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化学实验备考方略. 一、化学实验的五项能力要求. 1 、用正确的化学实验基本操作,完成规定的 “ 学生实验 ” 的能力。. 2 、观察、记录实验现象,处理实验数据和分析实验结果,得出相应结论的能力。. 3 、初步处理实验过程中的有关安全问题的能力。. 4 、能识别和绘制典型的实验仪器装置图的能力。. 5 、根据实验试题的要求,设计或评价简单实验方案的能力。. 二、近几年高考化学实验试题分析. 三、化学实验考查的特点. 1 、重视实验基本知识和实验能力的考查,突出化学基本操作与化学基础知识的有机结合。结合点常选择物质的制备、分离、提纯和检验(定性或定量)等。.
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一、化学实验的五项能力要求 1、用正确的化学实验基本操作,完成规定的“学生实验”的能力。 2、观察、记录实验现象,处理实验数据和分析实验结果,得出相应结论的能力。 3、初步处理实验过程中的有关安全问题的能力。 4、能识别和绘制典型的实验仪器装置图的能力。 5、根据实验试题的要求,设计或评价简单实验方案的能力。
三、化学实验考查的特点 1、重视实验基本知识和实验能力的考查,突出化学基本操作与化学基础知识的有机结合。结合点常选择物质的制备、分离、提纯和检验(定性或定量)等。 2、考查内容源于教材而又不拘泥于教材,通常以教材实验为载体,进行拓展、迁移和创新。 3、渗透化学实验设计与评价能力的考查。体现新课程理念,更具研究性和开放性。
四、化学实验五项基本知识 1、重要仪器使用 2、典型实验操作 3、三类气体制备 4、四类物质检验 5、物质分离、提纯
五、化学实验备考方略 (一).巩固基础——回归课本 1.熟悉重要仪器的正确使用方法 2.掌握典型的实验操作要领 3.理解每一个演示实验和学生实验的装置设计原理、反应原理、实验现象及理论分析 4.认真对待实验习题和选做实验
五、化学实验备考方略 (二)提升能力 A.归纳整理 1.基本操作归纳:称量、配液、过滤(趁热过滤、冷却过滤、沉淀洗涤)、分液、蒸发、结晶、渗析、蒸馏(冷凝及冷凝回流)、中和滴定、检漏(气密性检查--------温差法和液差法及水密性检查--------容量瓶、分液漏斗、滴定管)等。 2.常见物质检验方法归纳:气体检验、阴离子检验、阳离子检验、有机物检验。
五、化学实验备考方略 (二)提高能力 A.归纳整理 3.典型组合装置归纳: (1)气体发生装置 ①固+液(不加热)型:
3.典型组合装置归纳: (1)气体发生装置 ② 固+固(加热)型:
3.典型组合装置归纳: (1)气体发生装置 ③ 固(或液)+液(加热)型:
3.典型组合装置归纳: (2)除杂装置:洗气、干燥。
3.典型组合装置归纳: (3)收集装置:排气法、排液法、充袋法。
3.典型组合装置归纳: (4)安全装置: ① 防倒吸装置:
3.典型组合装置归纳: (4)安全装置: ② 防堵塞装置:
3.典型组合装置归纳: (4)安全装置: ③ 防污染装置(尾气处理装置):
五、化学实验备考方略 (二)提高能力 B.强化训练 1.重视文字表达训练(语言简明扼要,术语应用规范,量词使用准确,结论论证严密。 )
例1:(2006年广东化学卷——20)氧化铜有多种用途,如用作玻璃着色剂、油类脱硫剂等。为获得纯净的氧化铜以探究其性质,某同学用工业硫酸铜(含硫酸亚铁等杂质)进行如下实验: I II III (1)制备氧化铜 工业CuSO4 CuSO4溶液 CuSO4·5H2O ------ CuO ① 步骤I的目的是除不溶性杂质。操作是。 ② 步骤II 的目的是除铁。操作是:滴加H2O2溶液,稍加热;当Fe2+转化完全后,慢慢加入Cu(OH)2CO3粉末,搅拌,以控制溶液pH=3.5;加热煮沸一段时间,过滤,用稀硫酸酸化滤液至pH=1。控制溶液pH=3.5的原因是___________________________。 ③ 步骤III的目的是得到CuSO4·5H2O 晶体。操作是_________,过滤,水浴加热烘干。水浴加热的特点是_______________________。 (2)探究氧化铜性质 ① 取A、B两只试管,往A中先加入适量CuO粉末,再分别向A和B中加入等体积的3% H2O2溶液,只观察到A中有大量气泡。结论是___________。 ② 为探究A中反应的速率,收集气体并测定其体积必需的实验仪器有__________________。
例2:(2004年全国理科综合天津卷) I. 合成氨工业对化学的国防工业具有重要意义。写出氨的两种重要用途 II. 实验室制备氨气,下列方法中适宜选用的是。 ① 固态氯化铵加热分解 ② 固体氢氧化钠中滴加浓氨水 ③ 氯化铵溶液与氢氧化钠溶液共热 ④ 固态氯化铵与氢氧化钙混合加热 III. 为了在实验室利用工业原料制备少量氨气,有人设计了如下装置(图中夹持装置均已略去)。
[实验操作] ① 检查实验装置的气密性后,关闭弹簧夹a、b、c、d、e。在A中加入锌粒,向长颈漏斗注入一定量稀硫酸。打开弹簧夹c、d、e,则A中有氢气发生。在F出口处收集氢气并检验其纯度。 ② 关闭弹簧夹c,取下截去底部的细口瓶C,打开弹簧夹a,将氢气经导管B验纯后点燃,然后立即罩上无底细口瓶C,塞紧瓶塞,如图所示。氢气继续在瓶内燃烧,几分钟后火焰熄灭。 ③ 用酒精灯加热反应管E,继续通氢气,待无底细口瓶C内水位下降到液面保持不变时,打开弹簧夹b,无底细口瓶C内气体经D进入反应管E,片刻后F中的溶液变红。 回答下列问题: (1)检验氢气纯度的目的是。 (2)C瓶内水位下降到液面保持不变时,A装置内发生的现象是,防止了实验装置中压强过大。此时再打开弹簧夹b的原因是,C瓶内气体的成份是。 (3)在步骤③中,先加热铁触媒的原因是。反应管E中发生反应的化学方程式是。
[实验操作] ① 检查实验装置的气密性后,关闭弹簧夹a、b、c、d、e。在A中加入锌粒,向长颈漏斗注入一定量稀硫酸。打开弹簧夹c、d、e,则A中有氢气发生。在F出口处收集氢气并检验其纯度。 ② 关闭弹簧夹c,取下截去底部的细口瓶C,打开弹簧夹a,将氢气经导管B验纯后点燃,然后立即罩上无底细口瓶C,塞紧瓶塞,如图所示。氢气继续在瓶内燃烧,几分钟后火焰熄灭。 ③ 用酒精灯加热反应管E,继续通氢气,待无底细口瓶C内水位下降到液面保持不变时,打开弹簧夹b,无底细口瓶C内气体经D进入反应管E,片刻后F中的溶液变红。 回答下列问题: (1)检验氢气纯度的目的是。 (2)C瓶内水位下降到液面保持不变时,A装置内发生的现象是,防止了实验装置中压强过大。此时再打开弹簧夹b的原因是,C瓶内气体的成份是。 (3)在步骤③中,先加热铁触媒的原因是。反应管E中发生反应的化学方程式是。
2.加强绘图技巧训练 例3:(2006年广东化学卷——21)某研究小组进行与NH3有关的系列实验。 (1)从下图中挑选所需的仪器,画出制取干燥NH3的装置简图(添加必要的塞子、玻璃导管、胶皮管。固定装置和尾气处理装置不用画),并标明所用试剂。 (2)将NH3通入溴水中,有N2生成,反应的化学方程式为-------------------------------------------------。
(3)为验证“同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子”,该小组同学设计了如图所示的装置,图中B管的容积是A管的2倍,活塞K1、K2、K3、K4、K5均关闭(固定装置和尾气处理装置略;HCl和NH3均不溶于石蜡油,也不与之反应;装置气密性良好)。(3)为验证“同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子”,该小组同学设计了如图所示的装置,图中B管的容积是A管的2倍,活塞K1、K2、K3、K4、K5均关闭(固定装置和尾气处理装置略;HCl和NH3均不溶于石蜡油,也不与之反应;装置气密性良好)。 ① 在A管中充满与大气压强相等的干燥HCl 气体。操作是________________。控制活塞 K4、K5,调节C,使B管充满与A管同压的干燥 NH3。 ② 缓慢开启活塞K3,A管中的现象是___________________。要达到实验目的, 当反应完成并恢复到室温时,B管中预期的现 象是____________________;若观察不到预 期现象,主要原因是_______________________。
3.强化实验设计和评价题型训练 (1):实验设计的基本思路 实验设计考查的主要题型:实验程序设计、确认某混合物成分的实验设计、验证某一化学原理的设计,测定物质的纯度的设计(定性、定量实验设计)等。 实验设计的基本思路: ① 明确实验目的 ② 设计实验方案(遵循四原则:A科学性——实验原理准确,实验流程合理。B安全性——保护人身、保护环境、保护仪器。C可行性——条件允许,效果明显,操作正确。D简约性——做到步骤少,成本低,时间短、效果好等基本要求。) ③ 选择适宜的实验装置及试剂
例4: (2006年全国卷I——28) 在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂。请选用适当的化学试剂和实验用品,用上图中的实验装置进行实验,证明过氧化钠可作供氧剂。 (1)A是制取CO2的装置。写出A中发生反应的化学方程式—。 (2)填写表中空格: (3)写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式——————。 (4)试管F中收集满气体后,下一步实验操作是-——————。
(2)实验评价的基本思路 ① 明确实验目的 ② 揣摩被评价实验的设计意图:实验的反应原理、实验操作原理。 ③ 实验评价:主要关注:A科学性——实验原理准确,实验流程合理,实验误差小;B安全性——人身安全、环境保护、仪器保护;C可行性——条件允许,效果明显,操作正确;D简约性——做到步骤少,成本低,时间短、效果好等基本要求。
例5:(2000年全国高考)实验室可用氯气与金属铁反应制备无水三氯化铁,该化合物呈棕红色、易潮解,100℃左右时升华。下图是两个学生设计例5:(2000年全国高考)实验室可用氯气与金属铁反应制备无水三氯化铁,该化合物呈棕红色、易潮解,100℃左右时升华。下图是两个学生设计 的实验装置,左边的反应 装置相同,而右边的产品 收集装置则不同,分别 如(Ⅰ)和(Ⅱ)所示。 试回答: (l)B中反应的化学方程式为。 (2)D中的反应开始前,需排除装置中的空气,应采取的方法是:。 (3)D中反应的化学方程式为__________________________。 (4)装置(Ⅰ)的主要缺点是:。 (5)装置(Ⅱ)的主要缺点是:。 如果选用此装置来完成实验,则必须采取的改进措施是:。
4、关注有机实验 主要考查学生综合运用各类有机物的不同性质,进行有机物的制取、鉴定、分离、提纯,其中萃取、分液、蒸馏等操作应重点关注,要切实重视教材中的有机化学的演示实验和学生实验,并适当进行拓展训练。
例6、 (2005年高考上海卷) 某化学课外小组用下图装置制取溴苯。 先向分液漏斗中加入苯和液溴,再将混合 液慢慢滴入反应容器A(A下端活塞关闭)中。 (1)写出A中反应的化学方程式。 (2)观察到A中的现象是。 (3)观察结束时,打开A下端的活塞,让反应液流入B中,充分振荡,目的是,写出有关的化学方程式。 (4)C中盛放CCl4的作用是。 (5)若证明苯和液溴发生的是取代反应,而不是加成反应,可向试管D中加入AgNO3溶液,若产生淡黄色沉淀,则能证明。另一种验证的方法是向试管D中加入,现象是。
例7、已知苯甲酸乙酯的沸点为213℃,水-乙醇-环已烷三元共沸物的沸点为62.1℃(即在此温度下水、乙醇和环已烷以7.0℅、17.0℅、76.0℅的比例成为蒸气逸出)。请回答下述有关实验制备苯甲酸乙酯提出的问题(乙醚不溶于水,密度比水小,沸点为34.5℃):例7、已知苯甲酸乙酯的沸点为213℃,水-乙醇-环已烷三元共沸物的沸点为62.1℃(即在此温度下水、乙醇和环已烷以7.0℅、17.0℅、76.0℅的比例成为蒸气逸出)。请回答下述有关实验制备苯甲酸乙酯提出的问题(乙醚不溶于水,密度比水小,沸点为34.5℃):
(1)①在三孔烧瓶中加入苯甲酸、浓硫酸、过量的乙醇、沸石。②再向三孔烧瓶中加入环已烷,装上分水器和回流冷凝管。①中加入沸石的作用是;②中加入环已烷的目的 是。 (2)缓慢加热回流,到分水器下层液体不再增多,停止加热;放出分水器中液体(液体的三种主要成分是);继续加热,使多余的蒸至分水器中,至分水器中液体不再增加,停止加热。 (3)将三孔烧瓶中残液倒入盛有冷水的烧杯中,用溶液中和至弱碱性,此操作目的是;用分液漏斗进行(填操作名称)操作。分出粗产品;水层加入乙醚并振荡,醚层与粗产品合并,此操作的目的是;将所得的有机物用纯水洗涤2次,此操作的目的是,并将洗涤后的有机物倒入一个干燥的锥形瓶。 (4)向锥形瓶中加入适量豆粒大小的无水氯化钙干燥剂,摇动锥形瓶,至有机层澄清透明;将有机层过滤入一个干燥的圆底烧瓶,进行(填操作名称)操作,先蒸出,后蒸出苯甲酸乙酯。
(三)回归实验室 重返实验室,完成若干设计实验。使学生进一步熟悉相关实验操作,同时获得积极的亲身体验。
祝老师们 工作好、 身体好、 心情好!