 （一）浓硫酸的腐蚀性实验探究 【实验用品】浓硫酸、小木条、玻璃片 实验步骤实验现象结论 浓硫酸有强烈的腐蚀 性，使用时应十分小心 （二）对浓硫酸泄漏事故处理的讨论 （1）小明同学认为，如果仅用水稀释，并不能消除事故所造成的污染。因为从溶液的角度看，在稀释过程中溶质的没变，仅仅是变小了。 小敏同学受到启发，制订了如下方案： 采取措施依据原理效果评价反应类型 向硫酸所流经范围抛撒大量氢氧化钠小颗粒硫酸与氢氧 化钠反应 将硫酸转化为无害物 质，可消除污染 【思维拓展】写出小敏所依据原理的化学方程式。 小聪同学认为，小敏同学的方案虽然有效，但有一个缺陷：如果用量把握不准又可能引发新的
食品试验设计与分析 一、名词解释 科技论文：是通过运用概念、判断、推理、证明或反驳等逻辑思维手段来分析、表达自然科学理论和技术开发研究成果的文字材料。 可行性研究报告：随着近代自然科学技术、科技管理和商品经济的高度发展，每开展一个新 的研究项目或建设项目，投资者都要对投资效果进行预测，要多方周密地调查研究，寻找能 够获得最佳投资效果的可行方案，以便为最终决策提供科学依据。这种调查研究叫可行性研 究。 科技合同：科技合同（协议）是在科研、试制、成果推广、技术转让、技术咨询服务等科 技活动中，采用经济合同这一法律形式签订的契约，合同各方必须具有法人资格，才能签订 科技合同。 样本：是总体中所抽取的一部分个体。 总体：是指考察的对象的全体。 试验指标：在试验设计中，根据试验的目的而选定的用来衡量或考核试验效果的质量特性试验因素：凡对试验指标可能产生影响的原因或要素 正交试验设计：正交实验设计也称正交设计，是用来科学地设计多因素试验的一种方法。 二、填空。 1.根据研究方法不同，可把科技论文分为理论型、实验型、描述型。 2.科技应用文包括可行性研究报告、科技合同、和科技论文。 3.根据科技论文写作目的和作用的不同分为学术性论文、技术性论文、学位论文后者又可 分为学士论文、硕士论文、博士论文。 4.试验设计的三原则重复原则、随机化原则、局部控制。 5.试验误差可分为三类，即随机误差、系统误差和疏忽误差。 6.统计推断包括假设检验和参数估计。 7.显著性检验方法，常用的有t检验、F检验、X?检验、□检验等。 三、简答。 1.简述科技论文作用。 答：1.科技论文是科研成果的总结和记录，是进行学术交流的重要手段，也是进行科技成果 鉴定和评审科技成果的重要依据。 2?科技论文是政府或企业进行重大技术决策的依据。 3.科技论文是科研工作的一个组成部分，是考核科技人员工作业绩的重要标准之一，也是科 技人员申报、晋升技术职称的重要依据之一。 4.4.科技论文的数量越多，质量越高，标志着某个部门、单位、企业的研究水平越高，也是其科技工作成效和科学研究实力的具体体现。 2.试比较学术论文和学位论文在写作格式和风格方面的异同。 答：①学术论文的写作格式结构形式具有一定的规律，形成了一套独特的结构程序，一般包括8个部分前置部分（题名、论文作者、关键词、摘要）主题部分（引言、正文、结论、参考文献）；②风格客观朴素在学术论文里，不需要用一些华丽的或是带情感的词句；单独性和连贯性，每一节和每一段也都各为一个单元，一节的开始，应该有一个主题段，一段的开始应该有一个主题句。③规范学位论文格式包括三大部分前置部分，包括封面、版权申明页、中文摘要和关键词、英文摘要和关键词、目录等；主体部分，包括引言、正文、 结论、参考文献等；结尾部分，包括致谢、学位论文原创性声明和使用授权说明以及相关检索等。 3.科技论文摘要应包括哪些内容。
2018中考总复习：实验方案的设计和评价（提高） 【考纲要求】 1.了解实验设计的基本要求，了解实验设计的几种类型，学会实验设计的方法和技巧。 2.了解实验设计评价的原则。 3.掌握对比实验设计和条件控制实验设计；了解实验设计的改进和创新， 【知识网络】 多种仪器连接方式的设计 气体制备方案的设计 实验设计金属活动性顺序探究的设计 混合物分离方法的设计 物质性质探究实验的设计 明确目的原理 选择仪器药品 思路方法设计装置步骤 记录现象数据 分析得出结论 评价理论上是否可行 评价操作是否简便 实验评价评价是否安全可靠 评价原料是否经济 评价是否给环境造成污染 【考点梳理】 考点一、实验设计 1.实验设计基本要求： （1）科学性：实验原理、实验方法和操作过程必须科学、严谨、合理。 （2）安全性：实验操作要尽量防止带有危险性的操作，尽量避免与有毒物质接触。若无法避免有毒物质，则应采取安全措施，以防造成环境污染和人体伤害。 （3）可行性：设计的实验方案要真正切实可行，所选药品、仪器、装置经济可靠。 （4）简约性：实验设计应简单易行。装置简单，实验操作简便，实验现象明显。 2.实验方案设计的几种思路： （1）对比实验设计：对比实验是实验设计的一种基本思路，有利于实验现象观察对比，有利于推理论证结论。如某学生欲探究碳酸具有酸性而二氧化碳不具有酸性，按下图进行实验。
（2）控制变量实验设计：一个问题常常受多方面的因素制约，为了研究每一个因素对问题的影响程度，常常采取控制变量法逐个检验，每一个现象只说明一个问题，换一个条件再检验。综合各个因素对问题的影响作出综合性的判断。如课本上燃烧条件实验设计和铁的生锈条件设计都是控制变量实验设计。（3）综合实验设计：设计一个实验探究多方面的问题，如设计一个组合实验探究某一混合气体的成分、某一气体的性质和组成等。 3.实验设计题的类型： （1）单项实验设计题：设计实验求证某一单项问题，或求证某一规律。设计的特点是围绕某一问题设计一个指向很单一的实验，而且实验通常一步到位。如证明中和反应是放热反应（如下图所示）。 （2）综合实验设计题：设计实验求证多个问题，其特点是多步操作、装置复杂、现象多样。常见的有对某气体从制取到组成、成分含量、性质、尾气处理等多项目标进行实验检验和求证。如下图所示的装置，将其组合起来制取气体，验证其性质等。 （3）定量实验设计：通过实验，获取有关数据，然后分析数据推理出结论。定量实验设计要精密一些，要尽可能地回避一些误差的引入。常见的定量实验有：分子组成测定、混合物成分含量的测定、物质溶解度的测定、气体体积的测定等。 （4）开放型实验设计：试题从提出问题、实验的方向、仪器的选择、装置的设计、现象的观察记录到结论的推理完全自主完成。解答此类试题，过程要合理完整，方法简便，现象叙述要准确，推理要符合逻辑。
实验室设计总体规划初步方案
年产3万吨P2O5中低品位磷矿项目实验室设计 总体规划初步方案 一、实验室建设总体规划与基本建设 四川玖长科技有限公司主要从中低品味磷矿中生产磷酸，要使整个生产环节得到控制，就要对各个生产环节进行检测，故建设正规的分析实验室对整个生产过程意义很重大。在生产过程如果原料变换或者对生产环节要进行优化，都要先在实验室中进行小型或者中型规模的实验，得到较好效果才能投入正常生产。故本实验室初步设计包括分析实验室和小型实验实验室两个部分。 分析实验室（以下简称实验室）是分析技术人员对生产过程进行分析测试工作的场所，是本厂矿不可缺少的组成部分。小型实验室是对生产过程进行验证、改进和提升的场所，同样是本厂不可缺少的组成部分。实验室的建设，不是单纯选购合理的仪器设备，还要综合考虑实验室的总体规划，合理布局和平面设计，以及供电、供水、供气、通风、空气净化、安全措施、环境保护等基础设施和基本条件，因此实验室的建设是一项复杂的系统工程。 1.实验室的建设规划 实验室建设规划的主要内容如下。
（1）建设单位：四川玖长科技有限公司。 （2）设计单位：长沙矿冶研究院有限责任公司冶金化工工程公司 （3）建设项目：四川玖长科技有限公司实验楼。 （4）建设性质：本实验楼为新建实验楼。 （5）建设地点及用地：四川玖长科技有限公司 （6）建设的目的、依据及规模：本实验楼主要包括分析实验室和小型实验实验室两个部分，对本厂正常生产磷酸有指导和检测的作用。 （7）人员编制：暂时未定 （8）建筑物要求及内容：根据实验室用途、实验仪器对振动、温度、湿度等条件的要求，本实验楼至少两楼，一楼为小型实验室，包括混料实验室、制球实验室、干燥实验室、回转窑还原实验室、回收气体实验室、储物室（储物室分别为储存工具的储物室和储存物料的储存室）和实验人员的办公休息室；二楼为分析实验室，包括湿法滴定分析室（包括天平和纯水制备）、火法分析室、灰熔点和碳氢测量分析室、原子光谱分析室、球团强度和水分分析室、分光光度分析室和分析人员办公休息室。建筑标准与建设工厂厂房的标准一致。 （9）抗震、防空措施：抗震标准与建设厂房标准一致。 （10）公害处理：本实验楼产生的试验废水先经过沉淀处理和酸碱综合处理后，流到废水处理车间统一处理，生活废水经管
如对您有帮助，请购买打赏，谢谢您！ 设计型实验：实验设计方案范例 实验题目： 2-甲基-1-苯基-2-丙醇合成方法的研究 1. 设计思想： 2-甲基-1-苯基-2-丙醇具有微甜、清香和温暖的药草花香味，有玫瑰等新鲜 花香气息，广泛应用于日化和食用香精中。它的合成是以氯化苄为主要原料，将 氯化苄与镁作用制得格氏试剂，然后与丙酮加成得复合物，再经水解得到原醇。 文献报道，在该化合物的合成工艺中采用乙醚作溶剂进行合成[1]，但由于乙醚 对格氏试剂与丙酮的加成复合物的溶解性较小使反应物变得粘稠导致搅拌困难， 同时氯化苄非常活泼，在乙醚溶液中使格氏试剂易发生偶联反应，因此为了使反 应容易进行，减少副反应偶联产物的生成，人们又将溶剂更换为四氢呋喃，后又 经研究更换为苯和四氢呋喃作溶剂[2]。但无论怎样反应中所用的溶剂都必须经 无水处理，即反应所用溶剂都必须是绝对无水的，这样才能达到合成格氏试剂的 要求。另外实验中所用的苯有毒，四氢呋喃价格较高，这将直接影响产品的成本。 因此，改进2-甲基-1-苯基-2-丙醇的合成方法是一项非常有意义的工作。 近年来，把超声波应用到化学中已产生了一门新的科学"声化学"，引起了人 们的广泛关注。在超声波作用下，体系中产生空穴作用，局部产生高温高压，所 释放出的能量足以使有机分子发生反应，从而促进了反应的进行。多年来的研究 表明，超声波作用产生如下优良的效果：加速反应或者允许较差的条件；使用通 常方法而能减少所要求的步骤；能利用较粗糙的试剂；引发反应或者缩短诱导期。 根据超声波辐射作用的原理，本实验设计采用超声波辐射技术，利用市售的 无水乙醚作溶剂合成苄基氯化镁格氏试剂，再与丙酮反应制备2-甲基-1-苯基 -2-丙醇，以降低反应条件，产率达到或超过文献值。 2. 合成路线： 3. 实验所需仪器： CQ-250型超声波清洗器（工作频率：33 kHZ）；岛津IR-408 红外光谱仪；BRUKER AC-80核磁共振仪。常量有机合成仪器。 4. 实验所需药品： 无水乙醚、丙酮、氯化苄、镁、氯化铵、碘（均为分析纯）。 5. 实验合成方案： I2引发，超声波清洗器水槽内水温控 制在20℃，超声波间歇式辐射。装置 见图1。
专题20实验方案的设计与评价 ★题型解读 化学实验设计与评价，能根据提供的药品、仪器依据实验原理、实验目的设计一些简单的实验方案，明确科学探究的要素；会对实验方案进行评价。 实验设计与评价是中考的热点题型。侧重于考查同学们是否理解基本的实验原理，是否掌握基本的实验操作技能。 （一）实验方案的设计 （1）一个比较完整的化学实验设计方案，一般包括以下几个内容： ①实验目的②实验原理；③实验用品（包括仪器和药品等）及规格④实验装置、实验步骤；操作方法及注意事项⑤实验现象及结论。 （2）对于给出实验目的，要求设计实验方案的题一般可以按以下思维程序进行：1根据实验目的，确定实验原理（或假设）；②根据实验原理（或假设），选择需要的仪器和药品（或实验装置图）；③写出实验操作步骤及注意事项；④记录实验现象，分析实验结果，得出正确结论。 （3）实验设计要科学合理，安全可靠，操作简便、现象明显、结论可信、绿色环保。 （二）实验方案的评价 （1）对于给出的实验方案设计，要求评价方案的合理性，推断实验中的现象和分析．归纳出结论（或规律）的题，可结合有关的化学知识和实验技能，从实验的原理、实验仪器和药品、实验操作和注意事项等方面考虑方案的合理性，描述实验现象，得出实验的结论。 （2）对实验方案的评价要全方位综合评价。如看方案是否科学合理、具有严密性，操作是否安全简单易行；是否节约试剂、成本，保证产品质量；是否有利于保护环境等。此外解题时要仔细审题，针对题意，运用评价的各个标准逐步逐项进行全面的分析评价。 ★★中考典例精析 1．以物质的制取、性质实验为背景的实验设计 （(2010·宁夏）据中广网2010年5月3日报道：中卫市孟家湾路段一辆汽车满载的浓硫酸发生严重泄漏。浓硫酸沿公路流淌，并向路基两边蔓延。消防官兵立即启动应急预案，用沙土封堵，控制浓硫酸进一步蔓延，同时设法封堵泄漏点，并对路面上的浓硫酸进行稀释和清除。 看到这则新闻，学校的化学活动小组开展了一次关于浓硫酸腐蚀性及事故处理的研讨活动。请你也参与其中积极探究，并将活动记录补充完整。 （一）浓硫酸的腐蚀性实验探究 【实验用品】浓硫酸、小木条、玻璃片 实验步骤实验现象结论 浓硫酸有强烈的腐蚀 性，使用时应十分小心 （二）对浓硫酸泄漏事故处理的讨论 （1）小明同学认为，如果仅用水稀释，并不能消除事故所造成的污染。因为从溶液的角度看，在稀释过程中溶质的没变，仅仅是变小了。 小敏同学受到启发，制订了如下方案： 采取措施依据原理效果评价反应类型 向硫酸所流经范围抛撒大量氢氧化钠小颗粒硫酸与氢氧 化钠反应 将硫酸转化为无害物 质，可消除污染 【思维拓展】写出小敏所依据原理的化学方程式。 小聪同学认为，小敏同学的方案虽然有效，但有一个缺陷：如果用量把握不准又可能引发新的污染，因为。 （2）请你参照小敏的设计方案，结合小聪的看法，也设计一个方案。
教师教案( 2005 —2006 学年第 1 学期 ) 课程名称：试验设计方法 授课学时：32 授课班级：23034010-11 任课教师：何为 教师职称：教授 教师所在学院：微电子与固体电子学院电子科技大学
绪论 1学时 教学内容及要求 试验设计方法在科学研究中的作用 1. 科学研究的基本过程 2. 科学研究的基本方法 3. 试验设计方法的主要内容 ●试验设计方法在科学技术发展中的地位和作用。 ●试验设计方法的起源。 ●我国试验设计方法的发展和现状。 ●使用试验设计方法的目的、内容和应用。 ●试验设计方法是当代科技和工程技术人员必须掌握的技术方法。 ●教学内容：正交试验法、优选法基础、回归分析法、均匀设计法、单 纯形优化法 参考资料 ?项可风.试验设计与数据分析.上海科技出版社.1991年 ?陈宝林.最优化理论及算法.清华大学出版社.1990年 ?邓正龙.化工中的优化方法.化学工业出版社.1991年 ?陈魁.试验设计与分析.清华大学出版社.1996年 ? (日)田口玄一.实验设计法.魏锡,王世芳译.机械工业出版社.1987 ? Phadke, M.S. "Quality Engineering Using Robust Design" Prentice Hall, Englewood Cliff, NJ. November 1989 ? Taguchi, Genichi. "System of Experimental Design" Edited by Don Clausing. New York: UNIPUB/Krass International Publications, Volume 1 & 2, 1987 ? Montgomery, D. C.. Design and analysis of experiment. New York: Wiley.1997 ?杨德.试验设计与分析.中国农业出版社.2002 第一章正交试验基本方法 5学时 授课时数： 一、教学内容及要求 ●多因素试验问题、正交试验、正交表符号的意义。 ●因素、水平、自由度、试验指标、交互作用。均衡分散性、整齐可比