实验化学实验的探究与评价

1、1. 能够设计、评价或改进实验方案。能够设计、评价或改进实验方案。2了解控制实验条件的方法。了解控制实验条件的方法。3会分析或处理实验数据、得出合理结论。会分析或处理实验数据、得出合理结论。4能够绘制和识别典型的实验仪器装置图。能够绘制和识别典型的实验仪器装置图。第三节第三节 化学实验的探究与评价化学实验的探究与评价1实验方案设计的一般原则实验方案设计的一般原则一个相对完整的化学实验方案一般包括下述内容：一个相对完整的化学实验方案一般包括下述内容：(1) ；(2) ；(3) ；(4) (仪器、药品及规格仪器、药品及规格)；(5) (包括实验仪器的装配和操作包括实验仪器的装配和操作)；(6)实验

2、现象和记录及结果实验现象和记录及结果处理；处理；(7)问题和讨论。问题和讨论。实验名称实验名称实验目的实验目的实验反应物质实验反应物质实验用品实验用品实验步骤实验步骤实验方案的设计原则是方法简便、现象明显、操作易行安全，实验方案的设计原则是方法简便、现象明显、操作易行安全，对于定量实验还要考虑系统误差要求。确定了实验所选用的方对于定量实验还要考虑系统误差要求。确定了实验所选用的方法和反应物质后，就要考虑选择用什么实验装置来完成此实验，法和反应物质后，就要考虑选择用什么实验装置来完成此实验，即进行实验装置的设计，一套完整的实验装置往往是由多个基即进行实验装置的设计，一套完整的实验装置往往是由多个

3、基本实验装置相互连接而成的，本实验装置相互连接而成的，如有关气体的制取和性质实验一般分为气体的如有关气体的制取和性质实验一般分为气体的发生装置发生装置(或气或气体反应装置体反应装置)、气体的、气体的除杂除杂装置装置、干燥装置干燥装置、气体的气体的收集装置收集装置、尾气尾气处理处理装置装置等部分，要熟悉各基本装置的功能，并注意各基等部分，要熟悉各基本装置的功能，并注意各基本装置连接顺序的合理性。本装置连接顺序的合理性。2实验设计的步骤实验设计的步骤(1)明确目的、反应物质明确目的、反应物质首先必须认真审题，首先必须认真审题，明确实验的目的要求明确实验的目的要求，弄清题目有哪些新的信息弄清题目有哪

4、些新的信息，综合已，综合已学过的知识，通过学过的知识，通过类比、迁移、分析类比、迁移、分析，从而明确实验反应物质。，从而明确实验反应物质。(2)选择仪器、药品选择仪器、药品根据实验的目的和反应物质，以及根据实验的目的和反应物质，以及反应物和生成物的性质、反应条件反应物和生成物的性质、反应条件，如反应，如反应物和生成物的状态，能否腐蚀仪器、反应是否加热及温度是否控制在一定的范物和生成物的状态，能否腐蚀仪器、反应是否加热及温度是否控制在一定的范围等，从而选择合理的化学仪器和药品。围等，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、步骤根据实验目的和反应物质，以及所选用的仪器和药品，设

5、计出合理的实验装置和根据实验目的和反应物质，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。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。应完整而又简明。(4)记录现象、数据记录现象、数据根据观察，全面而准确地记录实验过程中的现象和数据。根据观察，全面而准确地记录实验过程中的现象和数据。(5)分析得出结论分析得出结论根据观察到的实验现象和记录的数据，通过分析、计算、图表、推理等处理，得根据观察到的实验现象和记录的数据，通过分析、计算、图表、推理等处理，得出正确的结论。出正确的结论。延伸：

6、实验设计的注意事项延伸：实验设计的注意事项(1)药药品和装置是部分或刚好给出，还是有剩余品和装置是部分或刚好给出，还是有剩余若药品和装置只部分给出，则应需要作必要的补充，若有剩余，则应进行筛选和若药品和装置只部分给出，则应需要作必要的补充，若有剩余，则应进行筛选和淘汰。淘汰。(2)题目条件有无特殊要求题目条件有无特殊要求如采用如采用最简单最简单或或最合理的最合理的实验步骤，这些要求对我们考虑反应反应物质，选择药实验步骤，这些要求对我们考虑反应反应物质，选择药品和装置，确定操作步骤都作了限定，必须高度重视。品和装置，确定操作步骤都作了限定，必须高度重视。(3)实验过程中的隐蔽性操作实验过程中的隐

7、蔽性操作如某些必要的如某些必要的干燥、除杂、冷凝干燥、除杂、冷凝等，这些都是实验中必不可少的，但容易被忽略。等，这些都是实验中必不可少的，但容易被忽略。(4)药品的规格药品的规格有些题目要求指出药品的名称，这类问题学生最难答准确，如有些药品的准确描述有些题目要求指出药品的名称，这类问题学生最难答准确，如有些药品的准确描述为：为：硫酸铜粉末、澄清石灰水、酸性高锰酸钾溶液、浓硫酸、饱和硫酸铜粉末、澄清石灰水、酸性高锰酸钾溶液、浓硫酸、饱和NaHCO3溶液、溶液、NaOH溶液溶液等。此外也应注意某些仪器的规格。等。此外也应注意某些仪器的规格。(5)会画简单的实验装置图会画简单的实验装置图基于评分客观

8、公正性难以把握，近年高考题很少出现此类题目。基于评分客观公正性难以把握，近年高考题很少出现此类题目。1思考问题的顺序思考问题的顺序(1)围绕主要问题思考。如选择适当的实验路线、方法，所用药品、仪器简单易围绕主要问题思考。如选择适当的实验路线、方法，所用药品、仪器简单易得，实验过程得，实验过程快速、安全、实验现象明显快速、安全、实验现象明显。(2)思考有关物质的思考有关物质的制备、净化、吸收和存放制备、净化、吸收和存放等有关问题。如制取在空气中易水等有关问题。如制取在空气中易水解的物质解的物质(如如Al2S3、AlCl3、Mg3N2等等)及易受潮的物质时，往往在装置末端再接及易受潮的物质时，往往

9、在装置末端再接一个干燥装置，以防止空气中的水蒸气进入。一个干燥装置，以防止空气中的水蒸气进入。(3)思考实验的种类及如何合理的组装仪器，并将实验与课本实验比较。如涉及思考实验的种类及如何合理的组装仪器，并将实验与课本实验比较。如涉及气体的制取和处理，对这类实验的操作程序及装置的连接顺序大体可概括为：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：发生发生除杂质除杂质除杂质除杂质干燥干燥主体实验主体实验尾气处理。尾气处理。2仪器连接的顺序仪器连接的顺序(1)所所用仪器是否恰当，所给仪器是全用还是选用用仪器是否恰当，所给仪器是全用还是选用。(2)仪器是否齐全。如制有毒气体及涉及

10、有毒气体的实验是否有尾气的吸收装置仪器是否齐全。如制有毒气体及涉及有毒气体的实验是否有尾气的吸收装置。(3)安装顺序是否合理。如气体净化装置中不应干燥后，又经水溶液洗气安装顺序是否合理。如气体净化装置中不应干燥后，又经水溶液洗气。(4)仪器间连接顺序是否正确。如洗气时仪器间连接顺序是否正确。如洗气时“ 气管长，气管长， 气管短气管短”；干燥管除杂质；干燥管除杂质时时“ 口进口进， 口出口出”等。等。大大小小进进出出3实验操作的顺序实验操作的顺序(1) 连连接仪器接仪器。按气体发生按气体发生 除杂质除杂质除杂质除杂质干燥干燥主体实验主体实验尾气处理顺序尾气处理顺序连接好实验仪器连接好实验仪器。(

11、2)检查气密性检查气密性。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。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。检查气密性的方法要依装置而定。(3)装药品，进行实验操作装药品，进行实验操作。对给出的实验方案作出选择、评价或找出最佳方案，包含的知识点很多，能考对给出的实验方案作出选择、评价或找出最佳方案，包含的知识点很多，能考查学生分析问题和解决问题的能力。查学生分析问题和解决问题的能力。1选择选择包包括仪器的选择、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，包括发生装置置

12、(几种基本类型几种基本类型)、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)、反应装置、收集装置、反应装置、收集装置、尾气处理装置等；药品的选择，包括种类、浓度、物质状态等；连接方式的选尾气处理装置等；药品的选择，包括种类、浓度、物质状态等；连接方式的选择，包括仪器的先后顺序、导管接口的连接等。择，包括仪器的先后顺序、导管接口的连接等。2评价评价对几个实验方案的正确与错误、严密与不严密、准确与不准确作出判断。要考对几个实验方案的正确与错误、严密与不严密、准确与不准确作出判断。要考虑是否合理、有无干扰现象、经济上是否合算和对环境有无污染等。虑是否合理、有无干扰现象、经济上是否合算和对

13、环境有无污染等。升华：实验最佳方案的选用升华：实验最佳方案的选用几个实验方案都能达到目的，选出其中最佳的一个并分析各方案的优劣。所谓几个实验方案都能达到目的，选出其中最佳的一个并分析各方案的优劣。所谓最佳，无非是装置最简单、药品容易取得且价格低廉、原料利用率高、现象明最佳，无非是装置最简单、药品容易取得且价格低廉、原料利用率高、现象明显、无干扰物质以及无污染安全等。显、无干扰物质以及无污染安全等。1气体的发生装置气体的发生装置2. 气体的净化气体的净化(除杂除杂)选选择除杂试剂的依据：主体气体和杂质气体性质的差异，如择除杂试剂的依据：主体气体和杂质气体性质的差异，如溶解性、熔沸点、酸碱性、氧化

14、性、还原性、燃烧性等。溶解性、熔沸点、酸碱性、氧化性、还原性、燃烧性等。气体除杂的四条原则：气体除杂的四条原则：不损失主体气体；不损失主体气体；不引入新的杂不引入新的杂质气体；质气体；在密闭装置内进行；在密闭装置内进行；先除易除的气体。先除易除的气体。除杂装置：除杂装置：洗气瓶、干燥管、洗气瓶、干燥管、U形管、硬质玻璃管形管、硬质玻璃管等。等。3气体的干燥气体的干燥(除水除水)(1)干燥的原则干燥的原则 干燥剂只能吸收气体中含有的水分而不能与气体发生反应。干燥剂只能吸收气体中含有的水分而不能与气体发生反应。注：注：H2、CO、SO2虽具有还原性，但可用浓虽具有还原性，但可用浓H2SO4干燥。干

15、燥。 (2)常用干燥装置及干燥剂的选用常用干燥装置及干燥剂的选用4. 气体的收集气体的收集(1)排空气法收集排空气法收集: 气体密度与空气接近气体密度与空气接近(如如N2、CO、C2H4 等等)、或与空气反应的不用此方法、或与空气反应的不用此方法 (2)排水法：排水法： 易溶于水或与水反应的气体，如易溶于水或与水反应的气体，如NH3、HCl、 NO2等，等，不不能用排空气法收集。能用排空气法收集。(3)排饱和溶液排饱和溶液：能溶于水但溶解度不大的气体，可以用排能溶于水但溶解度不大的气体，可以用排 某种饱和溶液的方法收集。某种饱和溶液的方法收集。 如：如：排饱和排饱和 NaCl溶液收集溶液收集C

16、l2。NH3不可以不可以5排水量气装置：测量气体的体积。排水量气装置：测量气体的体积。6尾气处理装置尾气处理装置【例【例1】下下列各组气体中其制备装置、收集装置和收集方法均相列各组气体中其制备装置、收集装置和收集方法均相同，且都可用浓同，且都可用浓H2SO4干燥的是干燥的是()ASO2和和H2S BCH4和和NH3 CCH4和和O2 DCO2和和H21判断物质在不同溶剂中的溶解性时，规则：判断物质在不同溶剂中的溶解性时，规则：“极性分子组成的溶剂易于极性分子组成的溶剂易于溶解极性分子组成的溶质；非极性分子组成的溶剂易于溶解非极性分子溶解极性分子组成的溶质；非极性分子组成的溶剂易于溶解非极性分子

17、组成的溶质。组成的溶质。”下列装置中，不适宜用做下列装置中，不适宜用做NH3气体尾气吸收的是气体尾气吸收的是()C1仪器接口的连接仪器接口的连接：总总体上遵循装置的排列顺序，但对于体上遵循装置的排列顺序，但对于吸收装置应吸收装置应“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；洗气装置应出；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。2、气密性检验气密性检验装固体药品装固体药品加液体加液体开始实验开始实验(按程序按程序)拆卸仪器拆卸仪器其其他处理等他处理等3检验气体的纯度检验气体的纯度。点点燃或加热通

18、有可燃性气体燃或加热通有可燃性气体(H2、CO、CH4、C2H2等等)的装置前，的装置前，必须检验气体的纯度。例如用必须检验气体的纯度。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，将装置内的空气排出，检验气体是否纯净出，检验气体是否纯净(验纯验纯)，待气体纯净后，再点燃酒精灯加热金属氧化物。，待气体纯净后，再点燃酒精灯加热金属氧化物。4加热操作先后顺序的选择加热操作先后顺序的选择。若气体产生需加热，应先用酒精灯加热产生气体的若气

19、体产生需加热，应先用酒精灯加热产生气体的装置，等产生气体后，再给实验需要加热的固体物质加热，目的是：装置，等产生气体后，再给实验需要加热的固体物质加热，目的是：一则防止爆一则防止爆炸炸(如氢气还原氧化铜如氢气还原氧化铜)；二则保证产品纯度二则保证产品纯度，防止反应物或生成物与空气中的其，防止反应物或生成物与空气中的其他物质反应。例如用浓硫酸和甲酸共热产生他物质反应。例如用浓硫酸和甲酸共热产生CO，再用，再用CO还原还原Fe2O3，实验时应首，实验时应首先点燃产生先点燃产生CO装置的酒精灯，生成的装置的酒精灯，生成的CO赶走空气后，再点燃加热赶走空气后，再点燃加热Fe2O3的酒精灯，的酒精灯，而

20、熄灭酒精灯的顺序则相反，原因是：在还原性气体中冷却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，可防止灼热的Fe再被空气中的再被空气中的O2氧化，并防止石灰水倒吸。氧化，并防止石灰水倒吸。5冷凝回流问题冷凝回流问题。有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，要在发生装置中设计冷凝回流装置或在发生装置中安装长玻璃管等。料，要在发生装置中设计冷凝回流装置或在发生装置中安装长玻璃管等。6防吸水问题防吸水问题。如如果实验室取用或制取易吸水、潮解、水解的物质，要采取必要果实验室取用或制取易吸水、潮解、水解的物

21、质，要采取必要的措施防止其吸水，以保证达到实验目的。的措施防止其吸水，以保证达到实验目的。7防倒吸问题防倒吸问题。实实验过程用到加热操作的要防倒吸；气体易溶于水的要防倒吸。验过程用到加热操作的要防倒吸；气体易溶于水的要防倒吸。8具有特殊作用的实验改进装具有特殊作用的实验改进装置。置。如如为防止分液漏斗中的液体不能顺利流出，用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。斗末端套一支小试管等。9拆卸时的安全性和科学性拆卸时的安全性和科学性。实实验仪

22、器的拆卸要注意安全性和科学性，有些实验为验仪器的拆卸要注意安全性和科学性，有些实验为防止防止“爆炸爆炸”或或“氧化氧化”，应考虑停止加热或停止通气，如对有尾气吸收装置的，应考虑停止加热或停止通气，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能熄灭酒精灯，以免造成溶液倒吸；用氢气实验，必须将尾气导管提出液面后才能熄灭酒精灯，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，待加热区冷却后再停止通氢气，这是为了避免空气倒吸入加热区使铜氧化，或形成易爆气体；却后再停止通氢气，这是为了避免空

23、气倒吸入加热区使铜氧化，或形成易爆气体；拆卸用排水法收集需要加热制取气体的装置时，需先把导管从水槽中取出，才能拆卸用排水法收集需要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；拆下的仪器要清洗、干燥、归位。熄灭酒精灯，以防止水倒吸；拆下的仪器要清洗、干燥、归位。对于综合性实验设计的基本流程如下对于综合性实验设计的基本流程如下：反应物质反应物质反应物质反应物质仪器装置仪器装置现象现象结论结论作用意义作用意义联想。具体分析为：联想。具体分析为：(1)实验是根据什么性质和反应物质设计的？实验的目的是什么？实验是根据什么性质和反应物质设计的？实验的目的是什么？(2)所用各

24、物质名称、状态、代替物所用各物质名称、状态、代替物(根据实验目的和相关的化学反应反应物质，进根据实验目的和相关的化学反应反应物质，进行全面的分析比较和推理，并合理选择行全面的分析比较和推理，并合理选择)。(3)有关装置：性能、使用方法、适用范围、注意问题、是否有替代装置可用、仪有关装置：性能、使用方法、适用范围、注意问题、是否有替代装置可用、仪器规格等。器规格等。(4)有关操作：技能、操作顺序、注意事项或操作错误的后果。有关操作：技能、操作顺序、注意事项或操作错误的后果。(5)实验现象：自下而上，自左而右全面观察。实验现象：自下而上，自左而右全面观察。(6)实验结论：直接结论、导出结论。实验结论：直接结论、导出结论。【例【例1】(2010原创原创)实实验室可用如图所示的装置制取气体，有关说法正确的是验室可用如图所示的装置制取气体，有关说法正确的是()A实验室不能用这种装置来制取氢气实验室不能用这种装置来制取氢气B这种装置可以不用加热试管而检查装置的气密性这种装置可以不用加热试管而检查装置的气密性C食盐跟浓硫酸反应制氯化氢的实验能用这种装置食盐跟浓硫酸反应制氯化氢的实验能用这种装置D利用这种装置制取乙炔可以随制随停利用这种装置制取乙炔可以随制随停B 【例【例2】 (15分分)铝铝镁合金已成为轮