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1、2012年高考化学二轮 专题训练 专题十五 综合实验与探究教案（学生版）综合实验与探究【命题规律】综合实验设计和评价题是考查学生综合应用实验基础知识、化学理论、元素化合物知识和化学计算等相关知识解决实验问题的能力的一类题，近几年高考中综合实验题的形式主要有以下几种：1对物质制备、分离、提纯和检验中化学原理、相关装置作用的设计和评价。2提出实验问题或目的，给定实验情景或物质性质，要求选择仪器、药品，组装实验装置，确定实验步骤，评价实验方案。3对教材实验通过重组、深化、优化或创新提出问题，让学生去完成。所以，在复习中一方面要以课本实验为基础，强化实验基础知识和基本技能。另一方面选取一部分典型题目，
2、探究综合实验题的一般解法和思路，培养学生对该类试题的分析能力。【重点知识梳理】运用化学实验知识和技能设计简单的实验方案，是综合能力和迁移能力的具体体现。这有助于提高化学实验知识和技能的水平，培养信息提取和加工能力、自学能力和创造能力，并能发挥大实验题多方位、多层面的考核、检测功能。一、解答简单实验设计题的一般过程与思路化学实验设计题（如高考大实验题）重在培养或考查把已有知识和技能运用于新情景的能力，它所选择的课题往往是没有直接、系统实践过的。从信息加工角度分析解答时，还要能够从题目中敏捷地接受信息，分析评价信息，选择、调用自己贮存的相关知识，将新信息与已有知识有机地结合起来，以解决实验设计的新
3、问题。大致过程与思路如下：1、接受信息接受、分析、筛选信息，明确实验设计的课题、条件和要求。要求迅速、全面地吸收题目中的新信息，分析提供这些信息的目的，把信息归类、并对各个信息在实现实验设计中的作用做初步评估。接受信息主要解决以下问题：一是明确实验课题；二是明确实验条件；三是明确设计要求。2、实验设计原理通过对新旧信息的加工开发，实现指定的实验设计。从设计的要求及解决问题的顺序分析，大致有以下两个层次：一是实验方法的选定。这是从总体上考虑实验方案的设计。一般来说，实验方法主要取决于实验原理，并受实验条件的制约。二是实验装置和实验操作设计。装置和操作都是为了具体实验的实验方法，完成实验任务，通常
4、属于实验方案细节的设计。和基本实验方法比较，它们往往更贴近实验的基础知识与基本技能。3、实验设计内容概括地讲，设计一个实验通常包括以下几个方面内容：（1）根据命题要求，说明设计该实验的原理，画出实验装置。（2）列出实验操作步骤，说明实验中应注意的事项。（3）观察、记录实验现象，分析实验结果（包括写出有关的化学方程式），得出正确的结论。二、实验设计的思维模型 明确实验目的、要求设计实验方案 构思实验方法、步骤 选择实验仪器、药品 观察实验现象实验，收集资料 收集实验数据 处理实验问题 整理资料，数据处理分析，得出结论 分析概括，得出结论 写出实验报告三、实验设计试题的类型掌握化学实验的记录方法和
5、运用化学知识设计一些基本实验。1、根据实验现象，观察、记录、分析或处理数据，得出正确结论在高考化学实验试题中，实验现象的考查可以是直接考实验现象，也可由现象得出正确的结论；还可将有关实验现象与实验方法、正确的结论等联系起来。实验结果的分析，通常是分析实验关系、细节和误差等等。实验结果的处理，可以直接报道数据，也可能是找出相关关系得出公式，或绘制一定的变化曲线等。2、根据实验试题要求，设计基本实验方案近些年来高考化学实验题中，设计简单实验方案的试题较多。其中有某个实验操作顺序的设计，也有设计确定某混合气中组分的实验；有验证鞭个化学原理的设计实验，也有设计某物质纯度的测定实验；有定性实验的设计，也
6、有定量实验的设计从题型上看，有简答题、填充题，也有两者兼有的混合题。这些简单实验的试题，大都思考性、综合性较强，考生必须细心、冷静地审题，联系所学过的实验知识和技能技巧，进行知识迁移、联想、重组，全面而细致地思考，才能设计出正确的方案或回答试题中的问题。3、能识别和绘制典型的实验仪器装置图识别典型实验装置和绘制其简图，也是从事化学实验的一种必备的能力。在高考化学实验题中识图的试题也是很多的，主要是有图示实验，由图来说明某具体实验；对一些基本操作或实验装置图判断正误，或将错误部分改正；对所给的单个仪器、导管、或者几个小装置的识别，然后加以组装，连接成大装置图。绘图的试题目前还不多，主要是绘制很典
7、型的实验装置简图，或是在题中所给的位置补绘一些仪器简图。所有这些试题都要求学生熟悉常见仪器和典型实验的装置图，并掌握一定的绘制简图的方法。4、各部分知识与技能综合的实验设计题近几年在高考化学试题的卷，设置一道大的化学实验题，这些大题的特点是把一些分散的实验综合起来，形成一个整体的实验题；或者是某些与基本操作、技能或典型实验有关而又易被忽略的重要细节的试题，主要以教材内容为主进行不同的分解与综合，以达到新的境地。2、训练发散思维以增强实验设计能力，提高信息迁移水平实验方案的设计往往有许多途径。为了适应中学生的知识能力水平，中学课本中的某些实验可能不是最优的方案。所以在实验复习中要根据实验原理来设
8、计实验步骤和装置，掌握一些装置和仪器药品的替代方法，力求使设计的实验仪器简单、操作便捷、节省试剂、现象明显、安全防污等，培养和增强实验设计能力和创造性思维能力。近年来，实验题中新情境试题不断增多，这类试题的特点是将基本的实验操作设计置于新的情境中（主要是中学课本没有的新反应或新装置或是能使中学生理解的最新科技知识、简化的改进的装置等），结合学生原有的知识和能力，来进行仪器组装、现象描述、数据分析、考虑安全和防污等，用来考查考生自学能力、思维能力、分析综合及评价的能力。由于这类实验试题情境新颖、设问巧妙、铺垫得当、知识新、思维量大、所以区分度很好，能确实将一些基础扎实、自学能力强、思维敏捷、心理
9、素质好的考生选拨出来。所以，新情境实验试题将是今后实验试题的命题方向。【考点突破】考点一物质的分离、提纯及物质的检验例1.下列实验设计和结论相符的是()A将碘水倒入分液漏斗，加适量乙醇，振荡后静置，可将碘萃取到乙醇中B某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体水溶液一定显碱性C某无色溶液中加Ba(NO3)2溶液，再加入稀盐酸，沉淀不溶解，则原溶液中一定有SOD在含FeCl2杂质的FeCl3溶液中通足量Cl2后，充分加热，除去过量的Cl2，即可得到较纯净的FeCl3溶液解析：A项，乙醇可与水互溶，不可以作为萃取剂，错；B项，石蕊试纸变蓝，则肯定为碱性，正确；C项，若原溶液中含有SO ，生成BaSO
10、3，再加入HCl，则与溶液中的NO结合，相当于HNO3，则可以氧化BaSO3生成BaSO4，沉淀不溶解，故错；D项，加热时，FeCl3会水解，错。答案：B (3)分离与提纯操作过程应遵循“三必须”：除杂试剂必须过量。过量试剂必须除尽。除杂途径必须最佳。2检验常见物质的思维建模(1)气体物质的检验考点二物质性质、制备实验方案的设计例2.聚合硫酸铁又称聚铁，化学式为Fe2(OH)n(SO4)30.5nm，广泛用于污水处理。实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁和绿矾(FeSO47H2O)过程如下：(1)验证固体W焙烧后产生的气体含有SO2的方法是 。(2)实验
11、室制备、收集干燥的SO2，所需仪器如下。装置A产生SO2，按气流方向连接各仪器接口，顺序为a f。装置D的作用是 ，装置E中NaOH溶液的作用是 。 (4)溶液Z的pH影响聚铁中铁的质量分数，用pH试纸测定溶液pH的操作方法为 。若溶液Z的pH偏小，将导致聚铁中铁的质量分数偏 。解析：(1)检验SO2气体一般情况下是将混合气体通入品红溶液中。(2)装置B为收集装置，C为干燥装置，D为防倒吸装置，E为尾气吸收装置。(3)加过量铁屑，使溶液中的Fe3全部转化为Fe2，把剩余的铁屑过滤除去。(4)pH减小，聚铁分子式中Fe2(OH)n(SO4)30.5nm的SO就增多，OH就减少，利用极限法，Fe(
12、OH)3和Fe2(SO4)3质量相同时，Fe(OH)3中铁元素质量分数大，所以pH减小，聚铁中铁的质量分数偏小。答案：(1)将气体通入少量品红溶液，若溶液褪色，加热后恢复原色，则该气体为SO2(2)d e c b 防止倒吸 吸收多余的SO2(3)铁屑 过滤(4)将pH试纸放在点滴板(或表面皿)上，用干燥洁净的玻璃棒蘸取少许待测液，点在pH试纸的中部，待变色后与标准比色卡对比，读出读数 低或小【名师点拨】1.制备实验方案的设计，应遵循以下原则：条件合适，操作方便；原理正确，步骤简单；原料丰富，价格低廉；产物纯净，污染物少。即从多种路线中选出一种最佳的制备途径，合理地选择化学仪器与药品，设计合理的
13、实验装置和实验操作步骤。2性质探索性实验的设计：主要是从物质的结构特点或从所属类型的典型代表物去推测物质可能具有的一系列性质，而后据此设计出合理的实验方案，去探索它所可能具有的性质。3性质验证性实验的设计：主要是求证物质具备的性质，关键是设计出简捷的实验方案，要求操作简单，简便易行，现象明显，且安全可行。性质实验方案的基本流程为：研究物质结构预测可能性质设计实验方案(方法、步骤、仪器、药品、操作要点、现象及分析、结论等)实施实验结论。考点三探究性实验方案设计与评价例3.工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组进行了以下探究活动：【探究一】aKSCN溶液和氯水
14、b铁粉和KSCN溶液c浓氨水 d酸性KMnO4溶液乙同学取336 mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中，发生反应：SO2Br22H2O=2HBrH2SO4，然后加入足量BaCl2溶液，经适当操作后得干燥固体2.33 g。由此推知气体Y中SO2的体积分数为 。【探究二】分析上述实验中SO2体积分数的结果，丙同学认为气体Y中还可能含有H2和Q气体。 (4)认为气体Y中还含有Q的理由是 (用化学方程式表示)。(5)为确认Q的存在，需在装置中添加M于 (选填序号)。a. A之前 bAB间 cBC间 dCD间(6)如果气体Y中含有H2，预计实验现象应是 。(7)若要测定限定体积气体Y中H2的含量(标准状况下约有 28 mL H2)，除可用测量H2体积的方法外，可否选用质量称量的方法？做出判断并说明理由 。解析：(1)铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中，浓硫酸有较强的氧化性，能使铁钉钝化阻止反应进一步进行。(2)2价亚铁离子能使酸化的高锰酸钾溶液褪色，溶液中已经有3价铁离子，选择a会造成干扰。选c生成两种沉淀，受氢氧化铁沉淀颜色的影响无法分辨。(3)A除去SO2，B可以检验A中是否完全除去
