高考化学一轮复习基础化学实验方案的设计与评价.pptx

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1、12 考纲定标考纲定标1设计、评价或改进实验方案；设计、评价或改进实验方案；2了解控制实验条件的方法；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；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；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。以上各部分知识与技能的综合应用。3热点定位热点定位1利用限定的仪器装置、药品，根据题目要求进行实利用限定的仪器装置、药品，根据题目要求进行实 验方案的设计。验方案的设计。2给出部分实验环节，根据题目要求设计完整的实验。给出部分实验环节，根据题目要求设计完整的实验。3对给出的实验方案做出科学的评估，选择出

2、最佳方对给出的实验方案做出科学的评估，选择出最佳方 案。案。41 1明确实验方案设计的明确实验方案设计的4 4项基本要求：项基本要求：(1)(1)科学性，科学性，(2)(2)安全性，安全性，(3)(3)可行性，可行性，(4)(4)简约性。简约性。2 2牢记仪器连接牢记仪器连接4 4个顺序：个顺序：(1)“(1)“自下而上，从左到右自下而上，从左到右”的顺序；的顺序；(2)(2)气体净化装置先洗气后干燥；气体净化装置先洗气后干燥；(3)(3)洗气时，进气管长，出气管短；洗气时，进气管长，出气管短；(4)(4)干燥管，大口进气，小口出气。干燥管，大口进气，小口出气。53 3理解综合性实验题解答的理

3、解综合性实验题解答的4 4个步骤：个步骤：(1)(1)明确实验目的、原理。明确实验目的、原理。(2)(2)根据实验原理选择仪器、药品。根据实验原理选择仪器、药品。(3)(3)组装仪器并理解各仪器的作用及使用方法。组装仪器并理解各仪器的作用及使用方法。(4)(4)结合题意，综合分析解答。结合题意，综合分析解答。6专题10第四单元抓基础析考点提能力78一、化学实验方案的设计一、化学实验方案的设计1 1基本要求基本要求实验原理实验原理有毒药品有毒药品92 2基本思路基本思路10二、化学实验方案的评价二、化学实验方案的评价1 1基本原则基本原则一个实验方案的优劣主要从一个实验方案的优劣主要从 是否科学

4、合理，是否科学合理，是否简单可行，另外还要从是否简单可行，另外还要从 和和 两个角度去评价。两个角度去评价。实验原理实验原理操作与装置操作与装置绿色化学绿色化学安全性安全性112 2评价类型评价类型 评价评价 评价评价 评价评价 评价评价实验原理实验原理实验方案实验方案药品和仪器药品和仪器实验现象和结论实验现象和结论12131 1实验方案设计的基本要求实验方案设计的基本要求(1)(1)科学性：实验原理、实验操作程序和方法必须科学合理。科学性：实验原理、实验操作程序和方法必须科学合理。(2)(2)安全性：尽量避免使用有毒药品和进行有一定危险性的安全性：尽量避免使用有毒药品和进行有一定危险性的 实

5、验操作，保护人身安全，保护仪器。实验操作，保护人身安全，保护仪器。14(3)(3)可行性：实验所选用的药品、仪器、设备和方法等在可行性：实验所选用的药品、仪器、设备和方法等在中中 学现有条件下能满足要求。学现有条件下能满足要求。(4)(4)简约性：方案简单易行，尽可能采用简单的实验装置，简约性：方案简单易行，尽可能采用简单的实验装置，较少的实验步骤和药品，还应遵循完成实验所用时间较少的实验步骤和药品，还应遵循完成实验所用时间较短，副反应少，效果好等基本要求。较短，副反应少，效果好等基本要求。(5)(5)经济性：综合考虑原料的用量和价格。经济性：综合考虑原料的用量和价格。152 2化学实验方案设

6、计的注意事项化学实验方案设计的注意事项(1)(1)药品和仪器是部分给出还是有剩余：药品和仪器是部分给出还是有剩余：若药品和仪器只部分给出，则应作必要的补充，若有剩若药品和仪器只部分给出，则应作必要的补充，若有剩余，则应进行筛选和淘汰。余，则应进行筛选和淘汰。(2)(2)条件有无特殊要求：条件有无特殊要求：如采用最简单或最合理的实验步骤，这些要求对考虑反如采用最简单或最合理的实验步骤，这些要求对考虑反应原理、选择药品和装置、确定操作步骤都作了限定，应原理、选择药品和装置、确定操作步骤都作了限定，应高度重视。应高度重视。16(3)实验过程中的隐蔽性操作：实验过程中的隐蔽性操作：如如某某些些必必要要

7、的的干干燥燥、除除杂杂、冷冷凝凝等等，这这些些都都是是实实验验中中必必 不可少的，往往被忽略。不可少的，往往被忽略。(4)药品的描述：药品的描述：有有些些题题目目要要求求指指出出药药品品的的名名称称，如如有有些些药药品品的的准准确确描描述述为为：硫硫酸酸铜铜粉粉末末、澄澄清清石石灰灰水水、酸酸性性高高锰锰酸酸钾钾溶溶液液、浓浓硫硫酸酸、饱饱和和NaHCO3溶溶液液、NaOH溶溶液液等等。此此外外也也应应注注意某些仪器的规格。意某些仪器的规格。(5)会画简单的实验装置图：会画简单的实验装置图：考考纲纲要要求求能能够够绘绘制制和和识识别别典典型型的的实实验验仪仪器器装装置置图图，可可用用“示意装置

8、图示意装置图”表示。表示。17(6)其他注意事项：其他注意事项：冷凝回流的问题。冷凝回流的问题。冷却问题。冷却问题。防止倒吸问题。防止倒吸问题。具具有有特特殊殊作作用用的的实实验验改改进进装装置置。如如为为使使分分液液漏漏斗斗中中的的液液体体能能顺顺利利流流出出，用用橡橡皮皮管管连连接接成成连连通通装装置置；为为防防止止气气体体从从长长颈颈漏漏斗斗中中逸逸出出，可可在在发发生生装装置置中中的的漏漏斗斗末末端端套套一一支小试管等。支小试管等。18 特别提醒特别提醒 实验方案设计的一般步骤：实验方案设计的一般步骤：(1)(1)根据试题要求，分析所给信息，选择并确定实验原理。根据试题要求，分析所给信

9、息，选择并确定实验原理。(2)(2)根据实验原理，确定药品，选择仪器，提出实验方案。根据实验原理，确定药品，选择仪器，提出实验方案。(3)(3)分析实验成败关键，修改完善实验程序。分析实验成败关键，修改完善实验程序。19 例例1 1(2011(2011福建高考福建高考)化学兴趣小组对某品牌牙膏中摩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：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；牙膏查得资料：该牙膏摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成；牙膏中其他成分遇到盐酸时无气体产生。中其他成分遇到盐酸时无气体产生。.摩擦剂中氢氧化铝的定性检验摩擦剂中氢氧化铝的定性

10、检验取适量牙膏样品，加水充分搅拌、过滤。取适量牙膏样品，加水充分搅拌、过滤。20(1)往滤渣中加入过量往滤渣中加入过量NaOH溶液，过滤。氢氧化铝与溶液，过滤。氢氧化铝与NaOH溶液反应的离子方程式是溶液反应的离子方程式是_。(2)往往(1)所得滤液中先通入过量二氧化碳，再加入过量稀盐所得滤液中先通入过量二氧化碳，再加入过量稀盐酸。观察到的现象是酸。观察到的现象是_。.牙膏样品中碳酸钙的定量测定牙膏样品中碳酸钙的定量测定利用如图所示装置利用如图所示装置(图中夹持仪器略去图中夹持仪器略去)进行实验，充分反进行实验，充分反应后，测定应后，测定C中生成的中生成的BaCO3沉淀质量，以确定碳酸钙的沉淀

11、质量，以确定碳酸钙的质量分数。质量分数。2122依据实验过程回答下列问题：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，还有中的反应物外，还有_。(4)C中反应生成中反应生成BaCO3的化学方程式是的化学方程式是_。(5)下列各项措施中，不能提高测定准确度的是下列各项措施中，不能提高测定准确度的是_(填标号填标号)。a在加入盐酸之前，应排净装置内的在加入盐酸之前，应排净装置内的CO2气体气体b滴加盐酸不宜过快滴加盐酸不宜过快c在在AB之间增添盛有浓硫酸的洗气装置之间增添盛有浓硫酸的洗气装置d在在B

12、C之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置23(6)实验中准确称取实验中准确称取8.00 g样品三份，进行三次测定，测样品三份，进行三次测定，测得得BaCO3平平均均质质量量为为3.94 g。则则样样品品中中碳碳酸酸钙钙的的质质量量分分数数为为_。(7)有人认为不必测定有人认为不必测定C中生成的中生成的BaCO3质量，只要测定质量，只要测定装装置置C在在吸吸收收CO2前前后后的的质质量量差差，一一样样可可以以确确定定碳碳酸酸钙钙的的质量分数。实验证明按此方法测定的结果明显偏高，原质量分数。实验证明按此方法测定的结果明显偏高，原因是因是_。242526271.

13、(2011北京丰台一模北京丰台一模)为证明稀硝酸与铜反应产物中气体为证明稀硝酸与铜反应产物中气体为为NO，设设计计如如图图所所示示的的实实验验(实实验验过过程程中中活活塞塞2为为打打开开状态状态)，下列说法中不正确的是，下列说法中不正确的是 ().28A关闭活塞关闭活塞1，加入稀硝酸至液面，加入稀硝酸至液面a处处B在在装装置置左左侧侧稍稍加加热热可可以以加加快快稀稀硝硝酸酸与与铜铜的的反反应应速速率率C通过开启或关闭活塞通过开启或关闭活塞1可以控制反应的进行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 证明该气体为证明该气体为NO29

14、解解析析：A项项，关关闭闭活活塞塞1，U形形管管左左端端气气体体被被封封在在管管内内，稀稀硝硝酸酸的的液液面面无无法法上上升升到到a处处。D项项，如如要要证证明明反反应应产产生生的的气气体体是是NO，需需将将活活塞塞1打打开开，将将气气体体放放入入分分液液漏漏斗斗中中，气气体体在在分分液液漏漏斗斗中中变变为为红红棕棕色色，则则证证明明反反应应所所产产生生的气体是的气体是NO。答案：答案：A302(2010北北京京朝朝阳阳区区模模拟拟)下下列列装装置置不不能能完完成成的的实实验验是是().ABCD装装置置实实验验结合秒表测结合秒表测量锌与硫酸量锌与硫酸的反应速率的反应速率验证温度对化验证温度对化

15、学平衡的影响学平衡的影响验证化学能验证化学能转化为电能转化为电能铁的析氢铁的析氢腐蚀实验腐蚀实验31解析：解析：A项通过记录一定时间内产生项通过记录一定时间内产生H2的体积可计算的体积可计算反应速率；反应速率；B项通过观察颜色变化判断温度对化学平项通过观察颜色变化判断温度对化学平衡的影响；衡的影响；C项，通过电流计是否产生电流可判断化项，通过电流计是否产生电流可判断化学能是否转化成电能；学能是否转化成电能；D项，小试管内导管中水柱上项，小试管内导管中水柱上升，说明大试管中压强减小，不能证明有升，说明大试管中压强减小，不能证明有H2析出。析出。答案：答案：D32 对对几几个个实实验验方方案案的的

16、正正确确与与错错误误、严严密密与与不不严严密密、准准确确与与不不准准确确做做出出判判断断。要要考考虑虑原原理理是是否否完完全全合合理理、有有无无干干扰扰现象、经济上是否合算和对环境有无污染等。现象、经济上是否合算和对环境有无污染等。331从可行性方面对实验方案做出评价从可行性方面对实验方案做出评价科学性和可行性是设计实验方案的两条重要原则，在对科学性和可行性是设计实验方案的两条重要原则，在对实验方案进行评价时，要分析实验方案是否科学可行，实验方案进行评价时，要分析实验方案是否科学可行，实验方案是否遵循化学理论和实验方法要求，在实际操实验方案是否遵循化学理论和实验方法要求，在实际操作时能否做到可

17、控易行。评价时，从以下作时能否做到可控易行。评价时，从以下4个方面分析：个方面分析：(1)实验原理是否正确、可行；实验原理是否正确、可行；(2)实验操作是否安全、合理；实验操作是否安全、合理；(3)实验步骤是否简单、方便；实验步骤是否简单、方便；(4)实验效果是否明显等。实验效果是否明显等。342从从“绿色化学绿色化学”视角对实验方案做出评价视角对实验方案做出评价“绿色化学绿色化学”要求设计安全的、对环境友好的合成线路，要求设计安全的、对环境友好的合成线路，降低化学工业生产过程中对人类健康和环境的危害，减降低化学工业生产过程中对人类健康和环境的危害，减少废弃物的产生和排放。据此，对化学实验过程

18、或方案少废弃物的产生和排放。据此，对化学实验过程或方案从以下从以下4个方面进行综合评价：个方面进行综合评价：(1)反应原料是否易得、安全、无毒；反应原料是否易得、安全、无毒；(2)反应速率是否较快；反应速率是否较快；(3)原料利用率以及生成物质的产率是否较高；原料利用率以及生成物质的产率是否较高；(4)实验过程中是否造成环境污染。实验过程中是否造成环境污染。353 3从从“安全性安全性”方面对实验方案做出评价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：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液体倒吸；净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防液体

19、倒吸；(2)进行某些易燃易爆实验时要防爆炸进行某些易燃易爆实验时要防爆炸(如如H2还原还原CuO应先应先 通通H2，气体点燃先验纯等，气体点燃先验纯等)；(3)防氧化防氧化(如如H2还原还原CuO后要后要“先灭灯再停氢先灭灯再停氢”，白磷切，白磷切 割宜在水中等割宜在水中等)；36(4)(4)防防吸吸水水(如如实实验验取取用用、制制取取易易吸吸水水、潮潮解解、水水解解的的物物质质 时宜采取必要措施，以保证达到实验目的时宜采取必要措施，以保证达到实验目的)；(5)(5)冷冷凝凝回回流流(有有些些反反应应中中，为为减减少少易易挥挥发发液液体体反反应应物物的的损损 耗和充分利用原料，需在反应装置上加

20、装冷凝回流装耗和充分利用原料，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置，如长玻璃管、竖装的干燥管及冷凝管等)；(6)(6)易挥发液体产物易挥发液体产物(导出时可为蒸气导出时可为蒸气)的及时冷却；的及时冷却；(7)(7)仪仪器器拆拆卸卸的的科科学学性性与与安安全全性性(也也从从防防污污染染、防防氧氧化化、防防 倒吸、防爆炸、防泄漏等角度考虑倒吸、防爆炸、防泄漏等角度考虑)；(8)(8)其他，如实验操作顺序、试剂加入顺序、实验方法使其他，如实验操作顺序、试剂加入顺序、实验方法使 用顺序等。用顺序等。37特别提醒特别提醒 对实验方案的合理与否，严密与否作出判断要从对实验

21、方案的合理与否，严密与否作出判断要从“合理合理选择、排除干扰、操作准确选择、排除干扰、操作准确”等方面入手。等方面入手。“合理选择合理选择”是是指仪器、药品、连接方式的选择；指仪器、药品、连接方式的选择；“排除干扰排除干扰”是指反应条是指反应条件的控制、防止空气成分介入、副反应尽量避免、杂质的除件的控制、防止空气成分介入、副反应尽量避免、杂质的除去等；去等；“操作准确操作准确”则要求熟悉主要仪器的性能与使用方法则要求熟悉主要仪器的性能与使用方法和化学实验的操作方法等和化学实验的操作方法等38例例2化学兴趣小组设计以下实验方案，测定某已部分化学兴趣小组设计以下实验方案，测定某已部分变质的小苏打样

22、品中变质的小苏打样品中Na2CO3 的质量分数。的质量分数。方案一方案一称取一定质量样品，置于坩埚中加热至恒重称取一定质量样品，置于坩埚中加热至恒重后，冷却，称量剩余固体质量，计算。后，冷却，称量剩余固体质量，计算。39(1)坩埚中发生反应的化学方程式为：坩埚中发生反应的化学方程式为：_。(2)实验中，需加热至恒重的目的是实验中，需加热至恒重的目的是_。(3)实验中确定加热至恒重的方法是：实验中确定加热至恒重的方法是：_。(4)若若加加热热过过程程中中坩坩埚埚内内有有晶晶体体迸迸溅溅出出来来，则则测测得得的的结结果果是是 _(填填“偏大偏大”、“偏小偏小”或或“不变不变”)。40方案二方案二称

23、取一定质量样品，置于小烧杯中，加适量水溶称取一定质量样品，置于小烧杯中，加适量水溶解；向小烧杯中加入足量解；向小烧杯中加入足量Ba(OH)2溶液，过滤，洗涤、干燥溶液，过滤，洗涤、干燥沉淀，称量固体质量，计算。沉淀，称量固体质量，计算。(已知：已知：Ba2OHHCO=BaCO3H2O)(1)过过滤滤操操作作中中，除除了了烧烧杯杯、漏漏斗斗外外，还还要要用用到到的的玻玻璃璃仪仪器器为为_。(2)实验中判断沉淀是否完全的方法是实验中判断沉淀是否完全的方法是_。-341(3)实验中洗涤沉淀的操作是实验中洗涤沉淀的操作是_。(4)实验中判断沉淀是否洗涤干净的方法是实验中判断沉淀是否洗涤干净的方法是_。

24、42 方案三方案三 按如下图所示装置进行实验：按如下图所示装置进行实验：43(1)B装置内所盛试剂是装置内所盛试剂是_；D装置的作用是装置的作用是_。分分液液漏漏斗斗中中_(填填“能能”或或“不不能能”)用用盐盐酸酸代代替替稀稀硫酸进行实验。硫酸进行实验。(2)实验前称取实验前称取17.90 g样品，实验后测得样品，实验后测得C装置增重装置增重8.80 g，则样品中则样品中Na2CO3的质量分数为的质量分数为_。(3)根根据据此此实实验验测测得得的的数数据据，测测定定结结果果有有误误差差，因因为为实实验验装装置置还存在一个明显缺陷，该缺陷是：还存在一个明显缺陷，该缺陷是：_。444546474

25、83在实验室进行物质制备，下列从原料及有关试剂分别在实验室进行物质制备，下列从原料及有关试剂分别制取相应的最终产物的设计中，理论上正确、操作上制取相应的最终产物的设计中，理论上正确、操作上可行、经济上合理的是可行、经济上合理的是 ()4950解析：解析：A项中实验里用在空气中点燃单质碳来制备项中实验里用在空气中点燃单质碳来制备CO的的方法，在操作上是不可行的；方法，在操作上是不可行的；B项中用硝酸银溶液与铜反项中用硝酸银溶液与铜反应来制备应来制备Cu(NO3)2是不经济的；是不经济的；D项中用铁点燃燃烧制备项中用铁点燃燃烧制备氧化铁在理论上不正确、操作上不可行；只有氧化铁在理论上不正确、操作上

26、不可行；只有C符合要求。符合要求。答案：答案：C514某同学利用锌、氧化铜和稀硫酸制取铜，他设计了两某同学利用锌、氧化铜和稀硫酸制取铜，他设计了两套方案，方案套方案，方案：利用锌与足量稀硫酸反应制氢气，：利用锌与足量稀硫酸反应制氢气，氢气还原氧化铜；方案氢气还原氧化铜；方案：氧化铜溶于稀硫酸生成硫：氧化铜溶于稀硫酸生成硫酸铜，然后用锌与硫酸铜反应制备铜。下列关于方案酸铜，然后用锌与硫酸铜反应制备铜。下列关于方案和和的评价不正确的是的评价不正确的是 ().52A方案方案比方案比方案操作简便操作简便B等等质质量量的的锌锌，相相同同条条件件下下在在方方案案和和方方案案中中制制得得的的铜铜 的质量相同

27、的质量相同C等质量的等质量的H2SO4参加反应，方案参加反应，方案制取铜的质量比方案制取铜的质量比方案 的少的少D为为了了加加快快锌锌与与稀稀硫硫酸酸反反应应，可可以以在在溶溶液液中中加加入入少少量量氧氧化化 铜铜53解解析析：氢氢气气还还原原氧氧化化铜铜的的实实验验操操作作顺顺序序是是：先先通通入入氢氢气气排排除除装装置置中中的的空空气气(防防止止加加热热时时，氢氢气气中中混混有有空空气气发发生生事事故故)，将将氧化铜还原成铜后，继续通入氢气至铜冷却氧化铜还原成铜后，继续通入氢气至铜冷却(防止赤热的铜防止赤热的铜再被氧化成氧化铜再被氧化成氧化铜)，所以用于还原氧化铜的氢气的量小于，所以用于还原氧化铜的氢气的量小于生成氢气的总量。生成氢气的总量。答案：答案：B