谈“高考化学实验设计与评价”的复习方法

1、谈“化学实验设计与评价”的复习方法高中化学的实验考察在历年的高考中占有较大的比例，学生对本块知识掌握的往往不够牢固，失分较多。究其原因是对综合实验的设计和评价的方法缺少归纳总结，未能形成有效的知识体系。现根据自己多年的教学实践，作些总结希望能给高三后期的实验复习提供帮助。 一、实验设计（一）实验方案设计的原则和思路一个相对完整的化学实验方案，一般包括下述内容：实验名称、实验目的、实验原理、实验用品（仪器、药品及规格）、实验步骤（包括仪器组装和操作）、实验现象和结果处理、问题和讨论等七个部分。要求方法简便、现象明显、操作方便，对定量实验还要考虑系统误差分析。其基本的设计思路为： 实验目的 选择

2、实验用品实验原理 根据实验要求 方案、方案 比较 优化方案 完成设计 分析 （二）设计方案中的实验顺序1、围绕主要问题思考。如所选实验原理、方法是否合理，所用仪器、药品简单易得，实验过程安全，实验现象明显等。2、根据实验的种类，合理确定仪器组装的顺序。如气体制备和处理实验操作及装置的连接大致按“制备除杂干燥主体实验尾气处理”的顺序来进行。如果是对易吸水和能与CO2反应的物质的定量测量实验中，往往在测量装置后再接一个干燥装置，防止空气中的水蒸气和CO2进入。3、仪器连接的顺序（1）所用仪器是否恰当，所给仪器是全用还是选用，是否可重复使用，仪器的规格等。（2）安装顺序是否合理首先要遵循“自下而上，

3、从左到右”的原则，其次要注意“五进五出”:气体流向通常是左进右出。洗气瓶用于洗气时长（管）进短（管）出。洗气瓶用于量气或收集气体（排水法）时短（管）进（气）长（管）出（气）。干燥管用于干燥气体时粗（端）进细（端）出。冷凝管用的冷却水下进上出。（3）实验操作的顺序连接仪器，充分考虑到仪器的作用和实验的要求来确定其规格和位置。 检查气密性，整套装置连接完毕后，不能立即装入药品，应先检查装置气密性。气密性一般有注水式和加热式两种，要根据实验的性质和具体装置而定。装药品，进行具体的实验操作。（三）设计方案时需注意的问题1、科学性（1）制备还原性物质时，皆不能强氧化性物质。如制氢气不能用HNO3、浓H2

4、SO4；制备Al(OH)3时若Al3+制Al(OH)3，宜用氨水，若AlO2制Al(OH)3，宜通入CO2等。（2）与反应进行、停滞有关问题。制CO2时，不宜用大理石和稀硫酸反应，因二者反应生成微溶物覆盖在反应物表面而很快停止。酸性废气可用碱石灰或强碱溶液吸收，一般不用澄清石灰水，因澄清石灰水中Ca(OH)2含量少。（3）检查多个连续装置的气密性时，一般不用手捂法，因手掌热量有限，而采用酒精灯微热或用热毛巾焐。在用排水法量气时，一定要注意装置内外压强应相同。2、可行性（1）在除杂类的实验中，一定要注意所选方法的可行性，如除去CO2中少量CO，则不宜采用点燃法，而是混合气体通过灼热的氧化铜。（2

5、）在制备Fe(OH)2的实验中，宜将NaOH溶液煮沸以除去溶解的O2，所制的FeSO4溶液中加一层苯，长滴管应伸入液面以下加液才能得到Fe(OH)2白色沉液。（3）尾气处理装置除了课本提供的倒置漏斗法外，还有很多种形式也可防倒吸。因此实验设计时应切实可行，所选的药品、仪器、设备和方法等，要在中学现有的条件下能够达到。但值得一提的是，实验仪器、试剂和方法不一定拘泥于课本上介绍的，可以大胆改进，重在实效。如比较Na2CO3和NaHCO3的稳定性，采用套管实验现象明显、效果显著，比课本的实验方法好。3、安全性实验设计中，要尽量避免使用有毒药品和有危险性的实验操作。若必须使用，应注意药品的回收处理，以

6、防造成环境污染和人身伤害。 （1）点燃或加热可燃性气体前务必认真验纯，以防爆炸。（2）实验过程中用到加热操作，气体易溶于水的吸收时均要使用防倒吸装置。（3）对液体加热时，一定不能对着自己或他人。固体加热时，试管口要低于管底，且先对试管均匀加热，再对准药品加热。（4）混合和稀释时，应将密度大的液体缓慢加到密度小的液体中，并不断搅拌，及时散热，以防飞溅。（5）闻气体气味时，只能用手轻轻煽动，让少量气体飘进鼻孔；切记不能品尝药品；有毒气体的制备和性质实验应在通风橱中进行。4、节约性。实验设计尽可能简单易行。应采用装置简单，实验步骤少，所需药品少，并能在短时间内完成的实验。如由铜制硫酸铜，宜采用先将铜

7、在空气中加热成氧化铜，再溶于浓硫酸。由铝制氢氧化铝，宜采用14的铝制备Al3+、34的铝制备AlO2，再混合发生双水解反应生成Al(OH)3是最节省原料。二、化学实验方案的评价这部分实验知识的考察，是要求同学们能从以下几个方面进行分析讨论，给出合理的解释或改进措施。（一）、从可行性方面进行讨论科学性和可行性是实验设计的两条重要原则，因此首先要对给定的实验方案进行这方面的分析，主要从四个方面进行考虑：1、实验原理是否正确可行。2、实验操作是否安全合理。3、实验步骤是否简便。4、实验效果是否明显。（二）、从“绿色化学”角度对实验方案进行考察。“绿色化学”要求降低化学实验对环境危害减少废弃物产生和排

8、放，主要从1、反应原料是否安全、无毒、易得。2、反应速率是否合理。3、原料利用率和产物率是否较高。4、实验过程是否产生有毒有害物质及是否进行了处理等方面进行评价。（三）、从“安全性”方面对实验做出评估。化学实验从安全角度通常考虑到如下主要因素：1、防倒吸，2、防爆炸，3、防氧化，4、防吸水，5、冷凝回流，6、易挥发液体（导出时为蒸气）要及时冷却，7、仪器拆卸（从防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏）的科学性与安全性。（四）实验的结果进行误差分析。对定量实验，在试剂药品的量取、实验仪器的选用、实验步骤以及数据的处理等诸多环节中，均可能造成实验结果产生误差。如一定物质的量浓度的配制实验；中和滴定实验；胆矾晶体中含结晶水量的测定实验等。化学实验是一个综合性很强的