化学实验方案的设计与评价-课件.ppt

1、一、化学实验方案的设计一、化学实验方案的设计1基本要求基本要求2基本思路基本思路二、化学实验方案的评价二、化学实验方案的评价1基本原则基本原则一个实验方案的优劣主要从一个实验方案的优劣主要从 是否科学合理，是否科学合理，是否简单可行，另外还要从是否简单可行，另外还要从 和和 两个角度去评价两个角度去评价实验原理实验原理操作与装置操作与装置绿色化学绿色化学安全性安全性2评价类型评价类型考考 情情 分分 析析化学实验方案的设计化学实验方案的设计感受感受鉴赏鉴赏1(2010山东高考山东高考)下列与实验相关的叙述正确的是下列与实验相关的叙述正确的是()A稀释浓硫酸时，应将蒸馏水沿玻璃棒缓慢注入浓稀释浓

2、硫酸时，应将蒸馏水沿玻璃棒缓慢注入浓 硫酸中硫酸中B配制溶液时，若加水超过容量瓶刻度，应用胶头配制溶液时，若加水超过容量瓶刻度，应用胶头 滴管将多余溶液吸出滴管将多余溶液吸出C酸碱滴定时，若加入待测液前用待测液润洗锥形瓶，酸碱滴定时，若加入待测液前用待测液润洗锥形瓶，将导致测定结果偏高将导致测定结果偏高D检验某溶液是否含有检验某溶液是否含有SO 时，应取少量该溶液，依时，应取少量该溶液，依 次加入次加入BaCl2溶液和稀盐酸溶液和稀盐酸2-42.(2011南京模拟南京模拟)下列实验结论正下列实验结论正 确的是确的是 ()A将饱和氯水滴到淀粉碘化钾试将饱和氯水滴到淀粉碘化钾试 纸上出现如右图所示

3、现象，说明氯纸上出现如右图所示现象，说明氯 水能将水能将I氧化成氧化成I2，还能将，还能将I2进一步氧化成碘的化合物进一步氧化成碘的化合物 B将过量将过量CO2通入通入Ca(ClO)2溶液中，最后得到澄清溶液，溶液中，最后得到澄清溶液，说明说明H2CO3的酸性比的酸性比HClO弱弱C向某溶液中加入新制向某溶液中加入新制Cu(OH)2，加热，出现红色沉，加热，出现红色沉淀，说明该溶液中一定含醛类物质淀，说明该溶液中一定含醛类物质D向苯酚溶液中滴加少量稀溴水，溶液中没有沉淀向苯酚溶液中滴加少量稀溴水，溶液中没有沉淀 生成，说明溶液中二者不能发生反应生成，说明溶液中二者不能发生反应3(2010渭南质

4、检渭南质检)为比较铁和铜金属活动性强弱，某研究小为比较铁和铜金属活动性强弱，某研究小组的同学设计了如下一些方案，并将实验结果记录如下：组的同学设计了如下一些方案，并将实验结果记录如下：能根据以上各种现象或产物证明铁的金属活动性比铜强的能根据以上各种现象或产物证明铁的金属活动性比铜强的方案一共有方案一共有()A2种种B3种种C4种种 D5种种4(2010北京朝阳区模拟北京朝阳区模拟)下列装置不能完成的实验是下列装置不能完成的实验是().解题指导解题指导选选 A项通过记录一定时间内产生项通过记录一定时间内产生H2的体积的体积可计算反应速率；可计算反应速率；B项通过观察颜色变化判断温度对化学项通过观

5、察颜色变化判断温度对化学平衡的影响；平衡的影响；C项，通过电流计是否产生电流可判断化学项，通过电流计是否产生电流可判断化学能是否转化成电能；能是否转化成电能；D项，小试管内导管中水柱上升，说项，小试管内导管中水柱上升，说明大试管中压强减小，不能证明有明大试管中压强减小，不能证明有H2析出析出D5(2010江苏高考江苏高考)下列实验操作与预期实验目的或所得下列实验操作与预期实验目的或所得 结论一致的是（结论一致的是（）拓展拓展发现发现实验设计的注意事项实验设计的注意事项(1)药品和装置是部分或刚好给出还是有剩余药品和装置是部分或刚好给出还是有剩余 若药品和装置只部分给出，则应需要作必要的补充，若

6、若药品和装置只部分给出，则应需要作必要的补充，若 有剩余，则应进行筛选和淘汰有剩余，则应进行筛选和淘汰(2)题目条件有无特殊要求题目条件有无特殊要求 如采用最简单或最合理的实验步骤，这些要求对我们考如采用最简单或最合理的实验步骤，这些要求对我们考 虑反应原理，选择药品和装置，确定操作步骤都作了限虑反应原理，选择药品和装置，确定操作步骤都作了限 定，必须高度重视定，必须高度重视(3)实验过程中的隐蔽性操作实验过程中的隐蔽性操作如某些必要的干燥、除杂、冷凝等，这些都是实验中如某些必要的干燥、除杂、冷凝等，这些都是实验中必不可少的，但容易被忽略必不可少的，但容易被忽略(4)药品的描述药品的描述有些题

7、目要求指出药品的名称，这类问题学生最难答有些题目要求指出药品的名称，这类问题学生最难答准确，如有些药品的准确描述为：硫酸铜粉末、澄清准确，如有些药品的准确描述为：硫酸铜粉末、澄清石灰水、酸性高锰酸钾溶液，浓硫酸、饱和石灰水、酸性高锰酸钾溶液，浓硫酸、饱和NaHCO3溶溶液、液、NaOH溶液等此外也应注意某些仪器的规格溶液等此外也应注意某些仪器的规格 (5)会画简单的实验装置图会画简单的实验装置图考纲要求能够绘制和识别典型的实验仪器装置图，可考纲要求能够绘制和识别典型的实验仪器装置图，可用用“示意装置图示意装置图”表示表示 (6)其他应注意的问题其他应注意的问题冷凝回流的问题有的易挥发的液体反应

8、物，为了冷凝回流的问题有的易挥发的液体反应物，为了避免反应物损耗和充分利用原料，要在发生装置中设避免反应物损耗和充分利用原料，要在发生装置中设计冷凝回流装置或在发生装置中安装长玻璃管等计冷凝回流装置或在发生装置中安装长玻璃管等冷却问题有的实验为防止气体冷凝不充分而受损冷却问题有的实验为防止气体冷凝不充分而受损失，需要用冷凝管，可以用冷水或冰水冷凝气体失，需要用冷凝管，可以用冷水或冰水冷凝气体(物质物质蒸气蒸气)，使物质蒸气冷凝为液态便于收集，使物质蒸气冷凝为液态便于收集防止倒吸问题实验过程用到加热操作的，要防倒吸；防止倒吸问题实验过程用到加热操作的，要防倒吸；气体易溶于水的要防倒吸气体易溶于水

9、的要防倒吸具有特殊作用的实验改进装置如为防止分液漏斗中的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，用橡胶管连接成连通装置；为防止气液体不能顺利流出，用橡胶管连接成连通装置；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一支体从长颈漏斗中逸出，可在发生装置中的漏斗末端套一支小试管等小试管等化学实验方案的评价化学实验方案的评价感受感受鉴赏鉴赏1下列实验方案能达到目的的是下列实验方案能达到目的的是 ()A除去除去Fe粉中混有的粉中混有的I2：加热使：加热使I2升华升华B除去除去NaCl固体中混有的固体中混有的MgCl2：加入：加入KOH溶液后过滤，溶液后过滤，滤液蒸发结

10、晶滤液蒸发结晶C除去碳酸钠中混有的碳酸氢钠：加入过量的氢氧化除去碳酸钠中混有的碳酸氢钠：加入过量的氢氧化 钠溶液，蒸发结晶钠溶液，蒸发结晶D除去氢氧化镁中混有的氢氧化钙：放入水中搅拌成除去氢氧化镁中混有的氢氧化钙：放入水中搅拌成 浆状后，加入足量氯化镁溶液，加适量水过滤洗涤浆状后，加入足量氯化镁溶液，加适量水过滤洗涤3(2011潍坊模拟潍坊模拟)下列实验或叙述不符合绿色化学理念的下列实验或叙述不符合绿色化学理念的是是()A研制乙醇汽油代替汽油作汽车燃料研制乙醇汽油代替汽油作汽车燃料B采用银作催化剂，利用乙烯和氧气制取环氧乙烷采用银作催化剂，利用乙烯和氧气制取环氧乙烷 ()C在萃取操作的演示实验

11、中，将在萃取操作的演示实验中，将CCl4萃取溴水改为萃取溴水改为CCl4萃取碘水萃取碘水D用铜和稀用铜和稀HNO3反应制取反应制取Cu(NO3)2.4(2011湘潭调研湘潭调研)大胆、科学的假设与猜想是科学探究的大胆、科学的假设与猜想是科学探究的先导和价值所在在下列假设先导和价值所在在下列假设(猜想猜想)引导下的探究肯定是没有引导下的探究肯定是没有意义的是意义的是 （）A探究探究SO2和和Na2O2反应可能有反应可能有Na2SO4生成生成B探究探究Na与水的反应可能有与水的反应可能有O2生成生成C探究浓硫酸与铜在一定条件下反应产生的黑色物质中探究浓硫酸与铜在一定条件下反应产生的黑色物质中 可能

12、有可能有CuSD探究向滴有酚酞试液的探究向滴有酚酞试液的NaOH溶液中通入溶液中通入Cl2，酚酞红，酚酞红 色退去的现象是溶液的酸碱性改变所致，还是色退去的现象是溶液的酸碱性改变所致，还是HClO的的 漂白性所致漂白性所致解题指导解题指导选选 钠是活泼金属，在钠与水的反应中，钠是活泼金属，在钠与水的反应中，钠是还原剂，水是氧化剂，水中的钠是还原剂，水是氧化剂，水中的2价氧元素没有氧化价氧元素没有氧化性，性，1价氢元素有氧化性，反应生成的气体只能是氢价氢元素有氧化性，反应生成的气体只能是氢气气B5(2010广东高考广东高考)某研究小组用某研究小组用MnO2和浓盐酸制备和浓盐酸制备Cl2时，时，利

13、用刚吸收过少量利用刚吸收过少量SO2的的NaOH溶液对其尾气进行吸收处理溶液对其尾气进行吸收处理(1)请完成请完成SO2与过量与过量NaOH溶液反应的化学方程式：溶液反应的化学方程式：SO22NaOH=_.设计实验方案，进行实验请写出实验步骤以及预期现象设计实验方案，进行实验请写出实验步骤以及预期现象和结论和结论限选实验试剂：限选实验试剂：3 molL1 H2SO4、1 molL1 NaOH、0.01 molL1 KMnO4、淀粉、淀粉-KI溶液、紫色石蕊试液溶液、紫色石蕊试液.答案：答案：(1)Na2SO3H2O(2)Na2SO3(3)只存在只存在ClO拓展拓展发现发现评价实验方案的三个方面

14、评价实验方案的三个方面(1)从可行性方面从可行性方面 实验原理是否正确、可行；实验原理是否正确、可行；实验操作是否安全、合理；实验操作是否安全、合理；实验步骤是否简单、方便；实验步骤是否简单、方便；实验效果是否明显等实验效果是否明显等(2)(2)从从“绿色化学绿色化学”角度角度 反应原料是否易得、安全、无毒；反应原料是否易得、安全、无毒；反应速率是否较快；反应速率是否较快；原料利用率以及合成物的产率是否较高；原料利用率以及合成物的产率是否较高；合成过程中是否造成环境污染合成过程中是否造成环境污染(3)从从“安全性安全性”方面方面 净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防液体倒吸；净化、吸收气体及熄灭酒

15、精灯时要防液体倒吸；进行某些易燃易爆实验时要防爆炸进行某些易燃易爆实验时要防爆炸(如如H2还原还原CuO应应 先通先通H2，气体点燃先验纯等，气体点燃先验纯等)；防氧化防氧化(如如H2还原还原CuO后要后要“先灭灯再停氢先灭灯再停氢”，白磷，白磷 切割宜在水中等切割宜在水中等)；防吸水防吸水(如实验取用、制取易吸水、潮解、水解的物如实验取用、制取易吸水、潮解、水解的物 质时宜采取必要措施，以保证达到实验目的质时宜采取必要措施，以保证达到实验目的)；冷凝回流冷凝回流(有些反应中，为减少易挥发液体反应物的损有些反应中，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，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、竖装的干燥管及冷凝管等如长玻璃管、竖装的干燥管及冷凝管等)；易挥发液体产物易挥发液体产物(导出时可为蒸气导出时可为蒸气)的及时冷却；的及时冷却；仪器拆御的科学性与安全性仪器拆御的科学性与安全性(也从防污染、防氧化、防也从防污染、防氧化、防 倒吸、防爆炸、防泄漏等角度考虑倒吸、防爆炸、防泄漏等角度考虑)；