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专题四 实验设计与评价
【备考目标】
◆ 根据实验试题要求,运用化学知识设计一些基本实验。
◆ 能绘制和识别典型的实验仪器装置图。
◆ 化学实验的各部分知识与技能的综合应用。
【要点精讲】
知识点1、化学探究性实验题的模式为:
在解题时,首先要对题目中给出的信息进行处理,弄清是对实验的那一方面进行探究,然后深入分析实验,依据题目中提出的实验假设或自行提出的实验假设,合理运用化学知识,巧妙设计实验方案,通过实验现象的客观事实对实验进行探究性验证。
1.化学实验设计的要求
(1)原理正确;(2)方法简单;(3)操作方便;(4)现象明显;(5)产率高;(6)误差小;(7)安全防污。
2.化学实验设计程序
(1)根据实验的目的,阐明实验原理,选择合适的仪器和药品;
(2)根据实验的特点,设计实验装置,画出实验装置图;
(3)根据实验的要求,设计可行的操作步骤和观察重点,分析实验中应注意的事项;
(4)实验结束后应写出完整的实验报告。
知识点2、物质性质实验方案的设计
1.完成性质实验方案设计的基础:
(1)无机物质的性质:原子结构和物质的分类有关
(2)有机物质的性质:官能团的种类和基团之间的相互影响有关
2.性质实验方案设计的一般思路:
分析结构 对比回顾相关知识 预测性质 拟定方案
分子结构 同系物 稳定性
原子结构 元素周期表 酸、碱性
氧化性、还原性
官能团反应
知识点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,能考查学生的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、物质聚集状态等;连接方式的选择,包括仪器的先后顺序、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又无污染等。
(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。
【典题分析】
例1.(2007年日照市二轮考试题)下列实验方案设计能达到预期目的的是( )
A.利用与水反应的速率比较钙和钠的金属活动性顺序
B.取加热至亮棕色的纤维素水解液少许,滴入新制的Cu(OH)2悬浊液,加热有红色沉淀物生成,证明水解产物为葡萄糖
C.利用能否与乙醇发生酯化反应来鉴别乙酸和硝酸
D.利用FeCl3溶液鉴别苯酚溶液和甲酸溶液
例2.(2006年天津市考试题)某学生设计了一套验证物质化学性质的实验装置,如下图所示。
回答下列问题:
(1)该实验的目的是_________________
____________________________________
____________________________________
(2)该实验的原理是________________
______________________________________________________(用化学方程式表示)。
(3)实验用品:实验仪器除铁架台(带铁夹)、储气瓶(两个)、直管活塞(K1、K2)、止水夹(K3)、橡皮管、橡皮塞以及若干玻璃管连件外,还有______________________________,实验所用试剂为________________________________________________________。
(4)实验步骤:
①按上图连接好仪器。
②扭开活塞K1和K2,一段时间后,关闭活塞K1、K2,主要现象为:______________________
_________________________________________________________________________________。
③关闭活塞K1和K2,打开止水夹K3,要使烧瓶中产生喷泉可采用的方法是________________
_________________________________________________________________________________。
(5)反应停止后,烧瓶内气体及液体(溶质)的成分可能为(用化学式表示):_____________
_________________________________________________________________________________。
例3.(2007年济南市二轮试题)向溴水中加入足量乙醛溶液,可以看到溴水褪色。对产
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