【优化方案】广东省高考化学二轮专题复习 综合实验设计与评价课件

优化方案2012高考化学二轮专题复习（广东专用）课件第一部分专题五化学实验第2讲综合实验设计与评价第2讲综合实验设计与评价高考点击1.了解化学实验是科学探究过程中的一种重要方法。2．能对常见的物质进行检验、鉴别。3．能根据实验试题要求，做到：(1)设计、评价或改进实验方案。(2)了解控制实验条件的方法。(3)分析或处理实验数据、得出合理结论。(4)绘制和识别典型的实验仪器装置图。重点知识整合一、物质的检验与鉴别1．物质的检验(1)原则原理正确、现象明显、方法简单易行、试剂用量最少。(2)要求解答物质检验的有关题目时，应按取样、操作、现象、结论的顺序进行描述。具体应做到：①“先取样，后操作”。如果样品是固体，一般先用水溶解，配成溶液后再检验。②要“各取少量溶液分别加入几支试管中”进行检验，不得在原试剂瓶中进行检验。③要“先现象，后结论”。例如，向Na2CO3溶液中滴加盐酸，所观察到的现象应记录为“有气泡产生”或“有无色气体放出”，不能说成“碳酸钠和盐酸反应，放出二氧化碳”或“有无色的二氧化碳气体放出”。(3)基本步骤外观初步判断(固体、溶液中离子、气体的颜色)→化学方法进一步确证(利用特征反应)→得出正确结论(根据现象做出判断)。2．物质鉴别的常用方法(1)不用其他试剂来鉴别一组物质，一般情况从以下几个方面考虑：①利用某种物质的特殊性质(如颜色、气味、溶解性等)，首先鉴别出来，然后再用该试剂去鉴别其他物质；②若均无明显外观特征，可考虑加热或用焰色反应进行区别；③若以上两种方法都不能鉴别，可考虑两两混合，记录混合后的现象进行分析确定；④若被鉴别对象中有两种试剂因滴加顺序不同而产生不同现象时，我们常将这两种试剂称为“互鉴试剂”，它们在组合体系中相当于是已知对象，如AlCl3溶液和NaOH溶液、Na2CO3溶液和稀盐酸等。(2)用一种试剂来鉴别多种物质时，所选用的试剂必须能和被鉴别的大多数物质发生反应，而且能产生不同的实验现象。①先分析被鉴别物质的水溶性、密度、溶液的酸碱性，确定能否选用水和石蕊等酸碱指示剂进行区别；②在鉴别多种酸、碱、盐溶液时可采用“相反原理”确定试剂，即被鉴别的溶液多数呈酸性时，可选用碱性的盐试剂；若被鉴别的溶液多数呈碱性时，可考虑选择酸性的盐试剂；③常用的鉴别试剂有FeCl3溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液、稀H2SO4、Cu(OH)2悬浊液等。二、物质制备实验方案设计1．制备实验方案设计的基本思路2．气体制备与收集实验的设计流程3．装置选择原则(1)发生装置选择应依据所用试剂的状态及反应条件；(2)收集装置选择应依据产物的性质及状态，产物为气体的则主要考虑其水溶性和相对空气密度大小；(3)净化装置置选择应应依据产产物与杂杂质的性性质差异异，仅使使杂质被被吸收；；(4)尾气处理理装置选选择应依依据气体体产物的的水溶性性、酸碱碱性、可可燃性等等，勿使使有毒气气体排入入空气中中造成环环境污染染，也勿勿使空气气的成分分对装置置有不良良影响。。4．实验方方案设计计中的安安全问题题(1)防爆炸：：点燃可可燃性气气体(如H2、CO、CH4、C2H2、C2H4)或用CO、H2还原Fe2O3、CuO之前，要要检验气气体纯度度。(2)防暴沸：：配制硫硫酸的水水溶液或或硫酸的的酒精溶溶液时，，要将密密度大的的浓硫酸酸缓慢倒倒入水或或酒精中中；加热热液体混混合物时时要加沸沸石(或碎瓷片片)。(3)防中毒：：制取有有毒气体体(如Cl2、CO、SO2、H2S、NO2、NO)时，应在在通风橱橱中进行行，且进进行尾气气处理。。(4)防倒吸：：加热法法制取并并用排水水法收集集气体或或吸收溶溶解度较较大的气气体(如NH3、HCl)时，要注注意熄灯灯顺序或或加装安安全瓶。。三、化学学实验方方案设计计与评价价1．化学实实验方案案设计(1)实验方案案设计的的思路(2)实验设计计时遵循循的原则则①科学性：：实验原原理准确确，实验验流程合合理。②安全性：：保护人人身、保保护环境境、保护护仪器。。③可行性：：条件允允许，效效果明显显，操作作简便可可行。④简约性：：方案简简单易行行，尽可可能采取取简单的的实验装装置，用用较少的的步骤和和药品完完成实验验。(3)实验操作作的设计计与注意意的问题题①仪器接口口的连接接：总体体上遵循循装置的的排列顺顺序，但但对于吸吸收装置置应“长”进“短”出(或“深”入“浅”出)；量气装装置应“短”进“长”出；洗气气装置应应“长”进“短”出；干燥燥管应“大”进“小”出。②实验操作作的顺序序：装置置选择与与连接→气密性检检验→装固体药药品→加液体药药品→开始实验验(按程序)→拆卸仪器器→其他处理理等。③如果实验验室取用用或制取取易吸水水、潮解解、水解解的物质质，要采采取必要要的措施施防止其其吸水，，以保证证达到实实验目的的。④冷凝回流流：有些些实验中中，为减减少易挥挥发液体体反应物物的损耗耗和充分分利用原原料，需需在反应应装置上上加装冷冷凝回流流装置(如长玻璃璃管及冷冷凝管等等)。⑤仪器拆卸卸的科学学性与安安全性：：要从防防污染、、防氧化化、防倒倒吸、防防爆炸等等方面考考虑。⑥其他：如实验验操作顺序、、试剂加入先先后顺序、实实验方法使用用顺序等。2．实验方案的的评价(1)选择包括仪器的选选择、药品的的选择、连接接方式的选择择等。仪器的的选择包括发发生装置(几种基本类型型)、净化装置(除杂质的试剂剂与顺序)、反应装置、、收集装置、、尾气处理装装置等；药品品的选择包括括种类、浓度度、物态等；；连接方式的的选择包括仪仪器的先后顺顺序，导管接接口的连接等等。(2)分析判断对几个实验方方案的正确与与错误、严密密与不严密、、准确与不准准确做出判断断，要考虑是是否合理、有有无干扰现象象、经济效益益高低和对环环境有无污染染等。(3)最佳方案的的选用几个实验方方案都能达达到目的，，分析各方方案的优劣劣并选出其其中最佳的的一个。所所谓最佳，，无非是装装置最简单单、药品容容易取得且且价格低廉廉、现象明明显、无干干扰物质以以及无污染染等。命题热点演练热点一物质的检验与鉴别(2011年高考天天津卷)向向四支试管管中分别加加入少量不不同的无色色溶液进行行如下操作作，结论正正确的是()例1【答案】B变式训练1(2011年高考重庆庆卷)不能鉴别AgNO3、BaCl2、K2SO3和Mg(NO3)2四种溶液(不考虑他们们间的相互互反应)的试剂组是是()A．盐酸、硫硫酸B．盐酸、氢氢氧化钠溶溶液C．氨水、硫硫酸D.氨水、氢氧氧化钠溶液液解析：选D。氨水和氢氢氧化钠溶溶液都不能能与BaCl2和K2SO3两种溶液反反应，因此此无法鉴别别两者，因因此D不能鉴别。。(2011年高考新课课标全国卷卷)氢化钙固体体是登山运运动员常用用的能源提提供剂。某某兴趣小组组拟选用如如下装置制制备氢化钙钙。热点二化学实验设计与评价例2请回答下列列问题：(1)请选择必要要的装置，，按气流方方向连接顺顺序为________(填仪器接口口的字母编编号)。(2)根据完整的的实验装置置进行实验验，实验步步骤如下：：检查装置置气密性后后，装入药药品；打开开分液漏斗斗活塞；________(请按正确的的顺序填入入下列步骤骤的标号)。A．加热反应应一段时间间B．收集气体体并检验其其纯度C．关闭分液液漏斗活塞塞D．停止加热热，充分冷冷却(3)实验结束后后，某同学学取少量产产物，小心心加入水中中，观察到到有气泡冒冒出，溶液液中加入酚酚酞后显红红色。该同同学据此判判断，上述述实验确有有CaH2生成。①写出CaH2与水反应的的化学方程程式_____________________________________；②该同学的判判断不正确确，原因是是_____________________________________。(4)请你你设计一个个实验，用用化学方法法区分钙与与氢化钙，，写出实验验简要步骤骤及观察到到的现象_______________________________________。(5)登山山运动员常常用氢化钙钙作为能源源提供剂，，与氢气相相比，其优优点是_______________________________________。【解析】从从题给装装置图分析析制备氢化化钙的原料料是氢气和和金属钙，，制备出的的氢气需要要先净化———HCl气体用NaOH溶溶液吸收，，再干燥———选择浓浓硫酸，盛盛有CaCl2的干干燥管连接接在装有钙钙的大试管管上，防止止外界的水水蒸气干扰扰实验。(1)按气气流方向连连接顺序为为i→e，，f→d，，c→j，，k→a。。(2)氢氢气易燃烧烧，反应开开始后应先先检验其纯纯度，再加加热钙进行行反应。反反应结束时时应先停止止加热，此此时要保证证继续通氢氢气，防止止倒吸入空空气，影响响氢化钙的的纯度，充充分冷却后后再关闭活活塞停止通通氢气。所以顺序为为BADC。(3)①氢化钙钙中氢元素素为－1价价，发生氧氧化还原反反应：CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑。②活泼金属属Ca与水水反应也生生成氢气和和氢氧化钙钙，产生类类似现象。。(4)两两者的不同同之处在于于氢化钙中中含有氢元元素，区分分它们需在在干燥环境境中，取适适量氢化钙钙与氧气在在加热条件件下反应，，将生成的的气体通入入盛有无水水硫酸铜的的干燥管中中，观察到到固体由白白色变为蓝蓝色；取适适量的钙做做类似实验验，无明显显现象。(5)氢化化钙为固体体，携带方方便。【答案】(1)i→e，f→d，c→j，k(或k，，j)→a(2)BADC(3)①CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑②金属钙与与水反应也也有类似现现象(4)取适适量氢化钙钙，在加热热条件下与与干燥氧气气反应，将将反应气相相产物通过过装有无水水硫酸铜的的干燥管，，观察到固固体由白色色变为蓝色色；取钙做做类似实验验，观察不不到固体由由白色变为为蓝色(5)氢化化钙是固体体，便于携携带变式训练2(2011年苏州高三三第二次模模拟)某学生设计计了一套验验证物质化化学性质的的实验装置置(如图)：请完成下列列问题：(1)该实验的目目的是______________________。(2)该实验的原原理是(用化学方程程式表示)______________________(3)实验验用品：实实验仪器除除铁架台(带铁夹)、储气瓶瓶(两个)、直管活活塞(K1、K2)、、止止水水夹夹(K3)、、橡橡胶胶管管、、橡橡胶胶塞塞以以及及若若干干玻玻璃璃管管连连件件外外，，还还有有哪哪几几种种(写写仪仪器器名名称称)____________________________________。。实验验所所用用试试剂剂为为____________________________________。。(4)检检查查本本装装置置气气密密性性的的最最好好方方法法是是_______________________________________。。(5)实实验验步步骤骤：：①按按上上图图连连接接好好仪仪器器装装置置；；②②扭扭开开活活塞塞K1和K2，主主要要现现象象为为_______________________________________；；③关关闭闭活活塞塞K1和K2，打打开开止止水水夹夹K3，要要使使烧烧瓶瓶内内产产生生喷喷泉泉可可采采用用的的方方法法是是_______________________________________。。解析析：：(1)因因题题干干中中注注明明该该装装置置是是验验证证物物质质化化学学性性质质的的装装置置，，将将此此信信息息与与图图中中物物质质相相关关联联，，可可知知目目的的为为验验证证NO易易被被氧氧气气氧氧化化和和NO2可与与H2O反反应应的的性性质质。。(2)2NO＋＋O2===2NO2,3NO2＋H2O===2HNO3＋NO(3)纵纵观观整整套套装装置置，，除除题题干干所所述述的的仪仪器器外外，，还还剩剩下下的的主主要要仪仪器器有有圆圆底底烧烧瓶瓶和和烧烧杯杯，，所所用用试试剂剂也也由由读读图图可可知知。。(4)检检查查装装置置的的气气密密性性属属于于中中学学实实验验的的常常考考考考点点，，类类似似的的考考题题较较多多。。本本问问应应从从装装置置的的特特点点来来思思考考。。可可用用储储水水瓶瓶中中的的水水排排储储气气瓶瓶中中的的空空气气至至圆圆底底烧烧瓶瓶中中，，使使之之形形成成水水压压。。若若装装置