化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和評價(jià)

1、考綱定標(biāo) 掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)的記錄方法和運(yùn)用化學(xué)知識設(shè)計(jì)一些基本實(shí)驗(yàn)。(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，觀察、記錄、分析或處理數(shù)據(jù)，得出正確結(jié)論。(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)試題要求，考查設(shè)計(jì)或評價(jià)實(shí)驗(yàn)方案。(3)能繪制和識別典型的實(shí)驗(yàn)儀器裝置圖。熱點(diǎn)定位1利用限定的儀器裝置、藥品，根據(jù)題目要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)。2給出部分實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，根據(jù)題目要求設(shè)計(jì)完整的實(shí)驗(yàn)。3對給出的實(shí)驗(yàn)方案做出科學(xué)的評估，選擇出最佳方案。1明確實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的4項(xiàng)基本要求：科學(xué)性，安全性，可行性，簡約性。2牢記儀器連接4個(gè)順序：“自下而上，從左到右”的順序；氣體凈化裝置先洗氣后干燥；洗氣時(shí)，進(jìn)氣管長，出氣管短；干燥管，大口進(jìn)氣，小口出氣。3理解綜合性實(shí)驗(yàn)題

2、解答的4個(gè)步驟：明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理。根?jù)實(shí)驗(yàn)原理選擇儀器、藥品。組裝儀器并理解各儀器的作用及使用方法。結(jié)合題意，綜合分析解答。一、化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)1基本要求2基本思路二、化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的評價(jià)1基本原則一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案的優(yōu)劣主要從 是否科學(xué)合理， 是否簡單可行，另外還要從 和 兩個(gè)角度去評價(jià)。實(shí)驗(yàn)原理操作與裝置綠色化學(xué)安全性2評價(jià)類型化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的基本要求和注意事項(xiàng)1實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的基本要求(1)科學(xué)性 (2)安全性 (3)可行性 (4)簡約性 (5)經(jīng)濟(jì)性2化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)(1)藥品和儀器是部分給出還是有剩余(2)條件有無特殊要求(3)實(shí)驗(yàn)過程中的隱蔽性操作(4)藥品的描述(5)會(huì)畫簡

3、單的實(shí)驗(yàn)裝置圖：特別提醒設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)，需要注意的問題 (1)圍繞主要問題思考，例如：選擇適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)路線、方法；所用藥品、儀器簡單易得；實(shí)驗(yàn)過程快速、安全；實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯。 (2)注意有關(guān)物質(zhì)的制備、凈化、吸收和存放等有關(guān)問題。例如：制取在空氣中易水解的物質(zhì)(如Al2S3、AlCl3、Mg3N2等)及易受潮的物質(zhì)時(shí)，往往在裝置末端再接一個(gè)干燥裝置，以防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入。例1(2011杭州模擬)鐵在冷的濃硫酸中能發(fā)生鈍化。某興趣小組的同學(xué)發(fā)現(xiàn)將一定量的鐵與濃硫酸加熱時(shí)，觀察到鐵完全溶解得到溶液A，并產(chǎn)生大量氣體B。實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有下列試劑：0.01 mol/L酸性KMnO4溶液、0.1 mol/L

4、KI溶液，3%H2O2溶液、淀粉溶液、蒸餾水。請你協(xié)助他人探究所得溶液和氣體的成分。提出猜想.所得溶液中的金屬離子可能含有Fe2和Fe3中的一種或兩種；.所得氣體可能含有_中的一種或兩種。SO2 、H2實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)操作預(yù)期現(xiàn)象預(yù)期現(xiàn)象結(jié)論結(jié)論驗(yàn)證驗(yàn)證猜想猜想步驟步驟：取少量：取少量0.01 mol/L酸性酸性KMnO4溶液，滴溶液，滴入所得溶液入所得溶液含有含有Fe3驗(yàn)證驗(yàn)證猜想猜想將所得氣體通入將所得氣體通入如下裝置如下裝置含有兩含有兩種氣體種氣體溶液紅色褪去含有亞鐵離子溶液變?yōu)樗{(lán)色另取少量所得溶液滴加KI淀粉溶液問題討論有同學(xué)提出，若另外選用KSCN溶液，則僅利用KSCN和H2O2

5、兩種溶液即可完成猜想的所有探究，判斷該方法是否正確并進(jìn)行評價(jià)： _。不正確，若溶液中含有Fe3+，則無法檢驗(yàn)原溶液中是否含有Fe2+1.(2012北京豐臺一模)為證明稀硝酸與銅反應(yīng)產(chǎn)物中氣體為NO，設(shè)計(jì)如圖所示的實(shí)驗(yàn)(實(shí)驗(yàn)過程中活塞2為打開狀態(tài))，下列說法中不正確的是 ()A關(guān)閉活塞1，加入稀硝酸至液面a處B在裝置左側(cè)稍加熱可以加快稀硝酸與銅的反應(yīng)速率C通過開啟或關(guān)閉活塞1可以控制反應(yīng)的進(jìn)行D反應(yīng)開始后，膠塞下方有無色氣體生成，還不能證明該氣體為NO. .A2(2011廣東理綜)某同學(xué)通過系列實(shí)驗(yàn)探討 Mg 及其化合物的性質(zhì)，操作正確且能達(dá)到目的的是 ()A將水加入濃硫酸中得稀硫酸，置鎂片于其

6、中探討 Mg 的活潑性B將 NaOH溶液緩慢滴入MgSO4溶液中，觀察Mg(OH)2沉淀的生成C將 Mg(OH)2 濁液直接倒入已裝好濾紙的漏斗中過濾，洗滌并收集沉淀D將Mg(OH)2 沉淀轉(zhuǎn)入表面皿中，加足量稀鹽酸，加熱蒸干得無水MgCl2固體 B化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的評價(jià)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的評價(jià) 對幾個(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)確做出判斷。要考慮原理是否完全合理、有無干擾現(xiàn)象、經(jīng)濟(jì)上是否合算和對環(huán)境有無污染等。 1從可行性方面對實(shí)驗(yàn)方案做出評價(jià) 2從“綠色化學(xué)”視角對實(shí)驗(yàn)方案做出評價(jià) 3從“安全性”方面對實(shí)驗(yàn)方案做出評價(jià) 特別提醒 對實(shí)驗(yàn)方案的合理與否，嚴(yán)密與否作出判斷要從“合理選擇

7、、排除干擾、操作準(zhǔn)確”等方面入手。“合理選擇”是指儀器、藥品、連接方式的選擇；“排除干擾”是指反應(yīng)條件的控制、防止空氣成分介入、副反應(yīng)盡量避免、雜質(zhì)的除去等；“操作準(zhǔn)確”則要求熟悉主要儀器的性能與使用方法和化學(xué)實(shí)驗(yàn)的操作方法等。例例2 請同學(xué)們設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)將請同學(xué)們設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)將4molAl4molAl全部轉(zhuǎn)化為全部轉(zhuǎn)化為Al(Al(OH)3,可使用的藥品有鹽酸、NaOH溶液，儀器自選。（2012 2012 江蘇模擬江蘇模擬) )化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)以下實(shí)驗(yàn)方案，測定某已部分變質(zhì)的小蘇打樣品中Na2CO3 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。方案一稱取一定質(zhì)量樣品，置于坩堝中加熱至恒重后，冷卻，稱量剩余固體質(zhì)量，計(jì)算。(1)坩堝

8、中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為： (2)實(shí)驗(yàn)中，需加熱至恒重的目的是 _。2NaHCO3 = Na2CO3CO2H2O保證NaHCO3分解完全 (3)實(shí)驗(yàn)中確定加熱至恒重的方法是： 。(4)若加熱過程中坩堝內(nèi)有晶體迸濺出來，則測得的結(jié)果是_(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。方案二稱取一定質(zhì)量樣品，置于小燒杯中，加適量水溶解；向小燒杯中加入足量Ba(OH)2溶液，過濾，洗滌、干燥沉淀，稱量固體質(zhì)量，計(jì)算。 (已知：Ba2OHHCO3=BaCO3H2O)(1)過濾操作中，除了燒杯、漏斗外，還要用到的玻璃儀器為_。兩次稱量固體的質(zhì)量相同 偏小玻璃棒(2)實(shí)驗(yàn)中判斷沉淀是否完全的方法是 。(3)實(shí)驗(yàn)中洗滌

9、沉淀的操作是 。(4)實(shí)驗(yàn)中判斷沉淀是否洗滌干凈的方法是 。方案三按如下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：取少量上層清液于試管中，滴加Ba(OH)2溶液，觀察是否有白色沉淀產(chǎn)生向漏斗中加入蒸餾水，使水面沒過沉淀物，等水流完后，重復(fù)多次操作 取少量洗滌后的沉淀后的溶液于試管中，滴加Na2SO4溶液，觀察是否有白色沉淀(1)B裝置內(nèi)所盛試劑是_；D裝置的作用是_。分液漏斗中_(填“能”或“不能”)用鹽酸代替稀硫酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(2)根據(jù)此實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)，測定結(jié)果有誤差，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)裝置還存在一個(gè)明顯缺陷，該缺陷是： 。濃硫酸防止空氣中的水蒸氣、二氧化碳進(jìn)入C裝置不能缺少一套將A、B裝置中的CO2全部趕入C裝置中的裝置3

10、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)中，理論上正確、操作上可行、經(jīng)濟(jì)上合理的是 ()解析：A項(xiàng)中實(shí)驗(yàn)室用在空氣中點(diǎn)燃單質(zhì)碳來制備CO的方法，在操作上是不可行的；B項(xiàng)中用硝酸銀溶液與銅反應(yīng)來制備Cu(NO3)2是不經(jīng)濟(jì)的；D項(xiàng)中用鐵點(diǎn)燃燃燒制備氧化鐵在理論上不正確、操作上不可行；只有C符合要求。答案：C4某同學(xué)利用鋅、氧化銅和稀硫酸制取銅，他設(shè)計(jì)了兩套方案，方案：利用鋅與足量稀硫酸反應(yīng)制氫氣，氫氣還原氧化銅；方案：氧化銅溶于稀硫酸生成硫酸銅，然后用鋅與硫酸銅反應(yīng)制備銅。下列關(guān)于方案和的評價(jià)不正確的是()A方案比方案操作簡便B等質(zhì)量的鋅，相同條件下在方案和方案中制

11、得的銅的質(zhì)量相同C等質(zhì)量的H2SO4參加反應(yīng)，方案制取銅的質(zhì)量比方案的少D為了加快鋅與稀硫酸反應(yīng)，可以在溶液中加入少量氧化銅解析：氫氣還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)操作順序是：先通入氫氣排除裝置中的空氣(防止加熱時(shí)，氫氣中混有空氣發(fā)生事故)，將氧化銅還原成銅后，繼續(xù)通入氫氣至銅冷卻(防止赤熱的銅再被氧化成氧化銅)，所以用于還原氧化銅的氫氣的量小于生成氫氣的總量。答案：B點(diǎn)擊圖片進(jìn)入提能力1明確實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的4項(xiàng)基本要求：科學(xué)性，安全性，可行性，簡約性。2牢記儀器連接4個(gè)順序：“自下而上，從左到右”的順序；氣體凈化裝置先洗氣后干燥；洗氣時(shí)，進(jìn)氣管長，出氣管短；干燥管，大口進(jìn)氣，小口出氣。1明確實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的4

12、項(xiàng)基本要求：科學(xué)性，安全性，可行性，簡約性。2牢記儀器連接4個(gè)順序：“自下而上，從左到右”的順序；氣體凈化裝置先洗氣后干燥；洗氣時(shí)，進(jìn)氣管長，出氣管短；干燥管，大口進(jìn)氣，小口出氣。1明確實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的4項(xiàng)基本要求：科學(xué)性，安全性，可行性，簡約性。2牢記儀器連接4個(gè)順序：“自下而上，從左到右”的順序；氣體凈化裝置先洗氣后干燥；洗氣時(shí)，進(jìn)氣管長，出氣管短；干燥管，大口進(jìn)氣，小口出氣。化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的基本要求和注意事項(xiàng)1實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的基本要求(1)科學(xué)性 (2)安全性 (3)可行性 (4)簡約性 (5)經(jīng)濟(jì)性化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的基本要求和注意事項(xiàng)1實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的基本要求(1)科學(xué)性 (2)安全性 (3)可行性 (4)簡約性 (5)經(jīng)濟(jì)性(3)實(shí)驗(yàn)中確定加熱至恒