高考化学大一轮复习 第十章 化学实验基础 第4节 化学实验方案的设计与评价课件-人教版高三全册化学课件

1、化学实验基础第十章第四节化学实验方案的设计与评价考考 纲纲 解解 读读 考纲要求考纲要求备考指南备考指南真题追踪真题追踪命题趋势命题趋势根据化学实验的目根据化学实验的目的和要求，能做到：的和要求，能做到：(1)设计实验方案；设计实验方案；(2)正确选用实验装置；正确选用实验装置；(3)掌握控制实验条件的掌握控制实验条件的方法；方法；(4)预测或描述实验现预测或描述实验现象、分析或处理实验数象、分析或处理实验数据，得出合理结论；据，得出合理结论；(5)评价或改进实验方评价或改进实验方案。案。2018全国卷全国卷26(4)，全国卷，全国卷28(2)，全国，全国卷卷 2 6 ( 1 ) ；2 0 1

2、 7 全 国 卷全 国 卷 2 6 ， 全 国 卷， 全 国 卷 1 0 ( B 、 C 、D)；2016全国卷全国卷10；2015全国全国卷卷26，全国卷，全国卷13、26、28高考对本部分的考查一是保持对传高考对本部分的考查一是保持对传统知识的考查；二是结合题目中信息对统知识的考查；二是结合题目中信息对实验过程进行分析；三是对教材实验进实验过程进行分析；三是对教材实验进行重新设计或改进创新行重新设计或改进创新(实验形式上的创实验形式上的创新、实验方案或原理设计上的创新新、实验方案或原理设计上的创新)。题。题型以选择题和综合实验题为主。预计型以选择题和综合实验题为主。预计2020年高考将会以

3、元素及其化合物和典年高考将会以元素及其化合物和典型有机物的性质为基础，依托新的信息型有机物的性质为基础，依托新的信息背景进行实验设计和方案的评价的考背景进行实验设计和方案的评价的考查。备考中要注意有机物的涉入，理清查。备考中要注意有机物的涉入，理清关系，熟记切入点关系，熟记切入点从安全、环保、可从安全、环保、可行、简约等角度进行评价分析。行、简约等角度进行评价分析。栏目导航栏目导航0101夯夯 实实 考考 点点0303真题体验真题体验直击高考直击高考0202考考 点点 突突 破破0404配配 套套 训训 练练夯夯 实实 考考 点点1 1 1化学实验方案的设计化学实验方案的设计(1)基本原则。基

4、本原则。科学性：实验的原理、操作顺序、操作方法等科学合理。科学性：实验的原理、操作顺序、操作方法等科学合理。可行性：原理可行，选用的药品、仪器、设备及实验方法能够满足现行的条可行性：原理可行，选用的药品、仪器、设备及实验方法能够满足现行的条件要求。件要求。简约性：装置或方法简单，步骤少，节约药品，短时间能完成，符合绿色化简约性：装置或方法简单，步骤少，节约药品，短时间能完成，符合绿色化学的要求。学的要求。安全性：避免使用有毒药品或进行危险性的实验操作，有毒气体的尾气处安全性：避免使用有毒药品或进行危险性的实验操作，有毒气体的尾气处理。理。【知识梳理知识梳理】(2)基本思路。基本思路。(3)实验

5、设计的步骤：实验设计的步骤：明确实验目的、实验原理；明确实验目的、实验原理；选择药品和仪器；选择药品和仪器；设计实验操作步骤，实施实验操作；设计实验操作步骤，实施实验操作；记录实验现象、实验数据；记录实验现象、实验数据；分析得出结论。分析得出结论。2化学实验方案的评价化学实验方案的评价对几个实验方案进行评价，主要是看是否正确、严密、准确、可行。同时，有对几个实验方案进行评价，主要是看是否正确、严密、准确、可行。同时，有无干扰、是否经济、是否安全、有无污染等也是要考虑的因素。无干扰、是否经济、是否安全、有无污染等也是要考虑的因素。(1)从可行性方面进行评价：从可行性方面进行评价：分析实验方案是否

6、科学可行；分析实验方案是否科学可行；实验操作是否安全合理；实验操作是否安全合理；实验步骤是否简单方便；实验步骤是否简单方便；实验效果是否明显。实验效果是否明显。(2)从绿色化学方面进行评价：从绿色化学方面进行评价：实验过程中是否造成环境污染；实验过程中是否造成环境污染；原料是否无毒、安全、易得；原料是否无毒、安全、易得；原料利用率及反应速率是否较高。原料利用率及反应速率是否较高。(3)从安全性方面进行评价。从安全性方面进行评价。化学实验从安全角度常考虑的主要因素如下：化学实验从安全角度常考虑的主要因素如下：净化、吸收气体，当熄灭酒精灯及左边有挥发性液体加热，气压不恒定时净化、吸收气体，当熄灭酒

7、精灯及左边有挥发性液体加热，气压不恒定时(如如乙酸乙酯的制备乙酸乙酯的制备)要防止液体倒吸；要防止液体倒吸；进行某些易燃易爆实验时要防爆炸进行某些易燃易爆实验时要防爆炸(如如H2还原还原CuO应先通应先通H2，气体点燃前先验，气体点燃前先验纯等纯等)；防氧化防氧化(如如H2还原还原CuO后要后要“先灭灯再停氢先灭灯再停氢”，白磷切割宜在水中进行等，白磷切割宜在水中进行等)；污染性的气体要进行尾气处理；有粉末状物质参加的反应，要注意防止导气污染性的气体要进行尾气处理；有粉末状物质参加的反应，要注意防止导气管堵塞；管堵塞；防吸水防吸水(如实验取用、制取易吸水、潮解、水解的物质时宜采取必要措施，以如

8、实验取用、制取易吸水、潮解、水解的物质时宜采取必要措施，以保证达到实验目的保证达到实验目的)。(4)从规范性方面进行评价：从规范性方面进行评价：冷凝回流冷凝回流(有些反应中，为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料，需有些反应中，为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料，需在反应装置上加装冷凝回流装置，如长玻璃管、竖装的干燥管及冷凝管等在反应装置上加装冷凝回流装置，如长玻璃管、竖装的干燥管及冷凝管等)；易挥发液体产物易挥发液体产物(导出时可为蒸气导出时可为蒸气)的及时冷却；的及时冷却；仪器拆卸与组装顺序相反，按照从右向左，从高到低的顺序；仪器拆卸与组装顺序相反，按照从右向左，从高到低的顺序

9、；其他其他(如实验操作顺序、试剂加入顺序、实验方法使用顺序等如实验操作顺序、试剂加入顺序、实验方法使用顺序等)。(5)最佳方案的选择。最佳方案的选择。几个实验方案都能达到目的，选出一个最佳方案。所谓最佳，就是装置最简几个实验方案都能达到目的，选出一个最佳方案。所谓最佳，就是装置最简单，药品容易取得、价格低廉，现象明显，干扰小，无污染。单，药品容易取得、价格低廉，现象明显，干扰小，无污染。(6)实验综合题分类实验综合题分类(从评价的主要针对点来看从评价的主要针对点来看)。实验装置的评价：对比各方案装置，从装置的合理性、操作的简便可行等方实验装置的评价：对比各方案装置，从装置的合理性、操作的简便可

10、行等方面进行全面分析，优选最佳装置。面进行全面分析，优选最佳装置。实验原理的评价：紧扣实验目的，对各方案的原理综合考虑，从原理是否科实验原理的评价：紧扣实验目的，对各方案的原理综合考虑，从原理是否科学正确、是否节省原料、涉及的操作是否简便易行、误差是否较小等方面进行全面学正确、是否节省原料、涉及的操作是否简便易行、误差是否较小等方面进行全面分析，设计或优选出最佳方案。分析，设计或优选出最佳方案。1试设计方案检验乙醇中少量水的存在？如何检验试设计方案检验乙醇中少量水的存在？如何检验Fe3？【答案答案】取适量乙醇样品于试管中，向其中加少量无水硫酸铜固体，若固体由取适量乙醇样品于试管中，向其中加少量

11、无水硫酸铜固体，若固体由白色变为蓝色，则说明乙醇中含有水。取待测溶液少许于试管中，向试管中加入几白色变为蓝色，则说明乙醇中含有水。取待测溶液少许于试管中，向试管中加入几滴硫氰化钾溶液，若溶液变为红色，则说明待测液中含有滴硫氰化钾溶液，若溶液变为红色，则说明待测液中含有Fe3。【思维深化思维深化】【答案答案】方案方案1，C在空气中燃烧不能得纯净的在空气中燃烧不能得纯净的CO。方案方案2，AgNO3溶液价格较高，不经济。溶液价格较高，不经济。方案方案4，Fe燃烧后的产物为燃烧后的产物为Fe3O4，不是，不是Fe2O3。因此，只有方案因此，只有方案3合理。合理。考考 点点 突突 破破2 2 1(20

12、19山东济宁模拟山东济宁模拟)某硫酸厂用氨水吸收尾气中的二氧化硫，防止其污染环某硫酸厂用氨水吸收尾气中的二氧化硫，防止其污染环境并综合利用。某课题组模拟该生产工艺，进行如下实验探究活动。境并综合利用。某课题组模拟该生产工艺，进行如下实验探究活动。【探究二氧化硫的性质并吸收二氧化硫探究二氧化硫的性质并吸收二氧化硫】设计如图实验装置。设计如图实验装置。化学实验方案的设计化学实验方案的设计(1)B用于探究二氧化硫的漂白性，则所盛试剂为用于探究二氧化硫的漂白性，则所盛试剂为_；C、D分别探究的是分别探究的是二氧化硫的二氧化硫的_性、性、_性。性。(2)从实验安全性角度考虑，可以代替上图中从实验安全性角

13、度考虑，可以代替上图中E装置的是装置的是_。2. (2019届湖北八校第一次联考届湖北八校第一次联考)工业上废弃资源回收再利用，可以更大限度地发工业上废弃资源回收再利用，可以更大限度地发挥原材料的价值。某教师在指导学生做研究性学习时，拟利用废铁屑在实验室制备挥原材料的价值。某教师在指导学生做研究性学习时，拟利用废铁屑在实验室制备FeSO4溶液，再与等物质的量的溶液，再与等物质的量的(NH4)2SO4反应，制备补血剂硫酸亚铁铵晶体反应，制备补血剂硫酸亚铁铵晶体(NH4)2Fe(SO4)26H2O，相对分子质量为，相对分子质量为392。硫酸亚铁铵晶体比一般亚铁盐。硫酸亚铁铵晶体比一般亚铁盐稳定，在

14、空气中不易被氧化，易溶于水，不溶于乙醇。稳定，在空气中不易被氧化，易溶于水，不溶于乙醇。(1)废铁屑的净化：将废铁屑投入废铁屑的净化：将废铁屑投入10%的碳酸钠溶液中并加热的碳酸钠溶液中并加热510 min，通过倾，通过倾析法弃去纯碱溶液，并用蒸馏水洗净废铁屑，待用。析法弃去纯碱溶液，并用蒸馏水洗净废铁屑，待用。(2)酸浸净化后的废铁屑：将酸浸净化后的废铁屑：将2 g Fe粉、粉、10 mL 3 molL1的的H2SO4溶液加入烧瓶溶液加入烧瓶中反应，保持温度中反应，保持温度7080 ，适当添加水以补充被蒸发掉的水分，并控制溶液的，适当添加水以补充被蒸发掉的水分，并控制溶液的pH，至反应无明显

15、气泡产生，停止加热，过滤，称量残留固体的质量。，至反应无明显气泡产生，停止加热，过滤，称量残留固体的质量。反应过程中会产生少量反应过程中会产生少量H2S、PH3等气体，需使用封闭装置。写出用等气体，需使用封闭装置。写出用CuSO4溶溶液吸收液吸收H2S气体的化学反应方程式：气体的化学反应方程式：_。反应过程中使用过量铁粉的目的是反应过程中使用过量铁粉的目的是_。3某研究小组在实验室中模拟工业制取某研究小组在实验室中模拟工业制取NaHCO3的实验步骤如下：的实验步骤如下：连接好装置，检验气密性，在仪器内装入药品。连接好装置，检验气密性，在仪器内装入药品。先让某一装置发生反应，直到产生的气体不能再

16、在先让某一装置发生反应，直到产生的气体不能再在C中溶解，再通入另一装置中溶解，再通入另一装置中产生的气体，片刻后，中产生的气体，片刻后，C中出现固体。继续向中出现固体。继续向C中通入两种气体，直到不再有固体中通入两种气体，直到不再有固体产生。产生。分离分离C中所得的混合物，得到中所得的混合物，得到NaHCO3固体。固体。向滤液中加入适量的某固体粉末，有向滤液中加入适量的某固体粉末，有NH4Cl晶体析出。晶体析出。化学实验方案的评价化学实验方案的评价(1)下图所示装置的连接顺序是：下图所示装置的连接顺序是：a接接_；_接接_；b接接_ (填接口编号填接口编号)。ABCD (2)A中反应的离子方程式为中反应的离子方程式为_；B中常选用的液体反应物为中常选用的液体反应物为_；D中应选用的液体为中应选用的液体为_。(3)步骤让步骤让_装置先发生反应。装置先发生反应。(4)C中用球形干燥管而不用直导管，其作用是中用球形干燥管而不用直导管，其作用是_；装有无水；装有无水CaCl2的的U形管的作用是形管的作用是_。(5)步骤分离出步骤分离出NaHCO3固体的操作是固体的操作是_。(6)步骤中所加固体粉末化学式为步骤中所加固体粉末化学式为_。所得的晶体中常含有。所得的晶体中常含有少量的少量的NaCl和和NaHCO3(占占5%8%)，请设计一个简单的实验，不使用