2016-2017年惠州市平海中學高三化學一輪復習教學案(20份打包)-魯科版5

研究型實驗設計與評價考點聚焦.制備實驗裝置的選擇與儀器連接、裝置氣密性的檢驗、實驗現(xiàn)象描述、尾氣處理。.給定實驗情景或性質(zhì)實驗目的，要求選擇實驗儀器裝置、藥品、確定實驗程序，評價實驗方案。.對教材演示實驗進行重組、優(yōu)化和創(chuàng)新。知識梳理綜合實驗設計和評價是綜合應用實驗基礎知識、基本操作，結(jié)合化學基本理論，元素化合物知識和化學計算等相關知識，進行整合，解決有關實驗問題。一、實驗設計和評價的題型利用給出的一些裝好藥品的單個實驗裝置，要求根據(jù)實驗目的連接儀器，敘述現(xiàn)象說明理由。利用給出的實驗的裝置和反應條件，要求根據(jù)實驗現(xiàn)象和物質(zhì)的性質(zhì)判斷物質(zhì)和化學反應。利用限定的儀器、藥品、融氣體制備、除雜、集氣及設計操作程度、儀器連接、定量計算于一體?？疾閷W生設計實驗、基本操作和數(shù)據(jù)處理的能力。給出部分實驗環(huán)節(jié)，根據(jù)實驗要求設計完整的實驗或補充部分實驗步驟。據(jù)實驗目的，實驗進行的條件，選取適當藥品、儀器（或應用所指定的藥品、儀器）完全某次指定的實驗操作。對給出的實驗方案，做出科學的評估，依據(jù)“儀器簡單、操作方便、藥品易得、節(jié)省試劑、現(xiàn)象明顯、安全防污”選擇出最佳方案。新情境實驗題，運用已有知識解決新情境中的新問題，考查學生靈活運用知識的遷移能力、自學能力、觀察能力、實驗能力和思維能力。二、實驗設計的一般規(guī)律實驗方案設計的一般原則。一個相對完整的化學實驗方案一般包括下述內(nèi)容：（）實驗名稱；（）實驗目的；（）實驗原理；（）實驗用品（儀器、藥品及規(guī)格）；（）實驗步驟（包括實驗儀器的裝配和操作）；（）實驗現(xiàn)象和記錄及結(jié)果處理；（）問題和討論。實驗方案的設計原則是方法簡便、現(xiàn)象明顯、操作易行，對于定量實驗還要考慮系統(tǒng)誤差要求。確定了實驗所選用的方法和原理后，就要考慮選擇用什么實驗裝置來完成此實驗，即進行實驗裝置的設計，一套完整的實驗裝置往往是由多個基本實驗裝置相互連接而成的，如有關氣體的制取和性質(zhì)實驗一般分為氣體的發(fā)生裝置（或氣體反應裝置）、氣體的洗滌裝置、氣體的收集裝置、尾氣的吸收裝置等部分，要熟悉各基本裝置的功能，并注意各基本裝置連接順序的合理性。設計方案時思考實驗順序的選擇。（）思考問題的順序：①圍繞主要問題思考，例如：選擇適當?shù)膶嶒灺肪€、方法；所用藥品、儀器簡單易得；實驗過程快速、安全；實驗現(xiàn)象明顯。②思考有關物質(zhì)的制備、凈化、吸收和存放等有關問題。例如：制取在空氣中易水解的物質(zhì)（如、、等）及易受潮的物質(zhì)時，往往在裝置末端再接一個干燥裝置，以防止空氣中水蒸氣進入。③思考實驗的種類及如何合理地組裝儀器，并將實驗與課本實驗比較、聯(lián)系。例如涉及到氣體的制取和處理，對這類實驗的操作程序及裝置的連接順序大體可概括為：發(fā)生→除雜質(zhì)→干燥→主體實驗→尾氣處理。（）儀器連接的順序：所用儀器是否恰當，所給儀器是全用還是選用。儀器是否齊全。例如制有毒氣體及涉及有毒氣體的實驗是否有尾氣的吸收裝置。安裝順序是否合理。例如：是否遵循“自下而上，從左到右”的原則；氣體凈化裝置中不應先干燥，后又經(jīng)過水溶液洗氣。儀器間連接順序是否正確。例如：洗氣時“進氣管長，出所氣管短“；干燥管除雜質(zhì)時”大進小出“等。（）實驗操作的順序：連接儀器。按氣體發(fā)生→除雜質(zhì)→干燥→主體實驗→尾氣處理順序連接好實驗儀器。檢查氣密性，在整套儀器連接完畢后，應先檢查裝置的氣密性，然后裝入藥品。檢查氣密性的方法要依裝置而定。裝藥品，進行實驗操作。設計方案時需注意的問題。（）檢查氣體的純度，點燃或加熱通有可燃性（、、、、等）的裝置前，必須檢查氣體的純度。例如用、等氣體還原金屬氧化物時，需要加熱金屬氧化物，在操作中，不能先加熱，后通氣，應當先通入氣體，將裝置內(nèi)的空氣排凈后，檢查氣體是否純凈（驗純），待氣體純凈后，再點燃酒精燈加熱金屬氧化物。（）加熱操作先后順序的選擇。若氣體發(fā)生需加熱，應先用酒精燈加熱發(fā)生氣體的裝置，等產(chǎn)生氣體后，再給實驗需要加熱的固體物質(zhì)加熱，目的是：一則防止爆炸（如氫氣還原氧化銅）；二則保證產(chǎn)品純度，防止反應物或生成物與空氣中其他物質(zhì)反應。例如用濃硫酸和甲酸共熱產(chǎn)生，再用還原，實驗時應首先點燃發(fā)生裝置的酒精燈，生成的趕走空氣后，再點加熱的酒精燈，而熄滅酒精燈的順序則相反，原因是：在還原性氣體中冷卻可防止灼熱的再被空氣中的的氧化，并防止石灰水倒吸。（）冷凝回流的問題。有的易揮發(fā)的液體反應物，為了避免反應物質(zhì)損耗和充分利用原料，要在發(fā)生裝置中設計冷凝回流裝置。發(fā)在發(fā)生裝置中安裝長玻璃管等。（）冷卻問題。有的實驗為防止氣體冷凝不充分而受損失，需要冷凝管可用冷水或冷水冷凝氣體（物質(zhì)蒸氣），使物質(zhì)蒸氣冷凝為液態(tài)便于收集。（）防止倒吸問題。實驗過程用到加熱操作的，要防倒吸；氣體易溶于水的要防倒吸。（）具有特殊作用的實驗改進裝置。如為防止分液漏斗中的液體不能順利流出，用橡皮管連接成連通裝置；為防止氣體從長頸漏斗中逸出，可在發(fā)生裝置中的漏斗末端套住一支小試管等。（）拆卸時的安全性和科學性。實驗儀器的拆卸要注意安全性和科學性，有些實驗為防止“爆炸”或“氧化”，應考慮停止加熱或停止通氣，如對有尾氣吸收裝置的實驗，必須將尾氣導管提出液面后才能熄滅酒精燈，以免造成溶液倒吸；用氫氣還原氧化銅的實驗應先熄滅加熱氧化銅的酒精燈，同時繼續(xù)通氫氣，待加熱區(qū)冷卻后才停止通氫，這是為了避免空氣倒吸入加熱區(qū)使銅氧化，或形成易爆氣體；拆卸用排水法收集需要的加熱制取氣體的裝置時，需先把導管從水槽中取出，才能熄滅酒精燈，以防止水倒吸；拆下的儀器要清洗、干燥、歸位。試題枚舉【例】實驗室可用氯氣與金屬鐵反應制備無水三氯化鐵，該化合物是棕紅色，易潮解，℃左右時升華。下圖是兩個學生設計的實驗裝置，左邊的反應裝置相同，而右邊的產(chǎn)品收集裝置則不同，分別如(Ⅰ)和(Ⅱ)所示。試回答：()中反應的化學方程式為：。()中的反應開始前，需排除裝置中的空氣，應采取的方法是：。()中反應化學方程式是：。()裝置(Ⅰ)的主要缺點是：。()裝置(Ⅱ)的主要缺點是：。如果選用此裝置來完成實驗，則必須采取的改進措施是：。解析由題設“制備三氯化鐵”可知管中是鐵絲或鐵粉，并推知、、應該是發(fā)生氯氣的裝置，中加入濃鹽酸，中應該讓濃鹽酸跟氧化劑作用(常用的是或)。要使管中空氣排出，最方便的方法就是首先讓剛發(fā)生的氯氣去驅(qū)除它，此時管中不要加熱。等到空氣驅(qū)凈、氯氣充滿管時才在管下加熱，以保證鐵和純氯氣反應。由于氯化鐵易升華，因此管中容易升華而出，卻又特別容易重新冷凝，在裝置Ⅰ中管出口可能被堵塞，多余的氯氣并不能被濃吸收，排放尾氣時將導致污染。而裝置Ⅱ的管出口是廣口瓶，可免受堵塞，尾氣排放前有堿液吸收，這都是好的。但容易被潮解，堿液不足以抵擋濕氣，應在、之間加入干燥裝置。答案()↑或↑()中的反應進行一段時間后，看到黃綠色的氣體充滿裝置，再開始加熱；()；()導管易被產(chǎn)品堵塞，尾氣排入空氣，易造成環(huán)境污染；()產(chǎn)品易受潮解；在瓶和之間連接裝有干燥劑的裝置?！纠亢教祜w行器座艙內(nèi)空氣更新過程如圖所示：空氣、、ⅡⅠ座艙ⅡⅠ座艙空氣ⅢⅢ()Ⅱ是和的反應裝置，該反應的化學方程式。()從裝置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可看出，的來源是和，宇航中每天消耗，呼出，則宇航員生天呼出的氣體中含。（）以下是另一種將轉(zhuǎn)化為的實驗設想：其中，由·制取無水的部分裝置(鐵架臺、酒精燈已略)如下：上圖中，裝置由、、雙孔塞和導管組成。循環(huán)物質(zhì)的名稱是制取無水氯化鎂必須在氯化氫存在的條件下進行，原因是裝置是填充的物質(zhì)可能是(填入編號)硅膠、堿石灰、無水氯化鈣、濃硫酸設計中裝置要注意防止倒吸，請在方框中畫出裝置的簡略圖，并要求與裝置的出口處相連(鐵架臺不必畫出)。解析()Ⅱ中反應物是和，生成物是和，配平后得：()消耗呼出，依質(zhì)量守恒定律，呼出的氣體中含時，氧原子守恒。()由·制取無水時需在酸性條件下進行，在處干燥時用中性或酸性固體干燥劑，硅膠或無水氯化鈣，由于氯化氫極易溶于水，在處為防止倒吸，用一倒扣的漏斗。答案()()()防止水解()、()她似一縷陽光，時時燃燒著愛的火焰，處處流淌著情的甘泉。面對一張張稚氣可愛的臉，自然地還以燦爛的笑容，面對一顆顆純真無瑕的心靈，真誠地給以陽光般的溫暖。雖然陽光不能灑遍每一個角落，潤澤每一顆成長中的幼苗，但愛孩子是教師的天職，因為她們懂得沒有愛就沒有教育，賞識、期待使她們的心中時刻升騰著愛的靈焰，情的靈光。教師就是在以一顆普通人的心靈，播撒愛的種子、培育愛的心靈的過程中，追求著未來的事業(yè)，成就著輝煌的人