2019年高考化学大串讲 专题13 化学实验设计与评价教案

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1、专题13化学实验设计与评价一.基本要求1.科学性：实验原理、实验方法和操作程序必须科学合理。2.安全性：实验操作要尽量防止带有危险性的操作，尽量避免与有毒物质接触，若无法避免则应采取安全措施。3.环保性：有毒物质必须处理，以防污染环境。4.可行性：设计的实验方案要切实可行，所选用的药品、仪器、设备和方法在现有的条件下能得到满足。5.简约性：实验设计应尽可能简单易行，应采用简单的实验装置，用较少的实验步骤，能在较短的时间内完成实验，且效果明显。6.经济性：综合考虑原料的用量、价格。7.创新性：创新性是设计的灵魂。近几年的高考化学实验题，最显著的特点就是由基础知

2、识、基本实验或常见题型创新而成的。通常化学实验设计方案的创新性可从以下两个方面考虑；一是反应原理的创新设计,凡是物质间满足“反应容易发生”、“速度快慢适当”、“产物较纯且易分离”的反应均可用于制备所需产物；二是实验装置的创新设计，根据现有仪器，考虑题给药品的状态，是否需要加热等反应条件，所给仪器还有哪些灵活的用途等，可大胆改进制备装置、净化装置、收集装置、除杂装置，体现创新精神。在设计实验时，应在各种所设计的方案中，通过对比和归纳选择出具有安全性好、药品易得、操作简便、装置简单而且现象明显的最佳方案。例1氧化铅(PbO)是黄色固体。实验室用草酸在浓硫酸作用下

3、分解制备CO，其原理为：H2C2O4CO↑+CO2↑+H2O。某课题组同学设计实验探究CO还原氧化铅并检验氧化产物(已知CO能使银氨溶液产生黑色沉锭)的装置如图所示。下列说法正确的是A．装置②④⑤中的试剂依次为碱石灰、银氨溶液、澄清石灰水B．实验时，先点燃装置①处酒精灯，当装置⑤中产生连续气泡且有明显现象后再点燃装置③处酒精灯C．实验完毕时，先熄灭装置①处酒精灯，再熄灭装置③处酒精灯D．尾气处理可选用点燃、气袋收集、NaOH溶液吸收等方法【答案】B例2某化学兴趣小组为探究草酸分解的产物，设计的实验装置如图所示，下列说法正确的是A．实验开始时，先点燃A装置处的

4、酒精灯，后点燃F装置处的酒精灯B．B装置中的现象为蓝色粉末变白，说明分解产物中有水生成C．G装置中澄清石灰水变浑浊，说明分解产物中有CO生成D．C、D、E装置中分别盛放澄清石灰水、浓硫酸、氢氧化钠溶液【答案】A【解析】A.实验开始时，先点燃A装置处的酒精灯，排出装置中的空气，一段时间后点燃F装置处的酒精灯，故正确；B.B装置中的现象应为白色粉末变蓝，说明分解产物中有水生成，故错误；C.G装置中澄清石灰水变浑浊，可知F中一氧化碳还原氧化铜生成二氧化碳，说明分解产物中有CO生成，故正确；D.根据以上分析可知C、D、E装置中分别盛放澄清石灰水、浓硫酸、氢氧化钠溶液

5、，故正确。例3实验室用H2还原WO3制备金属W的装置如下图所示(Zn粒中往往含有硫等杂质，焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气)，下列说法错误的是A．反应开始时，先加热管式炉，再打开活塞KB．往盐酸中加入少量CuCl2，可加快产生H2的速率C．①、②、③中依次盛装KMnO4溶液、焦性没食子酸溶液、浓H2SO4D．装置Q(启普发生器)也可用于石灰石与盐酸反应制二氧化碳【答案】A二.实验设计思路1.设计思路：实验目的→实验原理→反应的仪器装置→操作步骤→数据处理方法→形成方案2.实验操作的顺序（1）连接仪器。按气体发生→除杂质→干燥→主体实验→尾气处理顺序连接好实验

6、仪器。（2）检查气密性。（3）装药品，进行实验操作。【拓展提升】实验方案设计应注意的几个问题1.药品和仪器是部分或刚好给出还是有剩余。若药品和仪器只部分给出，则应作必要的补充，若有剩余，则应进行筛选和淘汰。2.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。3.实验过程中的隐蔽性操作。如某些必要的干燥、除杂、冷凝等，这些都是实验中必不可少的，但容易被忽略。4.药品的规格。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、澄清石灰水、酸

7、性高锰酸钾溶液、浓硫酸、饱和NaHCO3溶液、NaOH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。考纲要求能够绘制和识别典型的实验仪器装置图，可用“示意装置图”表示。6.其他应注意的问题（1）冷凝回流的问题。（2）冷却问题。（3）防止倒吸问题。（4）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，用橡皮管连接成连通装置；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住一支小试管等。三.化学实验方案的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。要考虑是否安全合理、有无干扰。现象、经济上是否合算

8、和对环境有无污染等。1.从可行性方面对实验方案做出评