【優(yōu)化方案】廣東省高考化學二輪專題復習 綜合實驗設計與評價課件

優(yōu)化方案2012高考化學二輪專題復習（廣東專用）課件第一部分專題五化學實驗第2講綜合實驗設計與評價第2講綜合實驗設計與評價高考點擊1.了解化學實驗是科學探究過程中的一種重要方法。2．能對常見的物質進行檢驗、鑒別。3．能根據(jù)實驗試題要求，做到：(1)設計、評價或改進實驗方案。(2)了解控制實驗條件的方法。(3)分析或處理實驗數(shù)據(jù)、得出合理結論。(4)繪制和識別典型的實驗儀器裝置圖。重點知識整合一、物質的檢驗與鑒別1．物質的檢驗(1)原則原理正確、現(xiàn)象明顯、方法簡單易行、試劑用量最少。(2)要求解答物質檢驗的有關題目時，應按取樣、操作、現(xiàn)象、結論的順序進行描述。具體應做到：①“先取樣，后操作”。如果樣品是固體，一般先用水溶解，配成溶液后再檢驗。②要“各取少量溶液分別加入幾支試管中”進行檢驗，不得在原試劑瓶中進行檢驗。③要“先現(xiàn)象，后結論”。例如，向Na2CO3溶液中滴加鹽酸，所觀察到的現(xiàn)象應記錄為“有氣泡產(chǎn)生”或“有無色氣體放出”，不能說成“碳酸鈉和鹽酸反應，放出二氧化碳”或“有無色的二氧化碳氣體放出”。(3)基本步驟外觀初步判斷(固體、溶液中離子、氣體的顏色)→化學方法進一步確證(利用特征反應)→得出正確結論(根據(jù)現(xiàn)象做出判斷)。2．物質鑒別的常用方法(1)不用其他試劑來鑒別一組物質，一般情況從以下幾個方面考慮：①利用某種物質的特殊性質(如顏色、氣味、溶解性等)，首先鑒別出來，然后再用該試劑去鑒別其他物質；②若均無明顯外觀特征，可考慮加熱或用焰色反應進行區(qū)別；③若以上兩種方法都不能鑒別，可考慮兩兩混合，記錄混合后的現(xiàn)象進行分析確定；④若被鑒別對象中有兩種試劑因滴加順序不同而產(chǎn)生不同現(xiàn)象時，我們常將這兩種試劑稱為“互鑒試劑”，它們在組合體系中相當于是已知對象，如AlCl3溶液和NaOH溶液、Na2CO3溶液和稀鹽酸等。(2)用一種試劑來鑒別多種物質時，所選用的試劑必須能和被鑒別的大多數(shù)物質發(fā)生反應，而且能產(chǎn)生不同的實驗現(xiàn)象。①先分析被鑒別物質的水溶性、密度、溶液的酸堿性，確定能否選用水和石蕊等酸堿指示劑進行區(qū)別；②在鑒別多種酸、堿、鹽溶液時可采用“相反原理”確定試劑，即被鑒別的溶液多數(shù)呈酸性時，可選用堿性的鹽試劑；若被鑒別的溶液多數(shù)呈堿性時，可考慮選擇酸性的鹽試劑；③常用的鑒別試劑有FeCl3溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液、稀H2SO4、Cu(OH)2懸濁液等。二、物質制備實驗方案設計1．制備實驗方案設計的基本思路2．氣體制備與收集實驗的設計流程3．裝置選擇原則(1)發(fā)生裝置選擇應依據(jù)所用試劑的狀態(tài)及反應條件；(2)收集裝置選擇應依據(jù)產(chǎn)物的性質及狀態(tài)，產(chǎn)物為氣體的則主要考慮其水溶性和相對空氣密度大??；(3)凈化裝置置選擇應應依據(jù)產(chǎn)產(chǎn)物與雜雜質的性性質差異異，僅使使雜質被被吸收；；(4)尾氣處理理裝置選選擇應依依據(jù)氣體體產(chǎn)物的的水溶性性、酸堿堿性、可可燃性等等，勿使使有毒氣氣體排入入空氣中中造成環(huán)環(huán)境污染染，也勿勿使空氣氣的成分分對裝置置有不良良影響。。4．實驗方方案設計計中的安安全問題題(1)防爆炸：：點燃可可燃性氣氣體(如H2、CO、CH4、C2H2、C2H4)或用CO、H2還原Fe2O3、CuO之前，要要檢驗氣氣體純度度。(2)防暴沸：：配制硫硫酸的水水溶液或或硫酸的的酒精溶溶液時，，要將密密度大的的濃硫酸酸緩慢倒倒入水或或酒精中中；加熱熱液體混混合物時時要加沸沸石(或碎瓷片片)。(3)防中毒：：制取有有毒氣體體(如Cl2、CO、SO2、H2S、NO2、NO)時，應在在通風櫥櫥中進行行，且進進行尾氣氣處理。。(4)防倒吸：：加熱法法制取并并用排水水法收集集氣體或或吸收溶溶解度較較大的氣氣體(如NH3、HCl)時，要注注意熄燈燈順序或或加裝安安全瓶。。三、化學學實驗方方案設計計與評價價1．化學實實驗方案案設計(1)實驗方案案設計的的思路(2)實驗設計計時遵循循的原則則①科學性：：實驗原原理準確確，實驗驗流程合合理。②安全性：：保護人人身、保保護環(huán)境境、保護護儀器。。③可行性：：條件允允許，效效果明顯顯，操作作簡便可可行。④簡約性：：方案簡簡單易行行，盡可可能采取取簡單的的實驗裝裝置，用用較少的的步驟和和藥品完完成實驗驗。(3)實驗操作作的設計計與注意意的問題題①儀器接口口的連接接：總體體上遵循循裝置的的排列順順序，但但對于吸吸收裝置置應“長”進“短”出(或“深”入“淺”出)；量氣裝裝置應“短”進“長”出；洗氣氣裝置應應“長”進“短”出；干燥燥管應“大”進“小”出。②實驗操作作的順序序：裝置置選擇與與連接→氣密性檢檢驗→裝固體藥藥品→加液體藥藥品→開始實驗驗(按程序)→拆卸儀器器→其他處理理等。③如果實驗驗室取用用或制取取易吸水水、潮解解、水解解的物質質，要采采取必要要的措施施防止其其吸水，，以保證證達到實實驗目的的。④冷凝回流流：有些些實驗中中，為減減少易揮揮發(fā)液體體反應物物的損耗耗和充分分利用原原料，需需在反應應裝置上上加裝冷冷凝回流流裝置(如長玻璃璃管及冷冷凝管等等)。⑤儀器拆卸卸的科學學性與安安全性：：要從防防污染、、防氧化化、防倒倒吸、防防爆炸等等方面考考慮。⑥其他：如實驗驗操作順序、、試劑加入先先后順序、實實驗方法使用用順序等。2．實驗方案的的評價(1)選擇包括儀器的選選擇、藥品的的選擇、連接接方式的選擇擇等。儀器的的選擇包括發(fā)發(fā)生裝置(幾種基本類型型)、凈化裝置(除雜質的試劑劑與順序)、反應裝置、、收集裝置、、尾氣處理裝裝置等；藥品品的選擇包括括種類、濃度度、物態(tài)等；；連接方式的的選擇包括儀儀器的先后順順序，導管接接口的連接等等。(2)分析判斷對幾個實驗方方案的正確與與錯誤、嚴密密與不嚴密、、準確與不準準確做出判斷斷，要考慮是是否合理、有有無干擾現(xiàn)象象、經(jīng)濟效益益高低和對環(huán)環(huán)境有無污染染等。(3)最佳方案的的選用幾個實驗方方案都能達達到目的，，分析各方方案的優(yōu)劣劣并選出其其中最佳的的一個。所所謂最佳，，無非是裝裝置最簡單單、藥品容容易取得且且價格低廉廉、現(xiàn)象明明顯、無干干擾物質以以及無污染染等。命題熱點演練熱點一物質的檢驗與鑒別(2011年高考天天津卷)向向四支試管管中分別加加入少量不不同的無色色溶液進行行如下操作作，結論正正確的是()例1【答案】B變式訓練1(2011年高考重慶慶卷)不能鑒別AgNO3、BaCl2、K2SO3和Mg(NO3)2四種溶液(不考慮他們們間的相互互反應)的試劑組是是()A．鹽酸、硫硫酸B．鹽酸、氫氫氧化鈉溶溶液C．氨水、硫硫酸D.氨水、氫氧氧化鈉溶液液解析：選D。氨水和氫氫氧化鈉溶溶液都不能能與BaCl2和K2SO3兩種溶液反反應，因此此無法鑒別別兩者，因因此D不能鑒別。。(2011年高考新課課標全國卷卷)氫化鈣固體體是登山運運動員常用用的能源提提供劑。某某興趣小組組擬選用如如下裝置制制備氫化鈣鈣。熱點二化學實驗設計與評價例2請回答下列列問題：(1)請選擇必要要的裝置，，按氣流方方向連接順順序為________(填儀器接口口的字母編編號)。(2)根據(jù)完整的的實驗裝置置進行實驗驗，實驗步步驟如下：：檢查裝置置氣密性后后，裝入藥藥品；打開開分液漏斗斗活塞；________(請按正確的的順序填入入下列步驟驟的標號)。A．加熱反應應一段時間間B．收集氣體體并檢驗其其純度C．關閉分液液漏斗活塞塞D．停止加熱熱，充分冷冷卻(3)實驗結束后后，某同學學取少量產(chǎn)產(chǎn)物，小心心加入水中中，觀察到到有氣泡冒冒出，溶液液中加入酚酚酞后顯紅紅色。該同同學據(jù)此判判斷，上述述實驗確有有CaH2生成。①寫出CaH2與水反應的的化學方程程式_____________________________________；②該同學的判判斷不正確確，原因是是_____________________________________。(4)請你你設計一個個實驗，用用化學方法法區(qū)分鈣與與氫化鈣，，寫出實驗驗簡要步驟驟及觀察到到的現(xiàn)象_______________________________________。(5)登山山運動員常常用氫化鈣鈣作為能源源提供劑，，與氫氣相相比，其優(yōu)優(yōu)點是_______________________________________?！窘馕觥繌膹念}給裝裝置圖分析析制備氫化化鈣的原料料是氫氣和和金屬鈣，，制備出的的氫氣需要要先凈化———HCl氣體用NaOH溶溶液吸收，，再干燥———選擇濃濃硫酸，盛盛有CaCl2的干干燥管連接接在裝有鈣鈣的大試管管上，防止止外界的水水蒸氣干擾擾實驗。(1)按氣氣流方向連連接順序為為i→e，，f→d，，c→j，，k→a。。(2)氫氫氣易燃燒燒，反應開開始后應先先檢驗其純純度，再加加熱鈣進行行反應。反反應結束時時應先停止止加熱，此此時要保證證繼續(xù)通氫氫氣，防止止倒吸入空空氣，影響響氫化鈣的的純度，充充分冷卻后后再關閉活活塞停止通通氫氣。所以順序為為BADC。(3)①氫化鈣鈣中氫元素素為－1價價，發(fā)生氧氧化還原反反應：CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑。②活潑金屬屬Ca與水水反應也生生成氫氣和和氫氧化鈣鈣，產(chǎn)生類類似現(xiàn)象。。(4)兩兩者的不同同之處在于于氫化鈣中中含有氫元元素，區(qū)分分它們需在在干燥環(huán)境境中，取適適量氫化鈣鈣與氧氣在在加熱條件件下反應，，將生成的的氣體通入入盛有無水水硫酸銅的的干燥管中中，觀察到到固體由白白色變?yōu)樗{藍色；取適適量的鈣做做類似實驗驗，無明顯顯現(xiàn)象。(5)氫化化鈣為固體體，攜帶方方便?！敬鸢浮?1)i→e，f→d，c→j，k(或k，，j)→a(2)BADC(3)①CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑②金屬鈣與與水反應也也有類似現(xiàn)現(xiàn)象(4)取適適量氫化鈣鈣，在加熱熱條件下與與干燥氧氣氣反應，將將反應氣相相產(chǎn)物通過過裝有無水水硫酸銅的的干燥管，，觀察到固固體由白色色變?yōu)樗{色色；取鈣做做類似實驗驗，觀察不不到固體由由白色變?yōu)闉樗{色(5)氫化化鈣是固體體，便于攜攜帶變式訓練2(2011年蘇州高三三第二次模模擬)某學生設計計了一套驗驗證物質化化學性質的的實驗裝置置(如圖)：請完成下列列問題：(1)該實驗的目目的是______________________。(2)該實驗的原原理是(用化學方程程式表示)______________________(3)實驗驗用品：實實驗儀器除除鐵架臺(帶鐵夾)、儲氣瓶瓶(兩個)、直管活活塞(K1、K2)、、止止水水夾夾(K3)、、橡橡膠膠管管、、橡橡膠膠塞塞以以及及若若干干玻玻璃璃管管連連件件外外，，還還有有哪哪幾幾種種(寫寫儀儀器器名名稱稱)____________________________________。。實驗驗所所用用試試劑劑為為____________________________________。。(4)檢檢查查本本裝裝置置氣氣密密性性的的最最好好方方法法是是_______________________________________。。(5)實實驗驗步步驟驟：：①按按上上圖圖連連接接好好儀儀器器裝裝置置；；②②扭扭開開活活塞塞K1和K2，主主要要現(xiàn)現(xiàn)象象為為_______________________________________；；③關關閉閉活活塞塞K1和K2，打打開開止止水水夾夾K3，要要使使燒燒瓶瓶內(nèi)內(nèi)產(chǎn)產(chǎn)生生噴噴泉泉可可采采用用的的方方法法是是_______________________________________。。解析析：：(1)因因題題干干中中注注明明該該裝裝置置是是驗驗證證物物質質化化學學性性質質的的裝裝置置，，將將此此信信息息與與圖圖中中物物質質相相關關聯(lián)聯(lián)，，可可知知目目的的為為驗驗證證NO易易被被氧氧氣氣氧氧化化和和NO2可與與H2O反反應應的的性性質質。。(2)2NO＋＋O2===2NO2,3NO2＋H2O===2HNO3＋NO(3)縱縱觀觀整整套套裝裝置置，，除除題題干干所所述述的的儀儀器器外外，，還還剩剩下下的的主主要要儀儀器器有有圓圓底底燒燒瓶瓶和和燒燒杯杯，，所所用用試試劑劑也也由由讀讀圖圖可可知知。。(4)檢檢查查裝裝置置的的氣氣密密性性屬屬于于中中學學實實驗驗的的常?？伎伎伎键c點，，類類似似的的考考題題較較多多。。本本問問應應從從裝裝置置的的特特點點來來思思考考。?？煽捎糜脙λ科恐兄械牡乃排艃鈿馄科恐兄械牡目湛諝鈿庵林翀A圓底底燒燒瓶瓶中中，，使使之之形形成成水水壓壓。。若若裝裝置