【學(xué)海導(dǎo)航】高中化學(xué)第1輪總復(fù)習(xí) 第12章 第40講 簡單的化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與評價 C（化學(xué)人教版）全國版 .ppt

第40講簡單的化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與評價 特別提醒 制備實(shí)驗(yàn)方案遵循的原則 1 條件合適 操作方便 2 原理正確 步驟簡單 3 原料豐富 價格低廉 4 產(chǎn)物純凈 染污物少 例1fe oh 2是一種白色沉淀 在空氣中或在含有o2的水中容易被氧化而變色 難以看到它的 真面目 為了解決這個問題 許多科學(xué)家對此實(shí)驗(yàn)做了研究和改進(jìn) 以下三個圖有一定的代表性 1 按照常規(guī)實(shí)驗(yàn)的要求 用膠頭滴管滴加溶液時 填 能 或 不能 伸入試管中 原因是 圖 中 長膠頭滴管伸入液面下的目的是 2 在圖 中 要觀察到fe oh 2的生成 b管中的試劑可以是 實(shí)驗(yàn)操作的步驟是 反應(yīng)試劑已加入 關(guān)閉止水夾 不能 藥品會被污染 防止帶入空氣 加速藥品的氧化變質(zhì) 稀硫酸 打開止水夾待c中溶液有大量氣泡 因進(jìn)入c管的溶液中含有大量尚未反應(yīng)的硫酸 故不能在c中生成fe oh 2沉淀 能 fe fe 2e fe2 2h 2e h2 解析 此題制備fe oh 2在 裝置中fe oh 2會被氧化 圖ii制備fe oh 2就是先在b裝置中加入鐵屑和稀硫酸產(chǎn)生h2 將裝置b c中的空氣排出后 把止水夾關(guān)上 b裝置中不斷的產(chǎn)生h2增大氣體的物質(zhì)大量使氣體壓強(qiáng)增大 利用的是溫度和體積不變 增大氣體的物質(zhì)的量 從而將b裝置中生成的feso4被氣體壓入ii裝置 feso4和ii中的naoh接觸發(fā)生反應(yīng) 制備出fe oh 2 圖 則利用電解原理制備fe oh 2 點(diǎn)評 解答此題要求對鐵元素的化合的知識能靈活運(yùn)用 正確掌握fe oh 2制備條件 能將物理中大氣壓的知識運(yùn)用到化學(xué)實(shí)驗(yàn)中 將基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新運(yùn)用結(jié)合 將裝置創(chuàng)新與原理創(chuàng)新結(jié)合 考點(diǎn)2性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì) 1 探索性性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)分析其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)或從所屬類型的典型代表物去推測物質(zhì)可能具有的一系列性質(zhì) 而后據(jù)此設(shè)計(jì)合理實(shí)驗(yàn)方案 探索可能具有的性質(zhì) 2 驗(yàn)證性性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)對物質(zhì)具備的性質(zhì)進(jìn)行求證 關(guān)鍵是設(shè)計(jì)出簡捷的實(shí)驗(yàn) 操作簡單安全 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯 特別提醒 要按照課程內(nèi)容的要求 積極開展實(shí)驗(yàn)探究活動 通過探究活動 發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)和生產(chǎn) 生活中有意義的化學(xué)問題 并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究 能根據(jù)具體情況設(shè)計(jì)解決化學(xué)問題的實(shí)驗(yàn)方案 并予以評價和優(yōu)化 能通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)收集有關(guān)數(shù)據(jù) 并科學(xué)地加以處理 能對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象做出合理的解釋 運(yùn)用比較 歸納 分析 綜合等方法初步揭示化學(xué)變化的規(guī)律 例2三氧化二鐵和氧化亞銅都是紅色粉末 常用作顏料 某校一化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組通過實(shí)驗(yàn)來探究一紅色粉末是fe2o3 cu2o或二者的混合物 探究過程如下 查閱資料 cu2o溶于稀硫酸生成cu和cu2so4 在空氣中加熱生成cuo提出假設(shè)假設(shè)1 紅色粉末是fe2o3假設(shè)2 紅色粉末是cu2o假設(shè)3 紅色粉末是fe2o3和cu2o的混合物設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)取少量粉末放入足量稀硫酸中 在所得溶液中滴加kscn試劑 1 若假設(shè)1成立 則實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 2 若假設(shè)2成立 則實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是有 3 若固體放入足量稀硫酸中 經(jīng)充分反應(yīng)后 固體全部溶解 滴加kscn試劑時 溶液不變紅色 則證明假設(shè) 填數(shù)字 成立 寫出可能發(fā)生的離子方程式 4 經(jīng)實(shí)驗(yàn)分析 確定紅色粉末為fe2o3和cu2o的混合物 實(shí)驗(yàn)小組欲用加熱法測定cu2o的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 取ag固體粉末在空氣中充分加熱 待質(zhì)量不再變化時 稱其質(zhì)量為bg b a 則混合物中cu2o的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 溶液變?yōu)檠t色 3 解析 本題主要從fe3 與scn 顯現(xiàn)血紅色 cu2o與稀硫酸反應(yīng)cu2o 2h cu cu2 h2o 2fe3 cu 2fe2 cu2 入手 點(diǎn)評 定性檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是用來判定實(shí)驗(yàn)對象具有那些性質(zhì) 某種因素是否存在 某個因素是否起作用 某些因素之間是否具有某種關(guān)系 測定某些物質(zhì)的定性組成 探討研究對象具有怎樣的內(nèi)部結(jié)構(gòu)等所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn) 它主要解決 有沒有 是不是 的問題 考點(diǎn)3定量測定實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì) 定量測量實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是為了深入了解物質(zhì)和自然現(xiàn)象的量的特征 揭露各因素之間的數(shù)量關(guān)系 從而確定某些因素的數(shù)值 它能夠具體的數(shù)量上來測定對象所具有的某種性質(zhì)或者他們的數(shù)量關(guān)系 它得到的結(jié)果是一定質(zhì)和量之間的準(zhǔn)確函數(shù)關(guān)系 因此所有影響此函數(shù)關(guān)系準(zhǔn)確的因素都視為干擾因素 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)就是確定了具體某一方案后 排除此方案中所有干擾因素 干擾因素全部排除 此方案具體的實(shí)施程序就清晰且明確了 例3某化學(xué)興趣小組測定某fecl3樣品 含少量fecl2雜質(zhì) 中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 實(shí)驗(yàn)室按以下步驟進(jìn)行 稱取ag樣品 置于燒杯中 加適量鹽酸和適量蒸餾水使樣品溶解 準(zhǔn)確配制成250ml溶液 準(zhǔn)確量取25 00ml步驟 中配得的溶液 置于燒杯中 加入適量的氯水 使反應(yīng)完全 加入過量氨水 充分?jǐn)嚢?使沉淀完全 過濾 洗滌沉淀 將沉淀轉(zhuǎn)移到坩堝內(nèi) 加熱 攪拌 直到固體由紅褐色全部變?yōu)榧t棕色后 在干燥器中冷卻至室溫后 稱量 請根據(jù)上面敘述 回答 1 下圖儀器中 實(shí)驗(yàn)步驟 中必須用到的儀器是e和 填儀器序號 cfg 向過濾器里注入蒸餾水 使水面沒過濾渣 等水自然流完后 重復(fù)操作2 3次 繼續(xù)加熱 放在干燥器中冷卻 稱量 至最后兩次稱得的質(zhì)量差不超過0 1g 或恒重 為止 2fe2 cl2 2fe3 2cl 5 若坩堝質(zhì)量是w1g 最終坩堝和固體的總質(zhì)量是w2g 則樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 或 解析 1 稱取ag樣品需要天平 準(zhǔn)確配制成250ml溶液需要250ml的容量瓶 準(zhǔn)確量取25 00ml溶液需要酸式滴定管 3 洗滌沉淀的方法是向過濾器里注入蒸餾水 使水面沒過濾渣 等水自然流完后 重復(fù)操作2 3次 4 當(dāng)兩次稱量差值較大時 應(yīng)繼續(xù)加熱冷卻 稱量 到兩次稱得的質(zhì)量差不超過0 1g為止 點(diǎn)評 本題以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測定為主線 考查學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析實(shí)驗(yàn)原理 并推斷實(shí)驗(yàn)操作流程的能力 表面看上去試題考查的內(nèi)容較為單一化 但本題卻對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰屯评砟芰推綍r實(shí)驗(yàn)的動手能力等均有較高層次的要求 要解答好此類試題 要求教師讓學(xué)生在平時的實(shí)驗(yàn)課上多親自體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究的過程 多動手實(shí)驗(yàn) 并做到實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)和認(rèn)真填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告的好習(xí)慣 這樣使學(xué)生對實(shí)驗(yàn)流程做到心中有數(shù) 記憶深刻 實(shí)驗(yàn)中所需要的實(shí)驗(yàn)儀器不用死記硬背 而是記住實(shí)驗(yàn)過程 便能順利推出 化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)是綜合性很強(qiáng)的問題 如制備實(shí)驗(yàn) 往往與物質(zhì)溶解 分離 提純聯(lián)系起來 解題時不僅要綜合運(yùn)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本技能 而且要熟練運(yùn)用化學(xué)原理 如復(fù)分解反應(yīng) 化學(xué)平衡 水解平衡原理等 1 實(shí)驗(yàn)室制取1 氯丙烷 沸點(diǎn)46 6 的正確操作順序是 向蒸餾燒瓶中加入固體氯化鈉 再加入1 丙醇及濃硫酸混合液 塞好帶溫度計(jì)的活塞 把蒸餾燒瓶固定在鐵架臺上 塞好帶溫度計(jì)的木塞 把酒精燈放在鐵架臺上 根據(jù)酒精燈的火焰確定鐵圈的高度 固定鐵圈 放上石棉網(wǎng) 檢查裝置的氣密性 加熱 通入冷卻水a(chǎn) b c d b 2 下列關(guān)于物質(zhì)的制備方法正確的是 a 用加熱蒸發(fā)alcl3溶液的方法制取無水a(chǎn)lcl3b 小心加熱稀hno3使水蒸發(fā)可制得濃hno3c 因乙醇的沸點(diǎn)較低 可將工業(yè)酒精加熱并冷卻蒸氣得到無水乙醇d 將膽礬放入坩堝中灼燒 可得無水硫酸銅 d 3 有一如右圖所示的裝置 用以制備某種干燥的純凈氣體 該裝置中所裝的藥品正確的是 a a中裝濃硫酸 b中裝濃鹽酸b a中裝濃鹽酸 b中裝濃硫酸c a中裝氫氧化鈉濃溶液 b中裝濃氨水d a中裝濃氨水 b中裝氫氧化鈉濃溶液 bd 4 2011 新課標(biāo) 氫化鈣固體是登山運(yùn)動員常用的能源提供劑 某興趣小組擬選用如下裝置制備氫化鈣 請回答下列問題 1 請選擇必要的裝置 按氣流方向連接順序?yàn)?填儀器接口的字母編號 2 根據(jù)完整的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)步驟如下 檢查裝置氣密性后 裝入藥品 打開分液漏斗活塞 請按正確的順序填入下列步驟的標(biāo)號 a 加熱反應(yīng)一段時間b 收集氣體并檢驗(yàn)其純度c 關(guān)閉分液漏斗活塞d 停止加熱 充分冷卻 i e f d c j k 或k j a badc cah2 2h2o ca oh 2 2h2 5 登山運(yùn)動員常用氫化鈣作為能源提供劑 與氫氣相比 其優(yōu)點(diǎn)是 氫化鈣是固體 攜帶方便 1 今有大試管 集氣瓶 導(dǎo)管 燒杯 藥匙 膠塞 根據(jù)這些儀器 能制備的氣體是 a no2 so2 cl2b h2 ch4 hclc h2 h2s co2d c2h4 so2 h2s c 備選題 2 在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行物質(zhì)制備 下列從原料及有關(guān)試劑分別制取相應(yīng)的最終產(chǎn)物的設(shè)計(jì)較為合理的是 d 3 濃h2so4和木炭在加熱時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 請從下圖中選用所需的儀器 可重復(fù)選用 組成一套進(jìn)行該反應(yīng)并檢出反應(yīng)產(chǎn)物的裝置 現(xiàn)提供濃h2so4 木炭和酸性kmno4溶液 其他固 液試劑自選 連接和固定儀器用的玻璃管 膠管 鐵夾 鐵架臺及加熱裝置等均略去 將所選的儀器按連接順序由上至下依次填入下表 并寫出該儀器中應(yīng)加試劑的名稱及其作用 c b a a a 解析 成套裝置包括反應(yīng)裝置 檢驗(yàn)裝置和尾氣處