談“高考化學(xué)實驗設(shè)計與評價”的復(fù)習(xí)方法

1、談“化學(xué)實驗設(shè)計與評價”的復(fù)習(xí)方法高中化學(xué)的實驗考察在歷年的高考中占有較大的比例，學(xué)生對本塊知識掌握的往往不夠牢固，失分較多。究其原因是對綜合實驗的設(shè)計和評價的方法缺少歸納總結(jié)，未能形成有效的知識體系?，F(xiàn)根據(jù)自己多年的教學(xué)實踐，作些總結(jié)希望能給高三后期的實驗復(fù)習(xí)提供幫助。 一、實驗設(shè)計（一）實驗方案設(shè)計的原則和思路一個相對完整的化學(xué)實驗方案，一般包括下述內(nèi)容：實驗名稱、實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗用品（儀器、藥品及規(guī)格）、實驗步驟（包括儀器組裝和操作）、實驗現(xiàn)象和結(jié)果處理、問題和討論等七個部分。要求方法簡便、現(xiàn)象明顯、操作方便，對定量實驗還要考慮系統(tǒng)誤差分析。其基本的設(shè)計思路為： 實驗?zāi)康?選擇

2、實驗用品實驗原理 根據(jù)實驗要求 方案、方案 比較 優(yōu)化方案 完成設(shè)計 分析 （二）設(shè)計方案中的實驗順序1、圍繞主要問題思考。如所選實驗原理、方法是否合理，所用儀器、藥品簡單易得，實驗過程安全，實驗現(xiàn)象明顯等。2、根據(jù)實驗的種類，合理確定儀器組裝的順序。如氣體制備和處理實驗操作及裝置的連接大致按“制備除雜干燥主體實驗尾氣處理”的順序來進行。如果是對易吸水和能與CO2反應(yīng)的物質(zhì)的定量測量實驗中，往往在測量裝置后再接一個干燥裝置，防止空氣中的水蒸氣和CO2進入。3、儀器連接的順序（1）所用儀器是否恰當(dāng)，所給儀器是全用還是選用，是否可重復(fù)使用，儀器的規(guī)格等。（2）安裝順序是否合理首先要遵循“自下而上，

3、從左到右”的原則，其次要注意“五進五出”:氣體流向通常是左進右出。洗氣瓶用于洗氣時長（管）進短（管）出。洗氣瓶用于量氣或收集氣體（排水法）時短（管）進（氣）長（管）出（氣）。干燥管用于干燥氣體時粗（端）進細(xì)（端）出。冷凝管用的冷卻水下進上出。（3）實驗操作的順序連接儀器，充分考慮到儀器的作用和實驗的要求來確定其規(guī)格和位置。 檢查氣密性，整套裝置連接完畢后，不能立即裝入藥品，應(yīng)先檢查裝置氣密性。氣密性一般有注水式和加熱式兩種，要根據(jù)實驗的性質(zhì)和具體裝置而定。裝藥品，進行具體的實驗操作。（三）設(shè)計方案時需注意的問題1、科學(xué)性（1）制備還原性物質(zhì)時，皆不能強氧化性物質(zhì)。如制氫氣不能用HNO3、濃H2

4、SO4；制備Al(OH)3時若Al3+制Al(OH)3，宜用氨水，若AlO2制Al(OH)3，宜通入CO2等。（2）與反應(yīng)進行、停滯有關(guān)問題。制CO2時，不宜用大理石和稀硫酸反應(yīng)，因二者反應(yīng)生成微溶物覆蓋在反應(yīng)物表面而很快停止。酸性廢氣可用堿石灰或強堿溶液吸收，一般不用澄清石灰水，因澄清石灰水中Ca(OH)2含量少。（3）檢查多個連續(xù)裝置的氣密性時，一般不用手捂法，因手掌熱量有限，而采用酒精燈微熱或用熱毛巾焐。在用排水法量氣時，一定要注意裝置內(nèi)外壓強應(yīng)相同。2、可行性（1）在除雜類的實驗中，一定要注意所選方法的可行性，如除去CO2中少量CO，則不宜采用點燃法，而是混合氣體通過灼熱的氧化銅。（2

5、）在制備Fe(OH)2的實驗中，宜將NaOH溶液煮沸以除去溶解的O2，所制的FeSO4溶液中加一層苯，長滴管應(yīng)伸入液面以下加液才能得到Fe(OH)2白色沉液。（3）尾氣處理裝置除了課本提供的倒置漏斗法外，還有很多種形式也可防倒吸。因此實驗設(shè)計時應(yīng)切實可行，所選的藥品、儀器、設(shè)備和方法等，要在中學(xué)現(xiàn)有的條件下能夠達(dá)到。但值得一提的是，實驗儀器、試劑和方法不一定拘泥于課本上介紹的，可以大膽改進，重在實效。如比較Na2CO3和NaHCO3的穩(wěn)定性，采用套管實驗現(xiàn)象明顯、效果顯著，比課本的實驗方法好。3、安全性實驗設(shè)計中，要盡量避免使用有毒藥品和有危險性的實驗操作。若必須使用，應(yīng)注意藥品的回收處理，以

6、防造成環(huán)境污染和人身傷害。 （1）點燃或加熱可燃性氣體前務(wù)必認(rèn)真驗純，以防爆炸。（2）實驗過程中用到加熱操作，氣體易溶于水的吸收時均要使用防倒吸裝置。（3）對液體加熱時，一定不能對著自己或他人。固體加熱時，試管口要低于管底，且先對試管均勻加熱，再對準(zhǔn)藥品加熱。（4）混合和稀釋時，應(yīng)將密度大的液體緩慢加到密度小的液體中，并不斷攪拌，及時散熱，以防飛濺。（5）聞氣體氣味時，只能用手輕輕煽動，讓少量氣體飄進鼻孔；切記不能品嘗藥品；有毒氣體的制備和性質(zhì)實驗應(yīng)在通風(fēng)櫥中進行。4、節(jié)約性。實驗設(shè)計盡可能簡單易行。應(yīng)采用裝置簡單，實驗步驟少，所需藥品少，并能在短時間內(nèi)完成的實驗。如由銅制硫酸銅，宜采用先將銅

7、在空氣中加熱成氧化銅，再溶于濃硫酸。由鋁制氫氧化鋁，宜采用14的鋁制備Al3+、34的鋁制備AlO2，再混合發(fā)生雙水解反應(yīng)生成Al(OH)3是最節(jié)省原料。二、化學(xué)實驗方案的評價這部分實驗知識的考察，是要求同學(xué)們能從以下幾個方面進行分析討論，給出合理的解釋或改進措施。（一）、從可行性方面進行討論科學(xué)性和可行性是實驗設(shè)計的兩條重要原則，因此首先要對給定的實驗方案進行這方面的分析，主要從四個方面進行考慮：1、實驗原理是否正確可行。2、實驗操作是否安全合理。3、實驗步驟是否簡便。4、實驗效果是否明顯。（二）、從“綠色化學(xué)”角度對實驗方案進行考察?！熬G色化學(xué)”要求降低化學(xué)實驗對環(huán)境危害減少廢棄物產(chǎn)生和排

8、放，主要從1、反應(yīng)原料是否安全、無毒、易得。2、反應(yīng)速率是否合理。3、原料利用率和產(chǎn)物率是否較高。4、實驗過程是否產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)及是否進行了處理等方面進行評價。（三）、從“安全性”方面對實驗做出評估?；瘜W(xué)實驗從安全角度通常考慮到如下主要因素：1、防倒吸，2、防爆炸，3、防氧化，4、防吸水，5、冷凝回流，6、易揮發(fā)液體（導(dǎo)出時為蒸氣）要及時冷卻，7、儀器拆卸（從防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏）的科學(xué)性與安全性。（四）實驗的結(jié)果進行誤差分析。對定量實驗，在試劑藥品的量取、實驗儀器的選用、實驗步驟以及數(shù)據(jù)的處理等諸多環(huán)節(jié)中，均可能造成實驗結(jié)果產(chǎn)生誤差。如一定物質(zhì)的量濃度的配制實驗；中和滴定實驗；膽礬晶體中含結(jié)晶水量的測定實驗等?；瘜W(xué)實驗是一個綜合性很強的