高考第二轮化学第课时实验设计和评价省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

本课件主要使用工具为Office，Mathtype6.0,几何画板4.0,Flashplayer10.0更多信息请登录： 新课标高中总复习（第2轮）化学化学（福建）1第1页专题四 化学试验2第2页一、试验设计与评价内容及要求试验设计与评价：1试验内容 2设计要求 3设计思绪 4设计程序 5设计类型3第3页4第4页5第5页6第6页二、试验次序合理性 1仪器安装次序普通是“从下到上，从左到右，先内后外，先装后连”。拆卸次序与此相反。2.装置图连接次序：整套装置大致连接次序是制取除杂干燥主体试验尾气处理。3气体干燥次序：需搜集气体，经过系列洗气除杂后再干燥、搜集，不能干燥后又洗气。需要某气体进行加热反应(如CO、H2与CuO、Fe2O3反应)时，先干燥再反应。7第7页三、试验安全可靠性 为使试验安全可靠，要注意以下几个问题。1有毒气体尾气必须处理。通常将H2S、SO2、Cl2、NO2等用水或NaOH溶液吸收，将CO点燃烧掉。2易爆气体如H2、CO、CH4、C2H4、C2H2等点燃之前必须要验纯。3用H2、CO还原CuO、Fe2O3等试验，应先通气，等体系内空气排净后再加热，若先加热后通气可能会发生爆炸事故。8第8页 4加热制取气体用排水法搜集完成，应先将导气管移出水面，再熄灭酒精灯，预防水倒吸入热试管而使试管破裂。9第9页四、创新试验方案设计1预防液体倒吸装置设计10第10页2防污染安全装置设计 燃烧式可用于除尾气CO；吸收式可用于除Cl2、H2S等；切断式、漏斗式适合用于吸收极易溶于水气体(如NH3、HBr等)；搜集式可用于预防有毒气体进入空气中。11第11页3常规操作创新设计 试验时要熟练掌握基本试验操作，但不能墨守成规。如制气体反应碰到分液漏斗滴加液体困难时，可采取图示装置；再如在没有启普发生器时，设计启普发生器原理式反应器。12第12页五、经典题型分析 【例1】某研究性小组借助AD仪器装置完成相关试验。13第13页 【试验一】搜集NO气体。(1)用装置A搜集NO气体，正确操作是_(填序号)。a从口进气，用排水法集气 b从口进气，用排气法集气 c从口进气，用排水法集气 d从口进气，用排气法集气 【试验二】为了探究镀锌薄铁板上锌质量分数w(Zn)和镀层厚度，查询得知锌易溶于强碱：。据此，截取面积为S双面镀锌薄铁板试样，剪碎、称得质量为m1 g。用固体烧碱和水作试剂，拟出以下试验方案并进行相关试验。14第14页 方案甲：经过测量试样与碱反应生成氢气体积来实现探究目标。(2)选取B和_(填仪器标号)两个装置进行试验。(3)测得充分反应后生成氢气体积为V L(标准情况)，w(Zn)=_。(4)计算镀层厚度，还需检索一个物理量是_。(5)若装置B中恒压分液漏斗改为普通分液漏斗，测量结果将_(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。15第15页 方案乙：经过称量试样与碱反应前后质量实现探究目标。选取仪器C做试验，试样经充分反应，滤出不溶物、洗涤、烘干，称得其质量为m2g。(6)w(Zn)=_。方案丙：经过称量试样与碱反应前后仪器、试样和试剂总质量(其差值即为H2质量)实现探究目标。试验一样使用仪器C。(7)从试验误差角度分析，方案丙_方案乙(填“优于”、“劣于”或“等同于”)。16第16页 解解析析：本题是一个综合试验考查题，要求考生能分析出试验目标，依据目标选择对应试验装置，进行相关计算，思索回答相关问题，分析各种方案优劣。计算镀层厚度应知密度，恒压分液漏斗改为普通分液漏斗时，考虑恒压分液漏斗除能让分液漏斗中溶液顺利流下外，分液漏斗上方压力和圆底烧瓶内压力一样，最终氢气有一部分占据分液漏斗上方空间，所以恒压分液漏斗改为普通分液漏斗，测量结果将“偏大”。方案乙和方案丙比较：考查天平称量误差。17第17页 答案答案：(1)c (2)D (3)(或 等其它合理答案)(4)金属锌密度(或其它合理答案)(5)偏大 (6)(或其它合理答案)(7)劣于 18第18页 【变 式 练 习 1】三 草 酸 合 铁 酸 钾 晶 体K3Fe(C2O4)33H2O可用于摄影和蓝色印刷。某小组将无水三草酸合铁酸钾在一定条件下加热分解，对所得气体产物和固体产物进行试验和探究。请利用试验室惯用仪器、用具和以下限选试剂完成验证和探究过程。限选试剂：浓硫酸、1.0 molL-1 HNO3、1.0 molL-1盐酸、1.0 molL-1 NaOH、3%H2O2、0.1 molL-1 KI、0.1 molL-1 CuSO4、20%KSCN、澄清石灰水、氧化铜、蒸馏水。19第19页 (1)将气体产物依次经过澄清石灰水(A)、浓硫酸、灼热氧化铜(B)、澄清石灰水(C)，观察到A、C中澄清石灰水都变浑浊，B中有红色固体生成，则气体产物是_。(2)该小组同学查阅资料后推知，固体产物中，铁元素不可能以三价形式存在，而盐只有K2CO3。验 证 固 体 产 物 中 钾 元 素 存 在 方 法 是 _，现 象 是 _。CO2和CO利用焰色反应透过蓝色钴玻璃，观察到紫色火焰20第20页 (3)固体产物中铁元素存在形式探究。提出合理假设 假设1：_；假设2：_；假设3：_。设计试验方案证实你假设 试验过程 依据中方案进行试验。在下表写出试验步骤、预期现象与结论。全部为铁单质全部为FeO同时存在铁单质和FeO21第21页试验步骤预期现象与结论步骤1：取少许固体产物投入盛有足量0.1 mol/L CuSO4溶液试管中，充分振荡，反应后过滤若有红色固体生成，则假设1或假设3成立，不然假设2成立步骤2：将步骤1中滤渣投入盛有足量1.0 mol/L盐酸试管中，充分振荡，反应后过滤溶液呈一定颜色步骤3：向步骤2滤液中滴加适量H2O2后滴入几滴KSCN溶液若溶液呈血红色，则假设2或假设3成立，不然假设1成立；若步骤1中有红色固体生成，且步骤3中溶液呈血红色，则假设3成立22第22页 【例2】试验室用大理石等原料制取安全无毒杀菌剂过氧化钙。大理石主要杂质是氧化铁，以下是提纯大理石试验步骤：大理石 CaCO3溶解硝酸操作A过滤 Fe(OH)3(NH4)2CO3沉淀反应过滤滤液B23第23页 (1)溶解大理石时，用硝酸而不用硫酸原因是_。(2)操作目标是_，溶液A(溶质是共价化合物)是_。(3)写 出检验 滤 液中 是 否 含 铁离 子方法：_。(4)写出加入碳酸铵所发生反应离子方程式：_，写出滤液B一个用途：_。(5)CaO2中普通含CaO。试按以下提醒完成CaO2含量分析试验设计。24第24页 试剂：氢氧化钠标准溶液、盐酸标准溶液、酚酞 仪器：电子天平、锥形瓶、滴定管 试验步骤：_；加入_；加入酚酞，用氢氧化钠标准溶液滴定。(6)若理论上滴定时耗用标准溶液20.00 mL恰好完全反应，实际操作中过量半滴(1 mL溶液为25滴)，则相对误差为_。25第25页 解解析析：(2)大理石溶于硝酸后生成Ca(NO3)2、Fe(NO3)3，可经过向溶液中加(NH4)2CO3或氨水方 法 调 整 pH，使 Fe3+以 Fe(OH)3形 式 除 去Fe(OH)3在弱酸性环境下就能沉淀，又因为要求溶液A溶质是共价化合物，所以A应为氨水。(4)滤液B溶质是NH4NO3，能够用作化肥。(6)半滴体积为1/50 mL，则相对误差为100%=0.1%26第26页 答答案案：(1)硫酸钙微溶于水(2)沉淀除掉Fe3+氨水(3)取少许滤液，向其中加入硫氰化钾溶液，溶液不变红色，说明滤液中不含Fe3+；或取少许滤液，向其中加入硫氰化钾溶液，溶液变红色，说明滤液中含Fe3+(4)作化肥(5)称量过量标准盐酸(6)0.1%27第27页 【变式练习2】(上海)CaCO3广泛存在于自然界，是一个主要化工原料。大理石主要成份为CaCO3，另外有少许含硫化合物。试验室用大理石和稀盐酸反应制备CO2气体。以下装置可用于CO2气体提纯和干燥。28第28页 完成以下填空：(1)用浓盐酸配制11(体积比)稀盐酸(约6 molL-1)，应选取仪器是_。a烧杯 b玻璃棒 c量筒 d容量瓶 (2)上述装置中，A是_，NaHCO3溶液能够吸收_。(3)上述装置中，B物质是_。用这个试验得到气体测定CO2分子量，假如B物质失效，测定结果_(填“偏高”、“偏低”或“不受影响”)。abc CuSO4溶液或酸性KMnO4溶液HCl气体 或酸性气体无水CaCl2偏低29第29页 (4)一次性饭盒中石蜡(高级烷烃)和CaCO3在食物中溶出量是评价饭盒质量指标之一，测定溶出量主要试验步骤设计以下：剪碎、称重浸泡溶解过滤残渣烘干冷却、称重恒重 为了将石蜡和碳酸钙溶出，应选取试剂是_。a氯化钠溶液 b稀醋酸 c稀硫酸 d正己烷b d30第30页 (5)在溶出量测定试验中，为了取得石蜡和碳酸钙最大溶出量，应先溶出_后溶出 _。(6)上述测定试验中，连续_ _，说明样品已经恒重。石蜡CaCO3两次称量结果相差不超出(或小于)0.001g 提醒提醒：因为醋酸溶液中乙酸也是有机物，为预防石蜡损失，普通先溶出石蜡再溶出CaCO3；31第31页 【例3】某课外活动小组学生模拟呼吸面具中原理(过氧化钠与潮湿二氧化碳反应)，设计用以下仪器，如图所表示来制取氧气并测量氧气体积。32第32页 上图中量气装置E是由甲、乙两根玻璃管组成，它们用橡皮管连通，并装入适量水，甲管有刻度(050毫升)，供量气用；乙管可上下移动，以调整液面高低。试验室可供选取药品还有：稀硫酸、盐酸、过氧化钠、碳酸钠、大理石、水。试回答：(1)上述装置连接次序是(填各接口编号，其中连接胶管及夹持装置均省略)_。33第33页 (2)装置C中放入反应物是_和_。(3)装置A作用是_；装置B作用是_。(4)为了较准确地测量氧气体积，除了必须检验整个装置气密性之外，在读取反应前后甲管中液面读数，求其差值过程中，应注意_和_(填写字母编号)。a视线与凹液面最低处相平b等候片刻，待乙管中液面不再上升时，立刻读数c读数时应上下移动乙管，使甲、乙两管液面相平d读数时不一定使甲、乙两管液面相平34第34页 解解析析：本题要求是用过氧化钠与潮湿CO2反应来制取O2并测其体积，要准确测量其体积，就要对生成O2进行提纯。依据题目提供装置，制取CO2用装置C。该装置与启普发生器原理相当，用大理石和盐酸反应制取CO2，会有HCl气体杂质，可用B装置除去。CO2与Na2O2反应后还会有未反应CO2混在O2中，可用A装置除去。最终将纯净O2通入E装置甲管中测量体积。装置连接次序是CBDAE，再依据装置次序确定导气管连接次序。读数时，应上下移动乙管，使甲、乙两管液面相平，再读取视线与甲管中凹液面最低点相平刻度。35第35页 答答案案：(1)(、可颠倒)(2)大理石盐酸(3)吸收混在O2中未反应CO2吸收CO2中混有HCl (4)ac36第36页 【变式练习3】(浙江)一水硫酸四氨合铜()化学式为Cu(NH3)4SO4H2O是一个主要染料及农药中间体。某学习小组在试验室以氧化铜为主要原料合成该物质，设计合成路线为：37第37页 相关信息以下：Cu(NH3)4SO4H2O在溶液中存在以下电离(解离)过程：(NH4)2SO4在水中可溶，在乙醇中难溶。Cu(NH3)4SO4H2O在乙醇和水混合溶剂中溶解度随乙醇体积分数改变曲线示意图以下：38第38页39第39页 请依据以上信息回答以下问题：(1)方案1试验步骤为：a加热蒸发；b.冷却结晶；c.抽滤；d.洗涤；e.干燥 步骤1抽滤装置如所表示，该装置中错误之处是_；抽滤完成或中途停顿抽滤时，应先_，然后_。布氏漏斗瓶口斜面未朝向抽滤瓶支管口断开连接安全瓶与抽气装置间橡皮管关闭抽气装置中水龙头40第40页41第41页 (2)方案2试验步骤为：a向溶液C中加入适量_；b._ _；c.洗涤；d.干燥 请在上述空格内填写适当试剂或操作名称。以下选项中，最适合作为步骤c洗涤液是_。A乙醇 B蒸馏水C乙醇和水混合液 D饱和硫酸钠溶液 步骤d不宜采取加热干燥方法，可能原因是_。乙醇抽滤(或减压过滤、吸滤)C加热易使Cu(NH3)4SO4H2O分解(失H2O、失NH3)42第42页 提提醒醒：(2)因Cu(NH3)4SO4H2O在水溶液中能够完全电离，又依据上图溶解度曲线，故选择洗涤剂为乙醇和水混合液。加热干燥能够造成Cu(NH3)4SO4H2O失去结晶水和NH3。43第43页 1普通应遵照装置排列次序：从下到上，从左到右；对于吸收装置，若为洗气瓶则应“长”进“短”出，若为干燥管，则应“大”进“小”出；若为排液量气时应“短”进“长”出，排出液体体积即为生成气体体积。2解答试验设计题时要：原理正确、操作简便、现象显著、药品经济、结论可信、有创新意识。解答试验评价题时要：围绕题目提供各种方案，从原理是否科学合理、操作是否简单可行、所用试剂是否经济、试验现象是否显著、是否表达“绿色化学”等方面进行评价。44第44页 3定量试验整套装置后部有连两个干燥管时最终一个干燥管作用是预防空气中水蒸气和二氧化碳进入。4定量试验装置不足之处经常要想到是否少一个赶气装置。5气密性检验和可燃气体验纯、有毒尾气处理是最经常考问题。45第45页本节完，谢谢！46第46页