化学实验方案的设计与评价考点阐释掌握化学实验的记录方法和运用化学知识设计一些基本实验：1.根据实验现象，观察、记录、分析或处理数据，得出正确结论。

2.根据实验试题要求，设计基本实验方案。

能绘制和识别典型的实验仪器装置图。

命题趋向与应试策略(一)重视基础形成知识规律1.化学实验方案的设计一个相对完整的化学实验方案一般包括下述内容：①实验名称；②实验目的；③实验原理；④实验用品(仪器、药品及规格)；⑤实验步骤(包括实验仪器的装配和操作)；⑥实验现象和记录及结果处理；⑦问题和讨论。

(1)实验方案的设计原则与设计思路①实验方案的设计原则是方法简便、现象明显、操作易行，对于定量实验还要考虑系统误差要小。

制备实验方案的设计，还应做到：条件合适，操作方便；原理正确，步骤简单；原料丰富，价格低廉；产物纯净，污染物少。

②制备实验方案的设计，对巩固元素化合物知识和掌握好各类有机物之间的相互转化关系，全面训练实验技能，培养分析问题和解决问题的能力都是有益的。

制备实验的设计思路是：③性质实验方案的设计。

一是性质探索性实验，主要是从物质的结构特点和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，而后据此分别设计出合理的实验方案，去探索它所可能具有的性质。

二是性质验证性实验，主要是对物质具备的性质去求证，关键设计出简捷的实验方案，操作简便宜行，现象明显，且安全可靠。

性质实验方案设计的思路是：(2)实验仪器装置的设计确定了实验所选用的方法和原理后，就要考虑选择用什么实验装置来完成此实验，即进行实验装置的设计，一套完整的实验装置往往是由多个基本实验装置相互连接而成的，如有关气体的制取和性质实验一般分为气体的发生装置→除杂→干燥→主要实验→尾气的处理等。

考虑干燥与除杂质的顺序时，若采用溶液除杂，则先净化后干燥；若采用加热除杂，则干燥在前；若用固体吸收剂常温除杂，则据题意而定。

尾气处理：有毒气体常采用溶液(或固体)吸收或将之点燃，无毒气体直接排空。

若制备的物质极易水解(如SnCl4、AlCl3等)，则需在尾部加装干燥管，以防空气中的水蒸气进入造成水解。

(3)实验操作的设计与注意的问题①仪器接口的连接：总体上遵循装置的排列顺序，但对于吸收装置应“长”进“短”出(或“深”入“浅”出)；量气装置应“短”进“长”出；洗气装置应“长”进“短”出；干燥管应“大”进“小”出。

②实验操作的顺序：装置选择与连接→气密性检验→装固体药品→加液体药品→开始实验(按程序)→拆卸仪器→其他处理等。

③加热操作先后顺序的选择：若气体发生需加热，应先用酒精灯加热发生气体的装置，等产生气体后，再给实验需要加热的固体物质加热，目的是：一则防止爆炸(如氢气还原氧化铜)；二则保证产品纯度，防止反应物或生成物与空气中其他物质反应。

例如用浓硫酸和甲酸共热产生CO，再用CO还原Fe2O3，实验时应首先点燃CO发生装置的酒精灯，生成的CO赶走空气后，再点燃加热Fe2O3的酒精灯，而熄灭酒精灯的顺序则相反，原因是：在还原性气体中冷却Fe可防止灼热的Fe再被空气中的O2氧化，并防止石灰水倒吸。

④如果实验、取用或制取易吸水、潮解、水解的物质，要采取必要的措施防止其吸水，以保证达到实验目的。

⑤冷凝回流：有些反应中，为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料，需在反应装置上加装冷凝回流装置(如长玻璃管、竖直的干燥管及冷凝管等)。

⑥易挥发液体产物(导出时可为蒸汽)要及时冷却。

⑦仪器拆卸的科学性与安全性(要从防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏等角度考虑)。

⑧其他：如实验操作顺序、试剂加入先后顺序、实验方法使用顺序等。

(4)创造性是设计的灵魂，对仪器装置、操作要有创意的设计。

为了达到某种特殊的实验目的，有时需要利用一些常用的仪器，通过进行必要的改进和装配，以完成合乎实验要求的创意与设计。

这需我们认真分析领悟实验意图，灵活掌握有关仪器的组成、结合、性能特点等，然后匠心独运，巧妙创意，例如：①启普发生器原理式反应器的设计(如下图)②尾气吸收装置的设计(如下图)③液封装置的设计(如图Ⅰ)④Fe(OH)2的制备操作改进型设计(如图Ⅱ)2.实验方案的评价对给出的实验方案作出选择、评价或找出最佳方案，包含的知识点很多，能考查学生的分析问题和解决问题的能力。

(1)选择。

包括仪器的选择、药品的选择、连接方式的选择等。

仪器的选择，包括发生装置(几种基本类型)、净化装置(除杂质的试剂与顺序)、反应装置、收集装置、尾气处理装置等；药品的选择，包括种类、浓度、物态等；连接方式的选择，包括仪器的先后顺序、导管接口的连接等。

(2)评价。

对几个实验方案的正确与错误、严密与不严密、准确与不准确作出判断。

要考虑是否合理、有无干扰现象、经济上是否合算和对环境有无污染等。

(3)最佳方案的选用。

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。

(二)分析热点把握命题趋向近年来化学实验考题的发展趋势从简单到复杂，从单一到综合，从教材内容到实际应用。

这是高考中加强能力测试的必然方向。

高考中经常出现的题型有：简单的实验型选择题，给予信息的填空题，更主要的是大型的综合实验题。

从考查内容来看，有为了达到一定目的进行实验操作顺序设计，有验证某一化学原理的设计，有测定物质纯度的设计，有分离提纯的设计，有验证某一成分的设计，有定量或半定量实验的设计等。

就试题编制形式，又可分为信息给予型、方案优化型、装置选择型、定量计算型和实验改进型等。

综合实验与实验设计，近年主要以简单实验的连接为主，也有较小型的其他基本操作。

要求考生必须会依据反应原理、条件及相应反应物，选择合适的方法、顺序、仪器连接等，并会对方案实施评价。

近年综合题有回归课本实验的趋向，要引起注意。

以社会热点问题为出发点，结合物理、生物等知识，以生产、生活、科技、能源、环境、新材料、新发现等为材料，与定性实验、定量实验相结合，是综合实验与实验方案设计的命题方向。

例题：1、已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜，用示意图中的装置可以实现该反应。

回答下列问题（1）A中加入的物质是_____________①_____________________________.发生反应的化学方程式是_______________②_______________________;（2）B中加入的物质是_____③________，其作用是_________④_______________:（3）实验时在C中观察到得现象是_____________⑤_________________，发生反应的化学方程式是_________________⑥____________________;（4）实验时在D中观察到得现象是________________⑦__________________，D中收集到的物质是_______⑧_______，检验该物质的方法和现象是_________⑨_____________。

2、Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水，通常是在调节好PH和+2Fe浓度的废水中加入H2O2，所产生的羟基自由基能氧化降解污染物。

现运用该方法降解有机污染物p-CP，探究有关因素对该降解反应速率的影响。

【实验设计】控制p-CP的初始浓度相同，恒定实验温度在298K或313K（其余实验条件见下表），设计如下对比试验。

（1）请完成以下实验设计表（表中不要留空格）。

【数据处理】实验测得p-CP的浓度随时间变化的关系如图所示。

（2）请根据右上图实验①曲线，计算降解反应在50~150s内的反应速率：υ（p-CP）= mol·L-1·s-1【解释与结论】（3）实验①、②表明温度升高，降解反应速率增大。

但温度过高时反而导致降解反应速率减小，请从Fenton法所用试剂H2O2的角度分析原因：。

（4）实验③得出的结论是：PH等于10时，。

【思考与交流】（5）实验时需在不同时间从反应器中取样，并使所取样品中的反应立即停止下来。

根据上图中的信息，给出一种迅速停止反应的方法：3、某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱，按下图装置进行实验（夹持仪器已略去）。

实验表明浓硝酸能将NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO。

由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。

可选药品：浓硝酸、3 mol/L稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳。

已知：氢氧化钠溶液不与NO反应，能与NO2反应。

2NO2+2NaOH====NaNO3+NaNO2+H2O（1）实验应避免有害气体排放到空气中。

装置③④⑥中盛放的药品依次是___________。

（2）滴加浓硝酸之前的操作是检验装置的气密性，加入药品，打开弹簧夹后___________。

（3）装置①中发生反应的化学方程式是___________。

（4）装置②的作用是___________，发生反应的化学方程式是___________。

（5）该小组得出的结论所依据的实验现象是___________。

（6）实验结束后，同学们发现装置①中溶液呈绿色，而不显蓝色。

甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致，而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。

同学们分别设计了以下4个实验来判断两种看法是否正确。

这些方案中可行的是（选填序号字母）___________。

a.加热该绿色溶液，观察颜色变化b.加水稀释该绿色溶液，观察绿色变化c.向该绿色溶液中通入氮气，观察颜色变化d.向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体，观察颜色变化4、氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。

某兴趣小组拟选用如下装置制备氢化钙。

请回答下列问题：（1）请选择必要的装置，按气流方向连接顺序为________(填仪器接口的字母编号) （2）根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下：检查装置气密性后，装入药品；打开分液漏斗活塞；_________（请按正确的顺序填入下列步骤的标号）。

A.加热反应一段时间B.收集气体并检验其纯度C.关闭分液漏斗活塞D.停止加热，充分冷却（3）实验结束后，某同学取少量产物，小心加入水中，观察到有气泡冒出，溶液中加入酚酞后显红色，该同学据此断，上述实验确有CaH2生成。

①写出CaH2与水反应的化学方程式 ___________________②该同学的判断不正确，原因是_________________（4）请你设计一个实验，用化学方法区分钙与氢化钙，写出实验简要步骤及观察到的现象___________。

（5）登山运动员常用氢化钙作为能源提供剂，与氢气相比，其优点是____________。

①H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(l) △H＝-285.8kJ·mol-1；5、请设计CO2在高温下与木炭反应生成CO的实验。