第6讲综合性实验的设计与评价.pptVIP

第16讲综合性实验的设计与评价 高频考点突破 考点1 实验方案的设计 1.设计思路 2.实验设计的原则 (1)科学性;(2)安全性;(3)可行性;(4)简约性? 3.实验设计的方法 (1)明确实验目的?原理? (2)选择合适的仪器和药品? (3)设计装置和步骤? (4)记录实验现象和数据? (5)分析得出结论? 4.化学实验方案设计的类型 实验设计: 物质的制备实验方案的设计 物质的性质实验方案的设计 物质的检验?分离和提纯实验方案的设计 综合实验的设计 5.气体的制备(性质)实验方案设计的基本方法气体的制备装置→气体的净化装置→气体性质的验证(收集)装置→尾气吸收装置 6.性质实验方案的设计思路 (1)分析物质组成或找出所属种类? (2)推测物质可能具有的一些物理性质? (3)设计出合理?具体的实验方案,探究或验证其所具有的化学性质? (4)完成实验?记录和分析实验结果,总结得出实验结论? 7.实验方案设计时的几个操作 (1)实验装置的组装顺序 气体发生→除杂质→干燥→主体实验→尾气处理? (2)接口的连接顺序 总体上遵循装置的排列顺序,但对于吸收装置应“长”进“短”出(或“深”入“浅”出);量气装置应“短”进“长”出;洗气装置应“长”进“短”出;干燥管应“粗”进“细”出? (3)实验操作顺序 气体发生一般按:装置选择与连接→气密性检验→装固体药品→加液体药品→开始实验(按程序)→拆卸仪器→其他处理等? (4)加热操作注意事项 主体实验加热前一般应先用原料气赶走空气后再点燃酒精灯,其目的一是防止爆炸,如H2还原CuO?CO还原Fe2O3;二是保证产品纯度,如制备Mg3N2?CuCl2等?反应结束时,应先熄灭酒精灯,继续通原料气直到冷却为止? (5)尾气处理 有毒气体常采用溶液(或固体)吸收或将之点燃,无毒气体直接排放? 考点2 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?连接方式的选择等?仪器的选择包括发生装置(几种基本类型)?净化装置(除杂质的试剂和顺序)?反应装置?收集装置?尾气处理装置等;药品的选择,包括种类?浓度?物质的聚集状态等;连接方式的选择,包括仪器的连接顺序?导管接口的连接顺序等? 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.最佳方案的选择 所谓最佳,无非是装置最简单?药品容易取得并价格低廉?现象明显?无干扰物质以及无污染等? 题型一 物质制备实验方案的设计与评价 【例1】 Ⅰ.化学实验室制取氯化氢气体的方法之一是将浓硫酸滴入浓盐酸中?请从图中挑选所需仪器,在方框内画出用该方法制备?收集干燥氯化氢气体的装置简图,并在图中标明所用试剂?(仪器可重复使用,固定装置不必画出) Ⅱ.实验室制备少量硫酸亚铁晶体的实验步骤如下:取过量洁净的铁屑加入20%~30%的稀硫酸溶液,在50℃~80℃水浴中加热至不再产生气泡?将溶液趁热过滤,滤液移至试管中,用橡胶塞塞紧试管口,静置?冷却一段时间后收集产品? (1)写出该实验制备硫酸亚铁的化学方程式: ______________________________________ ? (2)硫酸溶液过稀会导致_____________________________________ ? (3)采用水浴加热的原因是_______________________ ? (4)反应时铁屑过量的目的是(用离子方程式表示) ___________________________ ? (5)溶液趁热过滤的原因是________________________________________________ ? (6)静置冷却一段时间后,在试管中观察到的现象是_____________________________________ ? [解析] 实验室制取HCl气体是加热浓H2SO4和浓盐酸,因此装置特点是液体+液体混合制取气体?反应装置应选圆底烧瓶和分液漏斗?带导管的胶塞,收集干燥气体应加干燥剂,应用干燥装置,用集气瓶式的洗气瓶来干燥,最后用向上排空气法收集HCl?用铁屑和稀H2SO4反应制FeSO4的反应原理为Fe+H2SO4(稀) FeSO4+H2↑,如果H2SO4浓度太小,反应太慢,不利于晶体析出而影响实验效果? 为控制反应温度应采用水浴加热?因为Fe2+易被氧化生成Fe3+,为防止Fe3+的出现应加过量铁粉,为防止FeSO4晶体流失,应趁热过滤,为防止Fe2+被氧化应防止氧气进入试管内?冷却后的溶液随