2022年化学实验设计和评价--高考化学知识点全程讲解.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学问点大全考点 58 化学试验设计和评判 1复习重点 1、把握化学试验的记录方法和运用化学学问设计一些基本试验;(1)依据试验现象,观看、记录、分析或处理数据,得出正确结论;(2)依据试验试题要求,设计基本试验方案;(3)能绘制和识别典型的试验仪器装置图2、试验学问与技能的综合应用;2难点聚焦 运用化学试验学问和技能设计简洁的试验方案,是综合才能和迁移才能的详细表达;这有助于提高化学试验学问和技能的水平,培育信息提取和加工才能、自学才能和制造才能,并能发挥大试验题多方位、多层面的考核、检测功能;一、解答简洁试验设计题的一般过程与思路 化学试验设
2、计题(如高考大试验题)重在培育或考查把已有学问和技能运用于新情形 的才能,它所挑选的课题往往是没有直接、系统实践过的;从信息加工角度分析解答时,仍 要能够从题目中灵敏地接受信息,分析评判信息,挑选、 调用自己贮存的相关学问,将新信 息与已有学问有机地结合起来,以解决试验设计的新问题;大致过程与思路如下:1、接受信息 接受、分析、挑选信息,明确试验设计的课题、条件和要求;要求快速、全面地吸取题目中的新信息,分析供应这些信息的目的,把信息归类、并 对各个信息在实现试验设计中的作用做初步评估;接受信息主要解决以下问题:一是明确试验课题;二是明确试验条件;三是明确设计 要求;2、试验设计原理 通过对新
3、旧信息的加工开发,实现指定的试验设计;从设计的要求及解决问题的次序 分析, 大致有以下两个层次:一是试验方法的选定;这是从总体上考虑试验方案的设计;一 般来说, 试验方法主要取决于试验原理,并受试验条件的制约;二是试验装置和试验操作设 计;装置和操作都是为了详细试验的试验方法,完成试验任务, 通常属于试验方案细节的设 计;和基本试验方法比较,它们往往更贴近试验的基础学问与基本技能;3、试验设计内容 概括地讲,设计一个试验通常包括以下几个方面内容:(1)依据命题要求,说明设计该试验的原理,画出试验装置;(2)列出试验操作步骤,说明试验中应留意的事项;(3)观看、记录试验现象,分析试验结果(包括写
4、出有关的化学方程式),得出正确 的结论;二、试验设计的思维模型 明确试验目的、要求 设计试验方案 构思试验方法、步骤挑选试验仪器、药品观看试验现象 试验,收集资料 收集试验数据处理试验问题名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学问点大全整理资料,数据处理分析,得出结论 分析概括,得出结论写出试验报告三、试验设计试题的类型把握化学试验的记录方法和运用化学学问设计一些基本试验;1、依据试验现象,观看、记录、分析或处理数据,得出正确结论在高考化学试验试题中,试验现象的考查可以是直接考试验现象,也可由现象得出正确的结论; 仍可
5、将有关试验现象与试验方法、正确的结论等联系起来;试验结果的分析,通常是分析试验关系、细节和误差等等;试验结果的处理,可以直接报道数据,也可能是找出相关关系得出公式,或绘制肯定的变化曲线等;2、依据试验试题要求,设计基本试验方案近些年来高考化学试验题中,设计简洁试验方案的试题较多;其中有某个试验操作顺序的设计, 也有设计确定某混合气中组分的试验;有验证鞭个化学原理的设计试验,也有设计某物质纯度的测定试验;有定性试验的设计,也有定量试验的设计 从题型上看,有简答题、填充题,也有两者兼有的混合题;这些简洁试验的试题,大都摸干脆、综合性较强,考生必需细心、冷静地审题,联系所学过的试验学问和技能技巧,进
6、行学问迁移、联想、重组,全面而细致地摸索,才能设计出正确的方案或回答试题中的问题;3、能识别和绘制典型的试验仪器装置图识别典型试验装置和绘制其简图,也是从事化学试验的一种必备的才能;在高考化学试验题中识图的试题也是很多的,主要是有图示试验,由图来说明某详细试验;对一些基本操作或试验装置图判定正误,或将错误部分改正;对所给的单个仪器、导管、或者几个小装置的识别, 然后加以组装,连接成大装置图;绘图的试题目前仍不多,主要是绘制很典型的试验装置简图, 或是在题中所给的位置补绘一些仪器简图;全部这些试题都要求同学熟识常见仪器和典型试验的装置图,并把握肯定的绘制简图的方法;4、各部分学问与技能综合的试验
7、设计题近几年在高考化学试题的卷,设置一道大的化学试验题,这些大题的特点是把一些分散的试验综合起来,形成一个整体的试验题;或者是某些与基本操作、技能或典型试验有关而又易被忽视的重要细节的试题,主要以教材内容为主进行不同的分解与综合,以达到新的境地;四、试验复习方法1、试验复习必需集中和分散相结合,提高重要试验的复现率“ 集中” ,就是集中复习试验的基本操作和技能,集中复习一些综合性的试验专题,集中归纳总结试验学问;而“ 分散” 就是指一些性质试验、制法试验、验证或探干脆试验等应分散到元素化合物、有机物、基本理论等的复习过程中去;通过试验,进一步懂得元素化合物等学问, 进一步懂得相关的试验原理,提
8、高运用试验手段解决化学问题的才能,节约复习时间,提高考试成果;2、训练发散思维以增强试验设计才能,提高信息迁移水平试验方案的设计往往有很多途径;为了适应中同学的学问才能水平,中学课本中的某些试验可能不是最优的方案;所以在试验复习中要依据试验原理来设计试验步骤和装置,掌握一些装置和仪器药品的替代方法,力求使设计的试验仪器简洁、操作便利、节约试剂、现象明显、安全防污等,培育和增强试验设计才能和制造性思维才能;近年来,试验题中新情名师归纳总结 境试题不断增多, 这类试题的特点是将基本的试验操作设计置于新的情境中(主要是中学课第 2 页,共 18 页本没有的新反应或新装置或是能使中同学懂得的最新科技学
9、问、简化的改进的装置等),结- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学问点大全合同学原有的学问和才能,来进行仪器组装、现象描述、数据分析、考虑安全和防污等,用 来考查考生自学才能、思维才能、分析综合及评判的才能;由于这类试验试题情境新奇、设 问奇妙、铺垫得当、学问新、思维量大、所以区分度很好,能的确将一些基础扎实、自学能 力强、 思维灵敏、心理素养好的考生选拨出来;所以,新情境试验试题将是今后试验试题的 命题方向;3例题精讲 例 1四氯化锡常温下是无色液体,在空气中极易水解,熔点36,沸点 114,金属锡的熔点为 231,拟利用图中的仪器,设计组装一套试验装
10、置,用熔融的金 属锡跟干燥的氯气直接作用制取无水四氯化锡(此反应过程放出大量的热);请回答 以下各问题;(1)用玻管(未画出)连接上述装置,正确的次序是(填各接口的代码字母)_接_、_接_、_ 接_、 _接_、_接_;(2)装置的作用是_ ;装置的作用是_;(3)冷凝治理冷却水的流向是从_进入,从 _流出;( 4 ) 实 验 时 应 先 点 燃 _ 处 酒 精 灯 , 加 热 温 度 应 大 于_,待 _即可停止加热;( 5)已知四氯化锡遇水剧烈水解,产物之一是固态二氧化锡,那么四氯化锡水 解的化学方程式为;(6)假如将制取的四氯化锡少许暴露于空气中,预期可看到的现象是 _;(7)为了防止污染
11、空气,在装置的最终应 _; 解析 :这是一个制备试验;试验目的是:制备无水 SnCl4试验原理是: Sn+2Cl 2 SnCl4先制备 Cl 2:2H 2SO4浓+2NaCl+MnO 2Na2SO4+MnSO 4+Cl 2 +2H2O 试验的干扰因素是:SnCl4 遇水剧烈水解,因此,除去试验中水蒸气的干扰,是试验成败的关键;这里要分析水蒸气的来源以及除去水蒸气的措施;水蒸气的来自于制 Cl 2 和空气中的水蒸气;名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学问点大全题目中供应的信息:SnCl4 的性质在设计方案时要充分利用
12、这些信息;以上问题清晰了,试验方案就基本确定了;答案:(1)B 接 J,I 接 K,A 接 C,D 接 G,H 接 E(或 F)( 2)除去 Cl 2 中混有的 HCl 和水蒸气, 在制 Cl 2 时发生的副反应 2NaCl+H 2SO42HCl +Na2SO4,产生了 HCl ;防止空气中的水蒸气进入锥形瓶中使 SnCl 4 发生水解;(3)a、p (4)I 231 Sn 粒熔化(5)SnCl4+2H 2O=SnO 2+4HCl (6)显现白色烟雾(7)通入 NaOH 溶液中,吸取余外 Cl 2 例 2为了测定工业纯碱中碳酸钠的质量分数(纯碱中常含少量 NaCl ),某同学设计 了试验装置如
13、图(1)精确称取盛有碱石灰的干燥管的质量(设为W1 )(2)精确称取肯定量纯碱样品(设为 W0 ),并 放入烧瓶中;从分液漏斗渐渐滴入稀硫酸,待不再发愤怒体后;称干燥管的总质量(设为 W2 );设同学导 出的运算公式为:Na2CO 3 的质量分数100试回答:W2 W1 表示什么?假如不计称量误差,该生的试验结果有无明显误差?如有,是偏大仍是偏小?请 简要说明依据并提出补救措施; 解析 :这是一道定量试验题 试验目的是:测定纯碱中 Na2CO 3 的质量分析 Na2CO 3 的 试验原理: 稀 H2SO4 与 Na2CO 3 反应生成 Cl 2,测出 CO 2 的质量即可求出 质量,继而求出
14、Na2CO 3 的质量分数;CO2 的质量为( W2 W1 )g,样品质量为 W0g Na2CO 3+H 2SO4=Na 2SO4+H 2O+CO 2106 x= 44 = x W 2-W 1106W 2-W 1 53W 2-W 1 442253W 2-W 1 22 W0Na2CO3%=100% CO2产生误差的缘由(即干扰因素)有烧瓶的CO 2 不能都被碱石灰吸取,试验值偏低;气体混有的水蒸气和空气中的水蒸气被碱石灰吸取,使试验值偏高,两个因素综合考虑,CO2的影响是主要的,所以 试验值偏低;补救的方法:如图名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 18 页精选学习资料 - -
15、 - - - - - - - 学问点大全将蒸馏烧瓶改为集气瓶,利于排出 CO 2;向集气瓶中通入(已除去CO2)空气,用空气将烧瓶中Cl2 尽量排出去;在干燥管前连接盛有浓H 2SO4 的试管,以除去水蒸气;在 U 型管中装有碱石灰,以吸取空气中的 CO 2 气体,经过这些补救措施,试验误差可以降低;例 3试验室中用浓盐酸与MnO 2制 Cl2,再用 Cl2和 CaOH2反应制少量漂白粉,已知Cl2 和 CaOH 2 制 漂 白 粉 是 放 热 反 应 , 温 度 稍 高 即 发 生 副 反 应 :6Cl 2+6CaOH 2=CaClO 32+5CaCl 2+6H 2O,现有三位同学设计的三套
16、装置如图(U 形管中放有玻璃纤维,可使气体顺当通过):(1)请从以下六方面对上述甲、乙、丙三套装置的优缺点进行评判,将适当的选项序号填于下表内(错选、漏选、多项均倒扣分)a不易掌握反应速率b简洁掌握反应速率缺点c有副反应发生d可防止副反应发生e简洁污染环境f可防止污染环境优点甲 装置乙 装置丙 装置(2)请从甲、乙、丙三装置中,选取合理的组成部分(A、 B、C、D、E、F、G),组装一套你认为更完善的试验装置,连接次序 (按气流左到右方向)为_,在 此 装 置 及 甲 、 乙 、 丙 三 装 置 中 , 你 认 为 是 否 仍 缺 少 必 要 的 装 置 , 说 明 原 因_ ; 解析 :这是
17、一道评判试验方案的题;该题从是否有副反应发生,是否易掌握反应速率,是否防止污染,是否干扰反应产物等方面进行评判;名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学问点大全答案:(1)优点 缺点甲装置 d a、e 乙装置 f a、c 丙装置 b e、c (2)F BE 在 Cl 2 中混有 HCl ,应在烧瓶和凹形管之间连接一个盛有饱和食盐水的试管,以除去 HCl 气体;仪器连接的次序(填编号;一起可重复使用)是;中浓硫酸 的 作 用 是; 实 验 完 毕 时 , 观 察 到 中 的 现 象是;列出运算的原子量的表达式:;以下情形
18、将使测定结果偏大的是;()未全部仍原为;()受潮;()中混有;( ) 如 果 仍 采 用 上 图 所 示 的 仪 器 装 置 , 涉 及 其 他 方 案 , 仍 可 测 定 的 物 理 量有;()()和();()( )和( );()()和( );()( )和( )例 4 试验室里暂时需要用溶液和 来制取纯 CO溶液;已知气体在通入溶液过程中极易过量生成 ,且无明显现象;试验室有以下试剂:未知浓度的、的盐酸、的硫酸、的盐酸、大理石、 固体 () ;试验室有以下仪器:铁架台、 启普发生器、 量筒、 烧杯、 橡皮管、 玻璃导管、 分液漏斗;已知下表中各物质在常温时的溶解度( ); () 本试验应选用
19、的仪器除启普发生器、橡皮管、 玻璃导管外, 仍需要 . ()为保证制得的 溶液尽量纯,应选用的药品(填编号)除外,仍 需要;()简要表达试验步骤,直到制得纯 溶液(仪器安装可省略) ;() 依据给出的溶解度表,求出当溶液中溶质的质量分数大于多少时,在配置过程中会有晶体析出(写出运算步骤和必要的文字说明)? 解析 此题的难点在第()问;设计依据是依以下反应原理: 利用定量关系及化学反应制得溶液,因题型新奇,思路新巧,故难度较大;答:()烧杯、量筒; ()、; ()量取肯定量的 溶液,分成两等分;制取 ,向其中一份溶液中通入过量的 气体;将两份溶液混匀,摇匀;()从表中可知, 常温下溶解度为;设常
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