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2014年高考化学实验题的解题方法

编辑:sx_zhangby

2014-03-05

高考化学实验题的解题方法

(一)化学实验方案设计的原则

①科学性的原则。所设计的实验应该符合科学道理,不能凭空捏造

②对照性的原则。要设计一个对照性的实验,要想这个实验更能够说明问题,一定要有正反两个方面的实验。

③等量性的原则。所设计的实验中的平衡反应,试剂的取用应该是等量的

④单因子变量原则。对某个实验的影响,会有很多的因素,实验正是要人为控制条件,使众多变量中,只能有一个因素是变量,其余几个是一样的。

(二)高考化学实验题的解题方法:化学实验方案设计的基本思路

(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范围内等,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,以及所选用的实验仪器和药品,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,得出正确的结论。

 

 

(三)化学实验方案设计的规律和方法

(1)思考问题的顺序:

① 围绕主要问题思考。例如:选择适当的实验路线、方法;所用药品、仪器简单易得;实验过程快速、安全;实验现象明显。

② 思考有关物质的制备、净化、吸收和存放等有关问题。例如:制取在空气中易水解的物质(如Al2S3、AlCl3、Mg3N2等)及易受潮的物质时,往往在装置末端再接一个干燥装置,以防止空气中水蒸气进入。

③ 思考实验的种类及如何合理地组装仪器,并将实验与课本实验比较、联系。例如涉及到气体的制取和处理,对这类实验的操作程序及装置的连接顺序大体可概括为:发生→除杂质→干燥→主体实验→尾气处理。

(2)仪器连接的顺序:

① 所用仪器是否恰当,所给仪器是全用还是选用。

② 仪器是否齐全。例如制有毒气体及涉及有毒气体的实验应有尾气的吸收装置。

③ 安装顺序是否合理。例如:是否遵循“自下而上,从左到右”;气体净化装置中不应先经干燥,后又经过水溶液洗气。

④ 仪器间连接顺序是否正确。例如:洗气时“长进,短出”;干燥管除杂质时“大进小出”等。

(3)实验操作的顺序:

① 连接仪器。按气体发生→除杂质→干燥→主体实验→尾气处理顺序连接好实验仪器。

② 检查气密性。在整套仪器连接完毕后,应先检查装置的气密性,然后装入药品。检查气密性的方法要依装置而定。

③ 装药品进行实验操作。

(4)全方位思考的问题

①检查气体的纯度,点燃或加热通有可燃性气体(H2、CO、CH4、C2H4、C2H2等)的装置前,必须检查气体的纯度。例如用H2、CO等气体还原金属氧化物时,需要加热金属氧化物,在操作中,不能先加热,后通气,应当先通入气体,将装置内的空气排干净后,检查气体是否纯净(验纯),待气体纯净后,再点燃酒精灯加热金属氧化物。

②加热操作先后顺序的选择。若气体发生需加热,应先用酒精灯加热发生气体的装置,等产生气体后,再给实验中需要加热的固体物质加热。目的是:一则防止爆炸(如氢气还原氧化铜);二则保证产品纯度,防止反应物或生成物与空气中其它物质反应。例如用浓硫酸和甲酸共热产生CO,再用CO还原Fe2O3,实验时应首先点燃CO发生装置的酒精灯,生成的CO赶走空气后,再点燃加热Fe2O3的酒精灯,而熄灭酒精灯的顺序则相反,原因是:在还原性气体中冷却Fe 可防止灼热的Fe再被空气中的O2氧化,并防止石灰水倒吸。

③冷凝回流的问题。有的易挥发的液体反应物,为了避免反应物损耗和充分利用原料,要在发生装置设计冷凝回流装置。如在发生装置安装长玻璃管等。

④冷却问题。有的实验为防止气体冷凝不充分而受损失,需用冷凝管或用冷水或冰水冷凝气体(物质蒸气),使物质蒸气冷凝为液态便于收集。

⑤防止倒吸问题。

⑥具有特殊作用的实验改进装置。如为防止分液漏斗中的液体不能顺利流出,用橡皮管连接成连通装置;为防止气体从长颈漏斗中逸出,可在发生装置中的漏斗末端套一支小试管等。

⑦拆卸时的安全性和科学性。实验仪器的拆卸要注意安全和科学性,有些实验为防止“爆炸”或“氧化”,应考虑停止加热或停止通气的顺序,如对有尾气吸收装置的实验,必须将尾气导管提出液面后才熄灭酒精灯,以免造成溶液倒吸;用氢气还原氧化铜的实验应先熄灭加热氧化铜的酒精灯,同时继续通氢气,待加热区冷却后才停止通氢气,这是为了避免空气倒吸入加热区使铜氧化,或形成可爆气;拆卸用排水法收集需加热制取气体的装置时,需先把导管从水槽中取出,才能熄灭酒精灯,以防止水倒吸;拆卸后的仪器要清洗、干燥、归位。

(四)化学实验方案评价

①科学性:实验原理、操作程序和方法是否正确

②安全性:用药及操作是否安全,环境保护问题是否得到解决

③可行性:是否满足中学现有的实验条件

④简约性:装置要尽量简单、步骤要尽量少、药品用量要尽量少、时间要尽量短。

⑤环保性:有毒有害物质是否经过处理。

⑥经济性:原料用量要尽量少,价格要尽量便宜

化学实验设计是一个系统问题,我们应该首先知道实验设计的目的、题型和要具备的知识方法;其次,复习时要求动手写(写方案、写步骤、写现象、写原因、写结论等)、重点做(做系列实验)、仔细观察(观察现象)、学会表述(说现象、说原理);三是要有几份配套练习题,通过训练,理论联系实际,在实验操作中来加强对实验理论的理解,同时又用实验理论知识来指导自己的实验设计,在复习中将两者有机地结合起来,扎扎实实搞好实验设计。

 

 

(1)准确地把握实验目的

(2)利用已学知识,分析如何实现这个目的 ?D?D 实验原理

(3)结合实验材料,初步确定设计对策 ?D?D 实验方案

4、探究实验的解答注意点:

(1)细心审题是关键:目的、原理要画出。

(2)认真分析是核心:①原理分析 ②材料分析 ③变量分析 ④结果分析

(3)正确表达是保障:大多数学生有实验思路,就是拿不到分,因此我们在表达过程中一定要按格式答题,同时要体现出科学、等量、单一变量与对照性等原则,提高实验题的得分率。

5、实验基本操作中的先后顺序:在化学实验中,操作和滴加试剂顺序的先后,对实验的成功有着至关重要的作用。现将常见的实验中先后顺序总结归纳如下:

⑴制取气体时,先检查装置的气密性,后装入药品。检查装置气密性时,先把导管插入水中,后用手掌紧贴容器的外壁。

⑵排水法收集气体时,先排净空气,后收集气体;集满后,应先把导管移出水面,后熄灭火焰。

⑶氢气还原氧化铜和一氧化碳还原氧化铁时,先通气(H2或CO)后加热;实验完毕时,先熄灯后停气。

⑷点燃可燃性气体(H2、CO、CH4、C2H4、C2H2等),应先检验纯度,然后点燃。

⑸用托盘天平称量物质时,应先调零,后称量;加砝码时,应先加质量大的砝码,后加质量小的砝码;称量完后,先记下读数,后把砝码放回盒中,最后把游码移回零处。

⑹使用试纸检验溶液的性质时,先把一小块试纸放在表面皿或玻片上,后用玻棒沾待测液点试纸中部,再观察变化;检验气体的性质时,先用蒸馏水润湿粘在玻棒一端,后接近管口检验。

⑺容量瓶、滴定管等应先查漏后使用。

⑻组装装置时遵循:从左至右,由下而上的原则。取用块状药品或密度较大的金属颗粒放入玻璃容器时,应先把容器横放,后把药品放入容器口,再把容器慢慢地竖立起来。

⑼配制一定物质的量浓度的溶液时,溶于水放热的物质应先冷却,后转移。

⑽制乙烯配制混合液时,应先在容器中加酒精,再沿器壁慢慢注入浓H2SO4,并不断搅拌。

⑾气体中混有水蒸气和其它杂质,若要得到纯净干燥的气体,使用液体试剂除杂时,应先除去杂质,后除水蒸气;使用加热方法除杂时,应先除水蒸气,后除去杂质。

⑿中和滴定时,应先用标准液润洗滴定管,后加标准液;锥形瓶先用水洗,后加待测液。

6、注意几种常见的实验操作如:过滤、萃取与分液、蒸馏与分馏、蒸发结晶与蒸馏浓缩、酸碱中和滴定等,以及常见气体的制备原理及装置图:如:O2、H2、CO2、SO2、NH3、Cl2、CH2=CH2、CH≡CH等。

7、掌握几种常见离子的检验方法:如:阴离子中的Cl-、Br-、I-、SO42-、CO32-、S2-、SO32-、NO3-等的检验;阳离子中的Ba2+、Ag+、NH4+、Na+、K+、Al3+、Fe2+、Fe3+等的检验。

8、几种常用的干燥剂的使用范围:无水氯化钙、碱石灰、浓硫酸、五氧化二磷等。

【典型例题】

例1、用pH试纸测定某无色溶液的pH值时,规范的操作是:

A、将pH试纸放入溶液中观察其颜色变化,跟标准比色卡比较

B、将溶液倒在pH试纸上,跟标准比色卡比较

C、用干燥的洁净玻璃棒蘸取溶液,滴在pH试纸上,跟标准比色卡比较

D、在试管内放少量溶液,煮沸,把pH试纸放在管口,观察颜色,跟标准比色卡比较

答案:C

例2、进行化学实验必须注意安全,下列说法正确的是(填写标号)。

A、不慎将酸溅到眼中,应立即用水冲洗,边洗边眨眼睛

B、不慎将浓碱溶液沾到皮肤上,要立即用大量水冲洗,然后涂上硼酸溶液

C、如果苯酚浓溶液沾到皮肤上,应立即用酒精洗

D、配制硫酸溶液时,可先在量筒中加入一定体积的水,再在搅拌下慢慢加入浓硫酸

答案:ABC

例3、为了除去粗盐中的 Ca2 、Mg2 、SO42-及泥砂,可将粗盐溶于水,然后进行下列五项操作。其中正确的操作顺序是:

①过滤;②加过量的NaOH溶液;③加适量盐酸;④加过量NaC03溶液;⑤加过量BaCl2溶液

A、①④②⑤③ B、④①②⑤③ C、②⑤④①③ D、⑤②④①③

答案:CD

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