高三化学一轮复习化学实验全套第六讲化学实验设计与评价课件

1、第七讲化学实验设计与评价第七讲化学实验设计与评价一、化学实验设计的原则：一、化学实验设计的原则：科学性科学性:实验原理，准确，实验流程合理。实验原理，准确，实验流程合理。安全性安全性:保护人身、保护环境、保护仪器。保护人身、保护环境、保护仪器。可行性可行性:条件允许，效果明显，操作正确。条件允许，效果明显，操作正确。简约性简约性:做到步骤少，时间短、效果好等基本要求。做到步骤少，时间短、效果好等基本要求。 二、解答实验设计题的思路二、解答实验设计题的思路 (1)明确目的原理明确目的原理 :认真审题，明确目的，弄清信息，明确实验原理，认真审题，明确目的，弄清信息，明确实验原理，从而对实验的仪器、

2、装置、步骤和方法进行规划和设想，提出可行从而对实验的仪器、装置、步骤和方法进行规划和设想，提出可行方案。方案。 (2)选择仪器药品选择仪器药品: 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，从而选择合理的化学仪器和药品。的性质、反应条件，从而选择合理的化学仪器和药品。 (3)设计装置步骤设计装置步骤: 根据上述实验目的和原理，以及所选用的仪根据上述实验目的和原理，以及所选用的仪器和药品，设计出合理的实验装置和实验操作步骤。实验步骤器和药品，设计出合理的实验装置和实验操作步骤。实验步骤应完整而又简明。应完整而又简明。(4)记录现象数据记录现象

3、数据: 根据观察，全面而准确地记录实验过程中的现象根据观察，全面而准确地记录实验过程中的现象和数据。和数据。 (5)分析得出结论分析得出结论 根据实验观察的现象和记录的数据，通过分析、根据实验观察的现象和记录的数据，通过分析、计算、图表、推理等处理，得出正确的结论。计算、图表、推理等处理，得出正确的结论。 (6)设计实验时还要设计实验时还要 “六防六防”：防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸、：防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏、防伤害。防泄漏、防伤害。三、实验设计中的仪器选择三、实验设计中的仪器选择1.反应物的状态和性质：不同方法制氧气反应物的状态和性质：不同方法制氧气 2.反应条件：分清是不

4、加热、直接加热、间接加热或水浴反应条件：分清是不加热、直接加热、间接加热或水浴加热，加热时温度是否有一定的限制。这就决定了是否要用石加热，加热时温度是否有一定的限制。这就决定了是否要用石棉网、烧杯、温度计，温度计要考虑水银球位置棉网、烧杯、温度计，温度计要考虑水银球位置3.根据制取物质的量根据制取物质的量 ：量筒、容量瓶、烧杯等都有不同的：量筒、容量瓶、烧杯等都有不同的规格，尽量要选择符合要求的最小规格的仪器规格，尽量要选择符合要求的最小规格的仪器 4.是否要控制反应速率：如随关随停是否要控制反应速率：如随关随停5.生成物的性质：应考虑生成物的状态、溶解性、沸点高低等性生成物的性质：应考虑生成

5、物的状态、溶解性、沸点高低等性质例如用浓质例如用浓H2SO4、乙醇、溴化钠加热来制取的溴乙烷，蒸馏出、乙醇、溴化钠加热来制取的溴乙烷，蒸馏出的溴乙烷蒸气应通入到冰水浴中冷却且导气管尽量长一些的溴乙烷蒸气应通入到冰水浴中冷却且导气管尽量长一些6.根据生成物的纯度要求：一般制取的物质常混有某些杂质，为根据生成物的纯度要求：一般制取的物质常混有某些杂质，为提高其纯度则应加净化除杂装置常用的有洗气瓶、干燥管、提高其纯度则应加净化除杂装置常用的有洗气瓶、干燥管、U型型管，若要分离，则可能要用到过滤器、分液漏斗、蒸馏烧瓶等管，若要分离，则可能要用到过滤器、分液漏斗、蒸馏烧瓶等7.环境污染和保护：如有毒性、

6、有刺激性的尾气应考虑吸收或其环境污染和保护：如有毒性、有刺激性的尾气应考虑吸收或其它处理方法处理方法不同，所用到的仪器、装置也可能不同它处理方法处理方法不同，所用到的仪器、装置也可能不同四、实验设计中的试剂及反应原理的选择四、实验设计中的试剂及反应原理的选择为了实现实验目标，应根据提供的仪器及原料等考虑最佳方案为了实现实验目标，应根据提供的仪器及原料等考虑最佳方案例如：制备氧气有多种方法，为何一般不用例如：制备氧气有多种方法，为何一般不用CO2和和Na2O2反应反应来作为实验室制法呢？来作为实验室制法呢？ 又如：对试剂的种类、浓稀等问题均要根据具体的反应特点来又如：对试剂的种类、浓稀等问题均要

7、根据具体的反应特点来考虑。盐酸、硫酸、硝酸在不同的实验中有不同的要求考虑。盐酸、硫酸、硝酸在不同的实验中有不同的要求思考：制思考：制NO、NO2、SO2 、CO2 、Cl2 、H2、制乙烯、糖类及酯的、制乙烯、糖类及酯的水解、酯化反应、蒸糖脱水、乙醇的卤代、苯的硝化水解、酯化反应、蒸糖脱水、乙醇的卤代、苯的硝化 等实验中所用等实验中所用酸的浓度。酸的浓度。五、实验设计中有关顺序的选择五、实验设计中有关顺序的选择1.装置的排列顺序：按气流方向确定仪器的连接顺序装置的排列顺序：按气流方向确定仪器的连接顺序一般遵循：气体的发生一般遵循：气体的发生除杂除杂干燥干燥主体实验主体实验尾气处理尾气处理2.接

8、口连接顺序：导管的进出口方向及长短是连接的关键接口连接顺序：导管的进出口方向及长短是连接的关键长进短出：洗气装置、吸收气体装置、水排气装置长进短出：洗气装置、吸收气体装置、水排气装置 一般的向上、向下排气集气装置一般的向上、向下排气集气装置 短进长出：气排水装置、反常的向上、向下排气集气装置短进长出：气排水装置、反常的向上、向下排气集气装置 大进小出大进小出通过干燥管的气流方向通过干燥管的气流方向3.操作顺序：操作顺序：(1)气体发生：装置连接气体发生：装置连接气密性检查气密性检查装固体药品装固体药品加液体药品加液体药品其它操作其它操作(2)加热操作：加热操作：在烧瓶或其它玻璃容器中，加入固体

9、后不能先加热后加液在烧瓶或其它玻璃容器中，加入固体后不能先加热后加液体原因：热的干的玻璃容器，遇到冷的液体，容器可能爆裂体原因：热的干的玻璃容器，遇到冷的液体，容器可能爆裂凡用可燃性气体（如凡用可燃性气体（如H2、PH3、C2H2、CH4等）与固体反应等）与固体反应（需加热）时，应在加热前先通原料气驱赶尽装置中的空气，才能（需加热）时，应在加热前先通原料气驱赶尽装置中的空气，才能加热若原料气本身有毒性或对环境有害的气体，应点燃尾气或改加热若原料气本身有毒性或对环境有害的气体，应点燃尾气或改用其它无毒性气体驱赶，赶尽空气的目的是防止可燃性气体与空气用其它无毒性气体驱赶，赶尽空气的目的是防止可燃性

10、气体与空气混合受热爆炸混合受热爆炸题型题型1：对教材演示实验的深入考查对教材演示实验的深入考查典例：典例：实验室中常用氧化浓盐酸的方法来制备氯气，实验装置图如下：实验室中常用氧化浓盐酸的方法来制备氯气，实验装置图如下：饱和食盐水浓硫酸浓盐酸（1）写出圆底烧瓶中发生反应的方程式；）写出圆底烧瓶中发生反应的方程式；（2）将过量二氧化锰与）将过量二氧化锰与20ml12mol/l的盐酸加热，充分反应后，生的盐酸加热，充分反应后，生成氯气的量少于成氯气的量少于0.06mol，主要原因？，主要原因？（3）如何提高浓盐酸的利用率？）如何提高浓盐酸的利用率？（4）实验结束清洗仪器时，为了减少烧瓶中残留氯气对环

11、境的污）实验结束清洗仪器时，为了减少烧瓶中残留氯气对环境的污染，可向烧瓶中加入的溶液是染，可向烧瓶中加入的溶液是_,有关反应方程式？有关反应方程式？题型题型2：制备实验：制备实验二氯化二硫（二氯化二硫（S2C12）在工业上用于橡胶的硫化。为在实验室合成）在工业上用于橡胶的硫化。为在实验室合成S2C12，某，某化学研究性学习小组查阅了有关资料，得到如下信息：化学研究性学习小组查阅了有关资料，得到如下信息： 将干燥的氯气在将干燥的氯气在110 140与硫反应，即可得与硫反应，即可得S2C12粗品。粗品。 有关物质的部分性质如下表：有关物质的部分性质如下表：物质熔点/沸点/化学性质S112.8444

12、.6略S2C1277137遇水生成HCl、SO2、S；300以上完全分解；S2C12 + C12 2SCl2 设计实验装置图如下：设计实验装置图如下：.上图中装置不够完善，请你提出改进意见上图中装置不够完善，请你提出改进意见_。利用改进后的正确装置进行实验，请回答下列问题：利用改进后的正确装置进行实验，请回答下列问题：.B中反应的离子方程式：中反应的离子方程式：_；E中反应的化学方程式：中反应的化学方程式：_。.C、D中的试剂分别是中的试剂分别是_、_。.仪器仪器A、B的名称分别是的名称分别是_、_，F的作用是的作用是_。.如果在加热如果在加热E时温度过高，对实验结果的影响是时温度过高，对实验

13、结果的影响是_，在在F中可能出现的现象是中可能出现的现象是_。.S2C12粗品中可能混有的杂质是（填写两种）粗品中可能混有的杂质是（填写两种）_、_，为了提高，为了提高S2C12的纯度，关键的操作是控制好温度和的纯度，关键的操作是控制好温度和_。某学习小组用题某学习小组用题27图装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量。图装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量。、A中试剂为中试剂为_。、实验前，先将铝镁合金在稀硝酸中浸泡片刻，其目的是、实验前，先将铝镁合金在稀硝酸中浸泡片刻，其目的是_。、检查气密性，将药品和水装入各仪器中，连接好装置后，、检查气密性，将药品和水装入各仪器中，

14、连接好装置后，题型题型3：定量实验：定量实验需进行的操作还有：需进行的操作还有：记录记录C的液面位置；的液面位置；将将B中剩余固体过滤、洗涤、干中剩余固体过滤、洗涤、干燥，称重；燥，称重；待待B中不再有气体产生并恢复至室温后，记录中不再有气体产生并恢复至室温后，记录C的液面位置；的液面位置；由由A向向B中滴加足量试剂；中滴加足量试剂；检查气密性。上述操作的顺序是检查气密性。上述操作的顺序是_（填序号）；记录（填序号）；记录C的液面位置时，除视线平视外，还应的液面位置时，除视线平视外，还应_。、B中发生反应的化学方程式为中发生反应的化学方程式为_； 、若实验用铝镁合金的质量为、若实验用铝镁合金的

15、质量为a g ，测得氢气体积为，测得氢气体积为b mL （已换算为标准状（已换算为标准状况），况），B中剩余固体质量为中剩余固体质量为c g，则铝的相对原子质量为，则铝的相对原子质量为_。 、实验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶物，则测得铝的质量分数将、实验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶物，则测得铝的质量分数将_（填（填“偏大偏大”、“偏小偏小”、“不受影响不受影响”）。）。题型题型4：验证性实验：验证性实验用下列装置组装一套制取二氧化硫并验证二氧化硫具有氧化性、还用下列装置组装一套制取二氧化硫并验证二氧化硫具有氧化性、还原性与漂白性的装置原性与漂白性的装置（装置（装置b、d、e中所用的试剂只能

16、从下列物质中所用的试剂只能从下列物质中选：氯水、浓硫酸、烧碱溶液、品红溶液、澄清石灰水。中选：氯水、浓硫酸、烧碱溶液、品红溶液、澄清石灰水。(1)连接仪器时，导管的连接顺序为（从左到右）：连接仪器时，导管的连接顺序为（从左到右）：J接（接（ ），（），（ ）接（接（ ），），H接接D，（，（ ）接）接I，（，（ ）接（）接（ ）AJCBDEFGHIabcdef（2）装置）装置b用来检验二氧化硫的还原性，所盛试剂最好是用来检验二氧化硫的还原性，所盛试剂最好是_,现象是现象是_.装置装置c用来检验二氧化硫的氧化性，现象的用来检验二氧化硫的氧化性，现象的是是_.(3)仪器连接好后怎样检查装置仪器连接

17、好后怎样检查装置a的气密性，简述操作的气密性，简述操作_.(4)若若a中的隔板上放的是硫化亚铁，长颈漏斗中为稀硫酸，中的隔板上放的是硫化亚铁，长颈漏斗中为稀硫酸，则整个实验开始后则整个实验开始后C中的现象为中的现象为_,化学反应方程式为化学反应方程式为_,说明了二氧化硫的说明了二氧化硫的_性。性。题型题型5：设计性实验：设计性实验根据甲酸分子的结构，预测甲酸可能具有的三种化学性质，并设根据甲酸分子的结构，预测甲酸可能具有的三种化学性质，并设计实验方案，证实你的预测，简要写出实验方案：计实验方案，证实你的预测，简要写出实验方案：化学性质（化学性质（1）_实验方案实验方案_化学性质（化学性质（2）

18、_实验方案实验方案_化学性质（化学性质（3）_实验方案实验方案_具有酸性用玻璃棒蘸甲酸溶液点在具有酸性用玻璃棒蘸甲酸溶液点在pH试纸上，并与标准比色卡对比；试纸上，并与标准比色卡对比；或答：向盛有少量碳酸钠粉末的试管里，加入约或答：向盛有少量碳酸钠粉末的试管里，加入约3 mL甲酸溶液，观察现象甲酸溶液，观察现象具有还原性在试管里加入约具有还原性在试管里加入约2 mL新制的浊液，振荡后加入少量甲酸溶新制的浊液，振荡后加入少量甲酸溶液，加热至沸腾，观察现象；或答：在洁净的试管里加入液，加热至沸腾，观察现象；或答：在洁净的试管里加入23 mL的银氨溶液，的银氨溶液，再滴入几滴甲酸，振荡后把试管放在热

19、水浴中温热，观察现象再滴入几滴甲酸，振荡后把试管放在热水浴中温热，观察现象能与醇发生酯化反应在试管中加入碎瓷片、能与醇发生酯化反应在试管中加入碎瓷片、3 mL乙醇、乙醇、2 mL浓硫酸和浓硫酸和2 mL甲酸进行反应，观察现象甲酸进行反应，观察现象某化学探究性实验小组的同学对铜与硝酸反应的实验进行了下列几方面的研究。某化学探究性实验小组的同学对铜与硝酸反应的实验进行了下列几方面的研究。（1）用铜与稀硝酸反应的实验反应速率较慢，为加快反应速率，可采取的措）用铜与稀硝酸反应的实验反应速率较慢，为加快反应速率，可采取的措施是：施是：_或或_.（2）铜与稀硝酸反应的离子反应方程式为）铜与稀硝酸反应的离子反应方程式为_; 在做铜与稀硝在做铜与稀硝酸反应的实验时，常看到生成的气体为浅红棕色，其原因是：酸反应的实验时，常看到生成的气体为浅红棕色，其原因是：_;为了为了能直接观察到生成气体的颜色，可在往稀硝酸中加入