（5年高考3年模擬A版）天津市2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題二十四 實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)課件.ppt

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1、專(zhuān)題二十四實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià),高考化學(xué)（天津?qū)Ｓ茫?考點(diǎn)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià) 基礎(chǔ)知識(shí) 一、制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià) 1.一個(gè)相對(duì)完整的化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案一般應(yīng)包括的內(nèi)容有:實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)用品和實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄及結(jié)果處理、問(wèn)題和討論等。 2.實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的基本要求 (1)科學(xué)性:科學(xué)性是指實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)操作程序和方法必須正確。,考點(diǎn)清單,(2)安全性:實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量避免使用有毒藥品和進(jìn)行具有一定危險(xiǎn)性的實(shí)驗(yàn)操作。 (3)可行性:實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)切實(shí)可行,所選用的化學(xué)藥品、儀器、設(shè)備和方法等在中學(xué)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件下能夠得到滿(mǎn)足。 (4)簡(jiǎn)約性:實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單易行,應(yīng)采用簡(jiǎn)單

2、的實(shí)驗(yàn)裝置,用較少的實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)藥品,并能在較短的時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)。 3.制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì) 制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),對(duì)鞏固元素及其化合物知識(shí)和掌握好各類(lèi)物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系,全面訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)技能,培養(yǎng)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力是有益的。 制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),應(yīng)遵循以下原則:,a.條件合適,操作方便; b.原理正確,步驟簡(jiǎn)單; c.原料豐富,價(jià)格低廉; d.產(chǎn)物純凈,污染物少。 即從多種路線(xiàn)中選出一種最佳的制備途徑,合理地選擇化學(xué)儀器與藥品,設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)操作步驟。 4.制備實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià) (1)從實(shí)驗(yàn)方案可行性角度評(píng)價(jià) 只有合理且切實(shí)可行的實(shí)驗(yàn)方案才有意義。可行性是方案的第一要素,評(píng)價(jià)方案

3、時(shí)應(yīng)注意從實(shí)驗(yàn)原理和操作兩個(gè)方面分析:理論上要科學(xué)合理;操作上要簡(jiǎn)單可行。,(2)從經(jīng)濟(jì)效益角度評(píng)價(jià) 評(píng)價(jià)一種實(shí)驗(yàn)方案,不僅要從科學(xué)性上判斷是否可行,還要從經(jīng)濟(jì)效益上考慮是否切合實(shí)際。 (3)從環(huán)保角度評(píng)價(jià) 防止污染的根本途徑在于控制“三廢”的排放,在對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí),不可忽視環(huán)境保護(hù)的重要性。 (4)從“安全性”方面對(duì)實(shí)驗(yàn)方案作出評(píng)價(jià) 化學(xué)實(shí)驗(yàn)安全通常要考慮氣密性檢查、氣體純度檢驗(yàn)、加熱的順序、防倒吸、有毒氣體的吸收處理等問(wèn)題。,二、探究組成、性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià) 1.探究物質(zhì)組成、性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)程序 觀(guān)察物質(zhì)的外觀(guān)預(yù)測(cè)物質(zhì)的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)和觀(guān)察解釋及結(jié)論。圖示如下: (1)驗(yàn)證性的

4、性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì) 物質(zhì)性質(zhì)推測(cè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)論。圖示如下:,(2)探究性實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì) 探究性實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),可以按照以下步驟進(jìn)行:,2.探究實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià) (1)對(duì)實(shí)驗(yàn)用品選擇的評(píng)價(jià) 包括儀器的選擇、藥品的選擇、連接方式的選擇等。儀器的選擇包括發(fā)生裝置(幾種基本類(lèi)型)、凈化裝置(除雜質(zhì)的試劑與順序)、反應(yīng)裝置、收集裝置、尾氣處理裝置等的選擇;藥品的選擇包括種類(lèi)、濃度、,物質(zhì)狀態(tài)等的選擇;連接方式的選擇,包括儀器連接的先后順序、導(dǎo)管接口的連接方式等的選擇。 (2)對(duì)不同實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià) 對(duì)幾個(gè)實(shí)驗(yàn)方案的正確與錯(cuò)誤、嚴(yán)密與不嚴(yán)密、準(zhǔn)確與不準(zhǔn)確作出判斷。要考慮是否合理、有無(wú)干擾現(xiàn)象、經(jīng)濟(jì)上是否合算和對(duì)

5、環(huán)境有無(wú)污染等。,(3)最佳方案的選用 幾個(gè)實(shí)驗(yàn)方案都能達(dá)到目的,應(yīng)分析各方案的優(yōu)劣并選出其中最佳的一個(gè)。所謂最佳,無(wú)非是裝置最簡(jiǎn)單、藥品容易取得且價(jià)格低廉、原料利用率高、現(xiàn)象明顯、無(wú)干擾物質(zhì)以及無(wú)污染等。,重點(diǎn)難點(diǎn) 實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)要注意以下幾個(gè)方面: (1)實(shí)驗(yàn)裝置的組合順序一般為:氣體生成除雜質(zhì)干燥主體實(shí)驗(yàn)尾氣處理。 (2)接口的連接順序:總體上遵循裝置的排列順序,但對(duì)于吸收裝置應(yīng)“長(zhǎng)”進(jìn)“短”出(或“深”入“淺”出);量氣裝置應(yīng)“短”進(jìn)“長(zhǎng)”出;洗氣裝置應(yīng)“長(zhǎng)”進(jìn)“短”出;干燥管應(yīng)“粗”進(jìn)“細(xì)”出。 (3)實(shí)驗(yàn)操作順序 有氣體參與的實(shí)驗(yàn)一般按:儀器選擇與連接氣密性檢驗(yàn)裝固體藥品加液

6、體藥品開(kāi)始實(shí)驗(yàn)拆卸儀器其他處理等。 (4)加熱操作注意事項(xiàng),主體實(shí)驗(yàn)加熱前一般應(yīng)先通原料氣趕走空氣后再點(diǎn)燃酒精燈,其目的一是防止爆炸,如H2還原CuO、CO還原Fe2O3;二是保證產(chǎn)品純度,如制備Mg3N2、CuCl2等。反應(yīng)結(jié)束時(shí),應(yīng)先熄滅酒精燈,繼續(xù)通原料氣直到冷卻為止。 (5)尾氣處理:有毒氣體常采用溶液(或固體)吸收或?qū)⒅c(diǎn)燃,無(wú)毒氣體直接排放。 (6)氣體的純度:點(diǎn)燃或加熱通有可燃性氣體(H2、CO、CH4、C2H4、 C2H2等)的裝置前,必須檢查氣體的純度。 (7)倒吸問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)過(guò)程用到加熱操作的要防倒吸;氣體易溶于水的要防倒吸。 (8)冷凝回流問(wèn)題。有易揮發(fā)的液體反應(yīng)物時(shí),為了

7、避免反應(yīng)物損耗和,充分利用原料,要在發(fā)生裝置中設(shè)計(jì)冷凝回流裝置或在發(fā)生裝置中安裝長(zhǎng)玻璃管等。 (9)操作的先后順序。有些實(shí)驗(yàn)為防止“爆炸”或“氧化”,應(yīng)考慮何時(shí)停止加熱或停止通氣。如有尾氣吸收裝置的實(shí)驗(yàn),必須將導(dǎo)管提出液面后才能熄滅酒精燈,以免造成溶液倒吸;用排水法收集且需要加熱制取氣體的實(shí)驗(yàn),需先把導(dǎo)管從水槽中取出,再熄滅酒精燈,以防止水倒吸。,方法化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)思路及步驟 1.化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)思路 2.化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的基本步驟 (1)明確目的、原理,方法技巧,(2)選擇儀器、藥品 (3)設(shè)計(jì)裝置、步驟:根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮?以及所選用的實(shí)驗(yàn)儀器和藥品,設(shè)計(jì)出合理的實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)操作步

8、驟。學(xué)生應(yīng)具備識(shí)別和繪制典型的實(shí)驗(yàn)儀器及裝置圖的能力,實(shí)驗(yàn)步驟應(yīng)完整而又簡(jiǎn)明。 (4)記錄現(xiàn)象、數(shù)據(jù):根據(jù)觀(guān)察全面、準(zhǔn)確地記錄實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)。,(5)分析得出結(jié)論:根據(jù)實(shí)驗(yàn)中觀(guān)察到的現(xiàn)象和記錄的數(shù)據(jù),通過(guò)分析、計(jì)算、推理等,得出正確的結(jié)論。 例明礬石是制取鉀肥和氫氧化鋁的重要原料,明礬石的組成和明礬相似,此外還含有氧化鋁和少量的氧化鐵雜質(zhì)。具體實(shí)驗(yàn)流程如下: 請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)操作1所用到的玻璃儀器的名稱(chēng)是。 (2)由溶液3制取氫氧化鋁的離子方程式為 。,(3)明礬石焙燒時(shí)產(chǎn)生SO2,請(qǐng)你寫(xiě)出能驗(yàn)證SO2具有還原性且實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯的反應(yīng)的化學(xué)方程式:

9、 。 (4)請(qǐng)你寫(xiě)出驗(yàn)證溶液1中有N的實(shí)驗(yàn)過(guò)程: 。 (5)實(shí)驗(yàn)室用Fe2O3與CO反應(yīng)來(lái)制取單質(zhì)Fe。 請(qǐng)按氣流由左到右的方向連接下列各裝置,順序?yàn)锳 。,檢查裝置A氣密性的方法是 。 在點(diǎn)燃B處的酒精燈前,應(yīng)進(jìn)行的操作是 。 裝置C的作用是 。,解析(1)操作1是過(guò)濾,過(guò)濾操作所需要的玻璃儀器為玻璃棒、燒杯和漏斗。 (2)由流程圖可知,經(jīng)氨水浸泡,過(guò)濾得到的固體是氫氧化鋁和氧化鐵,向其中加入試劑1可得Fe2O3和溶液3,則試劑1

10、為強(qiáng)堿溶液,溶液3中含Al, Al與過(guò)量CO2反應(yīng)生成Al(OH)3。 (3)檢驗(yàn)SO2的還原性的方法很多,可以用氯水、溴水或酸性高錳酸鉀溶液等。 (4)檢驗(yàn)N時(shí),應(yīng)先加入濃NaOH溶液,然后加熱,再用濕潤(rùn)的紅色石蕊 試紙或蘸有濃鹽酸的玻璃棒進(jìn)行檢驗(yàn)。 答案(1)玻璃棒、燒杯和漏斗 (2)Al+2H2O+CO2 Al(OH)3+HC,(3)SO2+Cl2+2H2O H2SO4+2HCl(其他合理答案也可) (4)取少量溶液1,加入濃NaOH溶液后加熱,有能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體產(chǎn)生,證明有N(其他合理答案也可) (5)EBCD 將導(dǎo)氣管插入水槽中,關(guān)閉彈簧夾a和活塞b,微熱圓底燒瓶,導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生,撤去熱源,導(dǎo)管中形成一段穩(wěn)定的水柱,說(shuō)明氣密性良好 檢驗(yàn)CO的純度 除去CO中的CO2,有利于點(diǎn)燃CO,