第18、19讲(20100117完成)VIP免费

第18讲化学实验的设计与评价襄樊五中陈冰【考情分析】高考对本知识的考查方向：1.实验的设计、评价或改进。2.控制实验条件的方法。3.实验数据的分析、处理。4.绘制和识别典型的实验仪器、装置图。【知识导航】一、化学实验方案的设计1.化学实验设计应遵循的原则：①科学性（即实验原理、操作程序和方法必须正确）；②安全性（即用药及操作要注意安全，注意环境保护等问题）；③可行性（要满足中学现有的实验条件）；④简约性（装置简单、步骤少、药品用量少、时间短、效果好）。2.实验设计的步骤(1)明确目的原理首先必须认真审题，明确实验的目的要求，弄清题目有哪些新的信息，综合已学过的知识，通过类比、迁移、分析，从而明确实验原理。(2)选择仪器药品根据实验的目的和原理，以及反应物和生成物的性质、反应条件，如反应物和生成物的状态，能否腐蚀仪器和橡皮、反应是否加热及温度是否控制在一定的范围等，从而选择合理的化学仪器和药品。(3)设计装置步骤根据上述实验目的和原理，以及所选用的仪器和药品，设计出合理的实验装置和实验操作步骤。学生应具备识别和绘制典型的实验仪器装置图的能力，实验步骤应完整而又简明。(4)记录现象数据根据观察，全面而准确地记录实验过程中的现象和数据。(5)分析得出结论根据实验观察的现象和记录的数据，通过分析、计算、图表、推理等处理，得出正确的结论。以上只是解答综合实验设计题的一般思考方法。在解答过程中，应根据实验设计题的具体情况和要求，作出正确的回答。3.实验设计应注意的问题①药品和装置是部分给出或刚好还是有多余。若药品和装置只部分给出，则应需要作必要的补充，若有多余，则应进行筛选和淘汰。②题设条件有无特殊要求。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药品的名称。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、高锰酸钾酸性溶液、浓硫酸等。⑤会画简单的实验装置图。⑥设计实验时还要考虑因素：a.净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防液体倒吸；b.进行某些易燃易爆实验时要防爆炸（如H2还原CuO应先通H2，气体点燃先验纯等）；c.防氧化（如H2还原CuO后要“先灭灯后断氢”，白磷切割宜在水中进行等）；d.防吸水（如实验、取用、制取易吸水、潮解的物质，需采取必要措施，以保证达到实验目的）。二、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。要考虑是否完全合理、有无干扰现象、经济上是否合算和对环境有无污染等。1.从可行性方面对实验方案做出评价。科学性和可行性是设计实验方案的两条重要原则，任何实验方案都必须科学可行。评价时，从以下四方面分析：①实验原理是否正确、可行；②实验操作是否安全、合理；③实验步骤是否简单、方便；④实验效果是否明显等。2.从“绿色化学”视角对实验方案做出评价。“绿色化学”要求设计更安全的、对环境友好的合成路线，降低化学工业生产过程中对人类健康和环境的危害，减少废弃物的产生和排放。根据“绿色化学”精神，对化学实验过程或方案从以下4个方面进行综合评价：①反应原料是否易得、安全、无毒；②反应速率是否较快；③原料利用率以及合成物质的产率是否较高；④合成过程是否造成环境污染。3.从“安全性”方面对实验方案做出评价。化学实验从安全角度常考虑的主要因素如下：①净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防液体倒吸；②进行某些易燃易爆实验时要防爆炸(如H2还原CuO应先通H2，气体点燃先验纯等)；③防氧化(如H2还原CuO后要“先灭灯再停氢”，白磷切割宜在水中等)；④防吸水(如实验、取用、制取易吸水、潮解、水解宜采取必要措施，以保证达到实验目的)；⑤冷凝回流(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(如长玻璃管、竖装的干燥管及冷凝管等)；⑥易挥发液体产物(导出时可为蒸气)的及时冷却；⑦仪器拆卸的...