高三化学 09化学实验的方案设计培优教案.doc

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1、高三化学化学实验的方案设计（一）网上课堂[本讲主要内容]一．制备实验方案设计：1．设计步骤.①分析制备该物质的几种途径②根据几种途径综合选优，原则是：A．实验条件、步骤尽量简单B．选用的药品成本低、种类少C．实验过程中尽量回避污染，有毒物质D．提高产率③画出反应流程图④书写实验报告2．以Al屑为原料，制备Al(OH)3的实验分析和选优。①分析：方案一：AlAl2(SO4)3Al(OH)3方案二：AlNaAlO2Al(OH)3方案三：②综合选优：这三个方案中所用的试剂相同，并且实验步骤都比较简单，实验过程中也没有有毒物质，因此只能从

2、Al(OH)3的产率上来比较。可计算每生成1molAl(OH)3三种方案中消耗H+和OH-的物质的量。通过计算知每生成1molAl(OH)3:方案一需消耗3molH+和3molOH-；方案二需消耗1molH+和1molOH-；方案三需消耗molH+和molOH-。故应选方案三。二．性质实验的方案设计1．设计步骤:①分析该物质的性质②设计具体实验（要求简单，能说明更多的问题）③仪器、装置应注意的问题④实验报告的书写2．分析乙二酸的性质：①酸性，酸性强于H2CO3COONaHOOC-COOH+Na2CO3→COONa+H2O+CO2↑

3、②受热分解OOOH-O-C-C-OHH-C-OH+CO2↑③酯化反应：④能使酸性KMnO4溶液褪色，具有还原性⑤使蓝墨水褪色三．化学实验方案设计的基本要求：1．科学性2．安全性3．可行性4．简约性[学习指导]1．完成实验设计题关键要仔细审题，理解题给信息，熟悉有关反应原理，并能将有关的信息进行迁移，推求和变通，按照题给的要求选择最佳的实验设计方案。2．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

4、取在空气中易水解的物质及易受潮的物质时，往往在装置末再接一个干燥装置，以防止空气中水蒸气进入，造成这类化合物水解。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→干燥→主体实验→生成物的性质分析及应用→尾气处理3．实验操作顺序：①连接仪器。遵循“自下而上，从左到右”；气体净化装置不应先经干燥，后又经水溶液洗气；洗气时“进气管长，出气管短”；干燥管除杂质时是“大口进小口出”；排水量气体体积时是“进气管短，出水管长”等。②检查

5、气密性。检查气密性的方法多种多样，要依据具体的实验装置而定。③装药品进行实验操作。[例题精讲]例1．Cu+在酸性溶液中不稳定，可发生自身氧化还原反应，生成Cu2+和Cu。现有浓H2SO4，浓HNO3，稀H2SO4，稀HNO3，FeCl3稀溶液及pH试纸，而没有其它试剂。简述如何用最简便的实验方法来检验CuO经氢气还原所得到的红色产物中是否含有碱性氧化物Cu2O。[解题]取少量该红色产物放入稀H2SO4（振荡），若有溶液变为蓝色，说明产物中有Cu2O；若溶液中不变色，说明产物中无Cu2O。[分析及解]由试题所给的信息可知，Cu2O是

6、碱性氧化物，可溶于酸溶液：Cu2O+2H+=2Cu++H2O；而Cu+在酸性溶液中不稳定，自身歧化成Cu2+和Cu：2Cu+=Cu2++Cu。由学过的知识可知，Cu2+在水溶液中呈蓝色。题目所给的试剂中，浓H2SO4、稀HNO3都可以与Cu反应，有Cu2+生成；FeCl3溶液虽显酸性，但它与Cu也可发生氧化还原反应：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，也有Cu2+生成。因此试剂只能选用稀H2SO4。稀H2SO4只与Cu2O反应，从而可以由反应结果溶液是否变蓝来判断红色产物中是否含有Cu2O。OO例2．通过实验比较①H-O

7、H②CH3C-OH③CH3CH2OH④HO-C-OH⑤-OH分子中-OH上氢原子的活动性顺序。[解答]实验设计，推断列表如下：从而得知五种物质分子中-OH上氢原子的活泼性由大到小的顺序是：②>④>⑤>①>③操作现象结论1．五种物质各取少量于试管中，各加入紫色石蕊试液2滴。②、④变红，其它不变②④>①③⑤2．在②④试管中，各加入Na2CO3溶液。②中产生气体②>④3．在①③⑤中各加入少量NaOH溶液。⑤由浑浊变澄清⑤>①③4．在①③中各加入少量金属钠，加热。①产生气体，并有燃烧现象，③产生气体，没有燃烧现象①>③[分析及解]这是一道

8、考查不同物质的实验题，解答这类题的要求是：一说操作，二说现象，三下结论。比较各类物质分子中-OH上氢原子的活泼性，应从分析各化合物分子结构上的差异，从各类物质间性质差异入手进行实验。对于本题，首先从结构上看②④是酸，可以加入指示剂判断出②④中氢原子