高考-化学-2017年-第12章第40讲简单的化学实验设计与评价课件新人教版(共40张ppt)

1、20122012版中考数学复习指导版中考数学复习指导 20122012版中考数学复习指导版中考数学复习指导 20122012版中考数学复习指导版中考数学复习指导 考点考点1 制备实验方案的设计制备实验方案的设计 制备实验设计思路及一般方法 列出可能的几种制备方法和途径，然后进行 分析和比较，从中选取最佳的实验方法。 在制订具体的实验方案时，还应注意对实验 条件进行严格、有效的控制。其顺序是： 20122012版中考数学复习指导版中考数学复习指导 特别提醒： 制备实验方案遵循的原则： (1)条件合适，操作方便； (2)原理正确，步骤简单； (3)原料丰富，价格低廉； (4)产物纯净，染污物少。

2、20122012版中考数学复习指导版中考数学复习指导 例例1 Fe(OH)2是一种白色沉淀，在空气中或在含有 O2的水中容易被氧化而变色，难以看到它的“真面 目”。为了解决这个问题，许多科学家对此实验做 了研究和改进，以下三个图有一定的代表性。 20122012版中考数学复习指导版中考数学复习指导 (1)按照常规实验的要求，用胶头滴管滴加溶液时 _(填“能”或“不能”)伸入试管中，原因是 _； 图 中 ， 长 胶 头 滴 管 伸 入 液 面 下 的 目 的 是 _； (2)在图中，要观察到Fe(OH)2的生成，B管中的试 剂可以是_，实验操作的步骤是(反应试剂 已加入) _； _。关闭止水夹

3、不能 药品会被污染 防止带入空气，加速药品的氧化变质 稀硫酸 打开止水夹待C中溶液有大量气泡 20122012版中考数学复习指导版中考数学复习指导 若操作步骤和颠倒，能否看到Fe(OH)2白色沉淀 ？_。试说明理由：_ (3)若用图装置实验，阳极材料应选用_， 阴极用石墨，阳极反应_， 阴极反应是_， 该实验有一明显的不足，不利于长久清楚地看到 Fe(OH) 2白色沉淀的生成，请指出并设法克服。 _ _。 _ _。 因进入C管的溶液中含 有大量尚未反应的硫酸，故不能在C中生成 Fe(OH)2沉淀 能 Fe Fe-2e-=Fe2+ 2H+2e-=H2 溶液与空气接触，易引起Fe(OH)2变质，可

4、以在溶 液上层加盖保护液，如苯等 20122012版中考数学复习指导版中考数学复习指导 【解析】 此题制备Fe(OH)2在装置中Fe(OH)2 会被氧化，图II制备Fe(OH)2就是先在B装置中加入 铁屑和稀硫酸产生H2，将装置B、C中的空气排出 后，把止水夹关上，B装置中不断的产生H2增大气 体的物质大量使气体压强增大，利用的是温度和体 积不变，增大气体的物质的量，从而将B装置中生 成的FeSO4被气体压入II装置，FeSO4和II中的NaOH 接触发生反应，制备出Fe(OH)2；图则利用电解 原理制备Fe(OH)2。 20122012版中考数学复习指导版中考数学复习指导 【点评】 解答此题

5、要求对铁元素的化合 的知识能灵活运用，正确掌握Fe(OH)2制备条 件，能将物理中大气压的知识运用到化学实 验中，将基础实验与创新运用结合，将装置 创新与原理创新结合。 20122012版中考数学复习指导版中考数学复习指导 考点考点2 性质实验的设计性质实验的设计 1探索性性质实验方案的设计 分析其结构特点或从所属类型的典型代表物 去推测物质可能具有的一系列性质，而后据此设 计合理实验方案，探索可能具有的性质。 2验证性性质实验方案的设计 对物质具备的性质进行求证，关键是设计出 简捷的实验，操作简单安全，实验现象明显。 20122012版中考数学复习指导版中考数学复习指导 特别提醒：要按照课程

6、内容的要求，积极开展 实验探究活动。通过探究活动“发现学习和生 产、生活中有意义的化学问题，并进行实验探 究；能根据具体情况设计解决化学问题的实验 方案，并予以评价和优化；能通过化学实验收 集有关数据，并科学地加以处理；能对实验现 象做出合理的解释，运用比较、归纳、分析、 综合等方法初步揭示化学变化的规律”。 20122012版中考数学复习指导版中考数学复习指导 例例2 三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末，常用作颜 料。某校一化学实验小组通过实验来探究一红色粉末 是Fe2O3、Cu2O或二者的混合物。探究过程如下： 查阅资料：Cu2O溶于稀硫酸生成Cu和Cu2SO4，在 空气中加热生成CuO 提

7、出假设 假设1：红色粉末是Fe2O3 假设2：红色粉末是Cu2O 假设3：红色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物 设计探究实验 取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中滴 加KSCN试剂。 20122012版中考数学复习指导版中考数学复习指导 _。 (1)若假设1成立，则实验现象是_。 (2)若假设2成立，则实验现象是有_ _。 (3)若固体放入足量稀硫酸中，经充分反应后，固体全 部溶解，滴加KSCN试剂时，溶液不变红色，则证明假 设_(填数字)成立，写出可能发生的离子方程式 _ _。 (4)经实验分析，确定红色粉末为Fe2O3和Cu2O的混合 物。实验小组欲用加热法测定Cu2O的质量分数。取

8、a g 固体粉末在空气中充分加热，待质量不再变化时，称 其质量为b g(ba)，则混合物中Cu2O的质量分数为: 溶液变为血红色 溶液变蓝，加入KSCN时，溶液不变红色 红色固体剩余， Cu2O+2H+=Cu+Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2O ， Cu2+H2O ,2Fe2+Cu=2Fe2+Cu2+ 9 100% ba a 3 20122012版中考数学复习指导版中考数学复习指导 【解析】 本题主要从Fe3+与SCN-显现血红色 ，Cu2O与稀硫酸反应Cu2O+2H+=Cu+Cu2+ H2O,2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+入手。 【点评】 定性检验实验设计是用来判定实验 对象具有那些

9、性质、某种因素是否存在、某个因 素是否起作用、某些因素之间是否具有某种关系 、测定某些物质的定性组成、探讨研究对象具有 怎样的内部结构等所进行的实验。它主要解决“ 有没有”、“是不是”的问题。 20122012版中考数学复习指导版中考数学复习指导 考点考点3 定量测定实验的设计定量测定实验的设计 定量测量实验设计是为了深入了解物质和自然 现象的量的特征，揭露各因素之间的数量关系，从 而确定某些因素的数值。它能够具体的数量上来测 定对象所具有的某种性质或者他们的数量关系。它 得到的结果是一定质和量之间的准确函数关系。因 此所有影响此函数关系准确的因素都视为干扰因素 ，设计实验就是确定了具体某一方

10、案后，排除此方 案中所有干扰因素，干扰因素全部排除，此方案具 体的实施程序就清晰且明确了。 20122012版中考数学复习指导版中考数学复习指导 例例3 某化学兴趣小组测定某FeCl3样品(含少量FeCl2杂 质)中铁元素的质量分数，实验室按以下步骤进行： 称取a g样品，置于烧杯中； 加适量盐酸和适量蒸馏水使样品溶解，准确配制 成250 mL溶液； 准确量取25.00 mL步骤中配得的溶液，置于烧 杯中，加入适量的氯水，使反应完全； 加入过量氨水，充分搅拌，使沉淀完全； 过滤，洗涤沉淀； 20122012版中考数学复习指导版中考数学复习指导 将沉淀转移到坩埚内，加热、搅拌，直到固体由 红褐色

11、全部变为红棕色后，在干燥器中冷却至室温 后，称量； 请根据上面叙述，回答： (1)下图仪器中，实验步骤中必须用到的仪器 是E和_(填仪器序号)。CFG 20122012版中考数学复习指导版中考数学复习指导 向过滤器里注入蒸馏水，使 水面没过滤渣，等水自然流完后，重复操作2 3次 继续加热，放在干燥器中冷却，称量， 至最后两次称得的质量差不超过0.1 g(或恒重)为 止 2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl- (2)写出步骤中发生反应的离子方程式 _。 (3)洗涤沉淀的操作是_ (4)第步的操作中，将沉淀物加热，冷却至室温， 称量其质量为m1 g，再次加热并冷却至室温称量其 质量为m2 g，若m1

12、与m2差值较大，接下来的操作应 当是_ _ _。 _ _。 20122012版中考数学复习指导版中考数学复习指导 (5)若坩埚质量是W1g，最终坩埚和固体的总质量是 W2g，则样品中铁元素的质量分数为: _。 21 70%WW a 21 112 16 WW a 或 【解析】 (1)称取a g样品需要天平，准确配 制成250 mL溶液需要250 mL的容量瓶，准确量取 25.00 mL溶液需要酸式滴定管；(3)洗涤沉淀的方法 是向过滤器里注入蒸馏水，使水面没过滤渣，等水 自然流完后，重复操作23次。(4)当两次称量差值 较大时，应继续加热冷却，称量，到两次称得的质 量差不超过0.1 g为止。 2

13、0122012版中考数学复习指导版中考数学复习指导 【点评】 本题以实验数据测定为主线，考查学生 通过实验数据分析实验原理，并推断实验操作流程的 能力，表面看上去试题考查的内容较为单一化，但本 题却对学生的实验能力和推理能力和平时实验的动手 能力等均有较高层次的要求。要解答好此类试题，要 求教师让学生在平时的实验课上多亲自体验实验探究 的过程，多动手实验，并做到实验前进行实验预习和 认真填写实验报告的好习惯，这样使学生对实验流程 做到心中有数，记忆深刻，实验中所需要的实验仪器 不用死记硬背，而是记住实验过程，便能顺利推出。 20122012版中考数学复习指导版中考数学复习指导 化学实验方案的设

14、计是综合性很强的问题 。如制备实验，往往与物质溶解、分离、提纯 联系起来，解题时不仅要综合运用化学实验基 本技能，而且要熟练运用化学原理(如复分解 反应、化学平衡、水解平衡原理等)。 20122012版中考数学复习指导版中考数学复习指导 20122012版中考数学复习指导版中考数学复习指导 1. 实验室制取1-氯丙烷(沸点46.6)的正确操作顺序 是( ) 向蒸馏烧瓶中加入固体氯化钠，再加入1-丙醇及浓 硫酸混合液，塞好带温度计的活塞 把蒸馏烧瓶固定在铁架台上，塞好带温度计的木塞 把酒精灯放在铁架台上，根据酒精灯的火焰确定铁 圈的高度，固定铁圈，放上石棉网 检查装置的气密性 加热 通入冷却水

15、A B C D B 20122012版中考数学复习指导版中考数学复习指导 2. 下列关于物质的制备方法正确的是( ) A用加热蒸发AlCl3溶液的方法制取无水AlCl3 B小心加热稀HNO3使水蒸发可制得浓HNO3 C因乙醇的沸点较低，可将工业酒精加热并冷 却蒸气得到无水乙醇 D将胆矾放入坩埚中灼烧，可得无水硫酸铜 D 20122012版中考数学复习指导版中考数学复习指导 3. 有一如右图所示的装置，用以制备某种干燥的 纯净气体。该装置中所装的药品正确的是( ) AA中装浓硫酸，B中装浓盐酸 BA中装浓盐酸，B中装浓硫酸 CA中装氢氧化钠浓溶液，B中 装浓氨水 DA中装浓氨水，B中装氢氧化 钠

16、浓溶液 BD 20122012版中考数学复习指导版中考数学复习指导 4. 今有大试管、集气瓶、导管、烧杯、药匙、 胶塞，根据这些仪器，能制备的气体是( ) ANO2、SO2、Cl2 BH2、CH4、HCl CH2、H2S、CO2 DC2H4、SO2、H2S C 20122012版中考数学复习指导版中考数学复习指导 5. 在实验室进行物质制备，下列从原料及有关试剂分 别制取相应的最终产物的设计较为合理的是( )D 20122012版中考数学复习指导版中考数学复习指导 6. 浓H2SO4和木炭在加热时发生反应的化学方程式 是： 请从下图中选用所需的仪器(可重复选用)组成一套 进行该反应并检出反应产

17、物的装置。现提供浓 H2SO4、木炭和酸性KMnO4溶液，其他固、液试剂 自选。(连接和固定仪器用的玻璃管、胶管、铁夹 、铁架台及加热装置等均略去) 20122012版中考数学复习指导版中考数学复习指导 将所选的仪器按连接顺序由上至下依次填入下 表，并写出该仪器中应加试剂的名称及其作用。 选用的仪器选用的仪器(填字填字 母母) 加入的试剂加入的试剂作用作用 浓硫酸和木炭浓硫酸和木炭进行反应进行反应 无水硫酸铜无水硫酸铜检验是否有水检验是否有水 品红品红检验检验SO2 酸性酸性KMnO4除去除去SO2 澄清石灰水澄清石灰水检验检验CO2的存在的存在 C B A A A 20122012版中考数学

18、复习指导版中考数学复习指导 【解析】 成套装置包括反应装置、检验装置和 尾气处理装置。C中加入浓硫硫和木炭作为反应物 的发生器，产物中必须先检验水，因为在检验其他 物质时会在其他试剂中混入水，可选用装置B，放 入无水硫酸铜，若变蓝则说明有水。接着检验SO2气 体，用装置A，放入品红检验，若品红褪色，则说 明有SO2气体产生，再用装置A，放入酸性KMnO4溶 液以除去SO2，最后再用装置A，放入澄清石灰水来 检验CO2的存在，因SO2也可以使澄清石灰水变浑浊 ，故先要除去SO2。 20122012版中考数学复习指导版中考数学复习指导 7.(2012四川卷)甲、乙两个研究性学习小组为测定氨 分子中氮、氢原子个数比，设计了如下实验流程： 实验中，先用制得的氨气排尽洗气瓶前所有装置中的 空气，再连接洗气瓶和气体收集装置，立即加热氧化 铜。反应完成后，黑色的氧化铜转化为红色的铜。 20122012版中考数学复习指导版中考数学复习指导 下图A、B、C为甲、乙两小组制取氨气时可能用到 的装置，D为盛有浓硫酸的洗气瓶。 20122012版中考数学复习指导版中考数学复习指导 甲小组测得：反应前氧化铜的质量为m1g、反应 后剩余固