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1、第一篇 专题突破,第四部分 化学实验,专题十六 综合实验设计与评价,1化学实验方案设计的思路,2化学实验方案设计时遵循的原则 (1)科学性：实验原理准确，实验流程合理。 (2)安全性：保护人身安全、保护环境、保护仪器。 (3)可行性：条件允许，效果明显，操作简便可行。 (4)简约性：方案简单易行，尽可能采取简单的实验装置，用较少的步 骤和药品完成实验。,3实验方案的评价 对所给出的实验方案做出分析、选择、判断或找出最佳方案，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
2、质的试剂与顺序)、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、准确与不准确做出判断，要考虑是否合理、有无干扰现象、经济效益高低和对环境有无污染等。 (3)最佳方案的选用 几个实验方案都能达到目的，分析各方案的优劣并选出其中最佳的一个。所谓最佳，无非是装置最简单、药品容易取得且价格低廉、现象明显、无干扰物质以及无污染等。,4实验操作的设计与注意的问题 (1)仪器接口的连接：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
3、装置应“短”进“长”出；洗气装 置应“长”进“短”出；干燥管应“大”进“小”出。 选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 (3)如果实验室取用或制取易吸水、潮解、水解的物质，要采取必要的 措施防止其吸水，以保证达到实验目的。 (4)冷凝回流：有些实验中，为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利 用原料，需在反应装置上加装冷凝回流装置(如长玻璃管及冷凝管等)。 (5)仪器拆卸的科学性与安全性：要从防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸 等方面考虑。 (6)其他：如试剂加入先后顺序、实验方法使用顺序等。,难点解读掌握重点 突破难点 近年来，对于大型实验题已经在自主命
4、题的省市中出现的机率越来越大，多数与元素化合物和基本理论知识相结合，但离不开常见的物质，复习中应利用好教材中的实验，适当进行变式训练。,考点1 物质制备实验方案设计,(固定装置略去),【例1】 某兴趣小组设计出如图所示装置来改进教材中“铜 与硝酸反应”实验，以探究化学实验的绿色化。 (1)实验前，关闭活塞b，试管d中加水至浸没长导管口， 塞紧试管c和d的胶塞，加热c。其目的是_。,(2)在d中加适量NaOH溶液，c中放一小块铜片，由分液漏 斗a向c中加入2 mL浓硝酸，c中反应的化学方程式是_,再由a向c中加2 mL蒸馏水，c中的实验现象是_。 (3)下表是制取硝酸铜的三种方案，能体现绿色化学
5、理念的最佳方案是_，理由是_。,(4)该小组还用上述装置进行实验证明氧化性KMnO4Cl2Br2。操作步骤为 ， 实验现象为_； 但此实验的不足之处是_。,答案：(1)检查装置的气密性 (2)Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O 反应变缓，气体 颜色变浅 (3)丙 耗酸量最少，无污染 (4)向d中加入KBr溶液，c中加入固体KMnO4，由a向c中加入浓盐酸 c中有黄绿色气体产生，d中溶液变为黄棕色 没有处理尾气,要点提醒画龙点睛 触类旁通 制备实验方案的设计，对巩固元素化合物知识和掌握好各类有机物之间的相互转化关系，全面训练实验技能，培养分析问题和解决问题的能力是有益的。 制
6、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，设计合理的实验装置和实验操作步骤。,1据下图所示的实验装置回答问题：,(1)实验室用高锰酸钾制取比较干燥的氧气应选用的发生装置是_，收集装置为_。 (2)实验室用双氧水制取并收集较纯的氧气时应选用的发生装置是_，收集装置为_。,(3)实验室用氯化铵与熟石灰两种固体加热制取氨气，氨气的密度比空气的小，极易溶于水。推断：实验室制取氨气应选用的发生装置为_，收集装置为_。 (4)利用废弃的可乐瓶和底部有小孔的试管(试管小
7、孔处事先放有一缝隙很小的铜网)组成制取氢气的装置(如图所示)。 该装置中A中应盛放 ，B中应放 进_，若使正在发生的反应停止， 可以通过操作 来实现。,答案：(1)A D (2)B C (3)A E (4)稀H2SO4 Zn 将试管提出液面,2(2009福建)某研究性小组借助AD的仪器装置完成有关实验。,实验一收集NO气体。 (1)用装置A收集NO气体，正确的操作是_(填序号)。 a从口进气，用排水法集气 b从口进气，用排空气法集气 c从口进气，用排水法集气 d从口进气，用排空气法集气,3无水氯化铝是白色晶体，易吸收水分，在178升华。装有无水氯化 铝的试剂瓶久置潮湿空气中，会自动爆炸并产生大
8、量白雾。氯化铝常 作为有机合成和石油工业的催化剂，并用于处理润滑油等。工业上由 金属铝和氯气作用、或由无水氯化氢气体与熔融金属铝作用而制得无 水氯化铝。某课外兴趣小组在实验室里通过下图所示装置制取少量纯 净的无水氯化铝。,(1)A装置中发生反应的化学方程式为：_ (2)在E处可收集到纯净的氯化铝，其原因是_。 (3)从A装置中导出的气体若不经过B、C装置而直接进入D装置中，将对实验产生的不良后果是： _。 (4)F装置所起的作用有：_。 (5)无水氯化铝在潮湿空气中，会产生大量白雾，有关反应的化学方程式为：_。,考点2 物质性质实验方案设计,【例2】 (2009全国理综，28)已知氨可以与灼热
9、的氧化铜反应得到氮气和 金属铜，用下图中的装置可以实现该反应。,回答下列问题： (1)A中加入的物质是_， 发生反应的化学方程式是 ；,(2)B中加入的物质是_，其作用是_； (3)实验时在C中观察到的现象是_， 发生反应的化学方程式是_； (4)实验时在D中观察到的现象是 ，D中收集到的物质是_，检验该物质的方法和现象是_ 。,碱石灰,除去NH3气流中的水蒸气(或干燥NH3),黑色粉末逐渐变为红色且右管口有水珠生成,出现无色液体,氨水,用红色石蕊试纸检验，试纸变蓝；,用无水CuSO4粉末检验，试纸变蓝；用无水CuSO4粉末检验，无水,CuSO4变蓝,要点提醒画龙点睛 触类旁通 性质探索性实验
10、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。 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。性质实验方案设计的基本思路如下：,3某校课外活动小组的同学设计了如下图所示的实验装置，用来验 证一氧化碳具有还原性。回答下列问题。,(1)装置B中最适宜的试剂是 ，其作用是 。 (2)装置C的作用是_
11、，若实验中没有装置C，则不可以证明CO具有还原性，原因是：_。,(3)装置D中黑色固体为_，反应的化学方程式为 。 (4)根据实验中的 现象，可证明CO具有还原性，有关反应的化学方程式是_。 (5)若要根据装置F中出现的现象确认一氧化碳具有还原性，应在上图装置_与_之间连接下图中的_装置(填序号),4某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验。,(1)实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象，请写出相应的化学反应方程式_ 。 在不断鼓入空气的情况下，熄灭酒精灯，反应仍能继续进行，说明该乙醇催化氧化反应是_反应。,(2)甲和乙两个水浴作用不相同。 甲的作用是_；乙的作用是_。 (3)反应进行一段时间后，干燥试管a中能收集到不同的物质，它们是_。集气瓶中收集到的气体的主要成分是_。 (4)若试管a中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验，试纸显红色，说明液体中还含有_。要除去该物质，可先在混合液中加入_(填写字母)。 a氯化钠溶液 b苯 c碳酸氢钠溶液 d四氯化碳 然后，再通过_(填实验操作名称)即可除去。,考点3 综合实验设计与评价,c,d,冷却结晶,引流,NH3(或NH3H2O),b,平视凹液面,凹液面的最低处与刻度线相切,酸式,要点提醒画龙点睛 触类旁通 综合实验题的解题思路 (1)巧审题，明确实验的目的和原理。实验原理是解答实验题的核心，是实验设计的依据和起点。实验原理可从
