高考化學綜合實驗探究

考綱解讀1．能根據實驗試題要求，做到：(1)設計、評價或改進實驗方案；(2)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；(4)繪制和識別典型的實驗裝置圖。2．以上各部分知識與技能的綜合應用。第一頁第二頁，共31頁?？记樘骄拷?年高考涉及本講試題的主要特點是：突出試題情景，不出現大型的連接裝置，均為小型的帶有研究性的試題，體現測試的綜合性和解決問題的創(chuàng)新性，一般是無機實驗題，主要為填寫化學方程式、選擇儀器裝置、評價或選擇實驗方法、簡述所設計的操作步驟及理由、解決相關問題、解釋實驗的原理、評價實驗方案，考查我們分析問題的能力和語言表達能力等。第二頁第三頁，共31頁。實驗設計著眼能力立意，綜合考查考生的觀察能力、思維能力、實驗能力和評價能力。在備考復習中應注意：一是根據要求，設計實驗方案，分析相關問題，提出自己的見解，處理實驗的信息數據，得出實驗結論。二是結合相關知識，聯系題給信息并聯系實際的實驗設計。三是源于教材的實驗重組題，這種題的立意往往具有創(chuàng)新性。本類試題還有可能在裝置選擇、方法設計、數據處理、方案評價等方面進行強化考查。今年的高考中試題難度明顯下降，主要是在實驗方案的評價中考查基本儀器和基本操作的規(guī)范性。第三頁第四頁，共31頁。網控全局知識網絡優(yōu)化記憶第四頁第五頁，共31頁?？键c整合高效提升觸類旁通1．化學實驗方案的設計(1)實驗方案設計的基本要求①科學性：實驗原理、實驗操作程序和方法必須正確。②安全性：盡量避免使用有毒藥品和進行具有一定危險性的實驗操作。③可行性：實驗所選用的藥品、儀器、設備和方法等在中學現有條件下能滿足要求。第五頁第六頁，共31頁。④簡約性：方案簡單易行，盡可能采用簡單的實驗裝置，用較少的步驟和藥品完成實驗。⑤環(huán)保性：盡量設計和選用環(huán)保型方案，防止環(huán)境污染。⑥經濟性：綜合考慮原料的用量、價格。⑦創(chuàng)新性：創(chuàng)新性是設計的靈魂，一是反應原理的創(chuàng)新設計，二是實驗裝置的創(chuàng)新設計。第六頁第七頁，共31頁。(2)實驗方案設計應包括的內容①實驗名稱；②實驗目的；③實驗原理；④實驗用品(儀器、藥品及規(guī)格)；⑤實驗步驟(包括實驗儀器裝配和操作)；⑥實驗現象記錄及結果處理；⑦問題和討論(誤差分析)。(3)實驗方案設計的方法步驟：①選擇儀器藥品：根據實驗的目的和原理，以及反應物和生成物的性質、反應條件，如反應物和生成物的狀態(tài)，能否腐蝕儀器和橡膠，反應是否加熱及溫度是否控制在一定范圍等，從而選擇化學儀器和藥品。第七頁第八頁，共31頁。②設計實驗步驟：根據上述實驗目的和原理，以及所選用的實驗儀器和藥品，設計出合理的實驗裝置和實驗操作步驟。③記錄現象數據：根據觀察，全面準確地記錄實驗過程中的現象和數據。④分析得出結論：根據實驗觀察的現象和記錄的數據，通過分析、計算、推理等處理，得出正確的結論。第八頁第九頁，共31頁。2．物質制備與實驗方案的設計(1)設計思路列出盡可能多的幾種制備方法和途徑，從方法是否安全可行、裝置和操作是否簡單、條件是否容易控制、是否經濟等方面進行分析比較，從中選出最佳實驗方法。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。制備實驗方案的設計思路可用框圖表示如下圖。第九頁第十頁，共31頁。(2)制備實驗方案設計的題型①限定幾種原料，制備一種或幾種物質。②限定幾種原料，要求用幾種不同的方法制備一種物質。③自選原料，制備某一指定物質。④用含雜質的物質為原料，提純某一純凈物。⑤由給定廢料回收、提取或制備某一物質。制備實驗方案設計，主要涉及原料、基本化學反應原理、實驗程序和儀器、設備、核心是原料，由原料可確定反應原理，推導出實驗步驟及所用儀器。第十頁第十一頁，共31頁。(3)制備實驗方案的設計，應遵循以下原則：①條件合適，操作方便；②原理正確，步驟簡單；③原料豐富，價格低廉；④產物純凈，污染物少。第十一頁第十二頁，共31頁。3．物質性質實驗方案的設計(1)性質實驗方案的設計分析其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，而后據此分別設計出合理的實驗方案，驗證可能具有的性質。(2)驗證性質實驗方案的設計對物質具備的性質進行求證，關鍵是設計出簡捷的實驗方案，操作簡單，現象明顯，且安全可行。第十二頁第十三頁，共31頁。(3)探究性的性質實驗方案設計這類實驗方案的設計，首先要分析物質結構的特點或從物質所屬的類型代表物去推測物質可能具有的一系列性質，根據現象明顯、科學合理、安全可靠、簡捷易行的原則提出合理的實驗方案，去探索物質可能具有的各種性質。(4)性質實驗方案設計的一般思路、程序第十三頁第十四頁，共31頁。4．實驗方案的評價對給出的實驗方案作出選擇、評價或找出最佳方案，包含的知識點很多，能考查學生分析問題和解決問題的能力。(1)選擇包括儀器的選擇、藥品的選擇、連接方式的選擇等。儀器的選擇，包括發(fā)生裝置(幾種基本類型)、凈化裝置(除雜質的試劑與順序)、反應裝置、收集裝置、尾氣處理裝置等；藥品的選擇，包括種類、濃度、物質狀態(tài)等；連接方式的選擇，包括儀器的先后順序、導管接口的連接等。第十四頁第十五頁，共31頁。(2)評價對幾個實驗方案的正確與錯誤、嚴密與不嚴密、準確與不準確作出判斷。要考慮是否合理、有無干擾現象、經濟上是否合算和對環(huán)境有無污染等。(3)最佳方案的選用幾個實驗方案都能達到目的，選出其中最佳的一個并分析各方案的優(yōu)劣。所謂最佳，無非是裝置最簡單、藥品容易取得且價格低廉、原料利用率高、現象明顯、無干擾物質以及無污染等。第十五頁第十六頁，共31頁。方法歸納拓展思維活學活用1．實驗設計的注意事項(1)藥品和裝置是部分或剛好給出還是有剩余若藥品和裝置只部分給出，則應需要作必要的補充，若有剩余，則應進行篩選和淘汰。(2)題目條件有無特殊要求如采用最簡單或最合理的實驗步驟，這些要求對我們考慮反應原理，選擇藥品和裝置，確定操作步驟都作了限定，必須高度重視。第十六頁第十七頁，共31頁。(3)實驗過程中的隱蔽性操作如某些必要的干燥、除雜、冷凝等，這些都是實驗中必不可少的，但容易被忽略。(4)藥品的名稱和儀器的規(guī)格有些題目要求指出藥品的名稱，這類問題學生最難答準確，如有些藥品的準確描述為：硫酸銅粉末、澄清石灰水、酸性高錳酸鉀溶液、濃硫酸、飽和NaHCO3溶液、NaOH溶液等。此外也應注意某些儀器的規(guī)格。(5)會畫簡單的實驗裝置圖第十七頁第十八頁，共31頁。2．實驗方案設計時的幾個具體操作(1)儀器安裝順序遵循“從下而上，從左到右”的原則；氣體凈化裝置中不應先干燥，后又經過水溶液洗氣。(2)儀器間的連接順序①洗氣時，“進氣管長，出氣管短”，即長進短出。量氣裝置“短進長出”；干燥管除雜質時“大進小出”即粗進細出。②整體儀器連接順序：按氣體發(fā)生→除雜→干燥→主要實驗→尾氣處理的順序連接好儀器。第十八頁第十九頁，共31頁。(3)實驗操作順序①氣體發(fā)生裝置：選擇與連接儀器→檢驗氣密性→裝固體藥品→加液體藥品→開始實驗→實驗結束→拆卸儀器→其他處理。②加熱操作順序主體實驗加熱前一般應先用原料氣趕走空氣后再點燃酒精燈，其目的一是防止爆炸，如H2還原CuO、CO還原Fe2O3；二是保證產品純度，如制備Mg3N2、CuCl2等。反應結束時，應先熄滅酒精燈，繼續(xù)通原料氣直到冷卻為止。第十九頁第二十頁，共31頁。(4)檢驗順序先物理方法，后化學方法。(5)尾氣處理：有毒氣體常采用溶液(或固體)吸收或將之點燃，無毒氣體直接排放。(6)注意：①制取在空氣中易水解的物質(如Al2S3、AlCl3、Mg3N2等)及易受潮的物質時，往往在裝置末端再接一個干燥裝置，以防止空氣中水蒸氣進入。②用堿石灰吸收測定實驗中生成CO2的質量時，前面要干燥，末端要防止空氣中的水蒸氣和CO2進入。第二十頁第二十一頁，共31頁。