【優(yōu)化方案】廣東省高考化學(xué)二輪專題復(fù)習(xí) 綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與評價(jià)課件

優(yōu)化方案2012高考化學(xué)二輪專題復(fù)習(xí)（廣東專用）課件第一部分專題五化學(xué)實(shí)驗(yàn)第2講綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與評價(jià)第2講綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與評價(jià)高考點(diǎn)擊1.了解化學(xué)實(shí)驗(yàn)是科學(xué)探究過程中的一種重要方法。2．能對常見的物質(zhì)進(jìn)行檢驗(yàn)、鑒別。3．能根據(jù)實(shí)驗(yàn)試題要求，做到：(1)設(shè)計(jì)、評價(jià)或改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案。(2)了解控制實(shí)驗(yàn)條件的方法。(3)分析或處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、得出合理結(jié)論。(4)繪制和識別典型的實(shí)驗(yàn)儀器裝置圖。重點(diǎn)知識整合一、物質(zhì)的檢驗(yàn)與鑒別1．物質(zhì)的檢驗(yàn)(1)原則原理正確、現(xiàn)象明顯、方法簡單易行、試劑用量最少。(2)要求解答物質(zhì)檢驗(yàn)的有關(guān)題目時(shí)，應(yīng)按取樣、操作、現(xiàn)象、結(jié)論的順序進(jìn)行描述。具體應(yīng)做到：①“先取樣，后操作”。如果樣品是固體，一般先用水溶解，配成溶液后再檢驗(yàn)。②要“各取少量溶液分別加入幾支試管中”進(jìn)行檢驗(yàn)，不得在原試劑瓶中進(jìn)行檢驗(yàn)。③要“先現(xiàn)象，后結(jié)論”。例如，向Na2CO3溶液中滴加鹽酸，所觀察到的現(xiàn)象應(yīng)記錄為“有氣泡產(chǎn)生”或“有無色氣體放出”，不能說成“碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)，放出二氧化碳”或“有無色的二氧化碳?xì)怏w放出”。(3)基本步驟外觀初步判斷(固體、溶液中離子、氣體的顏色)→化學(xué)方法進(jìn)一步確證(利用特征反應(yīng))→得出正確結(jié)論(根據(jù)現(xiàn)象做出判斷)。2．物質(zhì)鑒別的常用方法(1)不用其他試劑來鑒別一組物質(zhì)，一般情況從以下幾個(gè)方面考慮：①利用某種物質(zhì)的特殊性質(zhì)(如顏色、氣味、溶解性等)，首先鑒別出來，然后再用該試劑去鑒別其他物質(zhì)；②若均無明顯外觀特征，可考慮加熱或用焰色反應(yīng)進(jìn)行區(qū)別；③若以上兩種方法都不能鑒別，可考慮兩兩混合，記錄混合后的現(xiàn)象進(jìn)行分析確定；④若被鑒別對象中有兩種試劑因滴加順序不同而產(chǎn)生不同現(xiàn)象時(shí)，我們常將這兩種試劑稱為“互鑒試劑”，它們在組合體系中相當(dāng)于是已知對象，如AlCl3溶液和NaOH溶液、Na2CO3溶液和稀鹽酸等。(2)用一種試劑來鑒別多種物質(zhì)時(shí)，所選用的試劑必須能和被鑒別的大多數(shù)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，而且能產(chǎn)生不同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。①先分析被鑒別物質(zhì)的水溶性、密度、溶液的酸堿性，確定能否選用水和石蕊等酸堿指示劑進(jìn)行區(qū)別；②在鑒別多種酸、堿、鹽溶液時(shí)可采用“相反原理”確定試劑，即被鑒別的溶液多數(shù)呈酸性時(shí)，可選用堿性的鹽試劑；若被鑒別的溶液多數(shù)呈堿性時(shí)，可考慮選擇酸性的鹽試劑；③常用的鑒別試劑有FeCl3溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液、稀H2SO4、Cu(OH)2懸濁液等。二、物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)1．制備實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的基本思路2．氣體制備與收集實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)流程3．裝置選擇原則(1)發(fā)生裝置選擇應(yīng)依據(jù)所用試劑的狀態(tài)及反應(yīng)條件；(2)收集裝置選擇應(yīng)依據(jù)產(chǎn)物的性質(zhì)及狀態(tài)，產(chǎn)物為氣體的則主要考慮其水溶性和相對空氣密度大?。?3)凈化裝置置選擇應(yīng)應(yīng)依據(jù)產(chǎn)產(chǎn)物與雜雜質(zhì)的性性質(zhì)差異異，僅使使雜質(zhì)被被吸收；；(4)尾氣處理理裝置選選擇應(yīng)依依據(jù)氣體體產(chǎn)物的的水溶性性、酸堿堿性、可可燃性等等，勿使使有毒氣氣體排入入空氣中中造成環(huán)環(huán)境污染染，也勿勿使空氣氣的成分分對裝置置有不良良影響。。4．實(shí)驗(yàn)方方案設(shè)計(jì)計(jì)中的安安全問題題(1)防爆炸：：點(diǎn)燃可可燃性氣氣體(如H2、CO、CH4、C2H2、C2H4)或用CO、H2還原Fe2O3、CuO之前，要要檢驗(yàn)氣氣體純度度。(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時(shí)，，要將密密度大的的濃硫酸酸緩慢倒倒入水或或酒精中中；加熱熱液體混混合物時(shí)時(shí)要加沸沸石(或碎瓷片片)。(3)防中毒：：制取有有毒氣體體(如Cl2、CO、SO2、H2S、NO2、NO)時(shí)，應(yīng)在在通風(fēng)櫥櫥中進(jìn)行行，且進(jìn)進(jìn)行尾氣氣處理。。(4)防倒吸：：加熱法法制取并并用排水水法收集集氣體或或吸收溶溶解度較較大的氣氣體(如NH3、HCl)時(shí)，要注注意熄燈燈順序或或加裝安安全瓶。。三、化學(xué)學(xué)實(shí)驗(yàn)方方案設(shè)計(jì)計(jì)與評價(jià)價(jià)1．化學(xué)實(shí)實(shí)驗(yàn)方案案設(shè)計(jì)(1)實(shí)驗(yàn)方案案設(shè)計(jì)的的思路(2)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)遵循循的原則則①科學(xué)性：：實(shí)驗(yàn)原原理準(zhǔn)確確，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)流程合合理。②安全性：：保護(hù)人人身、保保護(hù)環(huán)境境、保護(hù)護(hù)儀器。。③可行性：：條件允允許，效效果明顯顯，操作作簡便可可行。④簡約性：：方案簡簡單易行行，盡可可能采取取簡單的的實(shí)驗(yàn)裝裝置，用用較少的的步驟和和藥品完完成實(shí)驗(yàn)驗(yàn)。(3)實(shí)驗(yàn)操作作的設(shè)計(jì)計(jì)與注意意的問題題①儀器接口口的連接接：總體體上遵循循裝置的的排列順順序，但但對于吸吸收裝置置應(yīng)“長”進(jìn)“短”出(或“深”入“淺”出)；量氣裝裝置應(yīng)“短”進(jìn)“長”出；洗氣氣裝置應(yīng)應(yīng)“長”進(jìn)“短”出；干燥燥管應(yīng)“大”進(jìn)“小”出。②實(shí)驗(yàn)操作作的順序序：裝置置選擇與與連接→氣密性檢檢驗(yàn)→裝固體藥藥品→加液體藥藥品→開始實(shí)驗(yàn)驗(yàn)(按程序)→拆卸儀器器→其他處理理等。③如果實(shí)驗(yàn)驗(yàn)室取用用或制取取易吸水水、潮解解、水解解的物質(zhì)質(zhì)，要采采取必要要的措施施防止其其吸水，，以保證證達(dá)到實(shí)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡摹＂芾淠亓髁鳎河行┬?shí)驗(yàn)中中，為減減少易揮揮發(fā)液體體反應(yīng)物物的損耗耗和充分分利用原原料，需需在反應(yīng)應(yīng)裝置上上加裝冷冷凝回流流裝置(如長玻璃璃管及冷冷凝管等等)。⑤儀器拆卸卸的科學(xué)學(xué)性與安安全性：：要從防防污染、、防氧化化、防倒倒吸、防防爆炸等等方面考考慮。⑥其他：如實(shí)驗(yàn)驗(yàn)操作順序、、試劑加入先先后順序、實(shí)實(shí)驗(yàn)方法使用用順序等。2．實(shí)驗(yàn)方案的的評價(jià)(1)選擇包括儀器的選選擇、藥品的的選擇、連接接方式的選擇擇等。儀器的的選擇包括發(fā)發(fā)生裝置(幾種基本類型型)、凈化裝置(除雜質(zhì)的試劑劑與順序)、反應(yīng)裝置、、收集裝置、、尾氣處理裝裝置等；藥品品的選擇包括括種類、濃度度、物態(tài)等；；連接方式的的選擇包括儀儀器的先后順順序，導(dǎo)管接接口的連接等等。(2)分析判斷對幾個(gè)實(shí)驗(yàn)方方案的正確與與錯(cuò)誤、嚴(yán)密密與不嚴(yán)密、、準(zhǔn)確與不準(zhǔn)準(zhǔn)確做出判斷斷，要考慮是是否合理、有有無干擾現(xiàn)象象、經(jīng)濟(jì)效益益高低和對環(huán)環(huán)境有無污染染等。(3)最佳方案的的選用幾個(gè)實(shí)驗(yàn)方方案都能達(dá)達(dá)到目的，，分析各方方案的優(yōu)劣劣并選出其其中最佳的的一個(gè)。所所謂最佳，，無非是裝裝置最簡單單、藥品容容易取得且且價(jià)格低廉廉、現(xiàn)象明明顯、無干干擾物質(zhì)以以及無污染染等。命題熱點(diǎn)演練熱點(diǎn)一物質(zhì)的檢驗(yàn)與鑒別(2011年高考天天津卷)向向四支試管管中分別加加入少量不不同的無色色溶液進(jìn)行行如下操作作，結(jié)論正正確的是()例1【答案】B變式訓(xùn)練1(2011年高考重慶慶卷)不能鑒別AgNO3、BaCl2、K2SO3和Mg(NO3)2四種溶液(不考慮他們們間的相互互反應(yīng))的試劑組是是()A．鹽酸、硫硫酸B．鹽酸、氫氫氧化鈉溶溶液C．氨水、硫硫酸D.氨水、氫氧氧化鈉溶液液解析：選D。氨水和氫氫氧化鈉溶溶液都不能能與BaCl2和K2SO3兩種溶液反反應(yīng)，因此此無法鑒別別兩者，因因此D不能鑒別。。(2011年高考新課課標(biāo)全國卷卷)氫化鈣固體體是登山運(yùn)運(yùn)動(dòng)員常用用的能源提提供劑。某某興趣小組組擬選用如如下裝置制制備氫化鈣鈣。熱點(diǎn)二化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與評價(jià)例2請回答下列列問題：(1)請選擇必要要的裝置，，按氣流方方向連接順順序?yàn)開_______(填儀器接口口的字母編編號)。(2)根據(jù)完整的的實(shí)驗(yàn)裝置置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步步驟如下：：檢查裝置置氣密性后后，裝入藥藥品；打開開分液漏斗斗活塞；________(請按正確的的順序填入入下列步驟驟的標(biāo)號)。A．加熱反應(yīng)應(yīng)一段時(shí)間間B．收集氣體體并檢驗(yàn)其其純度C．關(guān)閉分液液漏斗活塞塞D．停止加熱熱，充分冷冷卻(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后后，某同學(xué)學(xué)取少量產(chǎn)產(chǎn)物，小心心加入水中中，觀察到到有氣泡冒冒出，溶液液中加入酚酚酞后顯紅紅色。該同同學(xué)據(jù)此判判斷，上述述實(shí)驗(yàn)確有有CaH2生成。①寫出CaH2與水反應(yīng)的的化學(xué)方程程式_____________________________________；②該同學(xué)的判判斷不正確確，原因是是_____________________________________。(4)請你你設(shè)計(jì)一個(gè)個(gè)實(shí)驗(yàn)，用用化學(xué)方法法區(qū)分鈣與與氫化鈣，，寫出實(shí)驗(yàn)驗(yàn)簡要步驟驟及觀察到到的現(xiàn)象_______________________________________。(5)登山山運(yùn)動(dòng)員常常用氫化鈣鈣作為能源源提供劑，，與氫氣相相比，其優(yōu)優(yōu)點(diǎn)是_______________________________________?！窘馕觥繌膹念}給裝裝置圖分析析制備氫化化鈣的原料料是氫氣和和金屬鈣，，制備出的的氫氣需要要先凈化———HCl氣體用NaOH溶溶液吸收，，再干燥———選擇濃濃硫酸，盛盛有CaCl2的干干燥管連接接在裝有鈣鈣的大試管管上，防止止外界的水水蒸氣干擾擾實(shí)驗(yàn)。(1)按氣氣流方向連連接順序?yàn)闉閕→e，，f→d，，c→j，，k→a。。(2)氫氫氣易燃燒燒，反應(yīng)開開始后應(yīng)先先檢驗(yàn)其純純度，再加加熱鈣進(jìn)行行反應(yīng)。反反應(yīng)結(jié)束時(shí)時(shí)應(yīng)先停止止加熱，此此時(shí)要保證證繼續(xù)通氫氫氣，防止止倒吸入空空氣，影響響氫化鈣的的純度，充充分冷卻后后再關(guān)閉活活塞停止通通氫氣。所以順序?yàn)闉锽ADC。(3)①氫化鈣鈣中氫元素素為－1價(jià)價(jià)，發(fā)生氧氧化還原反反應(yīng)：CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑。②活潑金屬屬Ca與水水反應(yīng)也生生成氫氣和和氫氧化鈣鈣，產(chǎn)生類類似現(xiàn)象。。(4)兩兩者的不同同之處在于于氫化鈣中中含有氫元元素，區(qū)分分它們需在在干燥環(huán)境境中，取適適量氫化鈣鈣與氧氣在在加熱條件件下反應(yīng)，，將生成的的氣體通入入盛有無水水硫酸銅的的干燥管中中，觀察到到固體由白白色變?yōu)樗{(lán)藍(lán)色；取適適量的鈣做做類似實(shí)驗(yàn)驗(yàn)，無明顯顯現(xiàn)象。(5)氫化化鈣為固體體，攜帶方方便?！敬鸢浮?1)i→e，f→d，c→j，k(或k，，j)→a(2)BADC(3)①CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑②金屬鈣與與水反應(yīng)也也有類似現(xiàn)現(xiàn)象(4)取適適量氫化鈣鈣，在加熱熱條件下與與干燥氧氣氣反應(yīng)，將將反應(yīng)氣相相產(chǎn)物通過過裝有無水水硫酸銅的的干燥管，，觀察到固固體由白色色變?yōu)樗{(lán)色色；取鈣做做類似實(shí)驗(yàn)驗(yàn)，觀察不不到固體由由白色變?yōu)闉樗{(lán)色(5)氫化化鈣是固體體，便于攜攜帶變式訓(xùn)練2(2011年蘇州高三三第二次模模擬)某學(xué)生設(shè)計(jì)計(jì)了一套驗(yàn)驗(yàn)證物質(zhì)化化學(xué)性質(zhì)的的實(shí)驗(yàn)裝置置(如圖)：請完成下列列問題：(1)該實(shí)驗(yàn)的目目的是______________________。(2)該實(shí)驗(yàn)的原原理是(用化學(xué)方程程式表示)______________________(3)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)用品：實(shí)實(shí)驗(yàn)儀器除除鐵架臺(帶鐵夾)、儲氣瓶瓶(兩個(gè))、直管活活塞(K1、K2)、、止止水水夾夾(K3)、、橡橡膠膠管管、、橡橡膠膠塞塞以以及及若若干干玻玻璃璃管管連連件件外外，，還還有有哪哪幾幾種種(寫寫儀儀器器名名稱稱)____________________________________。。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)所所用用試試劑劑為為____________________________________。。(4)檢檢查查本本裝裝置置氣氣密密性性的的最最好好方方法法是是_______________________________________。。(5)實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)步步驟驟：：①按按上上圖圖連連接接好好儀儀器器裝裝置置；；②②扭扭開開活活塞塞K1和K2，主主要要現(xiàn)現(xiàn)象象為為_______________________________________；；③關(guān)關(guān)閉閉活活塞塞K1和K2，打打開開止止水水夾夾K3，要要使使燒燒瓶瓶內(nèi)內(nèi)產(chǎn)產(chǎn)生生噴噴泉泉可可采采用用的的方方法法是是_______________________________________。。解析析：：(1)因因題題干干中中注注明明該該裝裝置置是是驗(yàn)驗(yàn)證證物物質(zhì)質(zhì)化化學(xué)學(xué)性性質(zhì)質(zhì)的的裝裝置置，，將將此此信信息息與與圖圖中中物物質(zhì)質(zhì)相相關(guān)關(guān)聯(lián)聯(lián)，，可可知知目目的的為為驗(yàn)驗(yàn)證證NO易易被被氧氧氣氣氧氧化化和和NO2可與與H2O反反應(yīng)應(yīng)的的性性質(zhì)質(zhì)。。(2)2NO＋＋O2===2NO2,3NO2＋H2O===2HNO3＋NO(3)縱縱觀觀整整套套裝裝置置，，除除題題干干所所述述的的儀儀器器外外，，還還剩剩下下的的主主要要儀儀器器有有圓圓底底燒燒瓶瓶和和燒燒杯杯，，所所用用試試劑劑也也由由讀讀圖圖可可知知。。(4)檢檢查查裝裝置置的的氣氣密密性性屬屬于于中中學(xué)學(xué)實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)的的常常考考考考點(diǎn)點(diǎn)，，類類似似的的考考題題較較多多。。本本問問應(yīng)應(yīng)從從裝裝置置的的特特點(diǎn)點(diǎn)來來思思考考。?？煽捎糜脙λ科恐兄械牡乃排艃鈿馄科恐兄械牡目湛諝鈿庵林翀A圓底底燒燒瓶瓶中中，，使使之之形形成成水水壓壓。。若若裝裝置