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探究实验的解题技巧探究实验的方法及解题技巧 收藏到QQ书签 作者：admin 点击： 344次 成绩不理想？【全国顶级名师视频辅导高中课程】远题海，近方法！高一入口，高二入口，高三入口 一. 教学内容：探究实验的方法及解题技巧 四. 教学过程（一）化学实验方案设计的原则科学性的原则。所设计的实验应该符合科学道理，不能凭空捏造对照性的原则。要设计一个对照性的实验，要想这个实验更能够说明问题，一定要有正反两个方面的实验。等量性的原则。所设计的实验中的平衡反应，试剂的取用应该是等量的单因子变量原则。对某个实验的影响，会有很多的因素，实验正是要人为控制条件，使众多变量中，只能有一个因素是变量，其余几个是一样的。（二）化学实验方案设计的基本思路（1）明确目的原理：首先必须认真审题，明确实验的目的要求，弄清题目有哪些新的信息，综合已学过的知识，通过类比、迁移、分析，从而明确实验原理。（2）选择仪器药品：根据实验的目的和原理以及反应物和生成物的性质、反应条件，如反应物和生成物的状态、能否腐蚀仪器和橡皮、反应是否加热及温度是否控制在一定范围内等，从而选择合理的化学仪器和药品。（3）设计装置步骤：根据上述实验目的和原理，以及所选用的实验仪器和药品，设计出合理的实验装置和实验操作步骤，学生应具备识别和绘制典型的实验仪器装置图的能力，实验步骤应完整而又简明。（4）记录现象、数据：根据观察，全面准确地记录实验过程中的现象和数据。（5）分析得出结论：根据实验观察的现象和记录的数据，通过分析、计算、图表、推理，得出正确的结论。 （三）化学实验方案设计的规律和方法（1）思考问题的顺序： 围绕主要问题思考。例如：选择适当的实验路线、方法；所用药品、仪器简单易得；实验过程快速、安全；实验现象明显。 思考有关物质的制备、净化、吸收和存放等有关问题。例如：制取在空气中易水解的物质（如Al2S3、AlCl3、Mg3N2等）及易受潮的物质时，往往在装置末端再接一个干燥装置，以防止空气中水蒸气进入。 思考实验的种类及如何合理地组装仪器，并将实验与课本实验比较、联系。例如涉及到气体的制取和处理，对这类实验的操作程序及装置的连接顺序大体可概括为：发生除杂质干燥主体实验尾气处理。（2）仪器连接的顺序： 所用仪器是否恰当，所给仪器是全用还是选用。 仪器是否齐全。例如制有毒气体及涉及有毒气体的实验应有尾气的吸收装置。 安装顺序是否合理。例如：是否遵循“自下而上，从左到右”；气体净化装置中不应先经干燥，后又经过水溶液洗气。 仪器间连接顺序是否正确。例如：洗气时“长进，短出”；干燥管除杂质时“大进小出”等。（3）实验操作的顺序： 连接仪器。按气体发生除杂质干燥主体实验尾气处理顺序连接好实验仪器。 检查气密性。在整套仪器连接完毕后，应先检查装置的气密性，然后装入药品。检查气密性的方法要依装置而定。 装药品进行实验操作。（4）全方位思考的问题检查气体的纯度，点燃或加热通有可燃性气体（H2、CO、CH4、C2H4、C2H2等）的装置前，必须检查气体的纯度。例如用H2、CO等气体还原金属氧化物时，需要加热金属氧化物，在操作中，不能先加热，后通气，应当先通入气体，将装置内的空气排干净后，检查气体是否纯净（验纯），待气体纯净后，再点燃酒精灯加热金属氧化物。加热操作先后顺序的选择。若气体发生需加热，应先用酒精灯加热发生气体的装置，等产生气体后，再给实验中需要加热的固体物质加热。目的是：一则防止爆炸（如氢气还原氧化铜）；二则保证产品纯度，防止反应物或生成物与空气中其它物质反应。例如用浓硫酸和甲酸共热产生CO，再用CO还原Fe2O3，实验时应首先点燃CO发生装置的酒精灯，生成的CO赶走空气后，再点燃加热Fe2O3的酒精灯，而熄灭酒精灯的顺序则相反，原因是：在还原性气体中冷却Fe 可防止灼热的Fe再被空气中的O2氧化，并防止石灰水倒吸。冷凝回流的问题。有的易挥发的液体反应物，为了避免反应物损耗和充分利用原料，要在发生装置设计冷凝回流装置。如在发生装置安装长玻璃管等。冷却问题。有的实验为防止气体冷凝不充分而受损失，需用冷凝管或用冷水或冰水冷凝气体（物质蒸气），使物质蒸气冷凝为液态便于收集。防止倒吸问题。具有特殊作用的实验改进装置。如为防止分液漏斗中的液体不能顺利流出，用橡皮管连接成连通装置；为防止气体从长颈漏斗中逸出，可在发生装置中的漏斗末端套一支小试管等。拆卸时的安全性和科学性。实验仪器的拆卸要注意安全和科学性，有些实验为防止“爆炸”或“氧化”，应考虑停止加热或停止通气的顺序，如对有尾气吸收装置的实验，必须将尾气导管提出液面后才熄灭酒精灯，以免造成溶液倒吸；用氢气还原氧化铜的实验应先熄灭加热氧化铜的酒精灯，同时继续通氢气，待加热区冷却后才停止通氢气，这是为了避免空气倒吸入加热区使铜氧化，或形成可爆气；拆卸用排水法收集需加热制取气体的装置时，需先把导管从水槽中取出，才能熄灭酒精灯，以防止水倒吸；拆卸后的仪器要清洗、干燥、归位。（四）化学实验方案评价科学性：实验原理、操作程序和方法是否正确安全性：用药及操作是否安全，环境保护问题是否得到解决可行性：是否满足中学现有的实验条件简约性：装置要尽量简单、步骤要尽量少、药品用量要尽量少、时间要尽量短。环保性：有毒有害物质是否经过处理。经济性：原料用量要尽量少，价格要尽量便宜化学实验设计是一个系统问题，我们应该首先知道实验设计的目的、题型和要具备的知识方法；其次，复习时要求动手写（写方案、写步骤、写现象、写原因、写结论等）、重点做（做系列实验）、仔细观察（观察现象）、学会表述（说现象、说原理）；三是要有几份配套练习题，通过训练，理论联系实际，在实验操作中来加强对实验理论的理解，同时又用实验理论知识来指导自己的实验设计，在复习中将两者有机地结合起来，扎扎实实搞好实验设计。（1）准确地把握实验目的（2）利用已学知识，分析如何实现这个目的 ?D?D 实验原理（3）结合实验材料，初步确定设计对策 ?D?D 实验方案4、探究实验的解答注意点：（1）细心审题是关键：目的、原理要画出。（2）认真分析是核心：原理分析 材料分析 变量分析 结果分析（3）正确表达是保障：大多数学生有实验思路，就是拿不到分，因此我们在表达过程中一定要按格式答题，同时要体现出科学、等量、单一变量与对照性等原则，提高实验题的得分率。5、实验基本操作中的先后顺序：在化学实验中，操作和滴加试剂顺序的先后，对实验的成功有着至关重要的作用。现将常见的实验中先后顺序总结归纳如下：制取气体时，先检查装置的气密性，后装入药品。检查装置气密性时，先把导管插入水中，后用手掌紧贴容器的外壁。排水法收集气体时，先排净空气，后收集气体；集满后，应先把导管移出水面，后熄灭火焰。氢气还原氧化铜和一氧化碳还原氧化铁时，先通气（或）后加热；实验完毕时，先熄灯后停气。点燃可燃性气体（、等），应先检验纯度，然后点燃。用托盘天平称量物质时，应先调零，后称量；加砝码时，应先加质量大的砝码，后加质量小的砝码；称量完后，先记下读数，后把砝码放回盒中，最后把游码移回零处。使用试纸检验溶液的性质时，先把一小块试纸放在表面皿或玻片上，后用玻棒沾待测液点试纸中部，再观察变化；检验气体的性质时，先用蒸馏水润湿粘在玻棒一端，后接近管口检验。容量瓶、滴定管等应先查漏后使用。组装装置时遵循：从左至右，由下而上的原则。取用块状药品或密度较大的金属颗粒放入玻璃容器时，应先把容器横放，后把药品放入容器口，再把容器慢慢地竖立起来。配制一定物质的量浓度的溶液时，溶于水放热的物质应先冷却，后转移。制乙烯配制混合液时，应先在容器中加酒精，再沿器壁慢慢注入浓，并不断搅拌。气体中混有水蒸气和其它杂质，若要得到纯净干燥的气体，使用液体试剂除杂时，应先除去杂质，后除水蒸气；使用加热方法除杂时，应先除水蒸气，后除去杂质。中和滴定时，应先用标准液润洗滴定管，后加标准液；锥形瓶先用水洗，后加待测液。6、注意几种常见的实验操作如：过滤、萃取与分液、蒸馏与分馏、蒸发结晶与蒸馏浓缩、酸碱中和滴定等，以及常见气体的制备原理及装置图：如：O2、H2、CO2、SO2、NH3、Cl2、CH2CH2、CHCH等。7、掌握几种常见离子的检验方法：如：阴离子中的Cl、Br、I、SO42、CO32、S2、SO32、NO3等的检验；阳离子中的Ba2、Ag、NH4、Na、K、Al3、Fe2、Fe3等的检验。8、几种常用的干燥剂的使用范围：无水氯化钙、碱石灰、浓硫酸、五氧化二磷等。【典型例题】例1、用pH试纸测定某无色溶液的pH值时，规范的操作是：A、将pH试纸放入溶液中观察其颜色变化，跟标准比色卡比较B、将溶液倒在pH试纸上，跟标准比色卡比较C、用干燥的洁净玻璃棒蘸取溶液，滴在pH试纸上，跟标准比色卡比较D、在试管内放少量溶液，煮沸，把pH试纸放在管口，观察颜色，跟标准比色卡比较答案：C例2、进行化学实验必须注意安全，下列说法正确的是（填写标号） 。A、不慎将酸溅到眼中，应立即用水冲洗，边洗边眨眼睛B、不慎将浓碱溶液沾到皮肤上，要立即用大量水冲洗，然后涂上硼酸溶液C、如果苯酚浓溶液沾到皮肤上，应立即用酒精洗D、配制硫酸溶液时，可先在量筒中加入一定体积的水，再在搅拌下慢慢加入浓硫酸答案：ABC例3、为了除去粗盐中的 Ca2 、Mg2 、SO42-及泥砂，可将粗盐溶于水，然后进行下列五项操作。其中正确的操作顺序是：过滤；加过量的NaOH溶液；加适量盐酸；加过量NaC03溶液；加过量BaCl2溶液A、 B、 C、 D、答案：CD例4、用示意图中的简易装置可以进行气体的发生和收集。 （l）实验前应如何检查该装置的气密性？ 。（2）拔开试管 a的橡皮塞，加入10mL 6mol/L稀硝酸和1g薄铜片，立即将带有导管的橡皮塞塞紧试管口。反应开始时速度缓慢，逐渐加快，请写出在试管a中所发生的所有反应的化学方程式 ， 。（3）从反应开始到反应结束，预期在试管a中可观察到哪些现象？请依次逐一写出 。（4）在反应开始时，可观察到导管b中的水面先沿导管b慢慢上升到一定高度，此后又回落，然后有气泡从管口冒出。试说明反应开始时，导管中水面先上升的原因：。（5）试管c收集满气体后，用拇指堵住管口，取出水槽。将管口向上，松开拇指，片刻后，再次堵住管口，将试管又再倒置于水槽中，松开拇指。此时可观察到什么现象？ 。答案 ：（1）把导管b的下端浸入水中，用手紧握捂热试管a，导管口会有气泡冒出，松开手后，水又会回升到导管b中。（2）3Cu8HNO33Cu（NO3）22NO4H2O 2NOO22NO2（3）铜片和稀硝酸反应，有无色气泡产生，反应速率开始缓慢，逐渐加快。试管a上部空间由无色变为浅棕色，又变为无色。试管a中的溶液由无色变成浅蓝色。反应结束时，铜片全部反应完。（4）由于反应开始时产生的NO和试管a上部空气中的O2作用生成NO2；NO2易溶于水并与水起反应；使装置内的气体压强暂时减小，所以导管中的水面会上升至一定高度。（5）水进入试管，上升到一定高度。试管中气体颜色由红棕色变为无色。 例5、用实验确定某酸HA是弱电解质。两同学的方案是：甲：称取一定质量的HA配制0.l mol/L的溶液100 mL；用pH试纸测出该溶液的pH，即可证明HA是弱电解质。乙：用已知物质的量浓度的HA溶液、盐酸，分别配制pHl的两种酸溶液各100 mL；分别取这两种溶液各10 mL，加水稀释为100 mL；各取相同体积的两种稀释液装入两个试管，同时加入纯度相同的锌粒，观察现象，即可证明HA是弱电解质。（1）在两个方案的第步中，都要用到的定量仪器是 （2）甲方案中，说明HA是弱电解质的理由是测得溶液的pH 1（填“”、“”或“”）乙方案中，说明HA是弱电解质的现象是 （a）装HCl溶液的试管中放出H2的速率快；（b）装HA溶液的试管中放出H2的速率快；（c）两个试管中产生气体速率一样快。（3）请你评价：乙方案中难以实现之处和不妥之处 、 （4）请你再提出一个合理而比较容易进行的方案（药品可任取），作简明扼要表述。解析：综合实验题的解法：1、分析实验目的，选择仪器、药品，设计实验方案。2、运用实验知识，分析现象，处理数据，评价实验过程。配制一定物质的量浓度的溶液所必需的定量仪器是容量瓶。要证明某物质为弱电解质，只要证明该物质部分电离，方法很多，如测定溶液的pH、盐溶液的酸碱性、同条件下强电解质与弱电解质溶液的导电性等。 反应进程酸 1min 2min 5min 15min 20min 3mol/LHCl 少量气泡 较多气泡 大量气泡 反应剧烈 铝片耗尽 1.5mol/LH2SO4 均无明显现象（气泡极少） 3mol/LH2SO4 均无明显现象（气泡极少）无论是用1.5mol/LH2SO4还是用3mol/LH2SO4，均无明显反应现象。其结论还是与教材的叙述不符。（1）为了探究“铝跟稀盐酸、稀硫酸反应的差异原因”，你能对问题的答案作出哪些假设（或猜想）？假设一：_。假设二：_。（2）为了验证上述假设，你设计的实验方案是（探究过程）_。答案：（1）Cl-能促进金属铝跟H 的反应；SO42-对H 跟金属铝的反应起阻碍作用（2）往铝片跟稀盐酸反应的试管中加入Na2SO4晶体，观察现象，若反应减慢，则SO42-能抑制金属铝跟H 的反应。往铝片跟稀硫酸反应的试管中加入NaCl晶体，观察现象，若反应加快，则Cl能促进金属铝跟H 的反应，若无加快，则Cl对金属铝跟H 的反应无作用。 【模拟试题】1、下列各组溶液，只要用试管和胶头滴管，不用其他任何试剂就可以鉴别的是：A、KOH和Al2（SO4）3 B、稀H2SO4和NaHCO3C、CaCl2和Na2CO3 D、Ba（OH）2和NaHSO42、一瓶Na2SO3已部份氧化，必须通过实验确定其纯度，正确的操作顺序为：称取样品；用蒸馏水溶解样品；过滤；在烘箱中烘干沉淀；向溶液中加过量的用盐酸酸化的BaCl2溶液；用蒸馏水洗涤沉淀再用AgNO3溶液检验，不出现沉淀为止；准确称量干燥沉淀的质量；在干燥器中冷却；计算C、 D、3、限用一种试剂即可区别Na2S、Na2SO3 、Na2CO3、NaAlO2、Na2SO4五种溶液，应选用：A、烧碱溶液 B、BaCl2溶液 C、氨水 D、盐酸4、欲使CuSO4?5H2O、NH4Cl和SiO2的混合物分开，其必要的操作为：A、升华、溶解、过滤、蒸发 B、溶解、过滤、蒸发、分液。C、加热、溶解、过滤、结晶 D、溶解、过滤、分馏、结晶5、某学生设计了三种制备方案用KI晶体与浓H3PO4反应制HI；用饱和食盐水制电石气；用纯碱和石灰水制烧碱，可用的方案是：A、 B、 C、 D、全部6、设计实验从草木灰中提取钾盐，下列仪器不必罗列在实验通知单中的是：A、滴定管 B、玻璃棒 C、烧杯 D、分液漏斗7、去掉苯酚中混有少量的苯甲酸，应选用的实验方案最好的是：A、在混合物中加入盐酸、充分振荡，再用分液漏斗分离B、在混合物中加入NaOH溶液、充分振荡，再通入过量CO2使反应完全后，再用分液漏斗分离C、将混合物用蒸馏方法分离D、在混合物中加入乙醚、充分萃取苯酚后，再用分液漏斗分离8、已知化合物甲和乙都不溶于水，甲可溶于质量分数大于或等于98%的硫酸而乙不溶，现有一份甲和乙的混合物样品，通过实验进行分离，可得到固体甲（实验使用的过滤器是用于强酸性液体的耐酸性过滤器）。请填写表中空格，完成由上述混合物得到固体甲的实验设计。序号 实验步骤 简述实验操作（不叙述如何组装实验装置） 溶解 将混合物放入烧杯中，加入98%硫酸中，充分搅拌直到固体不再溶解。 洗涤沉淀 检验沉淀是否洗净 9、某混合物粉末中含有K?pNa?pMg2?pCl?pBr。（1）将K?pNa?pMg2大致分离，并把Cl?pBr也大致分离开来，有以下的方法和步骤可供选择（有些可以重复使用）：溶于水配成稀溶液；溶于水配成饱和溶液；通入足量的CO2；通入足量的氯水；加入足量浓氨水；过滤；用CCl4萃取。最合理的方法和步骤的顺序依次是（用编号） （2）分离后剩余的水溶液中所含的主要物质是（3）如果上述分离过程中分离出的一种物质是小苏打，要得到干燥的小苏打应采取的最简单的措施 。10、某研究性学习小组的同学对苹果削皮后不久表面会“变锈”的现象很感兴趣，他们查阅资料后得知可能是苹果中的Fe2被氧气氧化的缘故。该小组同学和老师设计了如下实验进行探究：实验目的：探究苹果削皮后变褐色的原因实验过程： （1）操作1的名称是 ，上述棕黄色果汁、加Vc水溶液后呈浅黄绿色可能是含 、 （填离子符号）的缘故；（2）上述棕黄色果汁进行 = 2 * GB3 实验时，若试剂没有变质及相关操作均正确，猜想出现无明显现象的原因可能是 ；（3）指导老师建议补做实验 = 3 * GB3 ：观察实验中Vc水溶液的颜色及在Vc水溶液加入与 = 1 * GB3 中果汁等体积的水稀释后的颜色。该步操作的目的是 ；（4）小华同学通过对苹果中成分的资料查得苹果中还含有一些对人类健康有益的酚类化合物，它们被氧化时也能出现颜色上的变化，如儿茶酚（结构如下图）易被O2氧化，颜色由无色变为红色，氧化产物中碳链不变且分子中双键与单键交替排列，氧化原理为脱氢，写出儿茶酚被氧化的化学方程式： ； 请设计一个简单的实验方案验证苹果汁中含有酚类物质： （5）同时生物老师指出果肉细胞中可能含有细胞色素（显绿色的叶绿素，显黄绿色的叶黄素等）而使得果汁呈现上述颜色变化，并不一定是铁元素的原因，如果该设想成立，那么向 = 1 * GB3 中浅黄绿色的溶液中加入苯，该步操作需要的玻璃仪器：有 。 层液体呈无色；（6）根据上述研究，分析市场上出售的苹果汁中需加入一定量Vc的原因： 。11、下图是用浓硝酸、铜片、水等试剂探究浓、稀硝酸强氧化性并观察还原产物的实验装置。 、浓硝酸的强氧化性实验将铜片置于具支试管的底部，在分液漏斗中加入约5mL浓硝酸，往具支试管中放入约2mL浓硝酸，用排水法收集产生的气体。（1）具支试管中发生反应的化学方程式为： ；（2）实验中观察到能证明浓硝酸具有强氧化性的现象是： ；、稀硝酸的强氧化性实验（3）上述反应完成后，欲进一步证明稀硝酸也具有强氧化性，紧接的简便、合理的实验操作是： 。（4）能证明稀硝酸与铜反应产生NO的实验现象是 （填写代号）。A、c中收集到无色气体；b、c中收集到的无色气体接触空气后变为红棕色；C、b中产生的无色气体接触空气后变为红棕色；、实验反思（5）利用该装置先进行铜与浓硝酸反应，再进行铜与稀硝酸反应的实验，其好处是： ；、问题讨论用等质量铜片与等体积的浓硝酸、稀硝酸（硝酸均过量）反应时，发现反应后所得溶液前者呈绿色，后者呈蓝色。对此有两种看法：、两者颜色不同的原因，是因为Cu2浓度差异引起的。、前者溶液呈绿色，是因为生成的红棕色NO2溶解于溶液中引起的。（6）你认为上述看法 （填“”或“”）合理。若是合理，说明理由，若是合理，设计一个简单实验证明： 。12、某研究性学习小组对过量炭粉与氧化铁反应中气体产物的成分进行了研究。【提出假设】 该反应中的气体产物可能是CO或者是CO2和CO的混合物。【查阅资料】 氮气不与碳、氧化铁发生反应。实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠（NaNO2）饱和溶液混合加热反应制得氮气。【设计方案】 如图所示，将一定量的氧化铁在隔绝空气的条件下与过量炭粉充分反应，测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比。 试回答下列问题：（1）按上图连接装置，如何检查该装置的气密性 。（2）广口瓶内盛放的试剂为 ，其作用为 。（3）实验开始时，应先打开弹簧夹2一段时间后关闭，同时打开弹