高考化学一轮复习模块4第十单元第4节实验方案的设计与评价课件.pptx

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1、第4节实验方案的设计与评价考纲点击：根据化学实验的目的和要求，能做到：①设计实验方案；②正确选用实验装置；③掌握控制实验条件的方法；④预测或描述实验现象、分析或处理实验数据，得出合理结论；⑤评价或改进实验方案。回归教材一、实验方案设计科学简便简短1.实验方案设计的五项基本原则2.实验方案设计的基本思路根据实验目的和原理及所选用的药品和仪器，设计合理的实验方案，并且从几种方案中分析选择出最佳方案。3.实验方案设计示例设计实验证明氯酸钾中含有氯元素。(1)实验原理(2)实验试剂：氯酸钾固体、________、________溶液、稀硝酸。(3)操作步骤①将氯酸钾和MnO2混合共热。②冷却

2、至室温，加水充分溶解后过滤。AgNO3MnO2③取少量滤液于一洁净试管中，加入几滴稀硝酸酸化的__________溶液，观察到有白色沉淀生成，证明氯酸钾中含有氯元素。AgNO34.实验方案设计中的安全问题检验气体的纯度(1)防爆炸：点燃可燃性气体(如H2、CO、CH4、C2H4)或用CO、H2还原Fe2O3、CuO之前，要先__________________。(2)防暴沸：配制硫酸的水溶液或硫酸的酒精溶液时，要将密度大的浓硫酸缓慢倒入水中或酒精中；加热液体混合物时要加________或_________。沸石碎瓷片(3)防中毒：制取有毒气体(如Cl2、CO、SO2、H2S、NO2、

3、NO)时，应在通风橱中进行，且进行______________。(4)防倒吸：加热法制取并用排水法收集气体或吸收在水中溶解度较大的气体(如NH3、HCl)时，要注意熄灯顺序或加装安全瓶。尾气处理5.实验方案创新设计的几个方面(1)尾气处理装置的设计在设计尾气处理装置时，要充分考虑装置是否符合以下几点：能充分吸收气体、能防止倒吸、尾气处理装置应与大气相通。例如：下列吸收氨气的装置(未标出的液体为水)中，______________装置均能防止倒吸。A、C、E、F、G(2)防污染安全装置的设计例如：下列尾气处理装置中，A装置可吸收有毒的尾气(如Cl2等)，B和C装置可吸收________

4、的尾气(如HCl、NH3等)，D装置可用于除去CO等可燃性气体，E装置可用于收集所有气体。易溶(3)量气装置的设计例如：下列装置中，A装置是常规的量气装置，B、C、D装置是改进后的装置，而E装置不能测量气体体积。(4)启普发生器具有随开随用、随关随停的特点，是气体制备的常用装置。实验室中没有启普发生器时，可以根据启普发生器的原理设计出简易制气装置，如下图所示的装置。二、实验方案评价对几个实验方案进行评价，主要看实验方案是否正确、严密、准确、可行，另外，有无干扰、是否经济、是否安全、有无污染等也是要考虑的。1.化学实验方案的可行性方面只有合理且切实可行的实验方案才有意义。可行性是方案的

5、第一要素，评价方案时应注意从实验原理和操作两个方面分析：①理论上要科学合理；②操作上要简单可行。安全合理，实验效果明显。2.化学实验方案的绿色化学方面(1)实验过程中是否容易造成环境污染。(2)原料是否无毒、安全、易得。(3)原料利用率及反应速率是否较高。评价一种实验方案，不仅要从科学性上判断是否可行，还要从经济效益上考虑是否切合实际：①仪器药品是否价格低廉、便宜易得；②反应是否充分，原子经济性是否较强。3.从安全性方面对实验方案做出评价(1)净化、吸收气体，当熄灭酒精灯及左边有挥发性液体被加热，气压不恒定时(如乙酸乙酯的制备)要防止液体倒吸。(2)进行某些易燃易爆实验时要防爆炸(如

6、H2还原CuO，应先通H2，点燃酒精灯前先检验导管中排出H2的纯度等)。(3)防氧化(如H2还原CuO后要“先灭灯，再停氢”，白磷切割宜在水中进行等)。(4)污染性的气体要进行尾气处理；有粉末状物质参加的反应，要注意防止导气管堵塞。(5)防吸水(如实验取用、制取易吸水、易潮解、易水解的物质时要采取必要措施防止吸水，以保证达到实验目的)。4.化学实验方案的规范性(1)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、冷凝管等)。(2)易挥发液体产物(导出时可为蒸气)的及时冷却。(3)仪器拆卸与组装顺序相反，按照从右向左，从高到

7、低的顺序。(4)其他。如：①实验操作顺序；②试剂加入顺序；③装置连接顺序；④加热的方式和时机；⑤仪器的查漏、气密性检验；⑥温度计水银球的位置；⑦实验数据的读取；等。5.最佳实验方案的选择几个实验方案都能达到目的，应选出最佳方案。所谓最佳，就是装置最简单，药品容易取得、价格低廉，现象明显，干扰小，无污染。6.实验方案评价分类(1)实验装置的评价对比各方案所用装置，从装置选用的合理性、操作的简便可行性等方面进行全面分析，优选最佳装置。(2)实验原理的评价紧扣实