2013年化学高考冲刺总复习精品课件：课件51 化学实验设计与评价.ppt

(3)实验设计的内容 ①实验名称 ②实验目的(依据题目信息确定) ③实验原理(依据实验目的、综合所学化学知识、分析、确定反应原理) ④实验用品(依据实验目的和原理，结合反应物的性质、反应条件选择仪器和药品) ⑤实验步骤(包括实验仪器装配和操作，要严密而简单) ⑥实验现象记录及结果处理(现象记录要真实而准确，结果处理要科学合理) ⑦问题和讨论 (4)实验设计注意事项 ①检查气体的纯度。点燃或加热通有可燃性气体(H2、CO、CH4、C2H4、C2H2等)的装置前，必须检查气体的纯度。例如用H2、CO等气体还原金属氧化物时，需要加热金属氧化物，在操作中不能先加热，后通气，应先通入气体，将装置内的空气排干净后，检验气体是否纯净，待气体纯净后，再点燃酒精灯，加热金属氧化物。 ②加热操作先后顺序的选择。若气体发生需加热，应先用酒精灯加热发生气体的装置，等产生气体后，再给实验需要加热的固体物质加热，目的是一则防止爆炸(如氢气还原氧化铜)；二则保证产品纯度，防止反应物或生成物与空气中其他物质反应。例如用浓硫酸和甲酸共热产生CO，再用CO还原Fe2O3，实验时应首先点燃CO发生装置的酒精灯，生成的CO赶走空气后，再点燃用来加热Fe2O3的酒精灯，而熄灭酒精灯的顺序则相反，原因是在还原性气体中冷却Fe可防止灼热的Fe再被空气中的O2氧化，并防止石灰水倒吸。 ③冷却问题。有的实验为防止气体冷凝不充分而受损失，需用冷凝管或用冷水或冰水冷凝气体(物质蒸气)，使物质蒸气冷凝为液态便于收集。 ④防止倒吸问题(前已述)。 ⑤具有特殊作用的实验改进装置。如为防止分液漏斗中的液体不能顺利流出，用橡皮管连接成连通装置；为防止气体从长颈漏斗中逸出，可在发生装置中的漏斗末端套住一支小试管等。 ⑥拆卸时的安全性和科学性。实验仪器的拆卸要注意安全性和科学性，有些实验为防止“爆炸”或“氧化”，应考虑停止加热或停止通气的先后顺序问题，如对有尾气吸收装置的实验，必须将尾气导管提出液面后才能熄灭酒精灯，以免造成溶液倒吸；用氢气还原氧化铜的实验应先熄灭加热氧化铜的酒精灯，同时继续通氢气，待加热区冷却后才停止通氢，这是为了避免空气倒吸入加热区使铜氧化，或形成易爆气体。拆卸用排水法收集气体实验装置时，需先把导管从水槽中取出，才能熄灭酒精灯，以防止水倒吸。 ⑦环保问题：凡是产生对环境有危害的气体的实验，必须加尾气吸收装置。 ⑧绿色化学思想：实验设计与评价都要从反应物的选择、反应过程，产物三个方面考虑是否对环境友好，如实验室以H2O2分解制取氧气代替氯酸钾分解法，实现原料和反应过程绿色化；氯气制备与性质实验尽可能用微型实验；防止实验过程中尾气、废物等对环境的污染，实验中有危害性气体产生时要加强尾气吸收，对实验产物尽可能再利用；在保证实验效果的前提下，尽量减少试剂用量，使实验小型化、微型化；对于危险或反应条件苛刻，污染严重或仪器、试剂昂贵的实验，可采用计算机模拟或观看录像等办法；妥善处置实验产生的废物、防止污染环境。 2.化学实验设计中的先后顺序 (1)连接仪器顺序：按气体发生装置→除杂质→干燥→主体实验→尾气处理顺序连接好实验仪器。导气管接口：洗气时“长进，短出”；量气时“短进，长出”；干燥管除杂质时“大进小出”等。 (2)仪器安装顺序：自下而上，从左到右的原则；气体净化装置中不应先干燥，后又经过水溶液洗气。 (3)实验顺序：气密性检验→装固体药品→装液体药品→开始实验(按程序)→拆卸仪器→其他处理。 3.实验方案的评价 对给出的实验方案作出选择、评价或找出最佳方案、包含的知识点很多，能全面考查学生分析问题和解决问题的能力。 (1)选择：包括仪器的选择、药品的选择、仪器连接方式的选择。仪器的选择，包括发生装置(几种基本类型)、净化装置(除杂质的试剂与顺序)、反应装置、收集装置、尾气处理装置；药品的选择，包括物质种类、浓度、物质状态等；连接方式的选择，包括仪器连接的先后顺序、导管接口的连接等。 (2)评价：对几个实验方案的正确与错误、严密与不严密、准确与不准确作出判断。要考虑是否合理、有无干扰现象、经济上是否合算和对环境有无污染等。 (3)最佳方案选择：几个实验方案都能够达到目的，选择其中最佳的一个并分析各方案的优劣。所谓最佳，无非是装置简单、药品容易取得且价格低廉、现象明显、无干扰物质及无污染等。 4.实验设计与评价试题答题策略 实验设计与评价试题的命题一般都是从中学阶段学生最熟悉的基础实验入手，由简单到复杂，从单一到综合，从教材内容到实际应用。尝试开放，开放性试题是高考命题新的探索方向。这类高考试题的特点有：一是重视以课本实验为突破口，考查学生基本的实验能力，即体现基础。二是以实验为中心，将化学实验与其他化学知识有机地结合于一体，着重考查学生的能力和素质，特别是思维能力的考查。试题所考查