高三化学复习——实验设计及评价
必修一：7个
p13 探究在相同温度和压强下，1molO2和H2的体积相同； p26 探究Fe(OH)3胶体的制备和性质；
p48探究Al的热熔现象；p50 设计实验探究Fe与水的反应；
p56 探究Na2CO3和NaHCO3性质的异同点；p61 探究Fe3+和Fe2+的转化；
p92 探究NO2被水吸收的效率；
必修二：7个
p5 探究碱金属Na与K的性质；p14 探究短周期元素原子结构的递变；
p15 探究第三周期元素性质的递变；p41 探究原电池原理；
p61 探究CH4与Cl2的光取代反应；p67 探究石蜡油的催化裂化的产物；
p75 探究醋酸和碳酸酸性的强弱；
选修四：6个
p21 探究温度对I－被O2氧化的影响；p23 探究催化剂对反应速率的影响；
p54 探究盐溶液的酸碱性；p57 探究影响Fe3+水解的条件；
p82 探究电解饱和食盐水的实验；p87 探究牺牲阳极的阴极保护法；
必修一
1.【P88 课后习题13】请设计尽可能多的方法区分厨房中的食盐和碳酸钠？
1、答案：方法一：分别取2种白色粉末于2支试管中，各加入1mL白醋，有气泡产生的是碳酸钠，无明显现象的是食盐；
方法二：分别取2种白色粉末于2支试管中，各加入少量水，用温度计测量粉末温度的变化，若温度升高的为碳酸钠，变化不明显的是食盐；
方法四：分别取2种白色粉末于2支试管中，各加入少量水(不要使固体溶解)，若粉末变成块状的是碳酸钠，无明显现象的是食盐(原理：Na2CO3+10H2O= Na2CO3·10H2O)
方法五：分别取少量2种白色粉末于2支试管中，加入蒸馏水溶解，用pH试纸检验溶液的酸碱性，若溶液呈碱性的是碳酸钠，呈中性的是食盐。
2.
3.【P104 课后习题9】在三支试管中分别盛有稀硫酸、稀硝酸、稀盐酸，请设计简单的实验方案鉴别。
3、答案：分别取三种溶液于试管中，各加入几滴BaCl 2溶液，有白色沉淀产生的是稀硫酸；再取剩余的2种溶液于2支试管中，加入几滴AgNO 3溶液，有白色沉淀产生的是稀盐酸，剩余的是稀硝酸
4. 【P104 课后习题10】在2支试管中分别盛有相同体积的浓硫酸和稀硫酸，请设计简单的实验方案鉴
别。
4、答案：方案一：分别取相同体积的两种溶液，用密度计测量溶液的密度(或称量质量)，密度大的是浓硫酸；
方案二：分别取两种溶液于试管中，轻轻振荡试管，流动性差的、黏度大的是浓硫酸，黏度小的是稀硫酸； 方案三：在2个小烧杯中加入10mL 蒸馏水，分别缓慢加入2种溶液，放出大量热的是浓硫酸，放出热量小的是稀硫酸；
方案四：在2支试管中加入几粒蓝色硫酸铜晶体，再分别加入1mL2种溶液，若试管中蓝色晶体变色白色的是浓硫酸，晶体溶解且溶液变成蓝色的是稀硫酸；
方案五：分别将2片打磨干净的铁皮放在2支试管中，再分别加入2种溶液，有气泡产生的是稀硫酸，无明显现象的是浓硫酸；
方案六：分别用玻璃棒蘸取2种溶液涂在纸上，一段时间后，纸上涂液的地方变黑的是浓硫酸，无明显现象的是稀硫酸。
5. 【P108 课后习题13】请你用实验方法证明某种白色晶体是(NH 4)2SO 4。
5、答案：取少量晶体于试管中，加入少量蒸馏水溶解，再将溶液分成2份，一份中加入浓NaOH[或Ba(OH)2]溶液并加热，将润湿的红色石蕊试纸置于试管口，若试纸变成蓝色，证明该晶体中存在NH 4+；向另一支
试管中加入稀盐酸酸化，再加入几滴BaCl 2溶液，若产生白色沉淀，证明该晶体中存在SO 42－
必修二
6. 【P34 思考与交流】请设计实验来测定盐酸与NaOH 溶液反应的中和热？
6、答案：将50mL0.50mol/L 盐酸溶液和50mL0.55 mol/L NaOH 溶液混合，用温度计测量混合溶液温度的变化，利用mol O H n Q H 025.0)(2kJ T 0.418?-=-=?计算该反应的中和热
7. 【P41 科学探究】利用提供的实验用品，设计一套电池装置。
用品：镁条、铜片、铁皮、导线、金属夹、小灯泡、橙汁、500mL 烧杯。
画出实验装置图
实验用品及操作 实验现象 结论
7画出实验装置图 实验用品及操作
实验现象 结论
实验用品：镁条、铜片、导线、金属夹、
小灯泡、橙汁、500mL 烧杯。
操作：在烧杯中加入200mL 橙汁，再用
导线将镁条、铜片和小灯泡连接后，将
镁条、铜片插入烧杯的橙汁中； 小灯泡变亮 铜片上有气泡产生 一段时间后Mg 被腐蚀 该装置形成了原电池，产生了电能 8. 【P57 课后习题6】请设计实验来探究纯碱与盐酸反应制取CO 2的适宜途径。
8、答案：取不同浓度的盐酸与纯碱粉末反应，若产生CO 2气泡的速率适中，则该浓度的盐酸与纯碱粉末反应是制取CO 2的适宜浓度。
9. 【P75 科学探究】设计一个比较醋酸与碳酸酸性强弱的实验。
9、答案：方案一：将0.1mol/L 的CH 3COOH 溶液加入到0.1mol/L 的Na 2CO 3或NaHCO 3溶液中，产生大量气泡，说明草酸的酸性比碳酸强
方案二：分别测量0.1mol/L 的CH 3COONa 、NaHCO 3溶液的pH ，若NaHCO 3溶液的pH 大于CH 3COONa ，说明CH 3COOH 的酸性比碳酸强；
10. 【P85 课后习题】阿司匹林、去痛片等药片是用淀粉作为黏合材料压制而成的片剂，请设计实验来证
明其中淀粉的存在。
10、答案：取一片药片，用研钵研细，将少量粉末置于试管中加入少量蒸馏水溶解，加入几滴碘水，若溶液变成蓝色，证明药片中存在淀粉；
11.【P91思考与交流】设计一个实验方案将海水中的Br－转变为Br2？
11、答案：向浓缩海水中通入Cl2，用空气将溶液中的Br2吹出后用SO2吸收富集，再加入Cl2氧化后蒸馏，即可得到Br2；
12.【P94 课后习题9】孔雀石的主要成分是CuCO3·Cu(OH)2，将孔雀石粉粹后加入过量的稀硫酸后过滤，
请设计另一种方案从滤液中获取金属铜？
12、答案：方法一：向滤液中加入足量NaOH溶液后过滤，干燥并灼烧，再用H2还原即可得到Cu
方法二：用石墨电极作阳极、铜电极作阴极电解滤液，也可得到金属铜
13.【P106 课后习题7】煤干馏会产生H2S等有害气体，请设计一种方案将H2S转化为硫磺。
13、答案：将H2S气体用纯碱溶液吸收，H2S+Na2CO3=NaHS+ NaHCO3，向吸收液中加入H2O2(气体氧化剂也可)溶液氧化，过滤即可可得硫磺。
选修四
14.【P21 科学探究】已知4H++4I－+O2=2I2+2H2O，现有1mol/LKI溶液、0.1mol/LH2SO4溶液和淀粉溶液，
请设计实验探究出现蓝色的时间与温度的关系？
14、答：方案一：将1支试管置于冷水浴中，向试管中加入1mL 1mol/L KI溶液、2滴淀粉溶液，再迅速加入1mL 0.1mol/LH2SO4溶液，并同时用秒表记录试管中出现蓝色的时间。再将另一支试管置于热水浴中进行相同的实验，并记录出现蓝色的时间。若温度高时出现蓝色的时间短，说明温度高，该反应的反应速率快，反之则慢。
方案二：在2支试管中加入1mL 1mol/L KI溶液、2滴淀粉溶液，将一支试管置于5℃的冰水浴中，另一支试管置于50℃的热水浴中，同时迅速向2支试管中加入1mL 0.1mol/LH2SO4溶液，若温度高的试管中溶液先出现蓝色，说明温度高，该反应的反应速率快，反之则慢。
选修五
15.【P42 科学探究】请设计实验证明溴乙烷与NaOH溶液反应后溶液中存在Br－?
答案：向一支试管中加入2mL 1mol/L 的NaOH溶液，再滴入3滴溴乙烷，振荡，充分反应后加入足量的稀硝酸酸化，加入几滴AgNO3溶液，若产生浅黄色沉淀，证明溶液中存在Br－，反之则无。
16.【P62 科学探究】请设计实验，探讨乙酸乙酯在中性、酸性、碱性溶液中，以及不同温度下水解速率。
17.【P80 科学探究】请设计实验，探讨果糖是否具有还原性。
答案：在试管中加入2mL 10%的NaOH溶液，滴加5%CuSO4溶液5滴，再加入2mL 10%的果糖溶液，加热，若产生砖红色沉淀，证明果糖具有还原性，反之则无。
18.【P119 课后习题4】请设计高温热解聚苯乙烯泡沫塑料，回收苯乙烯的实验方案。
答案：将聚苯乙烯隔绝空气加强热，经150min热解，分馏，收集144-146°的馏分，即得到苯乙烯。
练习：
1.【2015全国卷26】设计实验证明：
①草酸的酸性比碳酸的强。
②草酸为二元酸。
答案：①向1mol/L的NaHCO3溶液中加入1mol/L的草酸溶液，若产生大量气泡则说明草酸的酸性比碳酸强。
②用氢氧化钠标准溶液滴定草酸溶液，消耗氢氧化钠的物质的量是草酸的两倍
2.请设计实验分离Fe(OH)3胶体中的NaCl？
答：将混合体系装入半透膜中，再将半透膜浸入蒸馏水，一段时间后，更换蒸馏水重复实验，取最后一次实验中的蒸馏水于试管中，加入几滴稀硝酸酸化的AgNO3溶液，若没有白色沉淀产生，说明胶体中的NaCl 已经分离完全；反之则继续进行渗析实验至检测时无白色沉淀产生。
3.请设计实验证明淀粉分子不能透过半透膜而Cl—可以？
答：将混合体系装入半透膜中，再将半透膜浸入蒸馏水，一段时间后，取少量浸入半透膜的蒸馏水于2支试管中，向其中的一支试管中加入几滴稀硝酸酸化的AgNO3溶液，有白色沉淀产生，说明Cl—透过了半透膜；向另一支试管中加入几滴稀碘液，溶液没有变成蓝色，说明淀粉分子不能透过半透膜。
4.在溴水中加入镁粉，溴水褪色。对于褪色的原因，有两位同学进行了分析：
甲认为是溴溶于水后，溴和水发生了可逆反应：Br2+H2O HBr+HBrO。当向溴水中加入镁粉之后，则发生以下两种反应：Mg+2HBr =MgBr2＋H2↑；Mg+2HBrO=Mg(BrO)2+H2↑。由于上述反应的发生，使溴水中的平衡向正反应方向移动，从而使溴水褪色。
乙认为，镁是活泼金属，在溴水中存在大量的溴，应该是溴与镁粉直接反应：Mg+Br2=MgBr2，而使溴水褪色。请设计实验方案验证。
2、答：方案一：取少量溴水于试管中，加入足量镁粉，立即观察现象，若短时间内有有大量气体产生，则甲的解释正确；若短时间内没有大量气体产生，则乙的解释正确。
方案二：取少量溴的四氯化碳溶液于试管中，加入足量镁粉，若溶液不褪色，说明镁不能直接与溴发生反应，甲的解释正确；若褪色，说明乙的解释正确。
5.将0.2mol/L氨水逐滴加入到新制氯水中，恰好至氯水的黄绿色消失，请分析黄绿色消失的原因，并设
计实验验证。
答：溶液颜色消失的原因：
一、Cl2与水反应生成2种酸，Cl2+H2O HCl+HClO，加入氨水后，中和了酸，使平衡向正反应方向移动，Cl2完全消耗，溶液的黄绿色消失；
二、Cl2有强氧化性，与氨水发生了氧化还原反应，Cl2完全消耗，溶液的黄绿色消失，
3Cl2+2NH3=N2+6HCl，3HClO+2NH3=N2+3HCl+3H2O；
取少量该新制氯水，用pH计检测该溶液的pH，再向该溶液中逐滴加入0.2mol/L氨水至溶液的黄绿色恰好消失，再用pH计检测溶液的pH，若溶液的酸性增强，则溶液颜色消失的原因是发生了氧化还原反应；若酸性减弱，则发生了中和反应。
6.将硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)加热至高温分解，请设计一个实验来检验FeSO4的是否完全分解？
答案：将反应后的固体转移至小烧杯中，加入少量水，搅拌，过滤，取少量滤液于试管中，加入几滴K3[Fe(CN)6]溶液，若产生特征蓝色沉淀，说明FeSO4没有完全分解，反之则分解完全。
7.请设计简单实验证明：室温下HSO3－的电离平衡常数K a与水解平衡常数K b的相对大小？
答案：常温下，用pH试纸测定NaHSO3溶液的pH，若溶液呈酸性，则K a>K b；反之K a 8.已知PbCrO4和BaCrO4都是难溶于水的黄色固体，Pb(OH)2是既能溶于稀硝酸，又能溶于KOH溶液的 两性氢氧化物，设计实验区别PbCrO4和BaCrO4。 答案：取少量待测物于2支试管中，分别加入过量KOH溶液，若能溶解的是PbCrO4，不能溶解的是BaCrO4。 9.某化学探究小组同学拟设计实验证明下列物质的性质，请写出设计方案的要点． ①四氯化硅常温下极易水解__________________________________________． ②氮化硅能溶于氢氟酸不溶于硫酸___________________________________． 答案：①在盛水的烧杯中滴入几滴四氯化硅，观察到有白雾产生或有白色沉淀产生． ②在一支普通试管中加入少量Si3N4，向其中滴入硫酸，观察到固体不溶解，在另一支塑料试管中加 入少量Si3N4，向其中滴入氢氟酸，观察到固体溶解． 10.向FeCl3和KSCN的混合溶液中加入过量氯水，溶液红色褪色，某同学提出了两种假设： ①一种是过量的氯水与Fe3+ 结合生成了某种稳定的新物质； ②另一种则是过量的氯水将SCN－氧化了。 请你设计一个实验方案以确认哪种假设更合理？ 答案：在褪色后的溶液中继续加入过量的FeCl 3溶液，若溶液呈现血红色，则是过量氯水与Fe 3+结合，反 之，则是过量氯水将SCN －氧化。（继续加入过量KSCN 溶液也可） 11. 设计实验证明K sp (AgCl)>K sp (AgBr) (简要说明实验操作、现象和结论) 答案：向等浓度的NaCl 和NaBr 的混合溶液中加入少量AgNO 3溶液，先产生浅黄色沉淀，证明K sp (AgCl)>K sp (AgBr) 12. 通过以下方法配制银氨溶液 ①在洁净的小试管中加入2mL 2%的AgNO 3溶液，然后边振荡试管边滴加2%的稀氨水溶液，至最初产生的沉淀恰好溶解为止，制得银氨溶液。 ②在制得的银氨溶液中加入无水乙醇，溶液变浑浊，过滤，用无水乙醇洗涤，得到白色固体； ③将该白色固体用适量蒸馏水溶解，得到无色溶液，用广范pH 试纸检验溶液近似呈中性；向溶液中逐滴加入稀盐酸至不再产生沉淀，静置，取上层清液于另一支放有一小片铜的小试管中并微热，发现铜片的 表面有气泡产生，遇到空气变成红棕色；另取少量上层清液加过量的NaOH 溶液并加热，得到无色刺 激性气体。由此确定通过上述方法制备的白色固体主要成分是 ； ⑹请根据以上探究，设计实验来制备少量纯净的[Ag(NH 3)2]OH 溶液：取2mL 2%的AgNO 3溶液于洁净的小试管中， ，即得到[Ag(NH 3)2]OH 溶液。 12、答案：[Ag(NH 3)2]NO 3 逐滴加入稀NaOH 溶液至不再有沉淀生成(1分)，过滤，用适量蒸馏水洗涤(1分)，再将固体转移至小试管中，逐滴加入2%的稀氨水溶液至沉淀恰好溶解 (1分) 13. 在PbO 2中加入H 2O 2，发生反应2PbO 2 + H 2C 2O 4===2PbO + H 2O 2 + 2CO 2↑。实验中检测到有大量O 2放 出，推测PbO 2氧化了H 2O 2，通过实验证实了这一推测。实验方案是 。 (已知： PbO 2为棕黑色固体；PbO 为橙黄色固体) 13、答案：取少量PbO 2固体于试管中，加入足量H 2O 2溶液，观察到棕黑色固体转变为橙黄色固体。 14. 已知草酸钙和草酸氢钙均为白色不溶物。设计一种方案确定草酸钙中是否含有碳酸钙？ 14、答案取一定质量的草酸钙样品于试管中，然后向试管中加入盐酸，若有气泡产生，则含碳酸钙；否则不含 15. CuCl 是一种白色难溶固体，潮湿的CuCl 能在空气中缓慢被氧化。请设计一个简单的实验检验CuCl 中是否含有少量的CuCl 2？ 15、答案：取少量固体于试管中，加入少量除去O 2的蒸馏水，并通入一定量的N 2排尽试管中的空气，塞紧橡皮塞，振荡，若溶液变成蓝色，证明存在CuCl 2，反之则无 16. 工业上回收利用SO 2的一种途径是：SO 2——――→氨水步骤I (NH 4)2SO 3——――→空气 步骤II (NH 4)2SO 4，某同学在实验室探 究步骤Ⅱ时，在一定条件下向100mL c mol·L －1的(NH 4)2SO 3溶液通入空气后，欲测定溶液中(NH 4)2SO 3 的氧化率(α)。请为该同学设计实验方案（不必描述操作过程的细节，物理量的数值用字母表示）： α =________×100%（用实验方案中的物理量表示） 16、答案：方案一：取20.00mL 反应后的溶液于锥形瓶中，用浓度为c 1 mol·L －1的KMnO 4溶液滴定，重 复3次，平均消耗KMnO 4溶液V mL 。 8c －c 1V 8c 方案二：向反应后的溶液中加入过量盐酸，再加入足量BaCl 2溶液，过滤、洗涤、干燥、称量，得到沉淀质量为mg 。 m 23.3c 物质性质实验方案的设计实验探究与实验评价 （2013 四川）为了探究AgNO3的氧化性和热稳定性，某化学兴趣小组设计了如下实验。 Ⅰ. AgNO3的氧化性 将光亮的铁丝伸入AgNO3溶液中，一段时间后将铁丝取出。为检验溶液中Fe的氧化产物，将溶液中的Ag+除尽后，进行了如下实验。可选用的试剂：KSCN溶液、K3[Fe(CN)6]溶液、氯水。 （1）请完成下表： 【实验结论】Fe的氧化产物为Fe3+和Fe2+。 Ⅱ.AgNO3的热稳定性 用下图所示的实验装置A加热AgNO3固体，产生红棕色气体，在装置D中收集到无色气体。当反应结束后，试管中残留固体为黑色。 （2）装置B的作用是。 （3）经小组讨论并验证该无色气体为O2，其验 证方法是。 （4）【查阅资料】Ag2O和粉末状的Ag均为黑色；Ag2O可溶于氨水。 【提出设想】试管中残留的黑色固体可能是：ⅰ.Ag；ⅱ.Ag2O；ⅲ.Ag和Ag2O。 【实验验证】该小组为验证上述猜想，分别取少量黑色固体放入试管中，进行了如下实验。 【实验评价】根据上述实验，不能确定固体产物成分的实验是①（填实验编号）。 【实验结论】根据上述实验结果，该小组得出AgNO3固体热分解的产物有②。 【答案】（1）①溶液呈红色②K2[Fe(CN)6]溶液③产生蓝色沉淀（2）防倒吸（3）用带火星的木条伸入集气瓶内，木条复燃，证明无色气体为O2（4）① b②Ag、NO2、O2 （2011 福建）化学兴趣小组对某品牌牙膏中摩擦剂成分及其含量进行以下探究： 查得资料：该牙膏摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成；牙膏中其它成分遇到盐酸时无气体生成。 Ⅰ.摩擦剂中氢氧化铝的定性检验 取适量牙膏样品，加水成分搅拌、过滤。 （1）往滤渣中加入过量NaOH溶液，过滤。氢氧化铝与NaOH溶液反应的离子方程式是_____________。 （2）往（1）所得滤液中先通入过量二氧化碳，再加入过量稀盐酸。观察到的现象是_________。 Ⅱ.牙膏样品中碳酸钙的定量测定 利用下图所示装置（图中夹持仪器略去）进行实验，充分反应后，测定C中生成的BaCO3沉淀质量，以确定碳酸钙的质量分数。 依据实验过程回答下列问题： （3）实验过程中需持续缓缓通入空气。其作用除了可搅拌B、C中的反应物外，还有：_______________________。（4）C中反应生成BaCO3的化学方程式是________________________________。 （5）下列各项措施中，不能提高测定准确度的是_____________（填标号）。 a.在加入盐酸之前，应排净装置内的CO2气体 b.滴加盐酸不宜过快 c.在A-B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置 d.在B-C之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置 （6）实验中准确称取 8.00g样品三份，进行三次测定，测得BaCO3平均质量为 3.94g。则样品中碳酸钙的质量分数为_________。 （7）有人认为不必测定C中生成的BaCO3质量，只要测定装置C在吸收CO2前后的质量差，一样可以确定碳酸钙的质量分数。实验证明按此方法测定的结果明显偏高，原因是_________________________。 【答案】（1）Al(OH)3＋OH－＝[Al(OH)4]－或Al(OH)3＋OH－＝AlO2－＋2H2O （2）通入CO2气体有白色沉淀生成；加入盐酸有气体产生、沉淀溶解 （3）把生成的全部排入C中，使之完全被Ba(OH)2溶液吸收 （4）CO2＋Ba(OH)2＝BaCO3↓＋H2O （5）cd （6）25% （7）B中的水蒸气、氯化氢气体等进入装置C中（或其它合理答案） （2010 北京）为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用下图所示装置进行试验（夹持仪器已略去，气密性已检验）。 试验过程： Ⅰ.打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。 Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。 高三化学复习——实验设计及评价 必修一：7个 p13 探究在相同温度和压强下，1molO2和H2的体积相同； p26 探究Fe(OH)3胶体的制备和性质； p48探究Al的热熔现象；p50 设计实验探究Fe与水的反应； p56 探究Na2CO3和NaHCO3性质的异同点；p61 探究Fe3+和Fe2+的转化； p92 探究NO2被水吸收的效率； 必修二：7个 p5 探究碱金属Na与K的性质；p14 探究短周期元素原子结构的递变； p15 探究第三周期元素性质的递变；p41 探究原电池原理； p61 探究CH4与Cl2的光取代反应；p67 探究石蜡油的催化裂化的产物； p75 探究醋酸和碳酸酸性的强弱； 选修四：6个 p21 探究温度对I－被O2氧化的影响；p23 探究催化剂对反应速率的影响； p54 探究盐溶液的酸碱性；p57 探究影响Fe3+水解的条件； p82 探究电解饱和食盐水的实验；p87 探究牺牲阳极的阴极保护法； 必修一 1.【P88 课后习题13】请设计尽可能多的方法区分厨房中的食盐和碳酸钠？ 1、答案：方法一：分别取2种白色粉末于2支试管中，各加入1mL白醋，有气泡产生的是碳酸钠，无明显现象的是食盐； 方法二：分别取2种白色粉末于2支试管中，各加入少量水，用温度计测量粉末温度的变化，若温度升高的为碳酸钠，变化不明显的是食盐； 方法四：分别取2种白色粉末于2支试管中，各加入少量水(不要使固体溶解)，若粉末变成块状的是碳酸钠，无明显现象的是食盐(原理：Na2CO3+10H2O= Na2CO3·10H2O) 方法五：分别取少量2种白色粉末于2支试管中，加入蒸馏水溶解，用pH试纸检验溶液的酸碱性，若溶液呈碱性的是碳酸钠，呈中性的是食盐。 2. 3.【P104 课后习题9】在三支试管中分别盛有稀硫酸、稀硝酸、稀盐酸，请设计简单的实验方案鉴别。 实验四可行性分析方法 【实验题目】 自选一系统开发项目，调查分析，并在此基础上完成可行性分析报告。 【实验课时】 2课时+课外2课时。 【实验目的】 1．了解系统规划的主要目的及任务 2．掌握系统可行性分析的主要方法及可行性分析报告的内容 【实验内容及要求】 1．以下列题目作为参考，选择一个系统开发题目，进行调查分析，完成可行性分析报告(也可以自选题目)。 《图书管理系统》、《学生成绩管理系统》、《库存管理系统》、《工资管理系统》、《超市销售管理系统》、《人力资源管理系统》 2．参考格式－《学生学籍管理系统》可行性分析报告 《学生学籍管理系统》可行性分析报告 一、系统建立的背景及意义 1．系统建立的背景 随着网络通信技术的迅速发展和信息技术的广泛应用，计算机的应用已普及到经济和社会生活的各个领域。教育领域也不例外，现今已经出现了各种远程网络在线教育系统、图书馆管理系统、学籍管理系统……其中学籍管理是任一院校都不可缺少的部分，它的内容对于学校的决策者和教学管理者来说都至关重要，而传统的人工管理方式效率较低，为数据的查询、更新和维护带来了极大的不便。所以学生学籍管理信息系统的开发和应用是必要的，它能够为管理人员提供充足的信息和快捷的查询手段，提高学校学籍管理的效率。 2．现行系统存在的问题分析 （1）各部门均配备有计算机，但是在学籍管理过程中，没有充分发挥其作用。 （2）部分管理，如学生基本信息管理实现了计算机化，但学生的成绩单，成绩分析仍旧采用手工方式，工作量大，处理不方便。 （3）各部门信息不能实现网络共享，有重复劳动。 （4）学生查询成绩，管理部门查询信息不方便。 二、系统的可行性研究 1．系统的开发方式和目标 学校需要一套管理信息系统，能够从学生入校注册开始，实现学生基本信息，成绩信息，课程信息，学籍变动信息，毕业信息的全面管理。通过系统实现各部门的分工合作，信息共享。使原来凌乱的管理更加有条理，更科学。 根据学校的现状，迫切需要一套学籍管理系统。有两个选择： （1）购置商品化的系统 实验设计与数据处理心得体会 刚开始选这门课的时候,我觉得这门课应该就是很难懂的课程,首先我们做过不少的实验了,当然任何自然科学都离不开实验,大多数学科(化工、化学、轻工、材料、环境、医药等)中的概念、原理与规律大多由实验推导与论证的,但我觉得每次到处理数据的时候都很困难,所以我觉得这就是门难懂的课程,却也就是很有必要去学的一门课程,它对于我们工科生来说也就是很有用途的,在以后我们实验的数据处理上有很重要的意义。 如何科学的设计实验,对实验所观测的数据进行分析与处理,获得研究观测对象的变化规律,就是每个需要进行实验的人员需要解决的问题。“实验设计与数据处理”课程就就是就是以概率论数理统计、专业技术知识与实践经验为基础,经济、科学地安排试验,并对试验数据进行计算分析,最终达到减少试验次数、缩短试验周期、迅速找到优化方案的一种科学计算方法。它主要应用于工农业生产与科学研究过程中的科学试验,就是产品设计、质量管理与科学研究的重要工具与方法,也就是一门关于科学实验中实验前的实验设计的理论、知识、方法、技能,以及实验后获得了实验结果,对实验数据进行科学处理的理论、知识、方法与技能的课程。 通过本课程的学习,我掌握了试验数据统计分析的基本原理,并能针对实际问题正确地运用,为将来从事专业科学的研究打下基础。这门课的安排很合理,由简单到复杂、由浅入深的思维发展规律,先讲单因素试验、双因素试验、正交试验、均匀试验设计等常用试验设计 方法及其常规数据处理方法、再讲误差理论、方差分析、回归分析等数据处理的理论知识,最后将得出的方差分析、回归分析等结论与处理方法直接应用到试验设计方法。 比如我对误差理论与误差分析的学习:在实验中,每次针对实验数据总会有误差分析,误差就是进行实验设计与数据评价最关键的一个概念,就是测量结果与真值的接近程度。任何物理量不可能测量的绝对准确,必然存在着测定误差。通过学习,我知道误差分为过失误差,系统误差与随机误差,并理解了她们的定义。另外还有对准确度与精密度的学习,了解了她们之间的关系以及提高准确度的方法等。对误差的学习更有意义的应该就是如何消除误差,首先消除系统误差,可以通过对照试验,空白试验,校准仪器以及对分析结果的校正等方法来消除;其次要减小随机误差,就就是要在消除系统误差的前提下,增加平行测定次数,可以提高平均值的精密度。 比如我对方差分析的理解:方差分析就是实验设计中的重要分析方法,应用非常广泛,它就是将不同因素、不同水平组合下试验数据作为不同总体的样本数据,进行统计分析,找出对实验指标影响大的因素及其影响程度。对于单因素实验的方差分析,主要步骤如下:建立线性统计模型,提出需要检验的假设;总离差平方与的分析与计算;统计分析,列出方差分析表。对于双因素实验的方差分析,分为两种,一种就是无交互作用的方差分析,另一种就是有交互作用的方差分析,对于这两种类型分别有各自的设计方法,但就是总体步骤都与单因素实验的方差分析一样。 化学实验设计及评价 人教版教材 必修一：7个 p13 探究在相同温度和压强下，1molO2和H2的体积相同； p26 探究Fe(OH)3胶体的制备和性质； p48探究Al的热熔现象； p50 设计实验探究Fe与水的反应； p56 探究Na2CO3和NaHCO3性质的异同点； p61 探究Fe3+和Fe2+的转化； p92 探究NO2被水吸收的效率； p87 探究牺牲阳极的阴极保护法； 必修一 1. 【P88 课后习题13】请设计尽可能多的方法区分厨房中的食盐和碳酸钠？ 方法一：分别取2种白色粉末于2支试管中，各加入1mL白醋，有气泡产生的是碳酸钠，无明显现象的是食盐； 方法二：分别取2种白色粉末于2支试管中，各加入少量水，用温度计测量粉末温度的变化，若温度升高的为碳酸钠，变化不明显的是食盐； 方法四：分别取2种白色粉末于2支试管中，各加入少量水(不要使固体溶解)，若粉末变成块状的是碳酸钠，无明显现象的是食盐(原理：Na2CO3+10H2O= Na2CO3·10H2O)方法五：分别取少量2种白色粉末于2支试管中，加入蒸馏水溶解，用pH试纸检验溶液的酸碱性，若溶液呈碱性的是碳酸钠，呈中性的是食盐。 2. 【P92 科学探究】现给你一试管NO2，请设计实验，尽可能多的用水吸收NO2？ 3. 【P104 课后习题9】在三支试管中分别盛有稀硫酸、稀硝酸、稀盐酸，请设计简单的实验方案鉴别。 分别取三种溶液于试管中，各加入几滴BaCl2溶液，有白色沉淀产生的是稀硫酸；再取剩余的2种溶液于2支试管中，加入几滴AgNO3溶液，有白色沉淀产生的是稀盐酸，剩余的是稀硝酸 4. 【P104 课后习题10】在2支试管中分别盛有相同体积的浓硫酸和稀硫酸，请设计简单的实验方案鉴别。 方案一：分别取相同体积的两种溶液，用密度计测量溶液的密度(或称量质量)，密度大的是浓硫酸； 方案二：分别取两种溶液于试管中，轻轻振荡试管，流动性差的、黏度大的是浓硫酸，黏度小的是稀硫酸； 方案三：在2个小烧杯中加入10mL蒸馏水，分别缓慢加入2种溶液，放出大量热的是浓硫酸，放出热量小的是稀硫酸； 方案四：在2支试管中加入几粒蓝色硫酸铜晶体，再分别加入1mL2种溶液，若试管中蓝色晶体变色白色的是浓硫酸，晶体溶解且溶液变成蓝色的是稀硫酸； 方案五：分别将2片打磨干净的铁皮放在2支试管中，再分别加入2种溶液，有气泡产生的是稀硫酸，无明显现象的是浓硫酸； 方案六：分别用玻璃棒蘸取2种溶液涂在纸上，一段时间后，纸上涂液的地方变黑的是浓硫酸，无明显现象的是稀硫酸。 5. 【P108 课后习题13】请你用实验方法证明某种白色晶体是(NH4)2SO4。 取少量晶体于试管中，加入少量蒸馏水溶解，再将溶液分成2份，一份中加入浓NaOH[或Ba(OH)2]溶液并加热，将润湿的红色石蕊试纸置于试管口，若试纸变成蓝色，证明该晶体中存在NH4+；向另一支试管中加入稀盐酸酸化，再加入几滴BaCl2溶液，若产生白色沉淀，证明该晶体中存在SO42－ 实验的设计与评价 （总分：297 考试时间：200.4分钟） 学校___________________ 班级____________ 姓名___________ 得分___________ 一、选择题 ( 本大题共 1 题, 共计 3 分) 1、(3分) 29.已知KMnO 4与浓HCl在常温下反应能产生Cl 2 。若用图2所示的实验装置来制 备纯净、干燥的氯气，并试验它与金属的反应。每个虚线框表示一个单元装置，其中有错误的是（） 图2 A.只有①和②处 B.只有②处 C.只有②和③处 D.只有②③④处 二、非选择题 ( 本大题共 22 题, 共计 294 分) 1、(18分) 26.从固体物质A开始，可以发生如下框图所示的一系列变化 回答下列问题： （1）在实验室中收集气体B的方法是。 （2）操作①的名称是。在操作①中所使用的玻璃仪器的名称是。（3）写出反应②和反应③的化学方程式： 反应②：。 反应③：。 （4）A的化学式是。 （5）在实验室中，如果获得干燥纯净的气体D，可以将它通过如下示意图中的装置，其中 瓶Ⅰ中盛放的试剂是。 瓶Ⅱ中盛放的试剂是。 收集干燥气体D的方法是。 2、(12分) 27.Ag/α－Al 2O 3 是石油化学工业的一种重要催化剂，其中Ag起催化作用，α－ Al 2O 3 是载体且不溶于硝酸，该催化剂的回收实验如下图所示。其中的转化反应 为：6AgCl+Fe 2O 3 3Ag 2 O+2FeCl 3 阅读上述实验流程，完成下列填空： （1）Ag/α－Al 2O 3 加酸溶解应该选用装置（选填a、b、c）。 （2）在实验操作（Ⅱ），如果用自来水代替蒸馏水进行洗涤，将会发生化学反应的离子方程式 。 （3）实验操作（Ⅳ）所需玻璃仪器为（填写三种）。 （4）实验操作（Ⅶ）从AgNO 3溶液获得AgNO 3 晶体需要进行的实验操作依次为： （多选扣分）。 （a）蒸馏（b）蒸发（c）灼烧（d）过滤（e）冷却结晶 （5）已知：NO+NO 2+2NaOH2NaNO 2 +H 2 O； 2NO 2+2NaOH NaNO 3 +NaNO 2 +H 2 O NO和NO 2 的混合气体的组成可表示为NO x。该混合气体通入NaOH溶液被完全吸收时，x的值为 。 （a）x≤1.5（b）x=1.2 （c）x≥1.5 （6）已知Ag/α—Al 2O 3 中Ag的质量分数，若计算Ag的回收率，还必须知道的 实验数据为和 。 3、(16分) 17.根据下图回答问题： （1）上述装置中，在反应前用手掌紧贴烧瓶外壁检查装置的气密性，如观察不到明显的现象，还可以用什么简单的方法证明该装置不漏气。 （2）写出浓硫酸和木炭粉在加热条件下发生反应的化学方程式： 可行性研究报告 1. 引言 1.1 编写目的 为了保证项目团队按时保质地完成项目目标，便于项目团队成员更好地了解 项目情况，使项目工作开展的各个过程合理有序，使项目成员和项目干系人了解计算机项目开发计划书的作用和预期达到的效果 1.2 背景 a.本项目开发的计算器的名称为：万能计算器 b.本项目的任务提出者为：软件工程老师； 、开发者为：邸淼凯； 用户及实现该软件的计算站或计算机网络为：河北工业大学廊坊分校； c.该软件可以被其他系统软件使用 1.3 定义 [列出本文件中用到的专门术语的定义和外文首字母组词的原词组。] 1.4 参考资料 [列出用得着的参考资料。] 2. 可行性研究的前提 [说明对所建议开发的软件的项目进行可行性研究的前提。] 2.1 要求 使用计算器可进行加（+）、减（-）、乘（*）、除（/）、开方（sqrt）、百分数（%）、倒数（1/x）等简单算术计算。计算时可使用鼠标点击按钮进行操作，也可在键盘上通过按键进行操作。如果输入错误可以按退格键（Backspace）删除，重新输入； 2.2 目标 用大学中所学的C++和数据库和Java尽可能的完善计算器； 3．可行性研究 3.1技术可行性 本计算器完全可以用学生在大学所学的C++ , 数据库, java知识实现；能在短期内完成；虽然所选的技术并不是那么先进，但对于在校大学生来说是合理的技术。对有些学生而言退格键的使用可能存在问题，但能通过问同学，老师来克服。 3.2经济可行性 这款软件的研究对我们学生来说基本上是零成本，可以用课余时间来完成，从效益来说，不存在较高的经济效益，能带来不错的知识兴趣； 3.3操作可行性 该软件可以用windows的任意系统实现； 3.4社会可行性 该软件在使用时不会触犯法律，也不存在侵权行为；也不需要承担责任； 4.软件生命周期 编码前：确定项目，项目背景分析，可行性分析，--------一天 ：确定软件功能，软件的展示界面，软件的开发人员配备，------一天编码中：代码的编写，-------一天 编码后：检查功能，执行效率，可靠性，-------两天 由上述安排大约需要一周时间完成该系统。 -3- 本栏填写不下，可加续页。 -4- 注：硕士生开题报告评议组至少3人，其中组长1人，但导师不能担任组长。 -5- 售后服务方案(赠送) 1.售后服务概述 公司长期以来一直致力于提供高质量、完善的支持服务，确保用户的系统稳定运行。 公司拥有一批资深的施工人员，具有丰富的经验，能够很好的解决设备各类故障，强大的用户支持队伍和良好的用户满意度是我们的一大优势。 维护计划及承诺 一、项目售后服务内容承诺 我公司贯彻执行：“诚信正直、成就客户、完善自我、追求卓越”的宗旨，对于已经竣工、验收合格的项目进行质量跟踪服务，本着技术精益求精的精神，向用户奉献一流的技术和一流的维护服务。 我公司如果承接了端拾器项目，将严格遵循标书及合同的规定，在保证期内向业主提供该项目的责任和义务。在保修期之后，考虑到设备维护的连续性，建议业主与我公司签订维护合同，以确保此系统项目的正常运行所必需的技术支持和管理支持。 二、服务与保证期 在项目验收合格之日起，开始进行售后服务工作，包括以下几个方面： １、售后服务期；２、维护人员；３、售后服务项目；４、服务响应时间。 三、售后服务期 在项目验收合格之日起，即进入了售后服务期。售后服务期=质量保证期+质量维护期 质量保证期：在质量保证期内，如因质量问题造成的故障，实行免费更换设备、元器件及材料。如因非质量因素造成的故障，收取更换设备、元器件及材料成本费。 质量维护期：在质量保证期之后，即自行进入质量维护期。 我方对所承担端拾器项目提供终身质量维护服务，以不高于本合同设备单价的优惠价格提供所需更换的元器件及材料，另收维护人员工本费。 四、具体措施承诺 1、首先在签订项目合同的同时与客户签订售后服务保证协议书，排除客户的后顾之忧，对客户做出实事求是的、客观的承诺。 2、对已经验收合格交付用户的端拾器项目，在合同期内与用户进行联系，记录用户使用情况，系统运行状况等进行质量跟踪调查，变被动服务为主动服务。 论实验验设计与数据处理的的重要性 实验设计与数据处理是以数理统计理论专业知识和实践经验为基础，科学地设计实验，并对所得实验数据进行分析，达到减少实验次数缩短实验周期迅速找到优化实验方案。 它又是一种广泛应用于工农业生产和科学研究过程中的普遍使用的科学计算方法，是产品设计质量管理和科学研究的重要工具。到目前为止，该学科经过百余年的发展，在各个科学领域的实验研究中起着重要的作用。化工类专业是需要实验与观测的学科专业，经常需要通过实验来优化工艺条件寻找变化规律，并通过对规律的研究达到产品质量好高效高产节能降耗等目的，尤其是优化工艺条件研究新品种解决新问题的实验过程中，未知的工艺因素操作因素甚至人为因素特别多，需要通过大量的实验来探索工艺条件。 1实验设计 科学合理的实验设计可以使实验达到事半功倍的效果，而严密准确的数据处理则可以帮助研究者从纷乱的数据中寻找出事物的内在规律。 一项科学合理的试验设计应做到：试验次数尽可能少；便于分析和处理试验数据；能获得满意的结果。 实验设计包括单因素试验的设计和多因素实验设计。 试验中只有一个影响因素，或虽有多个影响因素，在安排试验时，只考虑一个对指标影响最大的因素，其它因素尽量保持不变的试验，即为单因素试验。常用的单因素试验设计：黄金分割法（0.618法）、分数法、平行线法、交替法和调优法等。 多因素试验设计：正交试验设计、S/N比试验设计、产品三次设计、完全随机化试验设计、随机区组试验设计和正交拉丁方试验设计等。 实验室常用正交实验设计。 正交试验设计是依据数据的正交性（即均匀搭配）来进行试验方案设计。目前已经构造出了一套现成规格化的正交表。根据正交表的表头和其中的数字结构就可以科学地挑选试验条件（因素水平）合理地安排试验。 正交实验设计具有以下优点：能在众多的试验条件中选出代表性强的少数试验条件；根据代表性强的少数试验条件结果数据可推断出最佳的试验条件或生产工艺；通过试验数据的进一步分析处理，可以提供比实验结果本身多得多的对个因子的分析；在正交试验的基础上，不仅可以作方差分析，还能使回归分析等数据处理的计算变得十分简单；一种高效率、快速、经济的实验设计方法。 通过正交试验可确定出各因素对试验指标的影响规律，得知哪些因素的影响是主要的、哪些因素的影响是次要的、哪些因素之间存在相互影响；选出各因素的一个水平组合来确定最佳生产条件。 日本著名的统计学家田口玄一将正交试验选择的水平组合列成表格，称为正交表。正交表的使用大大减少了工作量。因而正交实验设计在很多领域的研究中已经得到广泛应用。 试验研究可在三个层面上进行：实验室、中试和工业装置。不同层面由于风险大小不同而造成的损失大不一样。实验室最小、中试次之、工业装置最大。工业装置上的优化试验研究一般在开工初期进行，一旦生产稳定后，不会轻易更改。这部分工作主要借助于统计过程控制保证产品的合格率。实验室和中试层面上的试验研究可以经常改变，可在很宽的范围内调整参数进行优化。因此，试验设计主要在这两个阶段发挥作用。 2 数据处理 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 XX中学实验楼项目 可 行 性 研 究 报 告 二○一一年十一月 目录 第一章总论 2 第二章项目建设的背景和必要性 4 第三章场址选择 5 第四章建设方案7 第五章环境保护与节能11 第六章劳动安全14 第七章项目组织与实施进度计划15 第八章投资估算及资金筹措16 第九章社会评价18 第十章可行性研究的结论与建议19 第一章总论 一、项目概况 项目名称：福州市仓山区某中学实验楼建设项目 项目建设单位：福州仓山区X中学 法人代表：XX 项目承办单位：福州仓山区X中学 联系电话：*********** 项目建设地点：福州仓山区X中学校内 项目建设规模：本项目为一栋4层实验楼，各层布置有实验室、准备室及教师办公用房。建筑面积为2494.3平方米，基地面积623.6平方米，建筑高度14.7米。 投资估算：万元 项目建设期:拟从2011年11月至2012年10月共计1年。 主要经济技术指标： 规划指标表 指标名称单 位开发规模备注 1、方案特征多层 2、用地面积㎡ 3、建筑面积㎡平方米 4、多层住宅㎡4层 5、容积率 二、可行性研究报告编制依据 1、《中华人民共和国教育法》 2、《中国教育改革和发展纲要》 3、《中共中央、国务院关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》（中发【1999】28号） 4、国家计委《关于建设项目可行性研究试行管理办法》 5、《中华人民共和国未成年人保护法》 6、《投资项目可行性研究指南》 7、《建筑设计常用手册》 8、国家有关建筑设计规范、规定 9、有关部门提供的资料及证明文件 三、研究工作内容 根据国家发改委对项目可行性研究报告的有关内容和要求，结合项目的实际情况，我们对项目提出的背景，项目建设的必要性、场址选择、建设方案、环境保护与节能、劳动安全、项目组织和实施进度计划、投资估算及资金筹措等方面进行综合研究和预估，重点研究和论证项目建设的必要性和工程技术方案的可行性，提出建设的内容、方案、投资和资金筹措内容。为建设单位和上级决策提供依据。 四、结论与建议 结论： 随着我区城市建设发展战略的实施，切实落实教育优先发展战略地位，更好地贯彻落实《中华人民共和国义务教育法》，提高全民受教 《实验设计与数据处理》大作业 班级：环境17研 ： 学号： 1、 用Excel （或Origin ）做出下表数据带数据点的折线散点图 余浊（N T U ) 加量药（mL) 总氮T N (m g /L ) 加量药（mL ) 图1 加药量与剩余浊度变化关系图 图2 加药量与总氮TN 变化关系图 总磷T P (m g /L ) 加量药（mL) C O D C r (m g /L ) 加量药（mL) 图3 加药量与总磷TN 变化关系图 图4 加药量与COD Cr 变化关系图 去除率(%) 加药量(mL) 图5 加药量与各指标去除率变化关系图 2、对离心泵性能进行测试的实验中，得到流量Q v 、压头H 和效率η的数据如表所示，绘制离心泵特性曲线。将扬程曲线和效率曲线均拟合成多项式（要求作双Y 轴图）。 η H (m ) Q v (m 3 /h) 图6 离心泵特性曲线 扬程曲线方程为：H=-0.14041Q v 2-0.36394Q v +14.97212 R 2=0.99719 效率曲线方程为：η=-0.02878Q v 2+0.23118Q v -0.00692 R 2=0.99454 3、列出一元线性回归方程，求出相关系数，并绘制出工作曲线图。 (1) 表1 相关系数的计算 Y 吸光度（A ） X X-3B 浓度（mg/L ） i x x - i y y - l xy l xx l yy R 0.175 10 -0.51286 -30 47.99 0.82268 5 2800 0.99989 6 0.349 20 -0.33886 -20 0.517 30 -0.17086 -10 0.683 40 -0.00486 0 0.854 50 0.166143 10 1.026 60 0.338143 20 1.211 70 0.52314 30 ()() x x y y R --= = BaCl 2溶液 BaCl 2溶液 足量稀盐酸 Ba （NO 3）2溶液 足量稀盐酸 足量稀硝酸 第六讲 实验设计与评价 【考纲要求】 1．掌握物质制备、检验、鉴别等实验设计的基本要求，并能根据题目要求，设计切实可行的制备方案。 2．能针对题目所给的实验方案或自己设计的实验方案进行评价。 【复习方略】 实验方案设计的原则是方法简便、现象明显、操作易行，对于定量实验还要考虑系统误差要小。制备实验方案的设计，还要做到：条件合适，操作方便；原理正确，步骤简单；原料易得，价格低廉；副反应少，污染物少。 确定了实验所用的方法和原理之后，就要考虑选择用什么实验装置来完成，一套完整的实验装置，往往是由多个基本实验装置相互连接而成的。 近年来各种实验命题对实验设计的评价考查逐渐增多，归纳起来主要集中在以下几个方面： 1．反应原理的评价，是否有副反应以及副反应的控制； 2．装置的选取； 3．实验步骤的顺序设计； 4．反应条件和反应速率是否容易控制； 5．绿色化学方面，原子利用率是否较高，对环境的影响等。 另外，在对几个方案的评价的基础上进行优化组合得出新的方案，也可以重新设计新的原理及有关实验。 【精题点评】 例1．三位学生设计了下述三个方案，并都认为：如果观察到的现象和自己设计的 方案一致，即可证明溶液中含有SO 42—。 方案甲： 试液 白色沉淀 沉淀不溶解 方案乙： 试液 无沉淀 白色沉淀 方案丙： 试液 无沉淀 白色沉淀 试评价上述各方案是否严密，并说明理由。 点评：方案甲向试液加BaCl 2溶液，生成的白色沉淀有两种可能：一种是AgCl 沉淀，一种是BaSO 4沉淀，且都不溶于稀盐酸，不能证明溶液中有SO 42—。方案乙先向试液中加稀盐酸，不产生沉淀，排除了Ag +的可能，然后再向此溶液中加入BaCl 2溶液，只有BaSO 4 沉淀是不溶于水也不溶于酸的白色沉淀，由此可证明溶液中含有SO 42—。方案丙用硝酸代替了盐酸，硝酸具有强氧化性，可将SO 32—氧化成SO 42—，因此不能排除SO 32—的干扰。 答案：方案甲不严密，因为含有Ag +而不含SO 42—的溶液也会出现同样的现象。 方案乙严密，因为先向试液中加稀盐酸，无沉淀，排除了Ag +的干扰。 方案丙不严密，因为它不能排除SO 32—的干扰。 例2． 有两个实验小组的同学为探究过氧化钠与二氧化硫的反应，都用如下图所示的装置进行实验。通入SO 2气体，将带余烬的木条插入试管C 中，木条复燃。 实验一：可行性分析报告 ————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： 2 电子病历系统的设计与完善 实验一：可行性分析报告 一、项目信息 项目名称：电子病历系统的设计与完善 姓名：xx 学号：xxxxxxx 二、论文信息 论文题目：电子病历系统的设计与实现 研究生姓名：光奇 三、项目内容 1.项目概述 系统从医生的角度出发，进行需求分析、设计，以病历管理的标准化为目标，实现医生快速、便捷的撰写病历，并为医务管理部门提供了良好的服务平台，监控病历的实际运行情况。整套系统分五个部分，即病历设计、病历书写、病历管理、医嘱管理、辅助管理，并且系统还提供了标准的的医学文书库的支持，规范了医生的病历书写，提高了病历的质量。 2.可选择方案 为规范医疗机构电子病历管理，明确医疗机构电子病历系统应当具有的功能，更好的发挥电子病历在医疗工作中的支持作用，促进以电子病历为核心的医院信息化建设，卫生部2010年4月颁布实施《电子病历系统功能规范（试行）》。规范中明确了规范试用于医疗机构电 子病历系统呃建议、试用、数据保存、共享和管理。其中列出了电子病历系统应当具有用户授权于认证，试用审计、数据的生产性、可靠性和可用性。为了保证电子病历系统运行的稳定性，要求电子病历的管理以建立数据中心为基础，实现信息实时上传和自动备份到医院数据中心和第三方存储中心，在设定一定权限的基础上实现数据资源的共享，并保障数据安全。 根据以上信息提出的可行方案如下： （1）系统设计是从一个医务工作者的角度出发，以电子病历实现标准化管理为主导思想进行软件设计，并且达到撰写病历时，节省时间、保证病历质量的，目的。 （2）按照卫生部颁布的《电子病历规范》进行软件设计。 （3）按卫生部制定的标准规范病历要求，制定出各专科病历规范词句，并将这些词句按关键字进行整理，编制成规范词典数据库，方便查询和检索。 （4）根据卫生部及省卫生厅书写病历要求，编写各科病历书写要求及病历示范，建立统一、规范的人体正常数据参考资源。 （5）建立患者登记管理数据库，完成对入院、出院及住院期间的病历记录 3.所建议的系统 （1）运行环境 主服务器：操作系统：Windows Sever2003 数据库管理系统：Oracle 10G 实验一书写可行性研究报告 实验目的：掌握可行性研究的步骤，练习编写可行性研究报告。 实验工具：Word。 实验内容 1、可行性研究方法； (1)操作上的可行性 计算机技术的飞速发展，数据库技术作为数据管理的一个有效手段，在 各行各业中得到越来越广泛的应用。管理系统的开发不仅是一个应用程序编写的过程，更重要的是在系统分析和系统设计阶段所做的工作。该程序在设计过程中严格遵循软件工程学的方法，用分阶段的生命周期计划严格管理，并主要讲述了程序的总体设计、详细分析阶段，对程序进行需求迭代，不断修正和改进，利用SQL SERVER的强大数据库功能，直到形成一个完善的可行性系统。优雅、朴实的界面，方便实用的查询与维护功能共同构成了“人事管理系统”。 (2)技术上的可行性 本系统采用了SQL SERVER数据库的强大的数据查询功能，方便的实现了系统数据的查询，删除，修改等操作。而随着数据库技术的发展，这些功能也已经越来越强大。为本系统的开发提供了技术上的支持。 (3)经济上的可行性 本系统在开发过程中，预计所需的费用支出为xx万元，但是一个功能完善的人事管理系统为企业带来的经济利益时难以估计的。它不但提高了工作的效率同时也缩短了人事管理的时间。因此开发一个功能完善的系统是必须的。 2、使用Word编写实验报告。 一、编写可行性分析报告的目的： 作为投资决策前必不可少的关键环节，可行性分析报告是在前一阶段的项目建议书获得审批通过的基础上，主要对开发人事管理系统的目的，可行性等进行精确系统、完备无遗的分析，完成包括市场和系统开发的技术、人员组织、实施计划、投资与成本、效益及风险等的计算、论证和评价，选定最佳方案，依此就是否应该投资开发该项目以及如何投资，或就此终止投资还是继续投资开发等给 1 P1 N1的简单效应：13（34-21-13）； N2的简单效应：-9（18-27=-9）； P 的主效(平均效应)：-5. [6+(-16)]/2=-5. N 的主效：2 [13+(-9)]/2=2 P*N 的交互效应：-11. [(21+18)-(34+27)]/2=-11(对角之和之差的一半) 2、数据处理具体包括：参数估计、假设检验、方差分析与回归分析等方法。 3、统计分析的基本特点：通过样本推断总体。 随机样本的容量越大，越能代表总体。 4、Fisher 试验设计三原则：重复（作用：估计实验误差、降低实验误差、扩大试验代表性）、随机排列（作用：正确估计实验误差）、局部控制（区组化）（特征：同一重复内试验的各处理均应在尽量一直的条件下进行试验，使误差控制按“区组内尽可能小，区组间尽可能大”的原则进行设计） 5、表征集中性的特征数是平均数，应用最普遍的是算术平均数；表征离散型的特征数是变异数，最常用的是标准差。 算术平均数功用：指示资料内变数的“中心位置”，用以衡量质量的“一般水平”；作为资料的“代表数”与其他资料进行比较。离均差的两个性质包括：（1）所有离均差的代数和为0，0)y (n 1=-∑ =i i y （2）所有离均差的平方和为最小，)(）a ()(1221y a y y y n i i n i i ≠-<-∑∑==. 6、 标准差功用：①用以衡量资料的变异性，是变数的平均变异量，可判断均数代表性的强弱；②估计实验误差，为确定均数间差异显著性提供依据 Ps:样本标准差s 不适宜不同样本因均数差异悬殊或单位不同的变异程度的比较；样本标准差s 不能直接反应样本均数与总体均数究竟误差多少。 特征：①标准差的大小，受资料中每个观测值得影响②计算标准差时，在各观测值加或减去一个常数，其数值不变③每观测值同乘或除以一个数a ，所的标准差是原标准差的a 或1/a 倍。 总体标准误的大小反应样本均数的抽样误差的大小，即精密性的高低。 样本标准差是反应样本中各观测值变异程度大小的一个指标，其大小说明了样本均数对该样本代表性的强弱； 样本标准误是样本均数的标准差，它是样本均数抽样误差的估计值，其大小说明了样本间变异程度的大小及精密性的高低 7、正态分布表格查法，示例：同是α取0.05，双侧时，u α/2=1.96（按α=0.05查取）；单侧时，u α=1.64（相当于双侧时按α=0.1查取） 8、t 分布 特征：与总体标准差没有关联，特别适用于抽样误差较大的小样本。t 分布的离散性比u 分布的大 9、F 分布 两个样本方差的比值 特点：取值区间0到正无穷；F 分布的平均数为1；F 分布曲线的形状仅取决于df 1和df 2，在df 1=1或2时，F 分布曲线呈严重倾斜的反J 型 10、假设检验的两类错误：①第一类错误（Ⅰ型错误或α型错误）无效假设H 0应成立，却否定了它， 犯了“弃真”错误；②第二类错误（Ⅱ型错误或β型错误）无效假设H 0不成立，却接受了它，犯了 “存伪”错误。 第一类错误只有在否定H 0时才会发生，而第二类错误只有在接受H 0时才会发生，两类错误不可能同 时发生；样本容量相同条件下，若犯第一类错误的概率减少，则反第二类错误的概率就会增加。 显著性检验：同一资料，双侧检验与单侧检验所得的结论不一定相同，双侧检验显著，单侧检验一定显著；但单侧检验显著，双侧检验未必显著。 11、与成组法相比成对法比较的优点：（1）加强了试验控制（2）不受两样本总体方差是否相等的干扰（3）随机误差减小（4）提高实验的精确度 12、完全随机设计 优点：①易设计，对处理和重复数没有严格限制，可充分利用全部材料②有无缺 实验设计与评价 1. （2009 ?德州）对照实验是研究物质性质的一种重要方法，下列不是 B C 答案：1 . C 2. （2009 ?眉山）已知C12通入水中形成的溶液叫氯水。发生的反应为: 往新制氯水中放入一小块红色布条，一段时间后观察，红布条褪色。请对此现象进行探究（只需提出假设、方 案，不需要说出方案实施的具体结果）。 假设一：生成的HCIO 使红布条褪色 方案一：往新制备的 HCIO 溶液中放入一小块红布条，一段时间后观察布条颜色变化。 3. 假设二：生成的HCI 使红布条褪色 方案二：往盐酸溶液中放入一小块红色布条，一段时间后观察布条颜 色变化 假设三：水使红布条褪色 方案三：往水中放入一小块红色布条， 一段时间后观察布条颜色变化 （其 它答案合理也给分） 3. （ 2009 ?安徽）类比法是化学研究物质的重要方法之一。草酸的化学性质与碳酸相似。已知碳酸易分解，草 酸在受热条件下也分解，仅生成三种氧化物。某校研究性学习小组对此展开探究： ⑴ 小明首先根据草酸中含有 _____________________ 元素，可推测生成物中含有水。 ⑵ 小明对分解生成的其他产物进行猜测、验证： 【假设一】生成物中有二氧化碳 实验一：将生成的气体通入澄清的石灰水，实验现象是，小明据此判断生成物中含有二氧化碳。 【假设二】生成物中有一氧化碳 实验二：小明用右图装段进行实验，从而证明生成物中含有一氧化碳。 请回答：A 装置中黑色固体粉末是 __________________ （填化学式）,A 装置中的实验 C12 + H 2O = HCI + HC1O （次氯 酸）、 3L 晒 2HC1O 2HC1 + □： t 用来作对照实验的是 A 带火星的木条 NaOH 溶液 D实验设计评价
补充：实验设计及评价
实验四 可行性分析方法
实验设计与数据处理心得
化学实验设计及评价
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