专题4 实验设计与探究题
【复习目标】
1、通过实验设计装置的理解，学会设计实验；
2、理解探究的步骤、内容、解题思路，学会解决探究题。 【课时安排】教学安排：2课时 【复习重点和难点】
1、通过实验设计装置的理解，学会设计实验；
2、理解探究的步骤、内容、解题思路，学会解决探究题。 【教学过程】 一、知识梳理： （一）1.实验方案的设计
实验设计考查的发展方向是以化学实验为基础，联系科学研究、生产、生活、环境保护的实际去发现并提出问题、设计实验去探讨和解决实际问题并得出科学的发现和结论，它包括物质的制备、物质的鉴别、物质的分离、物质的组成分析、气体的净化与转化等的实验方案的设计。设计实验方案的试题大多思考性、综合性较强，解答时必须联系自己掌握的基础知识和技能，在进行适当的类比、迁移、重组后从已知条件出发，找到解决问题的突破口，设计出合理的实验步骤。
2.实验方案的评价：实验方案的评价包括实验原理及方案的评价、实验装置的评价、
实验操作的评价、实验现象的描述与结论分析的评价等。进行评价时一般从这几个方面入手：理论上是否正确、操作上是否简便、会不会造成环境的污染、所需药品或原料的来源是否丰富、实验方案是否安全等等。实验评价的考查范围包括对课本中重要的化学实验方案的评价，对为解决科学研究、生产、生活、环境保护中所出现的实际问题所设计出的实验方案的评价。
（二）气体的发生装置
1.固＋固（加热）（图1）：适用于制备气体：O2 (KClO3和MnO2共热、KMnO4加热)、NH3
2.固＋液体（不加热）（图2、图3）：适用于制CO2、H2、O2（用Na2O2 和H2O、H2O2和MnO2制取O2也用此装置）
（三）气体的净化（干燥）装置 1、常见干燥剂及气体的干燥 液态干燥剂 固态干燥剂 氢氧化钠、氧化钙、 常见干燥剂 浓硫酸 无水氯化钙 碱石灰（NaOH与CaO混合物） 装置 可干燥气体 CH4 不可干燥气体 注意事项 NH3 CH4 NH3 HCl、CO2 左进右出 H2、O2、CO2、N2、CO、HCl、H2、O2、CO2、N2、CO、HCl、H2、O2、NH3、N2、CO、CH4 a进b出（长进短出） a进b出（大进小出） 2、常见净化(包括干燥气体)装置（图4）
注意事项：
⑴ A为加热固态试剂以除去气体中杂质的装置。如用灼热的铜丝除氧气。
⑵ B、C一般盛液体药品，用于洗液。如用浓硫酸除水蒸气，氢氧化钠溶液除酸性气体。气体由a进b出。
⑶ D一般盛固体药品。如用碱石灰吸收水或二氧化碳。 （四）气体的收集装置（图5）
（一）排水法：难溶或不易溶于水且不与水发生化学反应的气体。例如：H2、O2、CO、CH4等。排水法的装置是a，注意导管只能伸入集气瓶内少许，便于导管的取出。
（二）排气法：不与空气反应且密度与空气相差较大的气体；又可分为向上排空气法和向下排空气法。用排气法收集气体时，导气管一定要伸入集气瓶底部，把空气尽量排出。为了减少空气扩散，集气瓶口可盖上毛玻璃片（如图b）；试管口轻轻塞上一小团疏松的棉花（如图d）
⑴向上排空气法：相对分子质量大于29的气体。如O2、CO2等，典型装置是b。 ⑵向下排空气法：相对分子质量小于29的气体。如H2、CH4、NH3等，典型装置是c。 （五）尾气处理装置（图7）
通常有毒和有污染的尾气必须适当处理。常用仪器有：
⑴ a用于NaOH吸收CO2（气体溶解或反应速度不很快，不易引起倒吸）； ⑵ b用于收集少量气体然后处理；如多余的CO的处理。
⑶ c收集极易溶且溶解很快的气体。如NH3等，这种装置可以增大气体与吸收液的接触面积，有利于吸收液体对气体的吸收。由于漏斗容积较大，从而防止吸收液的倒吸。
⑷ d用于处理难以吸收（有毒）且可燃的气体。如H2、CO等。 （六）一般实验步骤及气体的净化
实验室制取气体的一般顺序是：连接装置→检查气密性→装药品（先固体，后液体）→反应→收集气体（应等到装置中空气排净后再收集）。
气体的净化原则：净化时所需气体不能参加化学反应或因溶解而损失，也不能引入新的杂质。净化的顺序一般是除杂在前，干燥在后，干燥后的气体不能再通过水溶液。
二、题型、方法归纳：
本单元复习本课题复习常见气体的制取及检验、净化，学生要掌握发生装置、收集装置的选择，气体检验的方法、净化的方法等内容，通过实验活动，探讨研究并解决科学研究、生产、生活、环境保护中面