高考化学创新方案一轮复习课件实验方案的设计和评价共93页文档

(3)结合实验Ⅲ，推测实验Ⅰ和Ⅱ中的白色沉淀可能是 CuI， 实验Ⅰ中铜被氧化的化学方程式是________________________。
分别取实验Ⅰ和Ⅱ充分反应后的固体，洗涤后得到白色沉淀， 加入浓 KI 溶液，____________________________(填实验现象)， 观察到少量红色的铜。分析铜未完全反应的原因是_____________ _______________________________________________________。
实验记录如下：
实验 c(KI)
实验现象
实验Ⅰ
0.01 mol·L-1
极少量I2溶解，溶液为淡红色；充分反应后， 红色的铜粉转化为白色沉淀，溶液仍为淡红色
实验Ⅱ
0.1 mol·L-1
部分I2溶解，溶液为红棕色；充分反应后，红 色的铜粉转化为白色沉淀，溶液仍为红棕色
实验Ⅲ
4 mol·L-1
I2完全溶解，溶液为深红棕色；充分反应后， 红色的铜粉完全溶解，溶液为深红棕色
考向 1 性质探究型综合实验
1.(2023 年北京卷)资料显示，I2 可以将 Cu 氧化为 Cu2+。某小
组同学设计实验探究 Cu 被 I2 氧化的产物及铜元素的价态。
已知：I2 易溶于 KI 溶液，发生反应 I2＋I－
I－ 3 (红棕色)；
I2 和 I3－ 氧化性几乎相同。
Ⅰ.将等体积的 KI 溶液加入 m mol 铜粉和 n mol I2(n＞m)的固 体混合物中，振荡。
第四节 化学实验方案的设计与评价
[目标导航]
课标要求
核心素养
根据化学实验的目的和要 1.科学探究与创新意识：能从问题和假设出发， 求，能做到：①设计实验 确定探究目的，设计探究方案，进行实验探究；

教师对学生的实验设计和操作进行专业评价和指导，同时也可以邀请专家对学生的实验成 果进行点评和建议，提高学生的实验水平和综合素质。
THANKS
感谢观看
注重团队协作，培养合作精神
01
分组合作实验
将学生分成若干小组，每组共同完成一个实验项目，培养其团队协作和
沟通能力。
02
角色分工明确
在小组内明确每个学生的角色和分工，让每个学生都能发挥自己的特长
和优势，共同完成实验任务。
03
鼓励交流与讨论
在实验过程中鼓励学生之间的交流和讨论，分享彼此的想法和经验，促
化学实验方案设计与评价概述
化学实验目的与意义
01
02
03
探究化学原理
通过实验手段探究化学现 象的本质和规律，加深对 化学原理的理解。
培养实验技能
通过实验操作，培养学生 的实验技能和实践能力， 提高分析问题和解决问题 的能力。
拓展化学知识
通过实验了解更多的化学 知识和实验技术，为后续 的化学学习和研究打下基 础。
可行性原则
实验条件可行
实验所需的仪器、设备、药品等 条件必须在实际教学中可行，且
易于获取和操作。
实验时间合理
实验所需的时间应合理安排，避免 过长或过短导致实验效果不佳。
实验步骤简洁
实验步骤应简洁明了，易于学生理 解和操作，避免过于复杂或繁琐。
安全性原则
实验药品安全
实验所选用的药品必须安全无毒 或低毒，避免使用易燃、易爆、
掌握基本实验技能
理解实验原理
高考要求学生掌握基本的化学实验技能， 如实验操作、数据记录、实验报告撰写等 。
学生需要深入理解化学实验的原理和目的 ，能够分析实验现象并得出合理结论。

(6)其他(如实验操作顺序、试剂加入顺序、实验方法
使用顺序等)。
特别提醒:
实验评价问题是高考题经常考查的一类综合性实验试 题,可以很好地考查学生分析问题和解决问题的能力。
在比较几个实验方案及选择合理装置时,首先要明确实
验原理和实验目的,分析各种方案设计是否合理,确定 不合理方案的原因。认真对比各方案、各装置的异同, 重点分析其中的不同之处,体会在不同之处哪个方案、 装置更合理有效。经过对不同之处逐一分析,以得到最
液当中,尤其像氯化钡、氯化钙,如果想要出现沉淀必
须得采用过量的碱。第二,除了过量碱以外,对二氧化 硫还有一点特殊,如果通入一个盐溶液当中,它被氧 化,比如硝酸根这混着氯气、二氧化氮等一些气体,有 可能就被氧化成硫酸根,从而和钡离子产生硫酸钡沉
淀。突破此难点,解此题就不难了。铜与浓硫酸反应
的方程式为:Cu+2H2SO4(浓)
甲
乙
大量白色沉淀
少量白色沉淀
检验白色沉淀,发现均不溶于稀盐酸。结合离子方 程式解释实验现象异同的原因: 。
(5)合并(4)中两同学的方案进行实验。B中无沉淀生成, 而C中产生白色沉淀,由此得出的结论是 。
பைடு நூலகம்
【解析】对于将二氧化硫通到盐溶液当中或者将二 氧化碳通到盐溶液当中,或者一前一后通到盐溶液当 中,或者混合气体通到盐溶液当中是否有沉淀的问题。 第一,二氧化碳、二氧化硫通到强酸、强碱的盐溶
佳方案。
★互动探究2 什么叫做最佳方案? 答案:最佳方案的选用是指几个实验方案都能达到目 的,选出其中最佳的一个并分析各方案的优劣,所谓最 佳,无非是指装置最简单、药品容易取得并价格低廉、 现象明显、无干扰物质以及无污染等。
考点透析

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第三节 化学实验方案的设计与评价 环节1 课前自主复习 环节2 高考热点突破 素养提升 环节3 新情境专项练 课时质量评价
C 解析：装置A的试管口没有塞一团棉花，故高锰酸钾粉末可
能会通过导气管进入水槽中，使水槽中的水变红，并有可能堵塞导气
管，A项正确；装置B后的装置发生堵塞时，会导致装置B中压强增
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第三节 化学实验方案的设计与评价 环节1 课前自主复习 环节2 高考热点突破 素养提升 环节3 新情境专项练 课时质量评价
3．关于以下实验装置，说法不正确的是( )
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第三节 化学实验方案的设计与评价 环节1 课前自主复习 环节2 高考热点突破 素养提升 环节3 新情境专项练 课时质量评价
C 解析：铜与浓硝酸反应的产物是NO2，其密度比空气的大， 因此应利用向上排空气法收集NO2，导气管应“长进短出”，这样才 能将装置中的空气排尽，且能防止倒吸，只有C项符合。
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第三节 化学实验方案的设计与评价 环节1 课前自主复习 环节2 高考热点突破 素养提升 环节3 新情境专项练 课时质量评价
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第三节 化学实验方案的设计与评价 环节1 课前自主复习 环节2 高考热点突破 素养提升 环节3 新情境专项练 课时质量评价
化学实验方案的设计 [以练带忆]
1．下列实验室中制取气体的药品和装置图正确的是( )
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第三节 化学实验方案的设计与评价 环节1 课前自主复习 环节2 高考热点突破 素养提升 环节3 新情境专项练 课时质量评价

12/12/2021
2 ． [2016·江 苏 高 考 ] 根 据 侯 氏 制 碱 原 理 制 备 少 量 NaHCO3 的实验，经过制取氨气、制取 NaHCO3、分离 NaHCO3、干燥 NaHCO3 四个步骤。下列图示装置和原理能 达到实验目的的是( )
12/12/2021
解析 制 NH3 需要用 NH4Cl 固体和 Ca(OH)2 固体加热 进行反应，A 错误；CO2 应从长导管进短导管出，B 错误； 制得的 NaHCO3 为固体，用过滤法分离，C 正确；加热时 NaHCO3 会分解，D 错误。
12/12/2021
解析 制备 Fe(OH)3 胶体时，应将饱和 FeCl3 溶液滴入 沸水中，A 错误；将 MgCl2 溶液加热蒸干将得到 Mg(OH)2， 欲得到无水 MgCl2，应在氯化氢气流中加热蒸干，B 错误； 向混有 CuO 的 Cu 粉中加入稀 HNO3，Cu 也会与 HNO3 发 生反应，C 错误。
12/12/2021
1．草酸亚铁晶体的化学式为 FeC2O4·2H2O，它是一种淡 黄色结晶粉末，加热时可发生如下分解反应： FeC2O4·2H2O==△===FeO＋CO2↑＋CO↑＋2H2O。
(1)请你用下图中提供的仪器(可以重复选用，但每种仪器 至少选用一次)，选择必要的试剂(供选择的试剂：NaOH 溶液、 澄清石灰水、饱和碳酸钠溶液、CuO、无水硫酸铜、酸性高 锰酸钾溶液、碱石灰)，设计一个实验，检验 FeC2O4·2H2O 加 热时分解产生的气态产物(包括水蒸气)(部分加热装置和夹持 仪器在图中略去)。填写下表(可以不用填满，也可以补充)。
澄清石灰水
检验 H2O 检验 CO2 除去未反应的 CO2
检验 CO2 是否已除尽
干燥 CO CO 与 CuO 反应生成 CO2 检验 CO 与 CuO 反应生成 的 CO2

第十单元
化学实验基础
第37讲 实验方案的设计与评价
考点要求
核心素养
1．了解控制实验条件的方法， 1．科学探究与创新意识：能从问题和假设出发， 能设计、评价和改进简单的实验 确定探究目的，设计探究方案，进行实验探究；
方案。
对实验过程出现的特殊现象敢于提出自己的见
2．能绘制和识别简单的实验仪 解，并进行进一步的研究。 器装置图，能对实验数据进行初 2．科学态度与社会责任：实验方案的设计要严 步分析或处理，并得出合理结论。谨，具有可持续发展意识和绿色化学观念，遵
(1)上图C装置中球形干燥管的作用是________________________________________ _______________________________________________________________________ 。
(2)完成以下实验步骤：组装好实验装置，首先____________________，再加入实 验药品，接下来的实验操作是___________________________________________ _______________________________________________________________________ ， 打开分液漏斗活塞，加入NaOH浓溶液，至不再产生气体。打开K1，通入氮气一段 时间，测定C装置反应前后的质量变化。通入氮气的目的是___________________ _______________________________________________________________________ 。 (3)由于装置存在缺陷，导致测定结果偏高，请提出改进意见：_______________ _______________________________________________________________________ 。 [方案2] 用如图2所示装置测定m g样品中AlN的纯度(部分夹持装置已略去)。

可行性评价
实验方案是否符合化 学原理，实验步骤是 否合理。
实验时间是否合理， 是否能够在规定时间 内完成。
实验所需的原料、试 剂和设备是否易得， 实验条件是否容易满 足。
经济性评价
实验所需的原料、试剂和设备 成本是否合理。
实验过程中是否有浪费现象， 是否能够节约成本。
实验结果是否能够产生经济效 益，是否符合经济效益最大化 的原则。
实验方案设计与评价流程
明确实验目的
根据教学要求和学生 实际情况，明确实验 要探究的问题或目标 。
设计实验方案
依据实验目的和原理 ，设计合理的实验步 骤和数据记录与处理 方式。
实施实验
按照实验方案进行实 验操作，记录实验数 据并观察实验现象。
分析实验结果
对实验数据进行处理 和分析，得出实验结 果并解释实验现象。
实验步骤
按照化学反应方程式，准备好所需的 原料和试剂；进行反应，并控制反应 条件；对产物进行纯化和收集。
物质分离提纯类实验
实验目的
将混合物中的各组分分离，并提 纯目标物质。
实验步骤
了解混合物的性质和组成；选择 合适的分离方法，如蒸馏、萃取 、重结晶等；对分离后的物质进
行纯化和干燥。
注意事项
选择合适的分离方法，避免引入 新的杂质；注意操作细节，避免
实验结果不准确问题
数据记录与处理不当
实验数据记录不准确、处理不合理，如有效数字保留不当、计算错误等。解决方法包括认真记录实验数据，正确 处理数据并保留有效数字，以及掌握正确的计算方法和技巧。
实验条件控制不严格
实验条件如温度、pH值等控制不严格，导致实验结果不准确。解决方法包括严格控制实验条件，确保实验环境 的稳定性和一致性，以及多次重复实验以减小误差。

真题解析与讨论
对选取的真题进行详细解析和讨论，包括实验原理、操作步骤、结 果分析等，以帮助学生理解和掌握实验方法和技巧。
解题技巧与备考建议
总结解题技巧，提供备考建议，指导学生如何有效地进行高考化学实 验的复习和准备。
05
学生自主设计实验方案能力提升途径
增强基础知识掌握能力
熟练掌握化学基础知识
学生需要全面、系统地复习化学基础知识，如化学反应原理、物质性质、化学方 程式等，为实验方案的设计提供理论支撑。
探究化学原理
通过实验手段探究化学现象背后 的原理，加深对化学知识的理解
。
培养实验技能
通过实验操作，培养学生的实验技 能，提高动手能力和实践操作能力 。
拓展化学知识
通过实验探究，拓展学生的化学知 识视野，了解化学在实际生活中的 应用。
实验方案组成要素
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02
03
04
实验原理
阐述实验所依据的化学原理或 理论，为实验提供理论支持。
关的化学问题。
可行性
实验方案是否具备实施的条件 ，如实验材料是否易得、实验 步骤是否清晰可行等。
安全性
实验方案是否考虑到实验过程 中的安全问题，如是否有危险 操作、是否提供安全防护措施 等。
创新性
实验方案是否具有创新性，是 否能够激发学生的探究兴趣和
创新思维。
02
高考化学实验常见类型及特点
物质性质与转化实验
官能团性质等。
有机推断与合成设计
03
根据已知信息推断未知有机物的结构，并设计合理的合成路线
。
探究型综合实验
实验探究能力
培养实验探究意识和能力，能够自主设计并进行实验探究。
问题解决能力
通过实验探究解决化学问题，提高分析问题和解决问题的能力。

3.仪器的装配:装配仪器的原则:在装配仪器时,应从下而上,从左至右,
先塞好后固定;先检验装置气密性再加入试剂。加入试剂时,先固后液;实验
开始时,先验纯,后点灯;在连接导管时,对于洗气装置应“长”进“短”出;量气
装置应“短”进“长”出;干燥管应“大”进“小”出;先净化后干燥。
4.气体的除杂
解题步骤:(1)首先判断气体中的杂质,气体中杂质的判断方法:凡是反
品的准确描述为:硫酸铜粉末、澄清石灰水、酸性高锰酸钾溶液、浓硫酸、
饱和 NaHCO3 溶液、NaOH 溶液等。此外还要注意某些仪器的规格。
(5)会画简单的实验装置图
要求能够绘制和识别典型的实验仪器装置图。
(6)其他应注意的问题
①冷凝回流的问题。
②冷却问题。
③防止倒吸问题。
④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
(3)实验步骤是否简单、方便;
(4)实验效果是否明显等。
考点1
考点2
触摸高考
第4讲 化学实验方案的设计与评价
考点基础
重点难点
方法规律
随堂演练
2.从“绿色化学”视角对实验方案作出评价
“绿色化学”要求设计安全的、对环境友好的操作程序,降低化学实验过
程中对人类健康和环境的危害,减少废弃物的产生和排放。据此,对化学实
触摸高考
重点难点
方法规律
随堂演练
第4讲 化学实验方案的设计与评价
考点基础
重点难点
方法规律
随堂演练
3.化学实验设计的注意事项
(1)药品和仪器是部分或刚好给出还是有多余
若药品和仪器只部分给出,则应作必要的补充,若有多余,则应进行筛选
和淘汰。

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◎考法 1 物质制备型的实验方案设计 [典例导航] (2019·岳阳模拟)三氯化硼是一种重要的化工原料，主要用作半导体硅 的掺杂源或有机合成催化剂，还用于高纯硼或有机硼的制取。已知： BCl3 的沸点为 12.5 ℃，熔点为－107.3 ℃，易潮解①。实验室制备三 氯化硼的原理为 B2O3＋3C＋3Cl2==△===2BCl3＋3CO
③分析或处理实验数据得出合 的设计要严谨，具有可持续发展意识
理结论；
和绿色化学观念，遵循的优化原则是
④掌握控制实验条件的方法； 原料廉价，原理绿色，条件优化，仪
⑤评价或改进实验方案。 器简单，分离方便。
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01 考点一
栏 02 考点二
目 导
03 专项突破
航 04 课堂反馈 真题体验
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[思路点拨] ①避免空气中的O2与碳反应造成对实验的干扰。 ②计算时注意：反应后炭粉有剩余，氧化铁全部反应。 ③根据碳元素和氧元素的质量比可进一步求得碳元素和氧元素的物 质的量之比，从而确定气体产物是CO是CO2还是二者的混合物。 ④连好装置加入药品前，一般是检查装置的气密性。 ⑤排尽装置中的空气，达到隔绝空气的目的。 ⑥将残存在反应装置中的CO2赶入澄清石灰水中，确保实验结果的 准确性。
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解析：Ⅰ.(1)氮化钙类似氮化镁，氮为－3价，氮化钙是离子化合 物，不含共价键。(2)结合题意和题给装置图，实验装置连接顺序为 N2发生装置、除O2装置、干燥装置、氮气与钙反应装置、吸收空气 中水蒸气装置。(3)亚硝酸钠和硫酸铵发生归中反应生成氮气、硫酸 钠和水。(4)钙与水反应生成氢氧化钙和氢气，而氮化钙与水反应生 成氢氧化钙和氨气，因为氨气也能还原氧化铜，故用赤热的氧化铜