2009届高考化学实验专题复习 化学实验设计.doc

2009届高考化学实验专题复习化学实验设计一、化学实验设计的基本要求与原则：化学实验设计是在实施化学实验之前根据化学实验的目的和要求综合运用相关的化学知识和技能渗透有关的物理原理对实验的药品、仪器、装置、程序、方法、条件控制、安全等所进行的一种科学完整规划。完整的实验设计方案包括：实验原理、装置（仪器）、药品、步骤、实验现象的观察、数据的记录及处理等。化学实验设计的一般类型有：①制备实验的设计；②性质型实验设计；③验证型实验设计；④计算型实验设计；⑤综合试验设计。化学实验设计的一般原则：①科学性：实验原理、实验方法和操作程序必须科学。②安全性：实验操作要尽量防止带有危险性的操作尽量避免与有毒物质接触若无法避免则应采取安全措施。③环保性：有毒物质必须处理以防污染环境。④简约性：实验设计应尽量简单易行应采用简单的实验装置用较少的实验步骤。能在较短的时间内完成实验且效果明显。⑤可行性：设计的试验方案要切实可行所选用的药品、仪器、设备和方法在现有条件下能进行实验。⑥经济性：综合考虑原料的用量及价格尽量选用价廉物美且能满足实验的要求的物品。二、化学实验设计考题形式（1）根据实验现象观察记录分析或处理数据并得出正确结论在高考化学实验试题中实验现象的考察可以是直接考实验现象也可由想象得出正确结论还可将有关实验现象与试验方法、正确的结论等联系起来实验结果的分析通常是分析实验关系、细节和误差等.。实验结果的处理可以直接直接报道数据也可能是找出相关关系得出公式或绘制一定的变化曲线等。（2）根据实验要求设计基本试验方案在高考化学实验试题中设计简单的试验方案的试题较多。其中有某个实验操作顺序的设计；也有设计确定某混合气体中成分的实验；也有设计某物质纯度的测定实验；有定性试验设计；也有定量实验的设计……从题型上看有简答题、填充题也有两者兼有的混合题。这些简单实验的试题大都思考性、综合性较强考生必须细心冷静地审题联系所学过的实验知识和技巧进行知识迁移、联想、重组、全面而细致的思考才能设计出正确的方案或回答试题中的问题。（3）识别和绘制典型的实验仪器装置图识别典型试验装置绘制其简图也是考题中常出现的内容。主要有图示实验由图示来说明某具体实验；对一些基本实验操作或实验装置图判断正误或将错误部分改正；多所给的单个仪器、导管或几个小装置的识别然后加以组装连接成大装置图。绘图题目前还不多主要是绘制很典型的实验装置图或是在题中所给的位置补绘一些仪器简图。所有这些试题都要求学生熟悉常见仪器和典型试验的装置图并掌握一定的绘制简图的方法。（4）综合试验设计题在高考试题中.都设置了一道大的化学实验题这些试题的特点是把一些分散的实验综合起来形成一个整体的实验题；或者是某些与基本操作技能或典型试验有关而又易被忽视的重要细节的试题主要以教材内容为主进行不同的分解与综合。三、实验设计的基本内容（1）试样名称要求具体实验要做什么。（2）试验目的要知道实验的具体目的是什么。（3）实验原理明确实验可能发生的变化及反应。是主要反应个数减少消耗的原料少原料利用率高且反应要有利于目标物方向进行。（4）实验装置的设计根据发生的反应选择适当的仪器组成实验装置。（1）仪器的连接a.一般连接顺序为：气体发生装置→除杂→干燥→收集→主体实验→尾气处理b.验证性实验：确定混合气体中含有A、B两种组份先被检验的不能影响另一种气体的检验其一般顺序为：……→除掉H2O或别的气体→某反应装置（生成H2O或别的气体）→吸收H2O或别的气体→防止空气中的H2O或CO2进入吸收装置→尾气处理。在制备易水解的物质（吸水性强的物质）的实验中一般也要防止空气中的H2O进入装置如制备FeCl3、Mg3N2、AlCl3、SnCl4等。c.在连接过程中要注意：考虑干燥与除杂的顺序时若要采用溶液除杂则先要净化后干燥；若采用加热除杂则干燥在前；若用固体吸收剂常温除杂则据题意而定。尾气处理时有毒有害气体（CO、NO、NO2、H2S、SO2、HCl等）厂采用溶液或固体吸收或将通过燃烧除去无毒气体直接排空。若制备的物质极易水解或吸水性强的物质则徐在尾部加装干燥管以防空气中的H2O蒸汽进入造成水解。在接口的连接时总体上应遵循装置的排列顺序但对于吸收装置应“长进短出”（或“深入浅出”）；量气装置应“短进长出”；洗气装置应“长进短出”；干燥管应“大进小出”。（2）实验设计中应思考的问题：一般思路为：原理→反应物→仪器装置→现象→结论→作用意义→联想。整体分析应从如下几方面进行：①实验是什么性质和原理（一般由化学方程式去分析）？②试验目的是什么？③所用反应物的名称状态及代替物（据实验目的和相关的化学反应原理进行全面分析比较和推理并合理选择）。④有关装置的性能、使