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第十七章化学实验方案的设计第一课时物质的制备和性质实验方案的设计【考纲要求】1.掌握实验室常用仪器的名称、规格、用途、使用方法和使用注意事项2.掌握实验室常备药品的保存、取用、和使用时的注意事项3.掌握常见气体物质的实验室制备、净化和吸收方法。能围绕某一目的，依据反应原理、条件及相关反应物，选择合适的方法、顺序、仪器，设计小型实验进行性质验证、物质制取，或对工业流程及科技实验进行模拟。教与学方案笔记与反思【自学反馈】一、知识梳理：1.实验内容:①实验名称、②实验目的（实验方案设计的主线）③实验原理（提取题目信息，综合所学知识，分析明确原理）④实验用品（依据实验目的原理，结合反应物性质、反应条件选择仪器和药品）⑤实验步骤（包括实验仪器装配和操作，要严密而简明）⑥实验现象及结果处理（现象记录要真实准确，结果处理要科学合理）⑦问题和讨论2.设计要求:①科学性:、②安全性：、③可行性：、④简约性：。3.设计思路及程序:①根据实验目的,阐明设计该实验的原理,画出实验装置图；②列出实验操作步骤，说明实验中应注意的事项；③观察、记录实验现象，分析实验结果，得出正确结论；④有时还需要对设计方案进行评价、比较，选择确定最佳方案。4.实验方案评价的几个方面:、、、。5．气体物质的实验室制备：（1）原料的选择：以为原料，方便经济安全；反应速率要；所得气体要。（2）装置的选择：由、、等决定；常见装置有、、几种类型；装置从左到右组装顺序为：、、、、。（3）仪器的装配：在装配仪器时应；加入试剂时应；实验开始时应；连接导管时应；量气装置导管应；干燥管应。（4）气体的除杂：先除杂，后除水，加热除氧放末尾。常见的除杂试剂有：硫酸铜溶液可除、饱和NaHCO3溶液可除、加热的氧化铜粉末可除、浓NaOH溶液可除、加热的铜网可除、浓硫酸或无水氯化钙可除。（5）尾气处理：燃烧法、碱液吸收法、水溶解法、气泡收集法等；几种防止倒吸的方法、、等。6．型物质的实验室制备：（1）选择最佳反应途径：如用铜制硝酸铜：。用铝制氢氧化铝：。（2）选择最佳原料：如用氯化铝溶液制氢氧化铝：。用可溶性铜盐制氢氧化铜：。（3）选择适宜操作方法：如制氢氧化亚铁：。（4）选择适宜收集分离方法：如制乙酸乙酯：。制溴苯：。7．性质实验：根据物质结构特点，设计实验方案探索或验证物质所具有的某些性质。在设计过程中要紧扣实验目的要求，依据实验对象的化学性质（无机物是元素化合物的性质及元素周期律知识，有机物是官能团应具有的性质），抓住本质特征，进行整体思考，设计步骤合理的整体实验方案。8．化学实验方案设计题型及解题思路：（1）识别与分析评价实验方案：即对实验方法加以评价、或解释某步操作的目的、或推测实验现象等。解题思路：紧扣题意，明确考查意图，认真分析理解题给信息将其与已有知识结合，形成新知识网络，然后对实验方案进行分析验证。（2）设计化学实验方案：用多种装置、仪器、试剂按某种目的进行串联组合完成某项实验。解题思路：抓住实验目的，明确实验原理，理解各仪器与装置的作用，联想化学原理与物质的有关性质进行解题。基本程序如下：拆解根据各小实验原理综合实验若干小实验确定基本操作及其先后顺序【例题解析】[例1]实验室常用加热氯酸钾和二氧化锰的混合物来制取氧气，怎样用实验方法证明二氧化锰作催化剂?氯酸钾中含钾、氯，氧三种元素?试设计出实验的简单步骤。解题思路:。易错点:。[例2]为了制取纯净干燥CO2气体，并验证碳、一氧化碳等物质的化学性质，设计了如下实验装置。试根据装置图，回答下列问题：（1）指出图中选用药品的错误：①_____________②_________。（2）把错误改正后，指出在实验过程中，下列几处所见到的现象：A处：_____________、E处：_____________、F处：____________。（3）指出下列几处装置的作用：B处：____________、C处：_____________、F处：_____________。（4）写出下列几处发生化学反应的方程式：D处：_____________________、E处：。解题思路:。易错点:。【巩固练习】课堂反馈1．下列有关实验操作的叙述中，不正确的是（）A．少量的白磷贮存在水中，切割时在水下进行B．制取硝基苯时，使用的温度计的水银球应浸没于反应混合液中C．不慎将浓硫酸沾到皮肤上，应迅速大量用水冲洗，最后涂上稀小苏打溶液D．不能使用裂化汽油从溴水中萃取溴2．下列实验操作中，仪器需插入液面下的有①制备Fe(OH)2，用胶头滴管将NaOH溶液滴入FeSO4溶液中；②制备氢气，简易装置中长颈漏斗的下端管口；③分馏石油时，测量温度所用的温度计；④用乙醇制乙烯时所用的温度计；⑤用水吸收氨气时的导气管；⑥向试管中的BaCl2溶液中滴加稀硫酸A．③⑤⑥B．③⑤C．①②④D．①②③④⑤⑥3．下列各实验现象能用同一原理解释的是（）A．苯酚、乙烯都能使溴水褪色B．稀硫酸中加入铜粉不反应，再加硝酸钠或硫酸铁后，铜粉溶解C．葡萄糖和福尔马林与新制氢氧化铜悬浊液共热，都产生红色沉淀D．将SO2通入氯化钡溶液至饱和，再加入足量硝酸或苛性钠溶液，都产生白色沉淀4．在化学实验室进行下列实验操作时，其操作或记录的数据正确的是（）A．用托盘天平称取8.84g食盐B．用250mL的容量瓶配制所需的220mL、0.1mol/L的NaOH溶液C．用量筒量取12.12mL的盐酸D．用0.12mol/L盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液，消耗盐酸21.40mL5．将淀粉溶液和淀粉酶的混合物放入玻璃纸袋扎好袋口，浸入流动的温水中，经相当一段时后，取袋内液体分别与碘水、新制Cu(OH)2悬浊液（加热）、浓硝酸（微热）作用，其现象依次是试剂ABCD碘水显蓝色显蓝色无明显现象无明显现象新制Cu(OH)2(加热)无红色沉淀红色沉淀无红色沉淀红色沉淀浓硝酸（微热）显黄色无明显现象显黄色无明显现象6．有以下四组物质：①FeCl2、Al(NO3)3、MgSO4、NH4NO3四种溶液②③MnO2、FeS、CuO、C四种黑色固体④NaCl、AlCl3、Ba(OH)2、HCl四种溶液。其中只用一种试剂（允许加热）就能将组内物质区别开的是（）A．只有①③B．只有①②③C．只有①③④D．全部课外作业1.某试管内装有约占其容积1／10的溶液，则溶液的体积是A．约1mLB．约3mLC．约2mlD.无法判断2.拟在烧杯中于加热条件下配制某溶液50mL，应选择的烧杯是A．400mL烧杯B．250mL烧杯C．100mL烧杯D．50mL烧杯3．实验室保存下列试剂采取的措施不正确的是（）A．KI保存在棕色试剂瓶中B．波尔多液盛放在铁制容器中C．氢氟酸保存在塑料瓶中D．溴水盛放在带胶塞的棕色瓶中4．下列各组物质中，制备装置、收集装置均相同，且都可用浓H2SO4干燥的是（）A．SO2和H2SB．CH4和NH3C．CO2和H2D．CH4和O25．某课外活动小组学生模拟呼吸面具中的原理（过氧化钠与潮湿二氧化碳反应），设计用下图所示的仪器来制取氧气并测量氧气的体积。上图中量气装置E是由甲、乙两根玻璃管组成，它们用橡皮管连通，并装入适量水。甲管有刻度（0～50mL），供量气用；乙管可上下移动，以调节液面高低。实验室可供选用的药品还有：稀硫酸、盐酸、过氧化钠、碳酸钠、大理石、水试回答：（1）上述装置的连接顺序是（填各接口的编号）：___________。（2）装置C中放入的反应物是__________和__________。（3）装置A的作用是__________，装置B的作用是__________。（4）为了较准确地测量氧气的体积，除了必须检查整个装置的气密性之外，在读取反应前后甲管中液面的读数，求其差值的过程中，应注意____________和____________（填写字母编号）。a．视线与凹液面最低数相平b．等待片刻，待乙管中液面不再上升时，立刻读数c．读数时应上下移动乙管，使甲、乙两管液面相平d．读数时不一定使甲、乙管液面相平6．用如图所示装置进行实验，将A逐滴加入B中。（1）若A为浓硫酸，B为第三周期金属元素的片状单质，其在常温下难与水反应；C为品红溶液，实验中观察到溶液褪色，则B是_______，然后往烧杯中加入沸水，又可观察到的现象是________。（2）若B为Na2CO3，C为C6H5ONa溶液，实验中观察到小试管内溶液变浑浊，则酸A的酸性比_______强，然后往烧杯中加入沸水，又可观察到的现象是_________。（3）若B是生石灰，实验中观察到C溶液中先形成沉淀，而后沉淀溶解，当溶液恰好澄清时，关闭E，然后往烧杯中加入沸水，静置片刻，观察到试管壁上出现光亮银镜。则A是__________，C是__________与葡萄糖的混合液。仪器D在此实验中的作用是_____________。7．现有药品W克（W＜1）锌片，稀H2SO4无水硫酸铜、氧化铜和水，请从下图中选用适当实验装置，设计一个最简单的实验，粗略测定锌原子量。（假设环境为标准状况）（1）应选用的装置是_______________________________________（2）所用装置的连接顺序是（填接口字母）________________________________________（3）操作中，怎样加放试剂以保证不漏出氢_________________________________________（4）用实验所测的数据，写出计算锌的原子量的数学式第十七章化学实验方案的设计第二课时物质的检验【考纲要求】1.了解物质检验的几种类型和方法，搞清它们之间的区别与联系2.掌握中学化学中常见物质和常见离子的检验方法3.掌握限定方法和试剂与不限方法和试剂的鉴别的异同，能正确设计检验程序以排除常见的干扰，得出正确结论。教与学方案笔记与反思【自学反馈】一、概念辨析1.物质检验的主要类型：（1）鉴定：。（2）鉴别：。（3）推断：。2.物质检验的实验方案：（1）设计原理：按照物质检验的要求，根据物质特征反应，选择适当的试剂和方法，设计科学的实验操作步骤，完成实验要求。（2）设计思路：①对试样进行外观观察②对固体、液体样品只能取少量进行检验，留一定量试样备用③检验时除了要考虑各离子的特征反应外，还要排除离子间的干扰（3）设计原则：①充分利用离子的特征反应；②确定检验操作顺序要“先简后繁”；③确定物质检出顺序要“先活后惰”3．物质检验的主要类型：（1）不外加试剂：①有序检验：根据某物质的特殊性质进行层层递推的鉴别②无序检验：可采用焰色法、加热法、两两混合法、颜色法等，当待检物无法从外观特征识别时，则各取少量溶液逐一两两反应，根据相互反应现象，经过分析推理，得出鉴别结果。（2）外加试剂：①只限一种：a加入一种即可产生不同现象，从而将其区别开来。B拉力式鉴别（借用鉴别出的物质再鉴别其它物质）②自选试剂：可依据待检物的特性、酸碱性、阴阳离子的特征反应，选择最简单易行的方法，任意选择试剂进行鉴别。4．物质检验的步骤：（1）取少量溶液放入试管，如试样为固体，则要先配制成溶液。（2）各取少许待检溶液，根据要求在试样中加入已知成分和性质的试剂，根据发生的现象，进行分析判断得出结论。5．进行物质检验时对反应的一般要求：（1）反应要有明显的外部特征：常见阳离子在溶液中的特殊颜色：；常见阴离子在溶液中的特殊颜色：。溶液中的沉淀物常呈现的特殊颜色：白色；黑色；红褐色；砖红色；黄色；浅黄色；蓝色。常温下常见气体的颜色和气味：无色无味气体：；无色有刺激性气味的气体：；红色有刺激性气味的气体：；黄绿色有刺激性气味的气体：；无色有腐蛋气味的气体：；无色有果香味的气体：。（2）反应要在适宜的酸碱度、浓度和温度下进行：①溶液酸碱度对检验反应的影响：如检验Fe3+、Al3+、Cu2+、Ag+、Zn2+等离子都应在性溶液中进行；检验醛基时应在性溶液中进行。②溶液浓度对检验反应的影响：根据检验反应的灵敏度的高低不同，对被检离子浓度大小的要求不同。③溶液温度对检验反应的影响：对室温下速率较慢的反应，