2012屆高考化學一輪復習 第35講 綜合實驗與探究精品課件 新人教版_第1頁
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文檔簡介

1、第第3535講講 綜合實驗與探究綜合實驗與探究考綱導學第第3535講講 考綱導學考綱導學考綱要求考綱要求命題預測命題預測1.能根據實驗試題要求,做到:能根據實驗試題要求,做到:(1)設計、評價或改進實驗方案;設計、評價或改進實驗方案;(2)了解控制實驗條件的方法;了解控制實驗條件的方法;(3)分析或處理實驗數據,得出合理結論分析或處理實驗數據,得出合理結論;(4)繪制和識別典型的實驗儀器裝置圖。繪制和識別典型的實驗儀器裝置圖。2.以上各部分知識與技能的綜合應用。以上各部分知識與技能的綜合應用。 1.設計、評價或改進實驗方案。設計、評價或改進實驗方案。一般在選擇題中考查結合題設情一般在選擇題中考

2、查結合題設情境判斷設計的化學實驗方案能否境判斷設計的化學實驗方案能否達到實驗目的,難度較大。達到實驗目的,難度較大。 2.綜合實驗探究。結合化學實綜合實驗探究。結合化學實驗基本操作、物質的性質、化學驗基本操作、物質的性質、化學計算、誤差分析等,考查根據要計算、誤差分析等,考查根據要求設計實驗方案并分析相關問題,求設計實驗方案并分析相關問題,或結合相關知識聯系題給信息設或結合相關知識聯系題給信息設計實驗方案,難度較大。計實驗方案,難度較大。 要點探究 探究點一化學實驗方案的設計探究點一化學實驗方案的設計第第3535講講 要點探究要點探究 【知識梳理知識梳理】 1化學實驗方案設計的一般原則化學實驗

3、方案設計的一般原則一個相對完整的化學實驗方案一般包括下述內容:一個相對完整的化學實驗方案一般包括下述內容:(1)實驗實驗名稱;名稱;(2)實驗目的;實驗目的;(3)實驗原理;實驗原理;(4)實驗用品實驗用品(藥品、儀器藥品、儀器及規格及規格);(5)實驗步驟實驗步驟(包括實驗儀器的裝配和操作包括實驗儀器的裝配和操作);(6)實驗實驗現象和記錄及結果處理;現象和記錄及結果處理;(7)問題和討論。問題和討論。第第3535講講 要點探究要點探究 實驗方案的設計原則是方法簡便、現象明顯、操作易行,實驗方案的設計原則是方法簡便、現象明顯、操作易行,對于定量實驗還要考慮系統誤差要求。確定了實驗所選用的方對

4、于定量實驗還要考慮系統誤差要求。確定了實驗所選用的方法和原理后,就要考慮選擇用什么實驗裝置來完成此實驗,即法和原理后,就要考慮選擇用什么實驗裝置來完成此實驗,即進行實驗裝置的設計,一套完整的實驗裝置往往是由多個基本進行實驗裝置的設計,一套完整的實驗裝置往往是由多個基本實驗裝置相互連接而成的,如有關氣體的制取和性質實驗一般實驗裝置相互連接而成的,如有關氣體的制取和性質實驗一般分為氣體的發生裝置分為氣體的發生裝置(或氣體反應裝置或氣體反應裝置)、氣體的洗滌裝置、氣、氣體的洗滌裝置、氣體的收集裝置、尾氣的吸收裝置等部分,要熟悉各基本裝置的體的收集裝置、尾氣的吸收裝置等部分,要熟悉各基本裝置的功能,并

5、注意各基本裝置連接順序的合理性。功能,并注意各基本裝置連接順序的合理性。第第3535講講 要點探究要點探究 2設計制備實驗方案的思路設計制備實驗方案的思路可列出幾種可能的制備方法和途徑,從實驗原料利用率,方可列出幾種可能的制備方法和途徑,從實驗原料利用率,方法是否法是否 ,操作是否,操作是否 等方面分析比較,等方面分析比較,從中選出最佳的實驗方法。在制訂具體的實驗方案時,還應注從中選出最佳的實驗方法。在制訂具體的實驗方案時,還應注意對實驗條件進行嚴格有效的控制。基本程序為:意對實驗條件進行嚴格有效的控制。基本程序為: 可行、簡約可行、簡約簡單、安全簡單、安全第第3535講講 要點探究要點探究

6、3設計性質實驗方案的思路設計性質實驗方案的思路 (1)性質探索性實驗的設計:主要是從物質的結構特點或性質探索性實驗的設計:主要是從物質的結構特點或從所屬類型的典型代表物去推測物質可能具有的一系列性質,從所屬類型的典型代表物去推測物質可能具有的一系列性質,而后據此設計出合理的實驗方案,去探索它所可能具有的性質。而后據此設計出合理的實驗方案,去探索它所可能具有的性質。 (2)性質驗證性實驗的設計:主要是求證物質具備的性質,性質驗證性實驗的設計:主要是求證物質具備的性質,關鍵是設計出簡捷的實驗方案,要求操作簡單,簡便易行,現關鍵是設計出簡捷的實驗方案,要求操作簡單,簡便易行,現象明顯,且安全可行。象

7、明顯,且安全可行。 (3)性質實驗方案的基本流程為:研究物質結構性質實驗方案的基本流程為:研究物質結構預測可預測可能性質能性質設計實驗方案設計實驗方案(方法、步驟、儀器、藥品、操作要點、方法、步驟、儀器、藥品、操作要點、現象及分析、結論等現象及分析、結論等)實施實驗實施實驗結論。結論。 第第3535講講 要點探究要點探究 (4)性質實驗方案設計的基本思路如下:性質實驗方案設計的基本思路如下: 4設計方案時思考實驗順序的選擇設計方案時思考實驗順序的選擇 (1)思考問題的順序思考問題的順序 圍繞主要問題思考,例如:選擇適當的實驗路線、方圍繞主要問題思考,例如:選擇適當的實驗路線、方法;所用藥品、儀

8、器簡單易得;實驗過程快速、安全;實驗現法;所用藥品、儀器簡單易得;實驗過程快速、安全;實驗現象明顯。象明顯。第第3535講講 要點探究要點探究 思考有關物質的制備、凈化、吸收和存放等有關問題。思考有關物質的制備、凈化、吸收和存放等有關問題。例如:制取在空氣中易水解的物質例如:制取在空氣中易水解的物質(如如Al2S3、AlCl3、Mg3N2等等)及易受潮的物質時,往往在裝置末端再接一個干燥裝置,以防及易受潮的物質時,往往在裝置末端再接一個干燥裝置,以防止空氣中的水蒸氣進入。止空氣中的水蒸氣進入。 思考實驗的種類及如何合理地組裝儀器,并將實驗與思考實驗的種類及如何合理地組裝儀器,并將實驗與課本實驗

9、比較、聯系。例如涉及氣體的制取和處理,對這類實課本實驗比較、聯系。例如涉及氣體的制取和處理,對這類實驗的操作程序及裝置的連接順序大體可概括為:發生驗的操作程序及裝置的連接順序大體可概括為:發生除雜質除雜質干燥干燥主體實驗主體實驗尾氣處理。尾氣處理。 (2)儀器連接的順序儀器連接的順序 所用儀器是否恰當,所給儀器是全用還是選用。所用儀器是否恰當,所給儀器是全用還是選用。 儀器是否齊全。例如:制有毒氣體及涉及有毒氣體的儀器是否齊全。例如:制有毒氣體及涉及有毒氣體的實驗是否有尾氣的處理裝置。實驗是否有尾氣的處理裝置。第第3535講講 要點探究要點探究 安裝順序是否合理。例如:是否遵循安裝順序是否合理

10、。例如:是否遵循“自下而上,從自下而上,從左到右左到右”的原則;氣體凈化裝置中不應先干燥后又經水溶液洗的原則;氣體凈化裝置中不應先干燥后又經水溶液洗氣。氣。 儀器間連接順序是否正確。例如:洗氣時儀器間連接順序是否正確。例如:洗氣時“進氣管長,進氣管長,出氣管短出氣管短”;干燥管除雜質時;干燥管除雜質時“大口進,小口出大口進,小口出”等。等。 (3)實驗操作的順序實驗操作的順序 連接儀器。連接儀器。 檢查氣密性。在整套儀器連接完畢后,應先檢查裝置檢查氣密性。在整套儀器連接完畢后,應先檢查裝置的氣密性,然后裝入藥品。檢查氣密性的方法要依裝置而定。的氣密性,然后裝入藥品。檢查氣密性的方法要依裝置而定

11、。 裝藥品,進行實驗操作。裝藥品,進行實驗操作。 【要點深化】【要點深化】 1探究性綜合實驗的解題思路探究性綜合實驗的解題思路 (1)巧審題,明確實驗的目的和原理。實驗原理是解答實巧審題,明確實驗的目的和原理。實驗原理是解答實驗題的核心,是實驗設計的依據和起點。實驗原理可從題給的驗題的核心,是實驗設計的依據和起點。實驗原理可從題給的化學情景化學情景(或題首所給實驗目的或題首所給實驗目的)并結合元素化合物等有關知識并結合元素化合物等有關知識獲取。在此基礎上,遵循可靠性、簡捷性、安全性的原則,確獲取。在此基礎上,遵循可靠性、簡捷性、安全性的原則,確定符合實驗目的、要求的方案。定符合實驗目的、要求的

12、方案。 (2)想過程,理清實驗操作的先后順序。根據由實驗原理想過程,理清實驗操作的先后順序。根據由實驗原理所確定的實驗方案中的實驗過程,確定實驗操作的方法步驟,所確定的實驗方案中的實驗過程,確定實驗操作的方法步驟,把握各步實驗操作的要點,理清實驗操作的先后順序。把握各步實驗操作的要點,理清實驗操作的先后順序。第第3535講講 要點探究要點探究 (3)看準圖,分析各項實驗裝置的作用。有許多綜合實驗題看準圖,分析各項實驗裝置的作用。有許多綜合實驗題圖文結合,思考容量大。在分析解答過程中,要認真細致地分圖文結合,思考容量大。在分析解答過程中,要認真細致地分析圖中所示的各項裝置,并結合實驗目的和原理,

13、確定它們在析圖中所示的各項裝置,并結合實驗目的和原理,確定它們在該實驗中的作用。該實驗中的作用。 (4)細分析,得出正確的實驗結論。實驗現象細分析,得出正確的實驗結論。實驗現象(或數據或數據)是化是化學原理的外在表現。在分析實驗現象學原理的外在表現。在分析實驗現象(或數據或數據)的過程中,要善的過程中,要善于找出影響實驗成敗的關鍵以及產生誤差的原因,或從有關數于找出影響實驗成敗的關鍵以及產生誤差的原因,或從有關數據中歸納出定量公式,繪制一定的變化曲線等。據中歸納出定量公式,繪制一定的變化曲線等。 第第3535講講 要點探究要點探究2實驗裝置的改進實驗裝置的改進 第第3535講講 要點探究要點探

14、究常規實驗裝置常規實驗裝置 改進后的實驗裝置改進后的實驗裝置 啟普發生器啟普發生器 極易溶于水極易溶于水 第第3535講講 要點探究要點探究常規實驗裝置常規實驗裝置 改進后的實驗裝置改進后的實驗裝置 量氣裝置量氣裝置 第第3535講講 要點探究要點探究 【典例精析典例精析】 例例12011郴州模擬郴州模擬中學教材有如圖中學教材有如圖353所示的銅所示的銅與濃硫酸反應的實驗裝置,該實驗過程中會有二氧化硫氣與濃硫酸反應的實驗裝置,該實驗過程中會有二氧化硫氣體放出,污染室內空氣,嚴重地損害師生健康。為此,某體放出,污染室內空氣,嚴重地損害師生健康。為此,某課外小組對此實驗進行如圖課外小組對此實驗進行

15、如圖354所示的改進,改進的實所示的改進,改進的實驗操作簡單,現象明顯,并且幾乎無二氧化硫氣體泄漏。驗操作簡單,現象明顯,并且幾乎無二氧化硫氣體泄漏。實驗步驟如下:實驗步驟如下: 首先按裝置圖安裝儀器,安裝儀器時,在支管膠塞首先按裝置圖安裝儀器,安裝儀器時,在支管膠塞的鐵絲鉤上掛一片品紅試紙。的鐵絲鉤上掛一片品紅試紙。 第第3535講講 要點探究要點探究 向試管中加入約向試管中加入約10毫升的濃硫酸,加熱毫升的濃硫酸,加熱(在加熱濃硫在加熱濃硫酸時,將銅片向上提起,銅片先不要伸入濃硫酸中酸時,將銅片向上提起,銅片先不要伸入濃硫酸中),當,當加熱至沸騰時,把銅片放下,使其完全浸入濃硫酸中,反加熱

16、至沸騰時,把銅片放下,使其完全浸入濃硫酸中,反應即刻發生。等不需要反應時停止加熱并將銅片提起,離應即刻發生。等不需要反應時停止加熱并將銅片提起,離開濃硫酸,反應就停止了。開濃硫酸,反應就停止了。第第3535講講 要點探究要點探究 回答下列問題:回答下列問題: (1)如圖如圖354所示,銅片與沸騰的濃硫酸接觸后可看到的所示,銅片與沸騰的濃硫酸接觸后可看到的現象有:現象有: s ; (2)塑料袋的作用是:塑料袋的作用是: ; (3)為了防止反應結束后留在試管中的氣體和塑料袋中的氣為了防止反應結束后留在試管中的氣體和塑料袋中的氣體污染環境,可進行的操作是:體污染環境,可進行的操作是: s s 相關的

17、離子方程式是:相關的離子方程式是: s 銅片上有氣泡冒出,溶液變藍;塑料袋變大,品紅試紙褪色,銅片上有氣泡冒出,溶液變藍;塑料袋變大,品紅試紙褪色,銅片部分溶解銅片部分溶解收集多余的收集多余的SO2氣體,防止污染空氣氣體,防止污染空氣 在反應后的試管、塑料袋中加適在反應后的試管、塑料袋中加適量的堿吸收量的堿吸收SO2氣體氣體第第3535講講 要點探究要點探究 解析解析當銅片接觸熱濃硫酸時,有大量的白霧產生當銅片接觸熱濃硫酸時,有大量的白霧產生(白白霧是由于二氧化硫氣體與水結合形成亞硫酸小液滴的緣故霧是由于二氧化硫氣體與水結合形成亞硫酸小液滴的緣故)并沿支管口噴在品紅試紙上,使品紅試紙的紅色開始

18、褪色,并沿支管口噴在品紅試紙上,使品紅試紙的紅色開始褪色,而且原來無色的硫酸溶液開始變綠,當品紅試紙完全褪成白而且原來無色的硫酸溶液開始變綠,當品紅試紙完全褪成白色后,把銅片向上提使其離開濃硫酸溶液,反應馬上停止。色后,把銅片向上提使其離開濃硫酸溶液,反應馬上停止。 第第3535講講 要點探究要點探究 點評點評 本題是考查實驗裝置的改進,源于教材而又高本題是考查實驗裝置的改進,源于教材而又高于教材,通過改進后,實驗現象更明顯,而且還符合環保,于教材,通過改進后,實驗現象更明顯,而且還符合環保,要求考生能了解各個裝置圖在實驗中所起的作用,裝置圖要求考生能了解各個裝置圖在實驗中所起的作用,裝置圖讀

19、準確了,做題也就簡單了。變式題考查化學實驗的基本讀準確了,做題也就簡單了。變式題考查化學實驗的基本操作、物質的提純與鑒別、實驗室安全等。操作、物質的提純與鑒別、實驗室安全等。第第3535講講 要點探究要點探究孔雀石主要含孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3,還含少量,還含少量Fe、Si的化的化合物。實驗室以孔雀石為原料制備合物。實驗室以孔雀石為原料制備CuSO45H2O及及CaCO3,步驟如下:步驟如下:第第3535講講 要點探究要點探究 請回答下列問題:請回答下列問題: (1)溶液溶液A的金屬離子有的金屬離子有Cu2、Fe2、Fe3。從下列。從下列所給試劑中選擇:實驗步驟中試劑所給試劑中選擇:

20、實驗步驟中試劑為為 (填代號填代號),檢驗溶液檢驗溶液A中中Fe3的最佳試劑為的最佳試劑為 (填代號填代號)。 aKMnO4b(NH4)2S cH2O2 dKSCN (2)由溶液由溶液C獲得獲得CuSO45H2O,需要經過加熱蒸發、,需要經過加熱蒸發、 、過濾等操作。除燒杯、漏斗外,過濾操作、過濾等操作。除燒杯、漏斗外,過濾操作還用到另一玻璃儀器,該儀器在此操作中的主要作用還用到另一玻璃儀器,該儀器在此操作中的主要作用是是 。 cd冷卻結晶冷卻結晶引流引流 第第3535講講 要點探究要點探究 (3)制備制備CaCO3時,應向時,應向CaCl2溶液中先通入溶液中先通入(或先加或先加入入) (填化

21、學式填化學式)。若實驗過程中有氨氣。若實驗過程中有氨氣逸出,應選用下列逸出,應選用下列 裝置回收裝置回收(填代號填代號)。請回答下。請回答下列問題:列問題:NH3(或或NH3H2O) b第第3535講講 要點探究要點探究 (4)欲測定溶液欲測定溶液A中中Fe2的濃度,需要用容量瓶配制的濃度,需要用容量瓶配制某標準溶液,定容時視線應某標準溶液,定容時視線應 ,直到直到 。用。用KMnO4標準溶液滴定標準溶液滴定時應選用時應選用 滴定管滴定管(填填“酸式酸式”或或“堿式堿式”)。注視凹液面的最低處與刻度線注視凹液面的最低處與刻度線凹液面的最低處刻度線相平凹液面的最低處刻度線相平酸式酸式第第3535

22、講講 要點探究要點探究解析解析 (1)從后面的沉淀為從后面的沉淀為Fe(OH)3可知,試劑可知,試劑的目的是的目的是將將Fe2氧化為氧化為Fe3,同時又不能再引入新的雜質,只有,同時又不能再引入新的雜質,只有H2O2符合;符合;Fe3的檢驗用的檢驗用KSCN最為靈敏。最為靈敏。 (2)從溶液中獲得晶體,需經過加熱蒸發、冷卻結晶、過從溶液中獲得晶體,需經過加熱蒸發、冷卻結晶、過濾等操作;在過濾操作中玻璃棒的作用為引流。濾等操作;在過濾操作中玻璃棒的作用為引流。 第第3535講講 要點探究要點探究 (3)由題給關系圖可知,制由題給關系圖可知,制CaCO3,是向,是向CaCl2溶液中加溶液中加入入N

23、H3H2O和和CO2,若先通入,若先通入CO2,溶解很少,所以要先堿,溶解很少,所以要先堿性化性化(先加氨水先加氨水),再通入,再通入CO2。氨氣極易溶于水,要防倒吸,。氨氣極易溶于水,要防倒吸,常用肚容式,如常用肚容式,如b裝置,當漏斗中液面上升時,周圍液面下裝置,當漏斗中液面上升時,周圍液面下降而脫離漏斗,接著因重力作用又落回到燒杯,從而達到降而脫離漏斗,接著因重力作用又落回到燒杯,從而達到吸收氣體而又不倒吸的作用。裝置吸收氣體而又不倒吸的作用。裝置a、c、d都不能達到此功都不能達到此功效。效。 (4)配制一定物質的量濃度溶液時,視線應與凹液面相切,配制一定物質的量濃度溶液時,視線應與凹液

24、面相切,且要平視;且要平視;KMnO4具有強氧化性,只能用酸式滴定管。具有強氧化性,只能用酸式滴定管。要點探究 探究點二化學實驗的評價探究點二化學實驗的評價第第3535講講 要點探究要點探究 【知識梳理知識梳理】 對幾個實驗方案的正確與錯誤、嚴密與不嚴密、準確與不對幾個實驗方案的正確與錯誤、嚴密與不嚴密、準確與不準確做出判斷,要考慮是否合理、有無干擾現象、經濟效益高準確做出判斷,要考慮是否合理、有無干擾現象、經濟效益高低和對環境有無污染等,若幾個實驗方案都能達到目的,分析低和對環境有無污染等,若幾個實驗方案都能達到目的,分析各方案的優劣并選出其中最佳的一個。所謂最佳,無非是裝置各方案的優劣并選

25、出其中最佳的一個。所謂最佳,無非是裝置最簡單、藥品容易取得且價格低廉、現象明顯、無干擾物質以最簡單、藥品容易取得且價格低廉、現象明顯、無干擾物質以及無污染等。及無污染等。第第3535講講 要點探究要點探究 1從可行性方面對實驗方案做出評價從可行性方面對實驗方案做出評價科學性和可行性是設計實驗方案的兩條重要原則,在對實驗方科學性和可行性是設計實驗方案的兩條重要原則,在對實驗方案進行評價時,要分析實驗方案是否科學可行,實驗方案是否案進行評價時,要分析實驗方案是否科學可行,實驗方案是否遵循化學理論和實驗方法要求,要實際操作時能否做到可控易遵循化學理論和實驗方法要求,要實際操作時能否做到可控易行。評價

26、時,從以下行。評價時,從以下4個方面分析:個方面分析: (1)實驗原理是否正確、可行;實驗原理是否正確、可行; (2)實驗操作是否安全、合理;實驗操作是否安全、合理; (3)實驗步驟是否簡單、安全;實驗步驟是否簡單、安全; (4)實驗效果是否明顯等。實驗效果是否明顯等。第第3535講講 要點探究要點探究 2從從“綠色化學綠色化學”視角對實驗方案做出評價視角對實驗方案做出評價“綠色化學綠色化學”要求設計安全的、對環境友好的合成線路,降低要求設計安全的、對環境友好的合成線路,降低化學工業生產過程中對人類健康和環境的危害,減少廢棄物的化學工業生產過程中對人類健康和環境的危害,減少廢棄物的產生和排放。

27、據此,對化學實驗過程或方案從以下產生和排放。據此,對化學實驗過程或方案從以下4個方面進個方面進行綜合評價:行綜合評價: (1)反應原料是否易得、安全、無毒;反應原料是否易得、安全、無毒; (2)反應速率是否較快;反應速率是否較快; (3)原料利用率以及合成物質的產率是否較高;原料利用率以及合成物質的產率是否較高; (4)合成過程中是否造成環境污染。合成過程中是否造成環境污染。第第3535講講 要點探究要點探究 3從從“安全性安全性”方面對實驗方案做出評價方面對實驗方案做出評價化學實驗從安全角度常考慮的主要因素如下:化學實驗從安全角度常考慮的主要因素如下: (1)凈化、吸收氣體及熄滅酒精燈時要防

28、止液體倒吸;凈化、吸收氣體及熄滅酒精燈時要防止液體倒吸; (2)進行某些易爆實驗時要防爆炸進行某些易爆實驗時要防爆炸(如如H2還原還原CuO應先通應先通H2,氣體點燃先驗純等氣體點燃先驗純等); (3)防氧化防氧化(如如H2還原還原CuO后要后要“先滅燈再停氫先滅燈再停氫”,白磷切割,白磷切割宜在水中等宜在水中等); (4)防吸水防吸水(如實驗取用、制取易吸水、潮解、水解的物質時如實驗取用、制取易吸水、潮解、水解的物質時宜采取必要措施,以保證達到實驗目的宜采取必要措施,以保證達到實驗目的); 第第3535講講 要點探究要點探究 (5)冷凝回流冷凝回流(有些反應中,為減少易揮發液體反應物的損耗有

29、些反應中,為減少易揮發液體反應物的損耗和充分利用原料,需在反應裝置上加裝冷凝回流裝置,如長玻和充分利用原料,需在反應裝置上加裝冷凝回流裝置,如長玻璃管等、豎裝的干燥管及冷凝管等璃管等、豎裝的干燥管及冷凝管等); (6)易揮發液體產物易揮發液體產物(導出時可為蒸氣導出時可為蒸氣)的及時冷卻;的及時冷卻; (7)儀器拆卸的科學性與安全性儀器拆卸的科學性與安全性(可從防污染、防氧化、防倒可從防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏等角度考慮吸、防爆炸、防泄漏等角度考慮); (8)其他其他(如實驗操作順序、試劑加入順序、實驗方法使用順如實驗操作順序、試劑加入順序、實驗方法使用順序等序等)。第第3535講

30、講 要點探究要點探究 【要點深化要點深化】 實驗設計與評價綜合題的主要形式實驗設計與評價綜合題的主要形式 從設計與評價的主要針對點來看,實驗綜合題可分為裝從設計與評價的主要針對點來看,實驗綜合題可分為裝置設計評價型和原理設計評價型兩類。置設計評價型和原理設計評價型兩類。 1裝置的設計和評價裝置的設計和評價 對比各方案裝置,從裝置的合理性、操作的簡便可行等對比各方案裝置,從裝置的合理性、操作的簡便可行等方面進行全面分析,優選最佳裝置。方面進行全面分析,優選最佳裝置。 2實驗原理的設計和評價實驗原理的設計和評價 緊扣實驗目的,對各方案的原理綜合考慮,從原理是否緊扣實驗目的,對各方案的原理綜合考慮,

31、從原理是否科學正確、是否節省原料、涉及的操作是否簡便易行、是否科學正確、是否節省原料、涉及的操作是否簡便易行、是否誤差較小等方面進行全面分析,設計或優選出最佳方案。誤差較小等方面進行全面分析,設計或優選出最佳方案。 第第3535講講 要點探究要點探究 【典例精析】【典例精析】 例例2 某氯堿廠利用廢鐵皮制取凈水劑某氯堿廠利用廢鐵皮制取凈水劑FeCl3溶液,最合溶液,最合理的生產途徑是理的生產途徑是() 第第3535講講 要點探究要點探究例例2B解析解析 A項中生成的項中生成的FeCl3固體可能混有固體可能混有Fe,加水后加水后Fe與部分與部分FeCl3反應會生成反應會生成FeCl2,A錯誤;錯

32、誤;C項中項中H2與與Cl2光照會發生爆炸,光照會發生爆炸,C錯誤;錯誤;D項中除項中除H2與與Cl2光照會發光照會發生爆炸外,鐵高溫燃燒會生成生爆炸外,鐵高溫燃燒會生成Fe3O4,D項錯誤項錯誤第第3535講講 要點探究要點探究 點評點評 制備實驗方案的設計,對鞏固元素化合物知制備實驗方案的設計,對鞏固元素化合物知識和掌握好各類有機物之間的相互轉化關系,全面訓練識和掌握好各類有機物之間的相互轉化關系,全面訓練實驗技能,培養分析問題和解決問題的能力是有益的。實驗技能,培養分析問題和解決問題的能力是有益的。制備實驗方案的設計,應遵循以下原則:制備實驗方案的設計,應遵循以下原則:條件合適,條件合適

33、,操作方便;操作方便;原理正確,步驟簡單;原理正確,步驟簡單;原料豐富,價格原料豐富,價格低廉;低廉;產物純凈,污染物少。即從多種路線中選出一產物純凈,污染物少。即從多種路線中選出一種最佳的制備途徑,合理地選擇化學儀器與藥品,設計種最佳的制備途徑,合理地選擇化學儀器與藥品,設計合理的實驗裝置和實驗操作步驟。變式題從理論、操作、合理的實驗裝置和實驗操作步驟。變式題從理論、操作、經濟多方面評價實驗。經濟多方面評價實驗。第第3535講講 要點探究要點探究在實驗室進行物質制備,下列實驗設計方案中,理在實驗室進行物質制備,下列實驗設計方案中,理論上正確、操作上可行、經濟上合理的是論上正確、操作上可行、經

34、濟上合理的是( () )第第3535講講 要點探究要點探究解析解析 DA中的碳在空氣中燃燒,無法控制只產生中的碳在空氣中燃燒,無法控制只產生CO,而且操作麻煩,況且,而且操作麻煩,況且NaOH的價格比的價格比Na2CO3要貴,要貴,所以所以A的方案從原則來看是不符合要求的;的方案從原則來看是不符合要求的;B中中AgNO3價價格昂貴,不符合經濟上合理的要求;格昂貴,不符合經濟上合理的要求;C中鐵燃燒的產物是中鐵燃燒的產物是Fe3O4;D中由生石灰制備價格較高的中由生石灰制備價格較高的NaOH,中間利用了,中間利用了水和水和Na2CO3,所以這個設計方案符合題目要求。,所以這個設計方案符合題目要求

35、。 要點探究 探究點三定量實驗探究點三定量實驗 第第3535講講 要點探究要點探究 【知識梳理知識梳理】 1中和滴定中和滴定 滴定的操作過程大致是:首先稱取一定質量的試樣制成溶滴定的操作過程大致是:首先稱取一定質量的試樣制成溶液液(或者取一定體積的試樣溶液或者取一定體積的試樣溶液),然后通過滴定管將已知濃度的,然后通過滴定管將已知濃度的溶液逐滴加到被測溶液中去溶液逐滴加到被測溶液中去(也可把待測液滴入已知濃度的標準也可把待測液滴入已知濃度的標準溶液中溶液中),根據指示劑顏色的變化而終止滴定。最后,可通過有,根據指示劑顏色的變化而終止滴定。最后,可通過有關溶液的濃度和所用體積算出被測試樣的含量或

36、被測溶液的濃關溶液的濃度和所用體積算出被測試樣的含量或被測溶液的濃度。滴定包括中和滴定、氧化還原滴定、絡合滴定等。度。滴定包括中和滴定、氧化還原滴定、絡合滴定等。第第3535講講 要點探究要點探究 酸堿中和滴定,是利用酸堿中和反應的原理測定酸、酸堿中和滴定,是利用酸堿中和反應的原理測定酸、堿的含量或酸、堿溶液濃度的滴定方法。堿的含量或酸、堿溶液濃度的滴定方法。 (1)中和滴定的實驗程序中和滴定的實驗程序(以標準鹽酸滴定未知濃度的以標準鹽酸滴定未知濃度的氫氧化鈉溶液為例氫氧化鈉溶液為例) 儀器的洗滌儀器的洗滌 將滴定需用的滴定管、移液管和錐形瓶均洗滌干凈。將滴定需用的滴定管、移液管和錐形瓶均洗滌

37、干凈。滴定管、移液管再用少量要盛的溶液洗滴定管、移液管再用少量要盛的溶液洗23次,備用。次,備用。 滴定的操作滴定的操作 在酸式滴定管中注入標準鹽酸,使尖嘴部分充滿溶液在酸式滴定管中注入標準鹽酸,使尖嘴部分充滿溶液后,記錄起始讀數。后,記錄起始讀數。第第3535講講 要點探究要點探究 用堿式滴定管或移液管量取一定體積的未知濃度的用堿式滴定管或移液管量取一定體積的未知濃度的NaOH溶溶液,放入錐形瓶中,并加入少量適當的酸堿指示劑液,放入錐形瓶中,并加入少量適當的酸堿指示劑(例如例如23滴滴無色酚酞試液無色酚酞試液),振蕩、搖勻。,振蕩、搖勻。 滴定時,在錐形瓶下墊一白紙。右手沿同一方向搖動錐形滴

38、定時,在錐形瓶下墊一白紙。右手沿同一方向搖動錐形瓶,眼睛集中觀察瓶內指示劑顏色的變化,以確定滴定終點。瓶,眼睛集中觀察瓶內指示劑顏色的變化,以確定滴定終點。常用的簡單方法是:滴入鹽酸到酚酞由紅色變為淺粉紅色,最常用的簡單方法是:滴入鹽酸到酚酞由紅色變為淺粉紅色,最后剛剛變為無色為止。此外,還可在滴入后剛剛變為無色為止。此外,還可在滴入1滴鹽酸后,酚酞由紅滴鹽酸后,酚酞由紅色變為無色,再反滴入色變為無色,再反滴入1滴滴NaOH溶液時,酚酞又由無色變紅色,溶液時,酚酞又由無色變紅色,即達滴定終點。如果用即達滴定終點。如果用NaOH溶液滴定鹽酸溶液滴定鹽酸(仍用酚酞作指示劑仍用酚酞作指示劑),當滴入

39、當滴入1滴滴NaOH溶液后,瓶內溶液由無色變淺粉紅色且搖動時溶液后,瓶內溶液由無色變淺粉紅色且搖動時在半分鐘內顏色不消失,即達滴定終點。滴定后觀測、記錄已在半分鐘內顏色不消失,即達滴定終點。滴定后觀測、記錄已知標準溶液消耗的體積數。知標準溶液消耗的體積數。第第3535講講 要點探究要點探究 (2)中和滴定應注意的幾個問題中和滴定應注意的幾個問題作為定量實驗,關鍵要力求實驗數值和測定結果準確,努力減作為定量實驗,關鍵要力求實驗數值和測定結果準確,努力減少誤差。為此,應特別注意以下幾點:少誤差。為此,應特別注意以下幾點: 滴定管不能漏水,酸式滴定管的活塞應該轉動靈活。滴滴定管不能漏水,酸式滴定管的

40、活塞應該轉動靈活。滴定管中加入液體后,應該從下面放出液體,調節到尖嘴部分充定管中加入液體后,應該從下面放出液體,調節到尖嘴部分充滿溶液,并使滴定管內部沒有氣泡,再把起始時液面的讀數記滿溶液,并使滴定管內部沒有氣泡,再把起始時液面的讀數記錄下來。錄下來。 滴定過程中,要小心搖動錐形瓶,確保所有滴加的液體滴定過程中,要小心搖動錐形瓶,確保所有滴加的液體進入瓶內溶液,不能有溶液從瓶內濺出。進入瓶內溶液,不能有溶液從瓶內濺出。 要恰當地選擇酸堿指示劑。各種酸堿指示劑都有一定的要恰當地選擇酸堿指示劑。各種酸堿指示劑都有一定的變色范圍。變色范圍。第第3535講講 要點探究要點探究 2物質的量濃度溶液的配制

41、物質的量濃度溶液的配制 (1)主要儀器:燒杯、滴定管、容量瓶、膠頭滴管、玻璃棒、主要儀器:燒杯、滴定管、容量瓶、膠頭滴管、玻璃棒、藥匙、托盤天平等。藥匙、托盤天平等。 (2)操作步驟:計算、稱量操作步驟:計算、稱量(或量取或量取)、溶解、轉移、洗滌、振、溶解、轉移、洗滌、振蕩、定容、搖勻。蕩、定容、搖勻。 (3)誤差分析誤差分析 用天平稱量溶質時,如砝碼有污物,則結果偏高。用天平稱量溶質時,如砝碼有污物,則結果偏高。 用天平稱量溶質時,物碼顛倒,但未用游碼,則不影響結果。用天平稱量溶質時,物碼顛倒,但未用游碼,則不影響結果。 用天平稱量溶質時,物碼顛倒,又用了游碼,則結果偏低。用天平稱量溶質時

42、,物碼顛倒,又用了游碼,則結果偏低。 未把燒杯、玻璃棒洗滌未把燒杯、玻璃棒洗滌23次,或洗滌液未注入容量瓶結果次,或洗滌液未注入容量瓶結果偏低。偏低。 容量瓶定容時,如仰視結果偏低,俯視結果偏高。容量瓶定容時,如仰視結果偏低,俯視結果偏高。 第第3535講講 要點探究要點探究 燒杯中溶液未冷卻至室溫,就開始轉移溶液注入容量瓶,結燒杯中溶液未冷卻至室溫,就開始轉移溶液注入容量瓶,結果偏高。果偏高。 定容時蒸餾水加多了,液面超過了刻度線,而用滴管吸取部定容時蒸餾水加多了,液面超過了刻度線,而用滴管吸取部分溶液至刻度線,結果偏低。分溶液至刻度線,結果偏低。 3中和熱的測定中和熱的測定 (1)主要儀器

43、:大燒杯、小燒杯、溫度計、量筒、保溫材料、主要儀器:大燒杯、小燒杯、溫度計、量筒、保溫材料、環形玻璃攪拌棒。環形玻璃攪拌棒。 (2)操作步驟:量液、測溫、混合、攪動、測溫操作步驟:量液、測溫、混合、攪動、測溫(最高最高)、計算。、計算。 (3)注意事項注意事項 必須用酸和堿的稀溶液進行實驗,一般最大濃度不超過必須用酸和堿的稀溶液進行實驗,一般最大濃度不超過1 molL1。如為新配制的酸或堿溶液,必須降至室溫后方可用。如為新配制的酸或堿溶液,必須降至室溫后方可用于實驗。于實驗。第第3535講講 要點探究要點探究 盡量提高實驗裝置的保溫隔熱性能。盡量提高實驗裝置的保溫隔熱性能。 往酸溶液中注入堿溶

44、液時,動作要快,一次倒入,且不往酸溶液中注入堿溶液時,動作要快,一次倒入,且不能灑在外面。能灑在外面。 溫度測量必須準確。溫度測量必須準確。 (4)誤差分析誤差分析 動作較慢,使部分熱量損失,結果偏低。動作較慢,使部分熱量損失,結果偏低。 攪拌不充分,結果偏低。攪拌不充分,結果偏低。 用溫度計測量鹽酸溫度后未沖洗即測量用溫度計測量鹽酸溫度后未沖洗即測量NaOH(aq)溫度,溫度,結果偏低。結果偏低。 第第3535講講 要點探究要點探究 【要點深化要點深化】 1仰視、俯視對溶液體積或讀數的影響仰視、俯視對溶液體積或讀數的影響第第3535講講 要點探究要點探究第第3535講講 要點探究要點探究 因

45、因c(標標)、V(待待)、x(標標)、x(待待)均為定值,所以均為定值,所以c(待待)的大小的大小取決于取決于V(標標)的大小,的大小,V(標標)大則大則c(待待)大,大,V(標標)小則小則c(待待)小。小。 能引起誤差的主要因素:能引起誤差的主要因素:影響類型影響類型影響因素影響因素影響結果影響結果來自滴定管來自滴定管產生的誤差產生的誤差滴定管用蒸餾水洗后,未用標準液滴定管用蒸餾水洗后,未用標準液潤洗潤洗 偏高偏高 滴定管未用待測液潤洗滴定管未用待測液潤洗 偏低偏低 盛標準液的滴定管滴定前有氣泡,盛標準液的滴定管滴定前有氣泡,滴定后無氣泡滴定后無氣泡 偏高偏高盛標準液的滴定管滴定前無氣泡,盛

46、標準液的滴定管滴定前無氣泡,滴定后有氣泡滴定后有氣泡 偏低偏低 第第3535講講 要點探究要點探究影響類型影響類型影響因素影響因素影響結果影響結果來自滴定來自滴定管產生的管產生的誤差誤差盛待測液的滴定管滴定前有氣泡,盛待測液的滴定管滴定前有氣泡,滴定后無氣泡滴定后無氣泡 偏低偏低盛待測液的滴定管滴定前無氣泡,盛待測液的滴定管滴定前無氣泡,滴定后有氣泡滴定后有氣泡 偏高偏高 來自錐形來自錐形瓶中產生瓶中產生的誤差的誤差錐形瓶用蒸餾水洗后又用待測液洗錐形瓶用蒸餾水洗后又用待測液洗 偏高偏高錐形瓶未洗凈,殘留有與待測液中錐形瓶未洗凈,殘留有與待測液中溶質反應的少量物質溶質反應的少量物質 偏低偏低讀數

47、帶來讀數帶來的誤差的誤差用滴定管量用滴定管量取待測液取待測液先俯視后仰視先俯視后仰視 偏低偏低先仰視后俯視先仰視后俯視 偏高偏高第第3535講講 要點探究要點探究影響類型影響類型影響因素影響因素影響結果影響結果讀數帶來的讀數帶來的誤差誤差用滴定管量用滴定管量取標準液取標準液先俯視后仰視先俯視后仰視 偏高偏高先仰視后俯視先仰視后俯視 偏低偏低來自配制標來自配制標準液產生的準液產生的誤差誤差(配制配制0.1 molL1的的NaOH溶溶液液500 mL,需要需要NaOH質量質量 2.0 g)NaOH已部分潮解已部分潮解 偏高偏高NaOH中中含有雜質含有雜質雜質不與鹽酸反應雜質不與鹽酸反應 偏高偏高所

48、含雜質消耗所含雜質消耗1 mol鹽酸需質鹽酸需質量大于量大于40 g(例如:例如:Na2CO3、NaHCO3) 偏高偏高所含雜質消耗所含雜質消耗1 mol鹽酸需質鹽酸需質量小于量小于40 g(例如:例如:Na2O) 偏低偏低砝碼有油污砝碼有油污 偏低偏低第第3535講講 要點探究要點探究 【典例精析】【典例精析】 例例3 化學興趣小組設計以下實驗方案,測定某已部分變化學興趣小組設計以下實驗方案,測定某已部分變質的小蘇打樣品中質的小蘇打樣品中Na2CO3的質量分數。的質量分數。 方案一方案一稱取一定質量樣品,置于坩堝中加熱至恒重后,稱取一定質量樣品,置于坩堝中加熱至恒重后,冷卻,稱量剩余固體質量

49、,計算。冷卻,稱量剩余固體質量,計算。 (1)坩堝中發生反應的化學方程式為坩堝中發生反應的化學方程式為 s 。 (2)實驗中需加熱至恒重的目的是實驗中需加熱至恒重的目的是 。 (3)實驗中確定加熱至恒重的方法是實驗中確定加熱至恒重的方法是 s 。保證保證NaHCO3分解完全分解完全 兩次稱量固體的質量相兩次稱量固體的質量相同或兩次稱量結果相差不超過同或兩次稱量結果相差不超過0.1 g第第3535講講 要點探究要點探究偏小偏小玻璃棒玻璃棒 取少量上層清液于試取少量上層清液于試管中,滴加一滴管中,滴加一滴Ba(OH)2溶液,觀察是否有白色沉淀生成溶液,觀察是否有白色沉淀生成第第3535講講 要點探

50、究要點探究 (3)實驗中洗滌沉淀的操作是實驗中洗滌沉淀的操作是 s 。 (4)實驗中判斷沉淀是否洗滌干凈的方法是實驗中判斷沉淀是否洗滌干凈的方法是 s 。 方案三方案三按如圖按如圖358所示的裝置進行實驗所示的裝置進行實驗 向漏斗里加入蒸餾水,使水面沒向漏斗里加入蒸餾水,使水面沒過沉淀物,等水流完后,重復操作數次過沉淀物,等水流完后,重復操作數次 取少量洗滌沉淀后取少量洗滌沉淀后的濾液于試管中,滴加一滴的濾液于試管中,滴加一滴Na2SO4溶液,觀察是否有白色沉淀生成溶液,觀察是否有白色沉淀生成第第3535講講 要點探究要點探究 (1)B裝置內所盛試劑是裝置內所盛試劑是 ;D裝置的作用是裝置的作

51、用是 s ;分液漏斗中;分液漏斗中 (填填“能能”或或“不能不能”)用鹽酸代替稀硫酸進行實驗。用鹽酸代替稀硫酸進行實驗。 (2)實驗前稱取實驗前稱取17.9 g樣品,實驗后測得樣品,實驗后測得C裝置增重裝置增重8.8 g,則,則樣品中樣品中Na2CO3的質量分數為的質量分數為 。 (3)根據此實驗測得的數據,測定結果有誤差,因為實驗裝根據此實驗測得的數據,測定結果有誤差,因為實驗裝置還存在一個明顯缺陷是置還存在一個明顯缺陷是 s 。濃濃H2SO4 防止空氣防止空氣中的水蒸氣、中的水蒸氣、CO2進入進入C裝置裝置不能不能29.6% 缺少一套將缺少一套將A、B裝置內的裝置內的CO2氣體全部驅氣體全

52、部驅趕到趕到C裝置中的裝置裝置中的裝置(或其他合理答案或其他合理答案)第第3535講講 要點探究要點探究 解析解析 方案一方案一由于小蘇打受熱分解,根據反應前后固體由于小蘇打受熱分解,根據反應前后固體質量的變化,可以測定小蘇打樣品中質量的變化,可以測定小蘇打樣品中Na2CO3的質量分數。的質量分數。 (4)根據小蘇打受熱分解反應前后固體質量的變化值,可以根據小蘇打受熱分解反應前后固體質量的變化值,可以求出小蘇打的質量,進而求出蘇打的質量。當加熱過程中坩堝求出小蘇打的質量,進而求出蘇打的質量。當加熱過程中坩堝內迸濺出晶體時,導致反應前后固體質量的變化值增大,求出內迸濺出晶體時,導致反應前后固體質

53、量的變化值增大,求出的小蘇打的質量增大,進而求出的蘇打的質量減少,所以小蘇的小蘇打的質量增大,進而求出的蘇打的質量減少,所以小蘇打樣品中打樣品中Na2CO3的質量分數偏小。的質量分數偏小。 方案二方案二(1)過濾操作中用到的儀器有:鐵架臺過濾操作中用到的儀器有:鐵架臺(附鐵圈附鐵圈)、燒杯、漏斗、玻璃棒、濾紙。燒杯、漏斗、玻璃棒、濾紙。 (2)判斷沉淀是否完全的方法是:取少量上層清液于試管中,判斷沉淀是否完全的方法是:取少量上層清液于試管中,滴加一滴滴加一滴Ba(OH)2溶液,若有白色沉淀生成,則說明沉淀不完溶液,若有白色沉淀生成,則說明沉淀不完全;若無白色沉淀生成,則說明沉淀已完全。全;若無

54、白色沉淀生成,則說明沉淀已完全。 第第3535講講 要點探究要點探究 (3)由于過濾后所得沉淀表面上會附有其他的雜質離子,由于過濾后所得沉淀表面上會附有其他的雜質離子,所以需要用蒸餾水洗去,實驗中洗滌沉淀的操作是:向漏斗所以需要用蒸餾水洗去,實驗中洗滌沉淀的操作是:向漏斗里加入蒸餾水,使水面沒過沉淀物,等水流完后,重復操作里加入蒸餾水,使水面沒過沉淀物,等水流完后,重復操作數次。數次。 (4)判斷沉淀是否洗干凈的方法是:取少量洗滌沉淀后的判斷沉淀是否洗干凈的方法是:取少量洗滌沉淀后的濾液于試管中,滴加一滴濾液于試管中,滴加一滴Na2SO4溶液,若有白色沉淀生成,溶液,若有白色沉淀生成,則說明沉淀洗滌不干凈;若無白色沉淀生成,則說明沉淀已則說明沉淀洗滌不干凈

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