高考化学二轮专题复习课件：专题五第2讲化学实验新人教版

1、第第2讲综合实验设计与评价讲综合实验设计与评价利用某种物质的特殊性质利用某种物质的特殊性质( (如颜色、气味、溶如颜色、气味、溶解性等解性等) )，首先鉴别出来，然后再用该试剂去鉴，首先鉴别出来，然后再用该试剂去鉴别其他物质；别其他物质；若均无明显外观特征，可考虑加热或用焰色反若均无明显外观特征，可考虑加热或用焰色反应进行区别；应进行区别；若以上两种方法都不能鉴别，可考虑两两混合，若以上两种方法都不能鉴别，可考虑两两混合，记录混合后的现象进行分析确定；记录混合后的现象进行分析确定；若被鉴别对象中有两种试剂因滴加顺序不同而若被鉴别对象中有两种试剂因滴加顺序不同而产生不同现象时，我们常将这两种试剂

2、称为产生不同现象时，我们常将这两种试剂称为“互互鉴试剂鉴试剂”，它们在组合体系中相当于是已知对象，它们在组合体系中相当于是已知对象，如如alclalcl3 3溶液和溶液和naohnaoh溶液、溶液、nana2 2coco3 3溶液和稀盐酸等。溶液和稀盐酸等。(2)用一种试剂来鉴别多种物质时，所选用的试用一种试剂来鉴别多种物质时，所选用的试剂必须能和被鉴别的大多数物质发生反应，而剂必须能和被鉴别的大多数物质发生反应，而且能产生不同的实验现象。且能产生不同的实验现象。先分析被鉴别物质的水溶性、密度、溶液的先分析被鉴别物质的水溶性、密度、溶液的酸碱性，确定能否选用水和石蕊等酸碱指示剂酸碱性，确定能否

3、选用水和石蕊等酸碱指示剂进行区别；进行区别；在鉴别多种酸、碱、盐溶液时可采用在鉴别多种酸、碱、盐溶液时可采用“相反相反原理原理”确定试剂，即被鉴别的溶液多数呈酸性确定试剂，即被鉴别的溶液多数呈酸性时，可选用碱性的盐试剂；若被鉴别的溶液多时，可选用碱性的盐试剂；若被鉴别的溶液多数呈碱性时，可考虑选择酸性的盐试剂；数呈碱性时，可考虑选择酸性的盐试剂；常用的鉴别试剂有常用的鉴别试剂有fecl3溶液、溶液、naoh溶液、溶液、na2co3溶液、稀溶液、稀h2so4、cu(oh)2悬浊液等。悬浊液等。二、物质制备实验方案设计二、物质制备实验方案设计1制备实验方案设计的基本思路制备实验方案设计的基本思路2

4、 2气体制备与收集实验的设计流程气体制备与收集实验的设计流程3 3装置选择原则装置选择原则(1)(1)发生装置选择应依据所用试剂的状态及反应发生装置选择应依据所用试剂的状态及反应条件；条件；(2)(2)收集装置选择应依据产物的性质及状态，产收集装置选择应依据产物的性质及状态，产物为气体的则主要考虑其水溶性和相对空气密物为气体的则主要考虑其水溶性和相对空气密度大小；度大小；(3)净化装置选择应依据产物与杂质的性质差净化装置选择应依据产物与杂质的性质差异，仅使杂质被吸收；异，仅使杂质被吸收；(4)尾气处理装置选择应依据气体产物的水溶尾气处理装置选择应依据气体产物的水溶性、酸碱性、可燃性等，勿使有毒

5、气体排入空性、酸碱性、可燃性等，勿使有毒气体排入空气中造成环境污染，也勿使空气的成分对装置气中造成环境污染，也勿使空气的成分对装置有不良影响。有不良影响。4实验方案设计中的安全问题实验方案设计中的安全问题(1)防爆炸：点燃可燃性气体防爆炸：点燃可燃性气体(如如h2、co、ch4、c2h2、c2h4)或用或用co、h2还原还原fe2o3、cuo之之前，要检验气体纯度。前，要检验气体纯度。(2)防暴沸：配制硫酸的水溶液或硫酸的酒精防暴沸：配制硫酸的水溶液或硫酸的酒精溶液时，要将密度大的浓硫酸缓慢倒入水或酒溶液时，要将密度大的浓硫酸缓慢倒入水或酒精中；加热液体混合物时要加沸石精中；加热液体混合物时要

6、加沸石(或碎瓷片或碎瓷片)。(3)(3)防中毒：制取有毒气体防中毒：制取有毒气体( (如如clcl2 2、coco、soso2 2、h h2 2s s、nono2 2、no)no)时，应在通风橱中进行，且进行时，应在通风橱中进行，且进行尾气处理。尾气处理。(4)(4)防倒吸：加热法制取并用排水法收集气体或防倒吸：加热法制取并用排水法收集气体或吸收溶解度较大的气体吸收溶解度较大的气体( (如如nhnh3 3、hcl)hcl)时，要注时，要注意熄灯顺序或加装安全瓶。意熄灯顺序或加装安全瓶。三、化学实验方案设计与评价三、化学实验方案设计与评价1化学实验方案设计化学实验方案设计(1)实验方案设计的思路

7、实验方案设计的思路(2)(2)实验设计时遵循的原则实验设计时遵循的原则科学性：实验原理准确，实验流程合理。科学性：实验原理准确，实验流程合理。安全性：保护人身、保护环境、保护仪器。安全性：保护人身、保护环境、保护仪器。可行性：条件允许，效果明显，操作简便可行。可行性：条件允许，效果明显，操作简便可行。简约性：方案简单易行，尽可能采取简单的实简约性：方案简单易行，尽可能采取简单的实验装置，用较少的步骤和药品完成实验。验装置，用较少的步骤和药品完成实验。(3)实验操作的设计与注意的问题实验操作的设计与注意的问题仪器接口的连接：总体上遵循装置的排列顺序，仪器接口的连接：总体上遵循装置的排列顺序，但对

8、于吸收装置应但对于吸收装置应“长长”进进“短短”出出(或或“深深”入入“浅浅”出出)；量气装置应；量气装置应“短短”进进“长长”出；出；洗气装置应洗气装置应“长长”进进“短短”出；干燥管应出；干燥管应“大大”进进“小小”出。出。实验操作的顺序：装置选择与连接实验操作的顺序：装置选择与连接气密性检气密性检验验装固体药品装固体药品加液体药品加液体药品开始实验开始实验(按程按程序序)拆卸仪器拆卸仪器其他处理等。其他处理等。如果实验室取用或制取易吸水、潮解、水解的如果实验室取用或制取易吸水、潮解、水解的物质，要采取必要的措施防止其吸水，以保证达物质，要采取必要的措施防止其吸水，以保证达到实验目的。到实

9、验目的。冷凝回流：有些实验中，为减少易挥发液体反冷凝回流：有些实验中，为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料，需在反应装置上加应物的损耗和充分利用原料，需在反应装置上加装冷凝回流装置装冷凝回流装置( (如长玻璃管及冷凝管等如长玻璃管及冷凝管等) )。仪器拆卸的科学性与安全性：要从防污染、防仪器拆卸的科学性与安全性：要从防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸等方面考虑。氧化、防倒吸、防爆炸等方面考虑。其他：如实验操作顺序、试剂加入先后顺序、其他：如实验操作顺序、试剂加入先后顺序、实验方法使用顺序等。实验方法使用顺序等。2 2实验方案的评价实验方案的评价(1)(1)选择选择包括仪器的选择、药品的选择、

10、连接方式的选包括仪器的选择、药品的选择、连接方式的选择等。仪器的选择包括发生装置择等。仪器的选择包括发生装置( (几种基本类几种基本类型型) )、净化装置、净化装置( (除杂质的试剂与顺序除杂质的试剂与顺序) )、反应装、反应装置、收集装置、尾气处理装置等；药品的选择置、收集装置、尾气处理装置等；药品的选择包括种类、浓度、物态等；连接方式的选择包包括种类、浓度、物态等；连接方式的选择包括仪器的先后顺序，导管接口的连接等。括仪器的先后顺序，导管接口的连接等。(2)(2)分析判断分析判断对几个实验方案的正确与错误、严密与不严密、对几个实验方案的正确与错误、严密与不严密、准确与不准确做出判断，要考虑

11、是否合理、有准确与不准确做出判断，要考虑是否合理、有无干扰现象、经济效益高低和对环境有无污染无干扰现象、经济效益高低和对环境有无污染等。等。(3)(3)最佳方案的选用最佳方案的选用几个实验方案都能达到目的，分析各方案的优几个实验方案都能达到目的，分析各方案的优劣并选出其中最佳的一个。所谓最佳，无非是劣并选出其中最佳的一个。所谓最佳，无非是装置最简单、药品容易取得且价格低廉、现象装置最简单、药品容易取得且价格低廉、现象明显、无干扰物质以及无污染等。明显、无干扰物质以及无污染等。命题热点演练命题热点演练物质的检验与鉴别物质的检验与鉴别 (2011年高考天津卷年高考天津卷)向四支试管中分别向四支试管

12、中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作，结加入少量不同的无色溶液进行如下操作，结论正确的是论正确的是()【答案】【答案】b变式训练变式训练1 1(2011(2011年高考重庆卷年高考重庆卷) )不能鉴别不能鉴别agnoagno3 3、baclbacl2 2、k k2 2soso3 3和和mg(nomg(no3 3) )2 2四种溶液四种溶液( (不考不考虑他们间的相互反应虑他们间的相互反应) )的试剂组是的试剂组是( () )a a盐酸、硫酸盐酸、硫酸b b盐酸、氢氧化钠溶液盐酸、氢氧化钠溶液 c c氨水、硫酸氨水、硫酸 d. d. 氨水、氢氧化钠溶液氨水、氢氧化钠溶液 解析：选解析：选d

13、d。氨水和氢氧化钠溶液都不能与。氨水和氢氧化钠溶液都不能与baclbacl2 2和和k k2 2soso3 3两种溶液反应，因此无法鉴别两者，两种溶液反应，因此无法鉴别两者，因此因此d d不能鉴别。不能鉴别。 (2011 (2011年高考新课标全国卷年高考新课标全国卷) )氢化钙氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。某兴趣小固体是登山运动员常用的能源提供剂。某兴趣小组拟选用如下装置制备氢化钙。组拟选用如下装置制备氢化钙。化学实验设计与评价化学实验设计与评价请回答下列问题：请回答下列问题：(1)请选择必要的装置，按气流方向连接顺序为请选择必要的装置，按气流方向连接顺序为_(填仪器接口的字母编号

14、填仪器接口的字母编号)。(2)根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下：检查装置气密性后，装入药品；打开分液下：检查装置气密性后，装入药品；打开分液漏斗活塞；漏斗活塞；_(请按正确的顺序填入下列请按正确的顺序填入下列步骤的标号步骤的标号)。a加热反应一段时间加热反应一段时间 b收集气体并检验其纯度收集气体并检验其纯度c关闭分液漏斗活塞关闭分液漏斗活塞 d停止加热，充分冷却停止加热，充分冷却(3)(3)实验结束后，某同学取少量产物，小心加实验结束后，某同学取少量产物，小心加入水中，观察到有气泡冒出，溶液中加入酚入水中，观察到有气泡冒出，溶液中加入酚酞后显红色

15、。该同学据此判断，上述实验确酞后显红色。该同学据此判断，上述实验确有有cahcah2 2生成。生成。 写 出写 出 c a hc a h2 2与 水 反 应 的 化 学 方 程 式与 水 反 应 的 化 学 方 程 式_； 该 同 学 的 判 断 不 正 确 ， 原 因 是该 同 学 的 判 断 不 正 确 ， 原 因 是_。(4)(4)请你设计一个实验，用化学方法区分钙与氢请你设计一个实验，用化学方法区分钙与氢化钙，写出实验简要步骤及观察到的现象化钙，写出实验简要步骤及观察到的现象_。(5)(5)登山运动员常用氢化钙作为能源提供剂，与登山运动员常用氢化钙作为能源提供剂，与氢气相比，其优点是氢

16、气相比，其优点是_。【解析解析】从题给装置图分析制备氢化钙的从题给装置图分析制备氢化钙的原料是氢气和金属钙，制备出的氢气需要先原料是氢气和金属钙，制备出的氢气需要先净化净化hcl气体用气体用naoh溶液吸收，再干溶液吸收，再干燥燥选择浓硫酸，盛有选择浓硫酸，盛有cacl2的干燥管连的干燥管连接在装有钙的大试管上，防止外界的水蒸气接在装有钙的大试管上，防止外界的水蒸气干扰实验。干扰实验。(1)按气流方向连接顺序为按气流方向连接顺序为ie，fd，cj，ka。(2)氢气易燃烧，反应开氢气易燃烧，反应开始后应先检验其纯度，再加热钙进行反应。始后应先检验其纯度，再加热钙进行反应。反应结束时应先停止加热，

17、此时要保证继续反应结束时应先停止加热，此时要保证继续通氢气，防止倒吸入空气，影响氢化钙的纯通氢气，防止倒吸入空气，影响氢化钙的纯度，充分冷却后再关闭活塞停止通氢气。度，充分冷却后再关闭活塞停止通氢气。所以顺序为所以顺序为badcbadc。(3)(3)氢化钙中氢元素为氢化钙中氢元素为1 1价，发生氧化还原反应：价，发生氧化还原反应：cahcah2 22h2h2 2o=ca(oh)o=ca(oh)2 22h2h2 2。活泼金属活泼金属caca与水反应也生成氢气和氢氧化钙，产生类似现与水反应也生成氢气和氢氧化钙，产生类似现象。象。(4)(4)两者的不同之处在于氢化钙中含有氢元两者的不同之处在于氢化钙

18、中含有氢元素，区分它们需在干燥环境中，取适量氢化钙素，区分它们需在干燥环境中，取适量氢化钙与氧气在加热条件下反应，将生成的气体通入与氧气在加热条件下反应，将生成的气体通入盛有无水硫酸铜的干燥管中，观察到固体由白盛有无水硫酸铜的干燥管中，观察到固体由白色变为蓝色；取适量的钙做类似实验，无明显色变为蓝色；取适量的钙做类似实验，无明显现象。现象。(5)(5)氢化钙为固体，携带方便。氢化钙为固体，携带方便。【答案答案】(1)ie(1)ie，fdfd，cjcj，k(k(或或k k，j)aj)a(2)badc(2)badc(3)(3)cahcah2 22h2h2 2o=ca(oh)o=ca(oh)2 22

19、h2h2 2金属钙金属钙与水反应也有类似现象与水反应也有类似现象(4)(4)取适量氢化钙，在加热条件下与干燥氧气反取适量氢化钙，在加热条件下与干燥氧气反应，将反应气相产物通过装有无水硫酸铜的干应，将反应气相产物通过装有无水硫酸铜的干燥管，观察到固体由白色变为蓝色；取钙做类燥管，观察到固体由白色变为蓝色；取钙做类似实验，观察不到固体由白色变为蓝色似实验，观察不到固体由白色变为蓝色(5)(5)氢化钙是固体，便于携带氢化钙是固体，便于携带变式训练变式训练2 2(2011(2011年苏州高三第二次模拟年苏州高三第二次模拟) )某学某学生设计了一套验证物质化学性质的实验装置生设计了一套验证物质化学性质的

20、实验装置( (如如图图) )：请完成下列问题：请完成下列问题：(1)(1)该实验的目的是该实验的目的是_。(2)(2)该实验的原理是该实验的原理是( (用化学方程式表示用化学方程式表示) ) _。(3)(3)实验用品：实验仪器除铁架台实验用品：实验仪器除铁架台( (带铁夹带铁夹) )、储、储气瓶气瓶( (两个两个) )、直管活塞、直管活塞(k(k1 1、k k2 2) )、止水夹、止水夹(k(k3 3) )、橡胶管、橡胶塞以及若干玻璃管连件外，还有橡胶管、橡胶塞以及若干玻璃管连件外，还有哪几种哪几种( (写仪器名称写仪器名称) ) _。实验所用试剂为实验所用试剂为_。(4)(4)检查本装置气密

21、性的最好方法是检查本装置气密性的最好方法是_。(5)(5)实验步骤：实验步骤：按上图连接好仪器装置；按上图连接好仪器装置；扭扭开活塞开活塞k k1 1和和k k2 2，主要现象为，主要现象为_；关闭活塞关闭活塞k k1 1和和k k2 2，打开止水夹，打开止水夹k k3 3，要使烧瓶内，要使烧瓶内产生喷泉可采用的方法是产生喷泉可采用的方法是_。解析：解析：(1)(1)因题干中注明该装置是验证物质化学因题干中注明该装置是验证物质化学性质的装置，将此信息与图中物质相关联，可性质的装置，将此信息与图中物质相关联，可知目的为验证知目的为验证nono易被氧气氧化和易被氧气氧化和nono2 2可与可与h

22、h2 2o o反应反应的性质。的性质。(2)2no(2)2noo o2 2=2no=2no2,2,3no3no2 2h h2 2o=2hnoo=2hno3 3nono(3)(3)纵观整套装置，除题干所述的仪器外，还剩纵观整套装置，除题干所述的仪器外，还剩下的主要仪器有圆底烧瓶和烧杯，所用试剂也下的主要仪器有圆底烧瓶和烧杯，所用试剂也由读图可知。由读图可知。(4)(4)检查装置的气密性属于中学实验的常考考点，检查装置的气密性属于中学实验的常考考点，类似的考题较多。本问应从装置的特点来思考。类似的考题较多。本问应从装置的特点来思考。可用储水瓶中的水排储气瓶中的空气至圆底烧可用储水瓶中的水排储气瓶中

23、的空气至圆底烧瓶中，使之形成水压。若装置不漏气，则储气瓶中，使之形成水压。若装置不漏气，则储气瓶中水位将不再上升。瓶中水位将不再上升。(5)(5)通过现象变化反映物质的性质，通过现象变化反映物质的性质，从喷泉从喷泉的原理出发寻找答案。因为当外压大于内压时的原理出发寻找答案。因为当外压大于内压时喷入，如课本中氨水的喷泉实验；当内压大于喷入，如课本中氨水的喷泉实验；当内压大于外压时喷出，如火山喷发。本操作应抓住外压时喷出，如火山喷发。本操作应抓住nono2 2与与h h2 2o o接触后发生反应而导致体积减小去思考，要接触后发生反应而导致体积减小去思考，要特别留心特别留心“打开打开k k3 3”这

24、一环节。这一环节。答案：答案：(1)(1)验证验证nono与与o o2 2反应，反应，nono2 2与与h h2 2o o反应反应(2)2no(2)2noo o2 2=2no=2no2,2,3no3no2 2h h2 2o=2hnoo=2hno3 3nono(3)(3)圆底烧瓶和烧杯圆底烧瓶和烧杯nono、o o2 2、h h2 2o o(4)(4)安装好装置，先夹上安装好装置，先夹上k k3 3，关闭，关闭k k1 1，打开，打开k k2 2，在储水瓶中装入水。再打开在储水瓶中装入水。再打开k k1 1，使水注入储气瓶。，使水注入储气瓶。片刻，储气瓶中水位不再上升，储水瓶中水位片刻，储气瓶中水位不再上升，储水瓶中水位不再下降，则装置气密性良好，否则其气密性不再下降，则装置气密性良好，否则其气密性不好不好(5)(5)盛盛nono的集气瓶内出现红棕色用手或热毛巾的集气瓶内出现红棕色用手或热毛巾捂住圆底烧瓶捂住圆底烧瓶高考点击高考点击1.1.了解化学实验是科学探究过程中的一种重要方了解化学实验是科学探究过程中的一种重要方法。法。2 2能对常见的物质进行检验、鉴别。能对常见的物质进行检验、鉴别。3 3能根据实验试题要求，做到：能根据实验试题要求，做到：(1)(1)设计、评价或改进实验方案。设计、评价或改进实验方