2014高考化学一轮复习课件13-3化学实验方案的设计与评价

基础知识梳理实验典例探究感悟考点透析高考真题重组课时规范训练第三节化学实验方案的设计与评价基础知识梳理实验典例探究感悟考点透析高考真题重组课时规范训练[考纲展示]1．设计、评价或改进实验方案；2．了解控制实验条件的方法；3．分析或处理实验数据；得出合理结论；4．绘制和识别典型的实验仪器装置图；5．以上各部分知识与技能的综合应用。基础知识梳理实验典例探究感悟考点透析高考真题重组课时规范训练一、化学实验方案的设计1．基本要求基础知识梳理实验典例探究感悟考点透析高考真题重组课时规范训练2．基本思路基础知识梳理实验典例探究感悟考点透析高考真题重组课时规范训练二、化学实验方案的评价1．基本原则一个实验方案的优劣主要从实验原理是否科学合理，操作与装置是否简单可行，另外还要从绿色化学和安全性两个角度去评价。2．评价类型基础知识梳理实验典例探究感悟考点透析高考真题重组课时规范训练判断下列说法中，正确的打“√”，错误的打“×”。1．用浓盐酸酸化的KMnO4与H2O2反应，证明H2O2具有还原性(×)2．以下两种制备CuSO4的方案：①Cu――――→浓H2SO4△CuSO4、②Cu――→O2CuO――――→稀H2SO4CuSO4，第①种方案更好些(×)3．测定同温同浓度的NaCl和NaF溶液的pH，确定F、Cl两元素非金属性的强弱(×)4．H2还原CuO后，要先停止通氢，再熄灭酒精灯(×)基础知识梳理实验典例探究感悟考点透析高考真题重组课时规范训练1．明确实验方案设计的4项基本要求：(1)科学性，(2)安全性，(3)可行性，(4)简约性。2．牢记仪器连接4个顺序：(1)“自下而上，从左到右”的顺序；(2)气体净化装置先洗气后干燥；(3)洗气时，进气管长，出气管短；(4)干燥管，大口进气，小口出气。基础知识梳理实验典例探究感悟考点透析高考真题重组课时规范训练3．理解综合性实验题解答的4个步骤：(1)明确实验目的、原理。(2)根据实验原理选择仪器、药品。(3)组装仪器并理解各仪器的作用及使用方法。(4)结合题意，综合分析解答。基础知识梳理实验典例探究感悟考点透析高考真题重组课时规范训练基础知识梳理实验典例探究感悟考点透析高考真题重组课时规范训练考点一化学实验方案的设计1．化学实验方案设计的基本要求基础知识梳理实验典例探究感悟考点透析高考真题重组课时规范训练2．化学实验设计的基本内容一个相对完整的化学实验方案一般包括下述内容：(1)实验名称；(2)实验目的；(3)实验原理；(4)实验用品(药品、仪器、装置、设备)及规格；(5)实验装置图、实验步骤和操作方法；(6)实验注意事项；(7)实验现象的记录及结果处理；(8)问题与讨论。基础知识梳理实验典例探究感悟考点透析高考真题重组课时规范训练3．化学实验方案设计的基本思路根据实验目的和原理及所选用的药品和仪器，设计合理的装置，并且从几种方案中分析选择出最佳方案。基础知识梳理实验典例探究感悟考点透析高考真题重组课时规范训练4．化学实验方案设计的注意事项(1)实验操作顺序装置选择与连接→气密性检查→加固体药品→加液体药品→开始实验(按程序)→拆卸仪器→其他处理等。(2)加热操作先后顺序的选择若气体制备实验需加热，应先加热气体发生装置，通入气体排出装置中的空气后，再给实验中需要加热的物质加热。目的是：①防止爆炸(如氢气还原氧化铜)；②保证产品纯度，防止反应物或生成物与空气中的物质反应。熄灭酒精灯的顺序则相反。基础知识梳理实验典例探究感悟考点透析高考真题重组课时规范训练(3)实验中试剂或产物防止变质或损失①实验中反应物或产物若易吸水、潮解、水解等，要采取措施防止吸水；②易挥发的液体产物要及时冷却；③易挥发的液体反应物，需在反应装置中加装冷凝回流装置(如长导管、竖直的干燥管、冷凝管等)；④注意防止倒吸的问题。基础知识梳理实验典例探究感悟考点透析高考真题重组课时规范训练(4)选用仪器及连接顺序基础知识梳理实验典例探究感悟考点透析高考真题重组课时规范训练(5)仪器药品的准确描述①实验中所用试剂名称：如无水硫酸铜(CuSO4)；硫酸铜溶液；酸性高锰酸钾溶液；澄清石灰水；饱和碳酸氢钠溶液等。②仪器名称：如坩埚、研钵、100mL容量瓶。(6)会画简单的实验装置图考纲要求能够绘制和识别典型的实验仪器装置图，可用“示意装置图”表示。一般能画出简单的装置图即可，但要符合要求。例如形状、比例等。基础知识梳理实验典例探究感悟考点透析高考真题重组课时规范训练【特别提醒】(1)实验方案的设计对细节要求较高，往往在细节上失分，如实验原理、仪器选择、操作步骤、实验现象的描述、实验安全等方面，不全面、不准确是失分的重要方面。(2)实验设计不完整，也是实验题失分的重要原因。如制备一些在空气中易变质的物质时，在制备装置后还要连接一防变质装置。(3)补画装置图的题目中，装置图画得不准确也会失分。基础知识梳理实验典例探究感悟考点透析高考真题重组课时规范训练(2013·衡水质检)某课外学习小组设计实验测定Na2CO3样品(含NaCl杂质)的纯度。请根据实验方案回答下列问题：方案一：沉淀法。(1)将wg样品在烧杯中溶解，加入过量的BaCl2溶液，并用玻璃棒搅拌。(2)________(填操作名称)、洗涤、干燥，称量沉淀的质量为mg。(3)根据以上数据得出Na2CO3的质量分数为________。方案二：气体法。实验小组利用如图装置完成实验。基础知识梳理实验典例探究感悟考点透析高考真题重组课时规范训练(4)根据上述实验装置可知，乙中所盛试剂为________，其作用是________。丁的作用是________。(5)学习小组通过测量丙装置实验前后的质量，确定Na2CO3的含量，但计算结果总是比实验值偏低，试分析可能的原因(装置气密性良好)：A：________________；B：________________。(6)在此方案基础上，有同学提出测量气体体积的方法确定Na2CO3的含量。请依据此设想，补充完整实验装置。(画出实验装置图并注明所用试剂)。基础知识梳理实验典例探究感悟考点透析高考真题重组课时规范训练【解析】方案一：分析题意可知，洗涤沉淀前的操作是过滤。沉淀的质量即为BaCO3的质量，由Na2CO3～BaCO3，n(Na2CO3)＝n(BaCO3)＝m/197mol，w(Na2CO3)＝(106m/197)/w。方案二：乙装置可用浓硫酸干燥CO2气体；丁装置是为了防止空气中的水蒸气和CO2进入装置丙对实验造成干扰。造成误差的原因可从两个方面来分析：其一是装置中残留有CO2，没有被充分吸收；其二是通入的CO2气流过快，没有被完全吸收，造成CO2损失。用测量生成CO2气体体积的方法确定Na2CO3的含量，需要用排液法，可采用排饱和NaHCO3溶液的方法，但要注意“短进长出”，即进气管要短，排液管要长。基础知识梳理实验典例探究感悟考点透析高考真题重组课时规范训练【答案】(2)过滤(3)106m/(197w)(4)浓硫酸吸收二氧化碳中的水蒸气防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入丙(5)A：装置中残留二氧化碳没有被丙中氢氧化钠溶液吸收B：气流过快，二氧化碳没来得及被丙中氢氧化钠溶液吸收(6)如图(答案合理即可)基础知识梳理实验典例探究感悟考点透析高考真题重组课时规范训练1．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――――→溶解溶液――――――→硝酸钡溶液白色沉淀――――→稀硝酸沉淀不溶解B．除去乙酸乙酯中混有的乙酸：混合液――――――――――――→饱和碳酸钠溶液振荡溶液分层――――→分液得上层液体C．证明酸性条件下H2O2氧化性比I2强：NaI溶液――――――――――――――――――――→30%H2O2溶液、稀硝酸及淀粉溶液变蓝色D．鉴定盐A的成分是FeBr3：基础知识梳理实验典例探究感悟考点透析高考真题重组课时规范训练解析：HNO3能将BaSO3氧化生成BaSO4，A错误；乙酸能与Na2CO3反应，故上层是乙酸乙酯，B正确；在NaI溶液中加HNO3酸化，可认为是HNO3氧化I－，C错误；同样，向FeBr2溶液中加HNO3酸化的AgNO3溶液时，Fe2＋可被氧化为Fe3＋，不能说明盐A溶液中含有Fe3＋，故D错误。答案：B基础知识梳理实验典例探究感悟考点透析高考真题重组课时规范训练2．(2013·北京丰台一模)为证明稀硝酸与铜反应产物中气体为NO，设计如图所示的实验(实验过程中活塞2为打开状态)，下列说法中不正确的是()A．关闭活塞1，加入稀硝酸至液面a处B．在装置左侧稍加热可以加快稀硝酸与铜的反应速率C．通过开启或关闭活塞1可以控制反应的进行D．反应开始后，胶塞下方有无色气体生成，还不能证明该气体为NO基础知识梳理实验典例探究感悟考点透析高考真题重组课时规范训练解析：A项，关闭活塞1，U形管左端气体被封在管内，稀硝酸的液面无法上升到a处。D项，如要证明反应产生的气体是NO，需将活塞1打开，将气体放入分液漏斗中，气体在分液漏斗中变为红棕色，则证明反应所产生的气体是NO。答案：A基础知识梳理实验典例探究感悟考点透析高考真题重组课时规范训练考点二化学实验方案的评价对几个实验方案进行评价，主要从正确与错误、严密与不严密、准确与不准确、可行与不可行等方面作判断。另外有无干扰、是否经济、是否安全、有无污染等也是要考虑的。基础知识梳理实验典例探究感悟考点透析高考真题重组课时规范训练1．可行性方面(1)分析实验方案是否科学可行；(2)实验操作是否安全合理；(3)实验步骤是否简单方便；(4)实验效果是否明显。2．绿色化学方面(1)实验过程中是否造成环境污染；(2)原料是否无毒、安全、易得；(3)原料利用率及反应速率是否较高；(4)反应速率是否较快。基础知识梳理实验典例探究感悟考点透析高考真题重组课时规范训练3．从安全性方面对实验方案做出评价化学实验从安全角度常考虑的主要因素如下：(1)净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防止液体倒吸；(2)进行某些易燃易爆实验时要防爆炸(如H2还原CuO应先通H2，气体点燃前先验纯等)；(3)防氧化(如H2还原CuO后要“先灭灯再停氢”，白磷切割宜在水中进行等)；(4)污染性的气体要进行尾气处理；有粉末状态物质参加的反应，要注意防止导气管堵塞；(5)防吸水(如实验取用、制取易吸水、潮解、水解的物质时宜采取必要措施，以保证达到实验目的)。基础知识梳理实验典例探究感悟考点透析高考真题重组课时规范训练4．从规范性方面(1)冷凝回流(有些反应中，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、竖装的干燥管及冷凝管等)；(2)易挥发液体产物(导出时可为蒸气)的及时冷却；(3)仪器拆卸与组装顺序相反，按照从右向左，从高到低的顺序；(4)其他(如实验操作顺序、试剂加入顺序、实验方法使用顺序等)。基础知识梳理实验典例探究感悟考点透析高考真题重组课时规范训练5．最佳方案的选择几个实验方案都能达到目的，选出一个最佳方案。所谓最佳，就是装置最简单，药品容易取得、价格低廉，现象明显，干扰小，无污染。基础知识梳理实验典例探究感悟考点透析高考真题重组课时规范训练【特别提醒】化学实验方案主要在以下几个方面容易出现失误：(1)规范方面，如操作、观察、读数等。(2)安全方面，如安全瓶、气体点燃、防暴沸、防倒吸、防污染等。(3)量化方面，如仪器规格的选择、数据记录与处理、误差分析等。(4)创新方面，如装置的改进、方案的优化等。(5)表达方面，如实验现象、实验操作的表述等。基础知识梳理实验典例探究感悟考点透析高考真题重组课时规范训练某学习小组针对如何测定镀锌铁皮镀锌层厚度提出如下一些方案：方案1：将一定质量的镀锌铁皮投入到足量的盐酸中，使其完全溶解，通过测量氢气的体积，计算铁皮上的锌的质量。方案2：将一定质量的镀锌铁皮(W1)投入到足量的FeSO4溶液中，一段时间后，取出铁片，洗净、烘干、称量(W2)，计算铁皮上的锌的质量。方案3：将一定质量的镀锌铁皮投入到足量的盐酸中，使其完全溶解，再在所得溶液中加入过量的N