考点31 化学实验方案的设计和反应条件的控制-备战2021年浙江新高考化学考点一遍过(解析版).docxVIP

考点31 化学实验方案的设计和反应条件的控制 一、实验方案的设计 1．实验方案应包括的内容 （1）实验名称：该实验需要完成的题目，如Fe2+与SO2的还原性强弱比较等。 （2）实验目的：实验需要达到的结果、得出何种结论等。 （3）实验原理：完成该实验的反应原理，如化学方程式、装置的选择和组装等。 （4）实验用品：包含实验药品和实验装置。 （5）实验步骤：包括实验仪器装配和操作。 （6）实验现象记录及结果处理：实验现象就是实验过程中能直观感受到的东西，如温度、颜色变化等。根据这些现象或相关数据分析其产生原理，得出处理结果。 （7）问题和讨论：包含实验设计中存在的问题、反应现象或原理解释、误差分析等。 2．实验方案设计的基本要求 （1）科学性：实验原理正确，实验流程合理。 （2）安全性：保护人身，保护环境，保护仪器。 （3）可行性：条件允许，效果明显，操作简单。 （4）简约性：步骤少、时间短、节约药品、效果好。 3．实验方案设计的基本思路 4．实验方案设计的步骤 （1）明确目的、原理 认真审题，明确实验目的，弄清题给信息，结合已学知识，通过类比、迁移、分析等明确实验原理。 （2）选择仪器、药品 根据实验目的和原理、反应物和生成物的性质、反应条件，如反应物和生成物的状态、能否腐蚀仪器、反应是否需要加热及温度是否可控制在一定的范围等，选择合理的仪器和药品。 （3）设计装置、步骤 根据实验目的和原理，以及所选用的仪器和药品，设计出合理的实验装置和完整而又简明的实验操作步骤。 （4）记录现象、数据 观察实验现象，全面而准确地记录实验过程中的现象和数据。 （5）分析得出结论 根据实验观察到的现象和记录的数据，通过分析、计算、推理等方法，得出正确的结论。 5．仪器选用及连接顺序 二、实验方案的评价 1．实验评价的主要形式 从评价的主要针对点来看，实验综合题可分为装置评价型和原理评价型两类。 （1）实验装置的评价 对比各方案装置，从装置的合理性、操作的简便可行性等方面进行全面分析，选出最佳装置。 （2）实验原理的评价 紧扣实验目的，对各方案的原理综合考虑，从原理是否科学、原料是否节约、误差是否较小等方面进行全面分析，选出最佳方案。 2．实验方案评价的解题思路 一个实验方案的优劣主要从实验原理是否科学合理，操作与装置是否简单可行，以及绿色化学和安全性角度去评价。 （1）从“科学性”和“可行性”方面对实验方案作出评价 科学性和可行性是设计实验方案的两条重要原则，在对实验方案进行评价时要分析实验方案是否科学可行，是否遵循化学理论和实验方法要求，在实际操作时能否做到“可控”、“易行”。评价时可从以下4个方面分析：实验原理是否科学、可行；实验操作是否安全、合理；实验步骤是否简单、方便； 实验效果是否明显。 （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、对环境友好的合成路线，降低化学工业生产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，对化学实验过程或方案可从以下4个方面进行综合评价：反应原料是否易得、安全、无毒；反应速率是否合适；原料利用率以及生成物的产率是否较高；实验过程中是否造成环境污染。 （3）从“安全性”方面对实验方案作出评价 化学实验从安全角度常考虑的因素主要有防倒吸、防爆炸、防吸水、防泄漏、防着火、防溅液、防破损等。 3．评价型实验题包括的题型很多，其中比较典型的有物质性质探究型、组成成分探究型、物质制备和应用探究型等，该类试题一般以实验装置图的形式给出实验的流程，其实验流程与考查内容一般为 （1）常见的气体发生装置 （2）常见的净化装置——用于除去气体中的杂质气体 （3）常见的气体收集装置 （4）常见的量气装置——通过排液法测量气体的体积 （5）有毒气体的处理装置 三、物质性质探究 （1）基本内容 在进行性质实验方案的设计时，要充分了解物质的结构、性质、用途与制法之间的相互关系，要根据物质的结构特点，设计化学实验方案来探究或验证物质所具有的一些性质。无机物质的性质与原子结构有关；有机物质的性质与分子结构有关，与官能团的种类和基团之间的相互影响有关。 （2）探究方向 （3）探究步骤 ①明确实验的目的是要验证哪种物质的性质； ②根据组成、结构，列出要验证的物质的主要性质有哪些； ③根据物质具有的性质，进行实验具体设计。确定实验所需的仪器、药品、装置和实验步骤。 （4）方案类型 ①验证性质实验方案的设计 对物质具备的性质进行求证，关键是设计出简洁的实验，操作简单安全，实验现象明显。 ②探索性性质实验方案的设计 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，然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。可用下图表示： （5）示例 实验探究项目 实验方案设计 现象、