（09年高考二轮复习）化学实验专题：实验探究题的设计与解法09.04.25.ppt

实验专题 09年高考二轮专题复习 09年高考二轮专题复习 实验探究题的设计与解法 安徽省潜山中学储永红 chyh 2020年4月8日星期三 2009年安徽省高考考试说明理科综合 化学部分 考试的能力要求3 化学实验与探究能力 1 了解并初步实践化学实验研究的一般过程 掌握化学实验的基本方法和技能 2 在解决简单化学问题的过程中 运用科学的方法 初步了解化学变化规律 并对化学现象提出科学合理的解释 化学是一门以实验为基础的学科 所以有化学实验即科学探究之说法 纵观近几年课改区高考 侧重于考察探究性实验 这些探究性实验的试题 综合性强 理论和实践的联系紧密 有的还提供一些新的信息 要求考生必须冷静的审题 联系所学过的知识和技能 进行知识的类比 迁移 重组 全面细致的思考才能正确作答 命题规律 一 实验探究题的设计思路 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 实验原理 3 结合实验材料 初步确定设计对策 实验方案 例1 某课外兴趣小组为了探究铁与硫在隔绝空气的条件下反应所得固体m的成分 设计了如右图装置 倾斜a使稀硫酸 足量 与固体m充分反应 待反应停止后 b装置增重 c装置中溶液无变化 反应后进入量气管气体的体积为vml 已折算成标准状况 由上述实验事实可知 二 实验探究题设计的类型及解法 1 未知产物的探究 1 固体m中一定有的物质是 填化学式 理由是 2 b装置的名称是 写出b装置中反应的离子方程式 3 c装置的作用是 如果实验中没有b装置 则c装置中产生的现象是 生成黑色沉淀 fes fe b装置增重 量气管有气体 洗气瓶 2oh h2s 2h2o s2 证明h2s已被b中naoh溶液完全吸收 4 稀硫酸和固体m反应后溶液中还残留淡黄色固体 该固体是 要分离出该固体 在实验操作中 除烧杯外还需要用到的玻璃仪器是 5 通过进一步实验 测得固体m中各种成分的质量之和小于反应前铁粉和硫粉的质量之和 产生这种现象的原因可能是 a m中有未反应的铁和硫b 测定气体体积时水准管的水面高于量气管的水面c a中留有反应生成的气体d 气体进入d装置前未用浓硫酸干燥 硫 漏斗 玻璃棒 b c 反思 心得 对未知产物的探究 通过化学反应原理猜测可能生成哪些物质 对这些物质一一的检验来推测出究竟含有哪些物质 虽然探究性实验主要考察学生的探究能力 但在问题的设置上常常包含了对实验基础知识的考查比如 1 常见物质分离提纯方法 结晶法 蒸馏法 过滤法 升华法 萃取 渗析法等2 常见气体的制备 净化 干燥 收集方法 3 熟悉重点操作 1 气密性检查 2 量气操作 3 防倒吸 防污染操作 2 物质成分的探究 例2 已知某混合金属粉末 除铝外还含有铁 铜中的一种或两种 所含金属的量都在5 以上 请设计合理实验探究该混合金属粉末中铁 铜元素的存在 仅限选择的仪器和试剂 烧杯 试管 玻璃棒 量筒 容量瓶 滴管 药匙 1mol l硫酸 2mol l硝酸 2mol lnaoh溶液 20 kscn溶液 完成以下实验探究过程 1 提出假设 假设1 该混合金属粉末中除铝外还含有 元素 假设2 该混合金属粉末中除铝外还含有 元素 假设3 该混合金属粉末中除铝外还含有fe cu元素 2 设计实验方案 基于假设3 设计出实验方案 并叙述实验操作 预期现象和结论 cu 顺序可交换 fe 反思 心得 通过可能的组成方式合理猜想 设计具体的实验方案来验证对应的猜想 物质成分的探究 设计中既包含了对实验基础知识的考查 又要考虑实验设计的科学性 安全性 简约性 可操作性 对于物质性质掌握的熟练程度是解题的关键 这种探究题要与元素化合物知识有机的联系起来 例3 某学生按图示方向将a装置与下面所示装置相连 设计如下实验 请帮助完成实验报告 3 物质性质的探究 一 实验目的 研究铁与浓硫酸的反应 二 实验药品 铁钉 浓硫酸 酸性高锰酸钾溶液 品红溶液 氧化铜 硫酸铜溶液 三 实验步骤 铁遇冷的浓硫酸发生钝化 铁表面的氧化物被破坏并发生反应 溶液有fe3 生成 并伴随有so2气体产生 未见明显现象 四 问题探究 该学生在实验过程中 观察到d装置中溶液颜色逐渐变浅 e装置中溶液颜色未见明显变化 再过一段时间后 g装置中氧化铜粉末由黑色转变为红色 气球h逐渐鼓起 此时e装置中溶液颜色仍未明显变化 g装置中氧化铜由黑变红 请结合化学方程式说明原因是 为证明铁钉与浓硫酸在不加热时是否发生反应 可采用的方法是 取两根无锈铁钉 一根放置在冷的浓硫酸浸泡一段时间后 一根不做任何处理 然后将两根铁钉分别置于等浓度的硫酸铜溶液中 观察铁钉表面是否有红色物质析出 若在冷的浓硫酸中浸泡过的铁钉上没有红色物质析出 则表明在不加热时 铁钉与浓硫酸发生反应 否则铁钉与浓硫酸不发生反应 对比实验 2 无论是无机物 还是有机物性质的探究 都必须在牢牢掌握元素化合物知识的基础上 大胆猜想 细心论证 脱离了元素化合物知识孤立的看实验问题是不科学的 只有灵活运用已有的元素化合物知识 就能变探究性实验为验证性实验 使复杂问题简单化 反思 1 在探究过程中往往可以通过对比实验 即设置几组平行实验来对照 比较 从而研究和揭示某种规律 解释某种现象形成的原因或证明某种反应机理 4 物质变化条件的探究 例4 铁暴露在空气中会生锈 不知你注意了没有 将苹果切开不久 果肉上就会产生一层咖啡色的物质 也好象是生了 锈 一样 某化学活动小组对此进行了探究 提出问题 切开的苹果 生锈 与什么因素有关 收集证据 一 查阅有关资料 已知苹果 生锈 是果肉里的物质 酚和酶 与空气中的一种物质发生反应 生成咖啡色的物质 二 实验探究 针对上面的猜想 至猜想 化学活动小组依次设计了实验方案 进行了实验验证 并依次观察到下列实验现象 请你将他们设计的可行的实验探究方案 填写在下表中 将一小块切开的苹果放入盛有氧气的集气瓶中 观察现象 将切开的苹果放入盛有氮气的集气瓶中 观察现象 将切开的苹果放入盛有二氧化碳的集气瓶中 观察现象 各取一小块苹果分别放入两支集满氧气的试管中 将其中一支试管放入热水中 观察两试管中苹果的变色速度 反思与评价 1 在 四种猜想中 你认为猜想 填代号 最不合理 理由是 2 在验证猜想 时 同学们发现 如果水不与空气隔绝 果肉放在水中时间长了也会变色 其可能的原因是 得出结论 是果肉中的成分与氧气作用的结果 生锈 的速度与温度有关 温度越高 果肉变色速度越快 氮气化学性质很稳定 通常不与其它物质反应 水中溶解了氧气 应用 根据上述结论 要防止果汁变质 果品加工厂加工和保存果汁时可采取的措施是 将水果在隔绝空气的条件下加工 采用真空包装并低温保存 5 化学反应原理的探究 例5 某研究性学习小组为了探究镁粉与溴水反应的机理 做了如下四组实验 1 将镁粉投入冷水中 未见任何现象 2 将镁粉放入溴水中 观察到只是开始时产生极少量的气泡 但溴水的颜色逐渐褪去 3 将镁粉放入液溴中 未观察到任何明显现象 4 向含足量镁粉的液溴中滴加几滴水 观察到溴的红棕色很快褪去 则下列关于镁与溴水的反应机理的论述中正确的是 a 镁粉只能直接与溴水中的溴反应b 水是镁粉与溴发生反应的催化剂c 2 中产生的极少量气泡是由于镁粉与水反应得到d 镁粉与溴水中的h 发生反应 导致平衡移动使溴水褪色 b 变式 在溴水中加入镁粉 溴水褪色 对于褪色的原因 甲认为是溴溶于水后 溴和水发生了可逆反应 br2 h2ohbr hbro当向溴水中加入镁粉之后 则发生以下两种反应 mg 2hbr mgbr2 h2 mg 2hbro mg bro 2 h2 由于上述反应的发生 使溴水中的平衡向正反应方向移动 从而使溴水褪色 乙认为 镁是活泼金属 在溴水中存在大量的溴 应该是溴与镁粉直接反应 mg br2 mgbr2 而使溴水褪色 如何设计方案探究甲和乙的解释是否正确 探究方案 1 在溴水中加入镁粉 立即观察现象 若短时间内有有大量气体产生 则甲的解释正确 若短时间内没有大量气体产生 则乙的解释正确 2 把镁粉加入到溴的四氯化碳溶液中 看溴的四氯化碳溶液是否褪色 若不褪色 说明镁不能与干燥的溴发生反应 若褪色 说明乙是对的 重大的发现可能就来自于平时的生活中 只要我们鼓励学生勤于发现 勇于探究 在对所研究事物或现象的原因未知情况下 根据已有的认识 在观察和实验的基础上 通过对化学事实和现象的归纳 类比 作出判断性解释或说明 这就是化学中的假说 事实上 在化学发展史上 化学理论的形成和发展就是化学假说不断被提出 证实和证伪的过程 反思 6 对实验方案的探究 例6 na2co3溶液和cuso4溶液混合后 产生蓝色沉淀 请你推测可能有哪些产物 并设计实验来验证 提示 经查资料得知 cuco3和cu oh 2均不带结晶水 假设一 假设二 假设三 na2co3溶液和cuso4溶液混合后直接发生沉淀反应 生成cuco3沉淀 na2co3溶液和cuso4溶液混合后发生双水解反应 生成cu oh 2沉淀 na2co3溶液和cuso4溶液混合后既发生沉淀反应 又发生双水解反应 生成cuco3和cu oh 2两种沉淀的混合物 方案一 向洗涤干净并低温烘干的沉淀中加入盐酸 证明生成物中含cuco3 另取沉淀加热灼烧 检验生成的水 证明生成物中含cu oh 2 方案二 将洗涤干净并低温烘干的沉淀直接加热灼烧 将生成的气体依次通过无水硫酸铜 澄清石灰水 检验生成的水或二氧化碳 证明生成物中含cu oh 2或cuco3或两者兼有 思考 装置b c能否调换位置 该装置有没有不严密之处 更严密 反思 对实验方案的探究 首先要明确实验目的和要求 然后结合问题运用有关化学知识和实验技能对实验的仪器 步骤 方法进行逐步的分析研究 其中 有关方案的设计要特别明确 首先原理要具有科学性 不能凭空捏造 最后实验装置要简易 操作必须安全可行 效果要明显 小结 探究性实验习题 充分体现了新课程理念 考察了学生通过化学实验获取化学知识的能力 在探究过程中要力求做到 依据信息 提出假设 实验探究 得出结论 我们应提醒学生 实验探究题的解答注意点 1 细心审题是关键 目的 原理要明确 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 提高实验的得分率 三 备考实验探究题尤为注意 5 不可滥做题 充分利用好平时的课堂教学 那些所谓超纲的内容可作为探究的素材 1 编题时不能违背科学性 2 注重探究过程 不能只要结果 3 探究要有一定的合理的发散思维能力 4 借鉴有机信息题做法 读懂并充分利用好题给的众多信息 探究电解氯化铜溶液时的ph如何变化 探究没商量探