1、,實(shí)驗(yàn)專題,（2011-2012年高考第一輪復(fù)習(xí)）實(shí)驗(yàn)專題,-探究性實(shí)驗(yàn)試題 解題方法和思路,優(yōu)化設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)人生,化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，所以有化學(xué)實(shí)驗(yàn)即科學(xué)探究之說法?？v觀近幾年高考，主要以考察探究性實(shí)驗(yàn)和物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)為主。這些探究性和制備性實(shí)驗(yàn)的試題，綜合性強(qiáng)，理論和實(shí)踐的聯(lián)系緊密，有的還提供一些新的信息，要求考生必須冷靜的審題，聯(lián)系所學(xué)過的知識(shí)和技能，進(jìn)行知識(shí)的類比、遷移、重組，全面細(xì)致的思考才能正確作答。,命題規(guī)律：,一、探究性實(shí)驗(yàn)的一般思路,1、準(zhǔn)確地把握實(shí)驗(yàn)?zāi)康?2、利用已學(xué)知識(shí)，分析如何實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的 -實(shí)驗(yàn)原理,3、結(jié)合實(shí)驗(yàn)材料，初步確定設(shè)計(jì)對策 實(shí)驗(yàn)方案,例1 某課外興趣

2、小組為了探究鐵與硫在隔絕空氣的條件下反應(yīng)所得固體M的成分，設(shè)計(jì)了如右圖裝置。傾斜A使稀硫酸(足量)與固體M充分反應(yīng)，待反應(yīng)停止后，B裝置增重，C裝置中溶液無變化，反應(yīng)后進(jìn)入量氣管氣體的體積為VmL（已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況），由上述實(shí)驗(yàn)事實(shí)可知：,二、探究性實(shí)驗(yàn)的類型,1、未知產(chǎn)物的探究,（1）固體M中一定有的物質(zhì)是_（填化學(xué)式） 理由是_。 （2）B裝置的名稱是 。寫出B裝置 中反應(yīng)的離子方程式_。 （3）C裝置的作用是 ， 如果實(shí)驗(yàn)中沒有B裝置，則C裝置中產(chǎn)生的現(xiàn)象是 。,生成黑色沉淀,FeS、Fe,B裝置增重、量氣管有氣體,洗氣瓶,2OH+H2S = 2H2O+S2,證明H2S已被B中NaOH溶

3、液完全吸收,（4）稀硫酸和固體M反應(yīng)后溶液中還殘留淡黃色固體，該固體是_，要分離出該固體，在實(shí)驗(yàn)操作中，除燒杯外還需要用到的玻璃儀器是_。 （5）通過進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)，測得固體M中各種成分的質(zhì)量之和小于反應(yīng)前鐵粉和硫粉的質(zhì)量之和，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能是_。 aM中有未反應(yīng)的鐵和硫 b測定氣體體積時(shí)水準(zhǔn)管的水面高于量氣管的水面 cA中留有反應(yīng)生成的氣體 d氣體進(jìn)入D裝置前未用濃硫酸干燥,硫,漏斗、玻璃棒,b、C,1、常見物質(zhì)分離提純方法： 結(jié)晶法、蒸餾法、過濾法、升華法、萃取、滲析法等 2、常見氣體的制備、凈化、干燥、收集方法。 3、熟悉重點(diǎn)操作： （1）氣密性檢查 （2）量氣操作 （3）防倒吸、防

4、污染操作,雖然探究性實(shí)驗(yàn)主要考察學(xué)生的探究能力，但在問題的設(shè)置上常常包含了對實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí) 的考查比如：,通過化學(xué)反應(yīng)原理猜測可能生成哪些物質(zhì) ，對這些物質(zhì)一一的檢驗(yàn)來推測出究竟含有哪些物質(zhì)。,反思.心得,對未知產(chǎn)物的探究,例2某學(xué)生按圖示方向?qū)裝置與下面所示裝置相連，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)，請幫助完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。,2、物質(zhì)性質(zhì)的探究,（一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模貉芯胯F與濃硫酸的反應(yīng) （二）實(shí)驗(yàn)藥品：鐵釘、濃硫酸、酸性高錳酸鉀溶液、品紅溶液、氧化銅、硫酸銅溶液 （三）實(shí)驗(yàn)步驟：,鐵遇冷的濃硫酸 發(fā)生鈍化,鐵表面的氧化物被破壞并發(fā)生反應(yīng)，溶液有Fe3+生成，并伴隨有SO2氣體產(chǎn)生。,（四） 問題探究： 該學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程

5、中，觀察到D裝置中溶液顏色逐漸變淺，E裝置中溶液顏色未見明顯變化，再過一段時(shí)間后，G裝置中氧化銅粉末由黑色轉(zhuǎn)變?yōu)榧t色，氣球H逐漸鼓起，此時(shí)E裝置中溶液顏色仍未明顯變化。 G裝置中氧化銅由黑變紅，請結(jié)合化學(xué)方程式說明原因是_。, 為證明鐵釘與濃硫酸在不加熱時(shí)是否發(fā)生反應(yīng)，可采用的方法是_。,取兩根無銹鐵釘，一根放置在冷的濃硫酸浸泡一段時(shí)間后，一根不做任何處理；然后將兩根鐵釘分別置于等濃度的硫酸銅溶液中，觀察鐵釘表面是否有紅色物質(zhì)析出：若在冷的濃硫酸中浸泡過的鐵釘上沒有紅色物質(zhì)析出，則表明在不加熱時(shí)，鐵釘與濃硫酸發(fā)生反應(yīng)，否則鐵釘與濃硫酸不發(fā)生反應(yīng)。,對比實(shí)驗(yàn)：,2、無論是無機(jī)物、還是有機(jī)物性質(zhì)的

6、探究，都必須在牢牢掌握元素化合物知識(shí)的基礎(chǔ)上，大膽猜想，細(xì)心論證，脫離了元素化合物知識(shí)孤立的看實(shí)驗(yàn)問題是不科學(xué)的。只有靈活運(yùn)用已有的元素化合物知識(shí)，就能變探究性實(shí)驗(yàn)為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，使復(fù)雜問題簡單化。,反思,1、在探究過程中往往可以通過對比實(shí)驗(yàn)，即設(shè)置幾組平行實(shí)驗(yàn)來對照，比較，從而研究和揭示某種規(guī)律，解釋某種現(xiàn)象形成的原因或證明某種反應(yīng)機(jī)理。,【例3】：某研究性學(xué)習(xí)小組為了探索鎂粉與溴水反應(yīng)的機(jī)理，做了如下四組實(shí)驗(yàn)： （1）將鎂粉投入冷水中，未見任何現(xiàn)象； （2）將鎂粉放入溴水中，觀察到只是開始時(shí)產(chǎn)生極少量的氣泡，但溴水的顏色逐漸褪去； （3）將鎂粉放入液溴中，未觀察到任何明顯現(xiàn)象； （4）向含足

7、量鎂粉的液溴中滴加幾滴水，觀察到溴的紅棕色很快褪去。 則下列關(guān)于鎂與溴水的反應(yīng)機(jī)理的論述中正確的是（ ） A 鎂粉只能直接與溴水中的溴反應(yīng) B 水是鎂粉與溴發(fā)生反應(yīng)的催化劑 C （2）中產(chǎn)生的極少量氣泡是由于鎂粉與水反應(yīng)得到 D 鎂粉與溴水中的H+發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致平衡移動(dòng)使溴水褪色,3、化學(xué)反應(yīng)原理的探究,B,【變式】在溴水中加入鎂粉，溴水褪色。對于褪色的原因，甲認(rèn)為是溴溶于水后，溴和水發(fā)生了可逆反應(yīng): Br2+H2O HBr+HBrO 當(dāng)向溴水中加入鎂粉之后，則發(fā)生以下兩種反應(yīng)： Mg+2HBr=MgBr2H2 Mg+2HBrO=Mg(BrO)2+H2 由于上述反應(yīng)的發(fā)生，使溴水中的平衡向正反

8、應(yīng)方向移動(dòng)，從而使溴水褪色。乙認(rèn)為，鎂是活潑金屬，在溴水中存在大量的溴，應(yīng)該是溴與鎂粉直接反應(yīng)：Mg+Br2=MgBr2，而使溴水褪色。 如何設(shè)計(jì)方案探究甲和乙的解釋是否正確？,探究方案：,1：在溴水中加入鎂粉，立即觀察現(xiàn)象，若短時(shí)間內(nèi)有有大量氣體產(chǎn)生，則甲的解釋正確。若短時(shí)間內(nèi)沒有大量氣體產(chǎn)生，則乙的解釋正確。,2：把鎂粉加入到溴的四氯化碳溶液中，看溴的四氯化碳溶液是否褪色，若不褪色，說明鎂不能與干燥的溴發(fā)生反應(yīng)。若褪色，說明乙是對的。,可見，重大的發(fā)現(xiàn)可能就來自于平時(shí)的生活中，只要你勤于發(fā)現(xiàn)，勇于探究；在對所研究事物或現(xiàn)象的原因未知情況下，根據(jù)已有的認(rèn)識(shí)，在觀察和實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過對化學(xué)事

9、實(shí)和現(xiàn)象的歸納、類比，作出判斷性解釋或說明，這就是化學(xué)中的假說；事實(shí)上，在化學(xué)發(fā)展史上，化學(xué)理論的形成和發(fā)展就是化學(xué)假說不斷被提出、證實(shí)和證偽的過程。,反思,4、對實(shí)驗(yàn)方案的探究,例4、Na2CO3溶液和CuSO4溶液混合后，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，請你推測可能有哪些產(chǎn)物？并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。,提示 經(jīng)查資料得知：CuCO3和Cu(OH)2均不帶結(jié)晶水。,假設(shè)一：_,假設(shè)二：_,假設(shè)三:_,Na2CO3溶液和CuSO4溶液混合后直接發(fā)生沉淀反應(yīng)，生成CuCO3沉淀。,Na2CO3溶液和CuSO4溶液混合后發(fā)生雙水解反應(yīng)，生成Cu(OH)2沉淀。,Na2CO3溶液和CuSO4溶液混合后既發(fā)生沉淀反應(yīng)，又發(fā)生

10、雙水解反應(yīng)，生成CuCO3和Cu(OH)2兩種沉淀的混合物。,方案一：向洗滌干凈并低溫烘干的沉淀中加入鹽酸，證明生成物中含CuCO3，另取沉淀加熱灼燒，檢驗(yàn)生成的水，證明生成物中含Cu(OH)2。,方案二：將洗滌干凈并低溫烘干的沉淀直接加熱灼燒，將生成的氣體依次通過無水硫酸銅、澄清石灰水，檢驗(yàn)生成的水或二氧化碳，證明生成物中含Cu(OH)2或CuCO3或兩者兼有。,【思考】裝置B、C能否調(diào)換位置？ 該裝置有沒有不嚴(yán)密之處？,對實(shí)驗(yàn)方案的探究，首先要明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?，然后結(jié)合問題運(yùn)用有關(guān)化學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能對實(shí)驗(yàn)的儀器、步驟、方法進(jìn)行逐步的分析研究。其中，有關(guān)方案的設(shè)計(jì)要特別明確：首先原理要具有

11、科學(xué)性，不能憑空捏造。最后實(shí)驗(yàn)裝置要簡易，操作必須安全可行，效果要明顯。,反思,小結(jié)探究性實(shí)驗(yàn)習(xí)題，充分體現(xiàn)了新課程理念，考察了學(xué)生通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)獲取化學(xué)知識(shí)的能力。在探究過程中要力求做到：,依據(jù)信息,提出假設(shè),實(shí)驗(yàn)探究,得出結(jié)論,探究實(shí)驗(yàn)的解答注意點(diǎn)： 1、細(xì)心審題是關(guān)鍵：目的、原理要畫出。 2、認(rèn)真分析是核心：原理分析 材料分析 變量分析 結(jié)果分析 3、正確表達(dá)是保障：大多數(shù)學(xué)生有實(shí)驗(yàn)思路，就是拿不到分，因此我們在表達(dá)過程中一定要按格式答題，同時(shí)要體現(xiàn)出科學(xué)、等量、單一變量與對照性等原則，提高實(shí)驗(yàn)的得分率。,鞏固1 某研究性學(xué)習(xí)小組在探究銅、鋅與濃鹽酸反應(yīng)，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案 一、實(shí)驗(yàn)用品：純

12、鋅片，37%的濃鹽酸，銅片，蒸餾水，氯化銅溶液。 甲：將鋅放入濃鹽酸中，反應(yīng)速率較快 乙：將實(shí)驗(yàn)過程記錄下來，并交流。,交流卡片 主題：Zn，Cu+濃鹽酸 將鋅片與銅片貼在一起，一同投入濃鹽酸中，反應(yīng)快速放出氣體！ 當(dāng)鋅完全溶解后，將溶液加熱，又產(chǎn)生氣體且產(chǎn)生的氣體總體積明顯比甲多（值得進(jìn)一步探究），得到無色溶液。 將上述反應(yīng)后的溶液，隔絕空氣，加入適量水，出現(xiàn)白色沉淀。,資料卡片 主題 ：生成一價(jià)銅的反應(yīng) 課本上： CH3CHO +2Cu(OH)2 Cu2O（紅色）+CH3COOH +2H2O 有關(guān)資料：Cu2+ + 4I2CuI（白色）+ I2 有關(guān)資料：氯化亞銅在不同濃度的KCl溶液中可

13、形成CuCl2、CuCl32 、CuCl43等離子，且它們在溶液中均為無色。,根據(jù)上述資料與交流材料回答下列問題 乙反應(yīng)速率明顯比甲快，原因是： 。,銅、鋅及濃鹽酸一起組成了原電池，加快了反應(yīng)速率,丙、丁根據(jù)銅位于金屬活動(dòng)順序表氫之后，與鹽酸不反應(yīng)，對乙產(chǎn)生的氣體體積比甲大的事實(shí)。作出如下推斷： 丙認(rèn)為是溶解在溶液中的H2逸出，你認(rèn)為是否有道理，理由是： 。 丁作了如下猜想，是否成立，請你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。,沒有道理，因?yàn)闅錃獗旧黼y溶于水,將銅片加入稀硫酸中，微熱,若無氣體放出，則不含鋅等活潑金屬雜質(zhì)；若有氣體則有鋅等雜質(zhì),戊注意到乙中（3）中的白色沉淀，分析：不可能是CuCl2，因?yàn)镃uCl2溶

14、液顯藍(lán)色或綠色，也不可能是氯化鋅，因?yàn)橄♂尯笕芤焊?，不?huì)析出。并利用資料大膽猜想，白色沉淀是生成的氯化亞銅。請你幫他設(shè)計(jì)驗(yàn)證方案（若有多個(gè)只設(shè)計(jì)兩個(gè)方案）：,資料卡片,交流卡片,白色沉淀加入稀鹽酸中，通入氧氣,溶液變藍(lán)色，說明是一價(jià)銅,向氯化亞銅懸濁液中加入氯化鉀濃溶液,若白色沉淀消失且得無色溶液，則原白色沉淀為氯化亞銅，否則不是,指導(dǎo)老師肯定了戊的猜想，請結(jié)合資料，寫出銅與足量濃鹽酸在加熱條件下反應(yīng)生成無色溶液及氣體，化學(xué)方程式可能是： 。 乙的實(shí)驗(yàn)步驟（3）稀釋，生成沉淀，實(shí)際上是一個(gè)平衡問題，請寫出這一平衡關(guān)系： （用離子方程式表示）。,2Cu + 8HCl = 2H3CuCl4 +

15、H2 或： 2Cu + 6HCl= 2H2CuCl3 +H2 2Cu +4HCl = 2HCuCl2 +H2,鞏固2Mn2離子是KMnO4溶液氧化H2C2O4（乙二酸）的催化劑。有人提出該反應(yīng)的歷程為：,Mn（）,Mn（）,Mn（）,Mn(C2O4)n32n,Mn2CO2,Mn（）,寫出該反應(yīng)的離子方程式 ； 該反應(yīng)中每生成1molCO2轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為 。,6H+2MnO45H2C2O42Mn210CO28H2O,1mol,Mn（）,Mn（）,Mn（）,Mn(C2O4)n32n,Mn2CO2,Mn（）,請?jiān)O(shè)計(jì)1個(gè)實(shí)驗(yàn)方案來驗(yàn)證這個(gè)歷程是可信的（只需給出設(shè)計(jì)思想） 。,取兩份等體積、等濃度草酸溶液，向其中一份草酸溶液中加固體MnSO4，另一份不加；在滴加KMnO4溶液時(shí)，加Mn2+者反應(yīng)速率快。,對比實(shí)驗(yàn)：,或?qū)ふ乙环N試劑能與Mn(VI)、Mn(IV)或Mn(III)生成難溶物(或配合物)；加入這種試劑，反應(yīng)速率變慢。,已知某混合金屬粉末，除鋁外還含有鐵、銅中的一種或兩 種，所含金屬的量都在5%以上。請?jiān)O(shè)計(jì)合理實(shí)驗(yàn)探究該混合 金屬粉末中鐵、銅元素的存在。 僅限選擇的儀器和試劑：燒杯、試管、玻璃棒、量筒、容量瓶、滴管、藥匙；1