专题四实验的设计与评价.ppt

热点热点.考向例析考向例析1.1.主要考查方式主要考查方式主要包括：制备型实验设计；性质型实验设计；验证型实验主要包括：制备型实验设计；性质型实验设计；验证型实验设计；开放型实验设计等。设计；开放型实验设计等。2.2.解答此类题目应注意的问题解答此类题目应注意的问题实验设计题是指为了达到一定的实验目的而综合运用元素化实验设计题是指为了达到一定的实验目的而综合运用元素化合物知识和实验基本操作所进行的化学实验的设计。常见考合物知识和实验基本操作所进行的化学实验的设计。常见考查方式查方式:由题目提出实验目标，由自己设计实验步骤，选择由题目提出实验目标，由自己设计实验步骤，选择实验用品，设计实验装置，记录实验现象，分析实验结果，实验用品，设计实验装置，记录实验现象，分析实验结果，得出正确结论，从而解决题目提出的问题，属于实践性、综得出正确结论，从而解决题目提出的问题，属于实践性、综合性很强的题目，因此解答这类题目时应注意：合性很强的题目，因此解答这类题目时应注意：(1)(1)明确设计原则明确设计原则即原理正确、操作简便、现象明显、药品经济、安全环保、即原理正确、操作简便、现象明显、药品经济、安全环保、结论可信。结论可信。(2)(2)明确设计内容明确设计内容实验名称：知道要做什么。实验名称：知道要做什么。实验目的：明确目的是什么。实验目的：明确目的是什么。实验原理：明确可能发生的反应及变化。实验原理：明确可能发生的反应及变化。实验用品实验用品(药品、仪器、试剂药品、仪器、试剂)及规格。及规格。注意事项。注意事项。实验现象及结论记录表和结果处理。实验现象及结论记录表和结果处理。问题和讨论。问题和讨论。(3)(3)以物质制备、性质实验为背景的实验设计思路以物质制备、性质实验为背景的实验设计思路主要有对某气体从制取到组成成分含量的测定、性质实验、主要有对某气体从制取到组成成分含量的测定、性质实验、尾气处理等多项内容进行的实验设计。尾气处理等多项内容进行的实验设计。制取气体的发生装置的确定原则制取气体的发生装置的确定原则应依据反应物的状态和反应条件来确定。应依据反应物的状态和反应条件来确定。a.a.若反应物为固体若反应物为固体(一种或多种一种或多种)，反应条件为加热或高温，反应条件为加热或高温，则采用固则采用固+固固 气体的装置，如用高锰酸钾加热制取气体的装置，如用高锰酸钾加热制取O O2 2的装置；的装置；b.b.若反应物为固体和液体，反应条件为常温，则采用固若反应物为固体和液体，反应条件为常温，则采用固+液液 气体的装置，如用双氧水和二氧化锰制取气体的装置，如用双氧水和二氧化锰制取O O2 2的装置。的装置。加热加热 常温常温收集方法的确定依据收集方法的确定依据依据气体的密度和水溶性来确定。依据气体的密度和水溶性来确定。气体净化装置的连接原则气体净化装置的连接原则净化气体时，是先除杂后干燥，且用洗气瓶洗气时是净化气体时，是先除杂后干燥，且用洗气瓶洗气时是“长管长管进进”、“短管出短管出”。尾气的处理方法尾气的处理方法可以采用溶液吸收法、燃烧法或用气球收集的方法处理，具可以采用溶液吸收法、燃烧法或用气球收集的方法处理，具体采用哪种尾气处理方法，应根据气体的性质进行分析、确体采用哪种尾气处理方法，应根据气体的性质进行分析、确定。定。(4)(4)开放型实验设计题应注意的问题开放型实验设计题应注意的问题开放型的实验设计是指对某一实验课题有多种方案的实验设开放型的实验设计是指对某一实验课题有多种方案的实验设计，一般从提出问题、设计实验、选择仪器、组装仪器、观计，一般从提出问题、设计实验、选择仪器、组装仪器、观察记录现象到结论的推理完全由学生自主完成。开放型的实察记录现象到结论的推理完全由学生自主完成。开放型的实验设计，一般在物质的制备、检验、分离、除去杂质的实验验设计，一般在物质的制备、检验、分离、除去杂质的实验中出现较多，它能够全面综合考查学生的化学知识、实验技中出现较多，它能够全面综合考查学生的化学知识、实验技能、思维及表达能力，属于较难的题目。解答时应遵循以下能、思维及表达能力，属于较难的题目。解答时应遵循以下几个原则：几个原则：科学性科学性实验设计的对象为制取物质或进行物质性质的实验，首先应实验设计的对象为制取物质或进行物质性质的实验，首先应了解实验的原理，这是实验设计必须遵循的科学性。了解实验的原理，这是实验设计必须遵循的科学性。可行性可行性设计时要注意仪器的性能，所用原料资源丰富，价廉易得，设计时要注意仪器的性能，所用原料资源丰富，价廉易得，即要注意实验的可行性。即要注意实验的可行性。安全性安全性a.a.点燃可燃性气体点燃可燃性气体(如如H H2 2、COCO、CHCH4 4)或用或用COCO、H H2 2还原还原CuOCuO、FeFe2 2O O3 3之前，要检验气体纯度，以防爆炸事故的发生。之前，要检验气体纯度，以防爆炸事故的发生。b.b.进行有毒气体进行有毒气体(如如COCO、SOSO2 2、NONO2 2)的性质实验时，应在通风的性质实验时，应在通风橱中进行，并要注意尾气的处理，橱中进行，并要注意尾气的处理，COCO要燃烧掉，要燃烧掉，SOSO2 2、NONO2 2用用碱液吸收，避免中毒。碱液吸收，避免中毒。c.c.加热法制取并用排水法收集气体时，要注意熄灭酒精灯与加热法制取并用排水法收集气体时，要注意熄灭酒精灯与从水槽中移出导管的顺序，以免水倒流而引起试管破裂。从水槽中移出导管的顺序，以免水倒流而引起试管破裂。简约性简约性设计时要考虑实验操作步骤的简洁易行设计时要考虑实验操作步骤的简洁易行,操作过程中要本着操作过程中要本着节能减排的原则节能减排的原则,实验药品用量要本着节约的原则。以达到实验药品用量要本着节约的原则。以达到用尽可能少的试剂和步骤来获取尽可能多的信息。用尽可能少的试剂和步骤来获取尽可能多的信息。【典例典例1 1】(2011(2011宜昌中考宜昌中考)下列实验设计能达到实验目的下列实验设计能达到实验目的的是的是()()【解析解析】选选D D。A A中瓶子变瘪可以说明二氧化碳和水反应，但中瓶子变瘪可以说明二氧化碳和水反应，但没法说明生成碳酸，故不正确；没法说明生成碳酸，故不正确；B B中实验只可以看出有黑色中实验只可以看出有黑色物质生成，无法确定含有碳元素，故不正确；而物质生成，无法确定含有碳元素，故不正确；而C C实验中无实验中无法说明没有氧气时，白磷不燃烧，也就无法判定条件中的氧法说明没有氧气时，白磷不燃烧，也就无法判定条件中的氧气，故不正确；气，故不正确；D D中第一个实验中有水无氧气，不生锈，第中第一个实验中有水无氧气，不生锈，第二个实验中有水有氧气生锈，说明生锈的条件必须水和氧气二个实验中有水有氧气生锈，说明生锈的条件必须水和氧气同时具备，故选同时具备，故选D D。1.1.主要考查方式主要考查方式主要是对所设计的实验方案、实验装置、操作步骤等，从某主要是对所设计的实验方案、实验装置、操作步骤等，从某个角度否定、排除不合理或不可行或可行不最优等方面进行个角度否定、排除不合理或不可行或可行不最优等方面进行评价，从而选择创新出更好的方法。评价，从而选择创新出更好的方法。2.2.解答此类题目应注意的问题解答此类题目应注意的问题(1)(1)明确评价的内容明确评价的内容科学性：反应能否发生，即方案在理论上是否科学、合理、科学性：反应能否发生，即方案在理论上是否科学、合理、严密；严密；简约性：操作是否简便易行、优化，反应条件是否易达到；简约性：操作是否简便易行、优化，反应条件是否易达到；可行性：所有原料是否常见、易得、廉价；可行性：所有原料是否常见、易得、廉价；安全性：操作是否安全可靠；安全性：操作是否安全可靠；注意环保：反应过程是否节能与环保；注意环保：反应过程是否节能与环保；要有创意：操作更简单，实验误差更小。要有创意：操作更简单，实验误差更小。(2)(2)熟悉解题的一般步骤熟悉解题的一般步骤明确目的明确目的确定实验原理确定实验原理评价实验方案的优劣评价实验方案的优劣(或可行性或可行性)提出改进建议提出改进建议(依题意解答依题意解答)。【典例典例2 2】(2010(2010长沙中考长沙中考)下列实验方案中，设计合理的下列实验方案中，设计合理的是是()()A.A.测溶液测溶液pHpH时，将试纸直接浸入待测液中，再与标准比色卡时，将试纸直接浸入待测液中，再与标准比色卡比较比较B.B.测溶液测溶液pHpH时，将待测液滴到试纸上，再与标准比色卡比较时，将待测液滴到试纸上，再与标准比色卡比较C.C.用点燃的方法除去用点燃的方法除去COCO2 2中少量的中少量的COCOD.D.用稀硫酸除去用稀硫酸除去NaClNaCl中少量的中少量的NaNa2 2COCO3 3【解析解析】选选B B。测定溶液的。测定溶液的pHpH时，若将试纸直接浸入到待测时，若将试纸直接浸入到待测液体中，则易污染试剂，一般是用玻璃棒蘸取待测液体或用液体中，则易污染试剂，一般是用玻璃棒蘸取待测液体或用胶头滴管取少量待测液体，然后滴在试纸上观察试纸颜色的胶头滴管取少量待测液体，然后滴在试纸上观察试纸颜色的变化再与标准比色卡对比，读出对应的变化再与标准比色卡对比，读出对应的pHpH，故，故A A不正确，不正确，B B正正确；确；C C中因二氧化碳不支持燃烧，不能实现其中中因二氧化碳不支持燃烧，不能实现其中COCO的燃烧，的燃烧，所以不能通过点燃的方法除去其中少量的所以不能通过点燃的方法除去其中少量的COCO；D D中，若用硫中，若用硫酸除去氯化钠中的碳酸钠，因硫酸与碳酸钠反应生成硫酸钠，酸除去氯化钠中的碳酸钠，因硫酸与碳酸钠反应生成硫酸钠，则引入了新杂质硫酸钠，故则引入了新杂质硫酸钠，故D D不合理。不合理。检测检测.智能升级智能升级