8高考冲刺:定量实验设计与评价
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定量实验方案的设计与评价【教案目标】、掌握定量实验方案设计的一般思路。
、掌握定量实验的设计方法和分析方法。
【教案重点】定量实验获得实验数据的途径和方法。
【教案难点】定量实验方案的评价优化和减小实验误差的方法。
【引言】化学定量实验既是中学实验复习的重点,也是高考化学命题的热点。
【典例引路】(年北京高考)若白色固体为和组成,下列方案中不能确定质量分数的是.称量固体与足量盐酸反应,加热、蒸干、灼烧得到固体.称量固体与足量()溶液反应,过滤、洗涤并烘干得到固体.称量固体充分加热,质量减小.称量固体与足量稀硫酸反应,用足量碱石灰吸收放出的气体,碱石灰质量增重【提问】还有其他方案吗?【分析】高中化学定量实验与定性实验相比较,除了考查原理、装置、操作以外,最大的不同是定量实验通过准确测量一个量或几个量解决某一具体问题,由于数据的获得和处理与多种因素有关,常使大家感到定量实验问题信息量大,解决困难。
定量实验中常测定种数据:温度、质量和体积。
温度——用温度计测量质量错误!体积(\\(液体——用量筒、滴定管量取,气体——用各种组合仪器测量))【方案一】称量法①对于【典例引路】中选项称量固体与足量()溶液反应,过滤、洗涤并烘干得到固体原理:步骤:→→→→→→结论:的质量分数为问题与思考:、为何要加入过量的沉淀剂?、如何判断沉淀是否完全?、如何洗涤沉淀?、如何判断沉淀已洗涤干净?若未洗涤干净,本实验测定结果将。
(填偏大、偏小、无影响)、对于【典例引路】中选项,该实验中至少称量次质量。
②对于【典例引路】中选项原理:步骤:→→→装置:装置连接顺序为结论:的质量分数为问题与思考:1、各部分装置的作用分别是什么?2、如何赶尽装置中的空气与?3、能否用稀盐酸代替稀硫酸?【方案二】量气法对于【典例引路】中选项原理:步骤:称样品溶于水加入过量()溶液过滤洗涤干燥称量滤渣的质量为称样品溶于水加入过量稀硫酸溶液用碱石灰吸收气体称量的质量为装置:结论:的质量分数为 问题与思考:、为了测量结果准确,中溶液应采用读数时应注意: 、若读数时,装置中液面如图所示,所测结 果 (填偏大、偏小、无影响)、如何改进装置,减小中滴加硫酸体积而引起的 误差?、常用的量气装置有哪些?【方案三】滴定法 对于【典例引路】中选项 原理: 步骤:→ → → →装置:结论:的质量分数为问题与思考:、判断到达滴定终点的实验现象是 。
第6课时大题考法(2)——定量实验的设计与评价定量实验是将化学实验与化学计量有机的结合在一起,测定物质化学组成与含量的探究性实验,是近几年高考命题的常考题型。
设计中先通过实验测出相关的有效数据,然后经计算得出物质的组成与含量。
由于定量实验目的性、实用性强,能给予学生较大的创造空间,更能激发学生的学习兴趣,培养学生严谨求实的科学态度,因此复习过程中注重定性实验拓展到定量实验的探讨。
题型一测定物质含量[典例1](2017·全国卷Ⅰ)凯氏定氮法是测定蛋白质中氮含量的经典方法,其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐,利用如图所示装置处理铵盐,然后通过滴定测量。
已知:NH3+H3BO3===NH3·H3BO3;NH3·H3BO3+HCl===NH4Cl+H3BO3。
回答下列问题:(1)a的作用是________。
(2)b中放入少量碎瓷片的目的是________。
f的名称是________。
(3)清洗仪器:g中加蒸馏水;打开k1,关闭k2、k3,加热b,蒸气充满管路;停止加热,关闭k1,g中蒸馏水倒吸进入c,原因是________________;打开k2放掉水。
重复操作2~3次。
(4)仪器清洗后,g中加入硼酸(H3BO3)和指示剂。
铵盐试样由d注入e,随后注入氢氧化钠溶液,用蒸馏水冲洗d,关闭k3,d中保留少量水。
打开k1,加热b,使水蒸气进入e。
①d中保留少量水的目的是_______________________。
②e中主要反应的离子方程式为____________________________________________________________________________________________________________________,e采用中空双层玻璃瓶的作用是___________________。
(5)取某甘氨酸(C2H5NO2)样品m克进行测定,滴定g中吸收液时消耗浓度为c mol·L-1的盐酸V mL,则样品中氮的质量分数为________%,样品的纯度≤________%。
化学实验第七讲 定量实验设计与评价北京四中:叶长军定量实验定量测量实验设计是为了深入了解物质或自然现象的量的特征, 揭露各因素之间的数量关系,从而确定某些因素的数值。
它能够具体地从量上来测定对象所具有的某种性质或者它们之间的数量关系。
所得到的结果是一定质和量之间的准确函数关系。
因此所有影响此函数关系准确性的因素都被视为干扰因素,设计实验就是确定了某一具体方案后,排除此方案中所有干扰因素。
干扰因素全部排除了,此方案具体的实施程序就清晰且明确了。
例1.为了测定工业纯碱中碳酸钠的质量分数(纯碱中常含少量NaCl),某学生设计了实验装置如图7—15:(1)准确称取盛有碱石灰的干燥管的质量(设为W 1)(2)准确称取一定量纯碱(设为W 0),并放入烧瓶中。
从分液漏斗缓缓 滴入稀硫酸,待不再发生气体后。
称干燥管的总质量(设为W 2)。
设学生导出的计算公式为:Na 2CO 3的质量分数= 请评价此方案是否合理?还可以根据不同原理设计出哪些实验方案?%10022W 53)W W (012⨯⨯⨯-例2.下列实验方案中,不能测定Na 2CO 3和NaHCO 3, 混合物中 Na 2CO 3质量分数的是A .取a 克混合物充分加热,减重b 克B .取a 克混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得b 克固体C.取a克混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,增重b克溶液充D.取a克混合物与足量Ba(OH)2分反应,过滤、洗涤、烘干,得b克固体例3.A~G为中学常见的化合物,它们之间有如图所示的转化关系(反应条件及部分产物已略去)。
A为绿色粉末,含H、C、O、Cu四种元素。
常温下D为无色无味气体,B为黑色粉末,E能发生银镜反应。
请回答:(1)D跟G反应的化学方程式为__________________________;(2)F中一定含有的官能团的名称为_______________________;(3)某课外小组同学设计了下列实验装置,通过测定某些装置中试剂的质量变化,探究A中各元素的质量关系。
定性实验设计与评价(提高)编稿:李作鹏审稿:王鑫【高考展望】一、考纲要求1.能根据实验试题要求,做到:(1).设计、评价或改进实验方案;(2).采取适当方法控制实验条件;(3).描述实验现象和收集有关数据;(4).分析或处理实验数据,得出合理结论;(5).能绘制和识别典型的实验仪器装置图。
2.实验知识和技能的综合应用。
二、高考动向化学实验设计是高考的重要内容,主要考点有:①定性实验设计;②定量实验设计;③制备实验设计;④化学反应原理实验设计。
今后的命题方向:选择必要的仪器或装置完成定性和定量实验,对几种实验方案分析对比从中选取最佳的实验方法,根据要求设计简洁的方案,操作简单安全,实验现象明显。
本节主要涉及定性实验设计与评价。
【方法点拨】定性检验实验设计是用来判定实验对象具有哪些性质、某种因素是否存在、某个因素是否起作用、某些因素之间是否具有某种关系、测定某些物质的定性组成、探讨研究对象具有怎样的内部结构等所进行的实验。
它主要解决“有没有”、“是不是”的问题。
所有影响正确判定或干扰判定的因素均被视为干扰因素。
定性检验实验设计主要分为以下两种情形:①性质探索性实验的设计:主要是从物质的结构特点或从所属类型的典型代表物去推测物质可能具有的一系列性质,而后据此设计出合理的实验方案,去探索它所可能具有的性质。
②性质验证性实验的设计:主要是求证物质具备的性质,关键是设计出简捷的实验方案,要求操作简单,简便易行,现象明显,且安全可行。
性质实验方案的基本流程为:研究物质结构→预测可能性质→设计实验方案(方法、步骤、仪器、药品、操作要点、现象及分析、结论等)→实施实验→结论。
性质实验方案设计的基本思路如下:【典型例题】类型一、性质验证性实验【高清课堂:406674例4】例1.为验证卤素单质氧化性的相对较弱,某小组用下图装置进行实验(夹持仪器已略去,气密性已检验)。
实验过程:Ⅰ.打开弹簧夹,打开活塞a,滴加浓盐酸。
高考化学复习重点知识专题讲解与练习专题三十五、定量实验及化学实验方案的设计与评价连线高考综合实验方案的设计和评价是综合应用实验基础知识、基本操作,结合化学基本理论、元素化合物知识、化学计算等相关知识,进行整合,从而解决有关实验问题,主要考查方向有:一是根据实验要求,设计实验方案,分析相关问题。
二是结合相关知识,联系题给实验信息的实验设计。
预测今后对教材实验进行重组、优化和以新物质的制备或性质为背景考查实验方案设计的步骤、实验流程的分析、评价等创新的题目会在高考中有所体现。
在注重素质教育、注重能力的提高和应用的今天,这方面的考查在不断的增加和加强。
重点、难点探源一、气体物质的制备气体物质的制备是综合实验的重要组成部分,包括气体发生装置、净化装置、收集装置和尾气处理装置。
(1)常见气体发生装置:类型①固+固△气体②固+液气体③固+液△气体④液+液△气体装置图(2)常见气体净化装置:类型①洗气瓶②干燥管装置图说明:①选洗涤剂原则:不增、不减。
②洗气瓶“长进短出”③干燥管“粗进细出”。
(3)常见气体收集装置:(4)尾气处理装置:二、实验设计的类型:三、实验设计的要求:1、制备实验方案对知识的要求:⑴单质、氧化物、酸、碱、盐的性质及相互转化关系。
⑵典型化工产品的生产原理。
硫酸工业,硝酸工业,钢铁工业,镁、铝的冶炼,氯碱工业,硅酸盐工业,化肥工业,煤和石油的综合利用。
⑶有机物官能团之间的转化关系及重要有机物的合成原理及方法。
2、性质实验方案的要求:中学阶段,性质实验的主要目的是验证、比较元素的金属性、非金属性、氧化性、还原性、化合物的稳定性、酸碱性及一些特定离子或官能团的特征反应。
因此在熟练掌握物质特殊性质的基础上,结合已有的化学实验的基础知识,设计出合理的验证方案。
3、检验实验方案的要求:⑴反应要求明显的外部特征(如颜色的变化、沉淀的生成或溶解,气体的生成等)。
⑵反应要求良好的选择性,反应速率快,并能够反应完全。
定量实验设计与评价(基础)编稿:李作鹏审稿:王鑫【高考展望】一、考纲要求1.能根据实验试题要求,做到:(1)设计、评价或改进实验方案;(2)了解控制实验条件的方法;(3)分析或处理实验数据,得出合理结论;(4)绘制和识别典型的实验仪器装置图。
2.以上各部分知识与技能的综合应用。
二、高考动向新课程背景下的高考化学实验试题非常重视将定性实验和定量实验进行有机结合,试题中所设计的问题多为实验的基本操作知识及实验原理的分析、实验数据的处理和对实验流程的推理,旨在对学生实验基本素养和分析处理数据能力的考查。
本节主要涉及定量实验设计与评价。
【方法点拨】定量实验方案的设计的一般要求①根据题目要求设计定量实验的测定原理,如混合物组成测定的一般设计思路是使其中一种组分发生化学反应生成气体或沉淀,通过测定气体或固体的量进而求得各组分的含量。
②定量实验的关键是保证数据的准确性,因此确定了某一具体实验方案后,应注意在实验中保证所测数据是准确的:如除杂、数据的重复测定等特征设计,还要排除此方案中所有干扰因素,干扰因素全部排除了,此方案具体的实施程序就清晰且明确了。
因此教学中要尽量创造条件,让学生动手多做实验,让学生自选课题、设计实验、改进或创新实验,并对实验进行评价和分析,培养学生的创新意识的创新精神,训练学生用实验解决化学问题,使学生掌握评价实验方案的常见角度和方法。
总之,新课程理念下的高三化学复习备考应注重近年来高考实验试题考查的动向进行研究,从试题中去领略试题考查的意图和试题命制方向,从而在教学中有目标性地培养学生的实验创新意识和实验探究能力,真正做到有的放矢,提高实验备考复习效率。
【典型例题】类型一、混合物中某物质含量的测定例1.已知某纯碱试样中含有NaCl杂质,为测定试样中纯碱的质量分数,可用下图中的装置进行实验。
主要实验步骤如下:①按图组装仪器,并检查装置的气密性②将ag试样放人入锥形瓶中,加适量蒸馏水溶解,得到试样溶液③称量盛有碱石灰的U 型管的质量,得到bg④从分液漏斗滴人6mo1·L -1的硫酸,直到不再产生气体时为止⑤从导管A 处缓缓鼓入一定量的空气⑥再次称量盛有碱石灰的U 型管的质量,得到cg⑦重复步骤⑤和⑥的操作,直到U 型管的质量基本不变,为dg请填空和回答问题:(1)在用托盘天平称量样品时,如果天平的指针向左偏转,说明______________________(2)装置中干燥管B 的作用是___________________________________(3)如果将分液漏斗中的硫酸换成浓度相同的盐酸,测试的结果__________ (填偏高、偏低或不变)(4)步骤⑤的目的是____________________________(5)步骤⑦的目的是________________________________(6)该试样中纯碱的质量分数的计算式为______________________________(7)还可以用其他实验方法测定试样中纯碱的质量分数。