高二化学化学实验方案的设计与评价教学课件

一、化学实验方案的设计1．基本要求2．基本思路二、化学实验方案的评价1．基本原则一个实验方案的优劣主要从

是否科学合理，

是否简单可行，另外还要从

和

两个角度去评价．实验原理操作与装置绿色化学安全性2．评价类型[考情分析]地位化学实验方案的设计与评价知识是历年高考的热点题型选择题和非选择题角度(1)判断设计的化学实验方案能否达到实验目的(2)对化学实验方案作出评价(3)物质的组成和含量的测定．预测预测化学实验方案的设计与评价知识与化学实验基本操作、化学实验基本知识、物质的性质、化学计算、误差分析相结合，考查根据要求设计实验方案并分析相关的问题，或者结合相关知识，联系题给信息设计实验方案，是今后高考命题的趋势.化学实验方案的设计[感受·鉴赏]1．(2010·山东高考)下列与实验相关的叙述正确的是(

)A．稀释浓硫酸时，应将蒸馏水沿玻璃棒缓慢注入浓

硫酸中B．配制溶液时，若加水超过容量瓶刻度，应用胶头

滴管将多余溶液吸出C．酸碱滴定时，若加入待测液前用待测液润洗锥形瓶，将导致测定结果偏高D．检验某溶液是否含有SO时，应取少量该溶液，依

次加入BaCl2溶液和稀盐酸2-42.(2011·南京模拟)下列实验结论正

确的是(

)

A．将饱和氯水滴到淀粉碘化钾试

纸上出现如右图所示现象，说明氯水能将I－氧化成I2，还能将I2进一步氧化成碘的化合物

B．将过量CO2通入Ca(ClO)2溶液中，最后得到澄清溶液，说明H2CO3的酸性比HClO弱C．向某溶液中加入新制Cu(OH)2，加热，出现红色沉淀，说明该溶液中一定含醛类物质D．向苯酚溶液中滴加少量稀溴水，溶液中没有沉淀

生成，说明溶液中二者不能发生反应3．(2010·渭南质检)为比较铁和铜金属活动性强弱，某研究小组的同学设计了如下一些方案，并将实验结果记录如下：方案现象或产物①将铁片置于CuSO4溶液中铁片上有亮红色物质析出②将铁丝和铜丝分别在氯气中燃烧产物分别为FeCl3和CuCl2③将铁片和铜片分别放入热浓硫酸中产物分别为Fe2(SO4)3和CuSO4④将铁片和铜片分别置于稀硫酸溶液中铁片上有气泡，铜片上不产生气泡⑤将铁片和铜片同时插入盛有稀硫酸的烧杯中，并用导线连接铁片溶解，铜片上有气泡产生能根据以上各种现象或产物证明铁的金属活动性比铜强的方案一共有(

)A．2种B．3种C．4种

D．5种4．(2010·北京朝阳区模拟)下列装置不能完成的实验是(

).ABCD装置实验结合秒表测量锌与硫酸的反应速率验证温度对化学平衡的影响验证化学能转化为电能铁的析氢腐蚀实验[解题指导]

选

A项通过记录一定时间内产生H2的体积可计算反应速率；B项通过观察颜色变化判断温度对化学平衡的影响；C项，通过电流计是否产生电流可判断化学能是否转化成电能；D项，小试管内导管中水柱上升，说明大试管中压强减小，不能证明有H2析出．D5．(2010·江苏高考)下列实验操作与预期实验目的或所得

结论一致的是（）选项实验操作实验目的或结论A某钾盐溶于盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体说明该钾盐是K2CO3B向含有少量FeCl3的MgCl2溶液中加入足量Mg(OH)2粉末，搅拌一段时间后过滤除去MgCl2溶液中少量FeCl3选项实验操作实验目的或结论C常温下，向饱和Na2CO3溶液中加少量BaSO4粉末，过滤，向洗净的沉淀中加稀盐酸，有气泡产生说明常温下Ksp(BaCO3)＜Ksp(BaSO4)DC2H5OH与浓硫酸共热，制得的气体通入酸性KMnO4溶液检验制得气体是否为乙烯[拓展·发现]实验设计的注意事项(1)药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，则应进行筛选和淘汰．(2)题目条件有无特殊要求如采用最简单或最合理的实验步骤，这些要求对我们考

虑反应原理，选择药品和装置，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如某些必要的干燥、除杂、冷凝等，这些都是实验中必不可少的，但容易被忽略．(4)药品的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：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、NaOH溶液等．此外也应注意某些仪器的规格．(5)会画简单的实验装置图考纲要求能够绘制和识别典型的实验仪器装置图，可用“示意装置图”表示．

(6)其他应注意的问题①冷凝回流的问题．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．②冷却问题．有的实验为防止气体冷凝不充分而受损失，需要用冷凝管，可以用冷水或冰水冷凝气体(物质蒸气)，使物质蒸气冷凝为液态便于收集．③防止倒吸问题．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．④具有特殊作用的实验改进装置．如为防止分液漏斗中的液体不能顺利流出，用橡胶管连接成连通装置；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．化学实验方案的评价[感受·鉴赏]1．下列实验方案能达到目的的是(

)A．除去Fe粉中混有的I2：加热使I2升华B．除去NaCl固体中混有的MgCl2：加入KOH溶液后过滤，滤液蒸发结晶C．除去碳酸钠中混有的碳酸氢钠：加入过量的氢氧化

钠溶液，蒸发结晶D．除去氢氧化镁中混有的氢氧化钙：放入水中搅拌成

浆状后，加入足量氯化镁溶液，加适量水过滤洗涤3．(2011·潍坊模拟)下列实验或叙述不符合绿色化学理念的是(

)A．研制乙醇汽油代替汽油作汽车燃料B．采用银作催化剂，利用乙烯和氧气制取环氧乙烷

()C．在萃取操作的演示实验中，将CCl4萃取溴水改为CCl4萃取碘水D．用铜和稀HNO3反应制取Cu(NO3)2.4．(2011·湘潭调研)大胆、科学的假设与猜想是科学探究的先导和价值所在．在下列假设(猜想)引导下的探究肯定是没有意义的是（）A．探究SO2和Na2O2反应可能有Na2SO4生成B．探究Na与水的反应可能有O2生成C．探究浓硫酸与铜在一定条件下反应产生的黑色物质中

可能有CuSD．探究向滴有酚酞试液的NaOH溶液中通入Cl2，酚酞红

色退去的现象是溶液的酸碱性改变所致，还是HClO的

漂白性所致[解题指导]

选

钠是活泼金属，在钠与水的反应中，钠是还原剂，水是氧化剂，水中的－2价氧元素没有氧化性，＋1价氢元素有氧化性，反应生成的气体只能是氢气．B5．(2010·广东高考)某研究小组用MnO2和浓盐酸制备Cl2时，利用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液对其尾气进行吸收处理．(1)请完成SO2与过量NaOH溶液反应的化学方程式：SO2＋2NaOH===________________________________.②设计实验方案，进行实验．请写出实验步骤以及预期现象和结论．限选实验试剂：3mol·L－1H2SO4、1mol·L－1NaOH、0.01mol·L－1KMnO4、淀粉­KI溶液、紫色石蕊试液.实验步骤预期现象和结论步骤1：取少量吸收液于试管中，滴加3mol·L－1H2SO4至溶液呈酸性，然后将所得溶液分置于A、B试管中．步骤2：步骤3：答案：(1)Na2SO3＋H2O

(2)Na2SO3(3)①只存在ClO－②步骤2：向A试管中滴加1～2滴0.01mol·L－1KMnO4溶液．(i)若溶液褪色，则假设1成立；(ii)若溶液不褪色，则假设2或3成立．步骤3：向B试管中滴加1～2滴淀粉­KI溶液．(i)若溶液变蓝色，则假设3成立；(ii)若溶液不变蓝色，结合步骤2中的(ii)，则假设2成立.[拓展·发现]评价实验方案的三个方面(1)从可行性方面①实验原理是否正确、可行；②实验操作是否安全、合理；③实验步骤是否简单、方便；④实验效果是否明显等．(2)从“绿色化学”角度①反应原料是否易得、安全、无毒；②反应速率是否较快；③原料利用率以及合成物的产率是否较高；④合成过程中是否造成环境污染．(