安徽省中考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第一部分 考點(diǎn)知識(shí)梳理 模塊五 科學(xué)探究 專題三 實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)課件.ppt

專題三實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià) 知識(shí)網(wǎng)絡(luò) 考點(diǎn)掃描 知識(shí)網(wǎng)絡(luò) 考點(diǎn)掃描 考點(diǎn)1科學(xué)探究安徽省中考化學(xué)試題中有關(guān)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)主要以科學(xué)探究題的形式出現(xiàn) 試題往往以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ) 聯(lián)系生產(chǎn) 生活等領(lǐng)域 引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)去發(fā)現(xiàn)問題和解決問題 科學(xué)探究的一般步驟 1 發(fā)現(xiàn)問題 2 提出猜想 假設(shè) 3 制訂計(jì)劃 4 進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 5 搜集證據(jù) 6 解釋與結(jié)論 7 反思與評(píng)價(jià) 8 表達(dá)與交流 遷移與知識(shí)的拓展 作為探究題 一般并不需要完全具備以上八個(gè)步驟 常因題目的需要而選擇其中重要的步驟呈現(xiàn) 知識(shí)網(wǎng)絡(luò) 考點(diǎn)掃描 解答科學(xué)探究題的注意事項(xiàng) 1 不要答非所問 一般而言 最終的結(jié)論與開始的猜想與假設(shè)有一致性 至少也應(yīng)有一定的關(guān)系 2 注意猜想或假設(shè)的合理性 雖然猜想和假設(shè)有很多可能 但是所給的猜想與假設(shè)不能脫離題目給出的條件 否則就是無源之水 3 正確選擇實(shí)驗(yàn)用品 首先弄清實(shí)驗(yàn)原理 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案需緊扣假設(shè) 正確選擇儀器和藥品 4 答題的發(fā)散性 探究性試題往往在假設(shè)的提出 方案的設(shè)計(jì)等方面的答案并非唯一 所以 學(xué)生可從最熟悉 最符合題意的答案入手 從而有效防止錯(cuò)誤的發(fā)生 知識(shí)網(wǎng)絡(luò) 考點(diǎn)掃描 典例1 2017 安徽 某興趣小組用圖1裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn) 燒杯中飽和石灰水先變渾濁 后逐漸澄清 1 寫出甲裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 石灰水 變渾濁 是因?yàn)樯闪?填化學(xué)式 2 為探究 飽和石灰水渾濁后變澄清的原因 該小組同學(xué)開展了如下活動(dòng) 知識(shí)網(wǎng)絡(luò) 考點(diǎn)掃描 查閱文獻(xiàn) 碳酸鈣 碳酸鈉等 與二氧化碳 水反應(yīng)生成可溶于水的碳酸氫鈣 碳酸氫鈉等 提出假設(shè) 假設(shè)1 揮發(fā)出的hcl使渾濁變澄清 假設(shè)2 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 為除去co2中的hcl 小華在圖1中甲 乙裝置之間增加圖2裝置 裝置的連接順序是甲 乙 填字母序號(hào) 其中盛放的試劑合理的是 填選項(xiàng)序號(hào) a 濃硫酸b naoh溶液c 飽和na2co3溶液d 飽和nahco3溶液 知識(shí)網(wǎng)絡(luò) 考點(diǎn)掃描 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 飽和石灰水渾濁后 繼續(xù)通入足量co2 沉淀部分溶解但最終并未完全澄清 得出結(jié)論 由以上探究可得出的結(jié)論是 注意 若答對(duì)第 3 小題獎(jiǎng)勵(lì)4分 化學(xué)試卷總分不超過60分 3 該興趣小組在老師指導(dǎo)下 用ph傳感器測(cè)得圖1燒杯中溶液的ph隨通入氣體時(shí)間的變化曲線如圖3 ab段ph幾乎不變的原因可能是 d點(diǎn)所得澄清溶液的成分除h2o外還有 bc段發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式主要有 知識(shí)網(wǎng)絡(luò) 考點(diǎn)掃描 解析 1 甲裝置中石灰石的主要成分碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣 水和二氧化碳 反應(yīng)的化學(xué)方程式為caco3 2hclcacl2 h2o co2 二氧化碳能與石灰水中的氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水 故石灰水 變渾濁 是因?yàn)樯闪颂妓徕} caco3 2 提出假設(shè) 由題給信息可知 飽和石灰水渾濁后變澄清的原因也可能是產(chǎn)生的co2使渾濁變澄清 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 題圖2裝置用于洗氣時(shí) 應(yīng) 長(zhǎng)進(jìn)短出 故裝置的連接順序是甲 b a 乙 濃硫酸與hcl不反應(yīng) naoh和na2co3不僅與hcl反應(yīng) 還會(huì)與co2反應(yīng) 飽和nahco3溶液與co2不反應(yīng) 與hcl反應(yīng)生成nacl h2o和co2 故盛放的試劑合理的是飽和nahco3溶液 得出結(jié)論 由于飽和石灰水渾濁后 繼續(xù)通入足量co2 沉淀部分溶解但最終并未完全澄清 故co2只能使飽和石灰水生成的沉淀部分溶解 不能最終使其變澄清 由此可知 揮發(fā)出的hcl能使飽和石灰水產(chǎn)生的渾濁最終變澄清 知識(shí)網(wǎng)絡(luò) 考點(diǎn)掃描 3 剛開始排出的氣體是空氣 對(duì)飽和石灰水的ph無影響 故ab段ph幾乎不變 d點(diǎn)溶液顯酸性 所得澄清溶液的成分除h2o外 還有氯化氫氣體溶于水生成的鹽酸以及鹽酸與ca oh 2 caco3反應(yīng)生成的cacl2 bc段發(fā)生化學(xué)反應(yīng)使溶液接近中性 反應(yīng)的化學(xué)方程式主要有co2 ca oh 2caco3 h2o ca oh 2 2hclcacl2 2h2o 答案 1 caco3 2hclcacl2 h2o co2 caco3 2 提出假設(shè) 產(chǎn)生的co2使渾濁變澄清 或hcl和co2共同作用使渾濁變澄清 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) bad 得出結(jié)論 揮發(fā)出的hcl使飽和石灰水產(chǎn)生的渾濁最終變澄清 co2只能使飽和石灰水生成的沉淀部分溶解 不能最終使其變澄清 合理即可 3 先排出的是裝置內(nèi)的空氣 不會(huì)使溶液的ph明顯變化 合理即可 cacl2和hcl 或ca2 h 和cl co2 ca oh 2caco3 h2o ca oh 2 2hclcacl2 2h2o 知識(shí)網(wǎng)絡(luò) 考點(diǎn)掃描 針對(duì)訓(xùn)練1 2017 合肥廬陽區(qū)二模 鎂與nh4cl溶液反應(yīng)時(shí)不僅生成一種鹽 還有氣泡產(chǎn)生 為確定氣體的成分 某化學(xué)興趣小組的同學(xué)進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)探究 提出問題 鎂能與nh4cl溶液反應(yīng)生成何種氣體 猜想與假設(shè) 小華說 生成的氣體可能是hcl nh3 h2中的一種或幾種 1 小華提出上述猜想的理論依據(jù)是化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變 或質(zhì)量守恒定律 進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 修正后該小組同學(xué)認(rèn)為該氣體中可能含有nh3和h2或nh3 他們?cè)O(shè)計(jì)如下裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 知識(shí)網(wǎng)絡(luò) 考點(diǎn)掃描 現(xiàn)象與結(jié)論 2 a中觀察到酚酞的水溶液變紅 證明生成的氣體中含有nh3 b裝置中濃硫酸的作用 干燥氣體 吸收nh3 c中有肥皂泡飄到空中 用燃著的木條靠近肥皂泡 有爆鳴聲 說明生成的氣體中還含有氫氣 實(shí)驗(yàn)反思 3 寫出mg與nh4cl溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式 mg 2nh4clmgcl2 2nh3 h2 4 氨氣極易溶于水 上述實(shí)驗(yàn)中有氨氣逸出的原因可能是反應(yīng)放熱 溫度升高 使氨氣在水中的溶解度減小 或反應(yīng)生成氣體的速率太快 無法完全溶解 合理即可 知識(shí)網(wǎng)絡(luò) 考點(diǎn)掃描 考點(diǎn)2實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)該考點(diǎn)是安徽省中考的高頻考點(diǎn) 也是中考的難點(diǎn) 主要考查實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的內(nèi)容 原則和思路 1 實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)原則 1 科學(xué)性 實(shí)驗(yàn)原理 實(shí)驗(yàn)操作程序和方法正確 2 可行性 切實(shí)可行 所選用的藥品 儀器 設(shè)備和方法等在中學(xué)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件下能夠得到滿足 3 安全性 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí) 應(yīng)盡量避免使用有毒的藥品和進(jìn)行有一定危險(xiǎn)性的實(shí)驗(yàn)操作 4 簡(jiǎn)約性 要盡可能簡(jiǎn)單易行 應(yīng)選用簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)裝置 用較少的實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)用品 在短時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn) 5 創(chuàng)造性 有創(chuàng)新意識(shí) 知識(shí)網(wǎng)絡(luò) 考點(diǎn)掃描 2 實(shí)驗(yàn)方案的內(nèi)容 1 一個(gè)比較完整的化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案 一般包括以下幾個(gè)內(nèi)容 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?實(shí)驗(yàn)原理 實(shí)驗(yàn)用品 包括儀器和藥品等 及規(guī)格 實(shí)驗(yàn)裝置 實(shí)驗(yàn)步驟 操作方法及注意事項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論 反思與交流 2 對(duì)于給出實(shí)驗(yàn)?zāi)康?要求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的試題一般可以按以下思維程序進(jìn)行 根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?確定實(shí)驗(yàn)原理 或假設(shè) 根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理 或假設(shè) 選擇需要的儀器和藥品 或?qū)嶒?yàn)裝置圖 寫出實(shí)驗(yàn)操作步驟及注意事項(xiàng) 記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果 得出正確結(jié)論 3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要科學(xué)合理 安全可靠 操作簡(jiǎn)便 現(xiàn)象明顯 結(jié)論可信 綠色環(huán)保 知識(shí)網(wǎng)絡(luò) 考點(diǎn)掃描 3 實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)思路 1 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)要有完整的步驟和清晰的思路 2 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)要考慮對(duì)照性原則和控制變量原則 知識(shí)網(wǎng)絡(luò) 考點(diǎn)掃描 典例2 2017 內(nèi)蒙古赤峰 下列探究實(shí)驗(yàn)不能達(dá)到目的的是 知識(shí)網(wǎng)絡(luò) 考點(diǎn)掃描 解析 a項(xiàng) 鐵絲表面附著一層紅色固體 說明鐵比銅活潑 銀絲表面無明顯現(xiàn)象 說明銅比銀活潑 由此可知金屬活動(dòng)性順序 fe cu ag 正確 b項(xiàng) 該實(shí)驗(yàn)中有兩個(gè)變量 水的溫度和硝酸鉀的狀態(tài) 故無法探究影響物質(zhì)溶解速率的因素 錯(cuò)誤 c項(xiàng) 銅片上的白磷燃燒 水中的白磷不燃燒 說明燃燒需要氧氣參加 銅片上的白磷燃燒 紅磷不燃燒 說明燃燒需要溫度達(dá)到可燃物的著火點(diǎn) 正確 d項(xiàng) 將3個(gè)試管依次編號(hào)為 對(duì)比可得出鐵生銹需要與氧氣接觸 對(duì)比可得出鐵生銹需要與水接觸 正確 答案 b 知識(shí)網(wǎng)絡(luò) 考點(diǎn)掃描 針對(duì)訓(xùn)練2 如圖所示的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能實(shí)現(xiàn)其對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?b 知識(shí)網(wǎng)絡(luò) 考點(diǎn)掃描 解析 a項(xiàng) 應(yīng)運(yùn)用控制變量法設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn) 即h2o2溶液的濃度和體積應(yīng)保持相同 cuso4 fecl2的量也應(yīng)保持相同 根據(jù)題圖無法得出cuso4 fecl2的量是否相同 錯(cuò)誤 c項(xiàng) 反應(yīng)有氣體生成 且該反應(yīng)在敞口容器中進(jìn)行 故生成的氣體會(huì)逸出 反應(yīng)后燒杯內(nèi)物質(zhì)的總質(zhì)量會(huì)減少 故無法驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律 錯(cuò)誤 d項(xiàng) 塑料瓶變癟也可能是二氧化碳溶于水導(dǎo)致的 錯(cuò)誤 知識(shí)網(wǎng)絡(luò) 考點(diǎn)掃描 考點(diǎn)3實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)該考點(diǎn)是安徽省中考的重點(diǎn) 通常結(jié)合實(shí)驗(yàn)方案及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論 要求考生從實(shí)驗(yàn)的合理性 可行性和安全性等角度評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)方案并改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案 1 實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)原則 1 可行性 原理是否正確 可行 操作是否安全 合理 步驟是否簡(jiǎn)單 方便 現(xiàn)象是否明顯等 2 綠色化 原料是否易得 安全 無毒 反應(yīng)速率是否較快 原料利用率 產(chǎn)物產(chǎn)率是否較高 反應(yīng)過程中是否有環(huán)境污染物產(chǎn)生 3 安全性 防倒吸 防爆炸 防氧化 防吸水 防揮發(fā)等 知識(shí)網(wǎng)絡(luò) 考點(diǎn)掃描 2 實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)思路 1 根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?闡明實(shí)驗(yàn)原理 選擇合適的儀器和藥品 2 根據(jù)實(shí)驗(yàn)特點(diǎn) 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置 3 根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求 設(shè)計(jì)可行的操作步驟 分析實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng) 4 通過對(duì)比和歸納 選出最佳方案 5 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后寫出完整的實(shí)驗(yàn)報(bào)告 3 復(fù)習(xí)時(shí)可依據(jù)以下思路 在理解的前提下加以掌握 知識(shí)網(wǎng)絡(luò) 考點(diǎn)掃描 1 實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)不是簡(jiǎn)單的 對(duì) 錯(cuò) 而是分析實(shí)驗(yàn)方案是否合理 是否符合化學(xué)原理等 2 綠色化學(xué)是化學(xué)學(xué)科發(fā)展的目標(biāo)之一 一些實(shí)驗(yàn)的可行性不是只要能夠出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象即可 還要注意環(huán)保方面的問題 知識(shí)網(wǎng)絡(luò) 考點(diǎn)掃描 典例3 2016 安徽 氨水和鹽酸是常見的化學(xué)試劑 可將氨氣 nh3 氯化氫氣體分別溶于水制得 1 工業(yè)上利用氮?dú)夂蜌錃夥磻?yīng)制氨氣 反應(yīng)的化學(xué)方程式為 不要求注明條件 2 小華為探究氨氣溶于水是否發(fā)生化學(xué)反應(yīng) 設(shè)計(jì)并完成如下實(shí)驗(yàn) 填寫表中空白 知識(shí)網(wǎng)絡(luò) 考點(diǎn)掃描 3 小明將滴有酚酞的稀氨水加熱 觀察到溶液紅色變淺 原因可能是 4 小芳將滴有石蕊的稀鹽酸加熱 溶液顏色無明顯變化 為進(jìn)一步研究 取稀鹽酸分成2份 未經(jīng)加熱 加熱煮沸一段時(shí)間后冷卻 分別中和等量的氫氧化鈉 消耗二者的質(zhì)量 則稀鹽酸經(jīng)加熱煮沸后濃度 填 增大 減小 或 不變 注意 若答對(duì)第 5 小題獎(jiǎng)勵(lì)4分 化學(xué)試卷總分不超過60分 5 為除去氯化鈉溶液中的碳酸鈉 小林設(shè)計(jì)了如下方案 你認(rèn)為上述方案 填 合理 或 不合理 請(qǐng)分析 若合理 說明原因 若不合理 說明原因并設(shè)計(jì)改進(jìn)方案 知識(shí)網(wǎng)絡(luò) 考點(diǎn)掃描 解析 1 氫氣和氮?dú)庠谝欢l件下反應(yīng)生成氨氣 反應(yīng)的化學(xué)方程式為n2 3h22nh3 2 氨水呈堿性 能使酚酞溶液變紅 而氨水由氨氣溶于水制得 由此可說明氨氣溶于水發(fā)生了化學(xué)反應(yīng) 3 溶液紅色變淺的原因可能是氨水不穩(wěn)定 受熱易分解 隨溫度升高 氨氣溶解度減小 部分氨氣逸出 導(dǎo)致氨水濃度降低 4 根據(jù)題意 中和等量的氫氧化鈉 消耗鹽酸的質(zhì)量 可知 的鹽酸濃度小于 由此可知稀鹽酸經(jīng)加熱煮沸后濃度增大 答案 1 n2 3h22nh3 2 向上述集氣瓶中濾紙上滴入少量水 濾紙變紅 說明二者發(fā)生了反應(yīng) 3 氨水受熱分解 隨溫度升高 氨氣溶解度減小 導(dǎo)致氨水濃度降低 合理即可 4 增大 5 不合理根據(jù)上述實(shí)驗(yàn) 加熱煮沸無法除去溶液a中混有的過量hcl 改進(jìn)方案 向含碳酸鈉的氯化鈉溶液中邊逐滴加鹽酸 邊測(cè)定溶液的ph 至溶液呈中性即可 合理即可 知識(shí)網(wǎng)絡(luò) 考點(diǎn)掃描 針對(duì)訓(xùn)練3 2017 黑龍江龍東地區(qū) 小維與家人聚餐時(shí) 對(duì)火鍋燃料 固體酒精 產(chǎn)生了好奇 于是他與同學(xué)對(duì)其成分進(jìn)行如下探究 查閱資料 1 該固體酒精是用酒精 氯化鈣和氫氧化鈉按一定的質(zhì)量比混合制成的 2 氯化鈣 氯化鋇溶液均呈中性 知識(shí)網(wǎng)絡(luò) 考點(diǎn)掃描 提出問題 1 酒精中是否含有碳元素 2 固體酒精中氫氧化鈉是否變質(zhì) 作出猜想 猜想一 酒精中含有碳元素 猜想二 固體酒精中氫氧化鈉已變質(zhì) 實(shí)驗(yàn)探究 1 按如圖1所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 發(fā)現(xiàn)澄清石灰水變渾濁 據(jù)此可得出酒精中含有碳元素的結(jié)論 2 取少量固體酒精于燒杯中 加足量的水充分溶解后靜置 發(fā)現(xiàn)杯底出現(xiàn)白色沉淀 取沉淀于試管中 加入稀鹽酸 固體溶解并有氣泡產(chǎn)生 生成氣體的化學(xué)方程式為caco3 2hclcacl2 h2o co2 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 1 酒精中含有碳元素 2 固體酒精中氫氧化鈉已經(jīng)變質(zhì)