專題十六　實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)講解部分

1、專 題 十 六實(shí) 驗(yàn) 方 案 的 設(shè) 計(jì) 與 評(píng) 價(jià)知識(shí)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的總體思路是 明確實(shí)驗(yàn) 目的 弄清實(shí)驗(yàn)原理 根據(jù)要求正確選擇儀器和藥品ï實(shí)驗(yàn)方案的 ï設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 裝置 和操作步驟 分析得出結(jié)論設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià) í實(shí)驗(yàn)方案評(píng)價(jià)的原則是理論上是否科學(xué)合理 具有嚴(yán)密性 操作是否簡(jiǎn)單易行 是否安全 從經(jīng)濟(jì)角度評(píng)價(jià)ï是否節(jié)約 藥品 降低 成本 提高產(chǎn)品質(zhì)量 從環(huán)境角度考慮 是î否會(huì)給環(huán)境造成 污染考點(diǎn)一 實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的基本要求考點(diǎn)清單式小紅利用圖 裝置 從 端吹入呼出的氣體 混合液由謹(jǐn) 合理科學(xué)性 實(shí) 驗(yàn) 原 理 實(shí) 驗(yàn) 方 法 和 操

2、作 過(guò) 程 必 須 科 學(xué) 嚴(yán)可行性 設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案 要 切 實(shí) 可 行 所 用 藥 品 儀 器無(wú)色變藍(lán)色 由此 填 能 或 不 能 得 出 猜 想 正確 原因是 為探究猜想利用圖 裝置 設(shè) 計(jì) 實(shí) 驗(yàn) 方 案 裝置安全可靠安全性 要盡量避免帶有危險(xiǎn)性 的 操 作 盡 量 避 免 與 有毒物質(zhì)接觸 若無(wú)法避免接觸有毒物質(zhì) 則應(yīng)采取防范措施 以 防造成環(huán)境污染和人身傷害簡(jiǎn)約性 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)要求操作簡(jiǎn)便 裝置簡(jiǎn)單 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯 解題思路和方法明確目的和原理 明確實(shí)驗(yàn)的目的 原理 選擇儀器和藥品 選擇合理的化學(xué)儀器和藥品 設(shè)計(jì)裝置和步驟 設(shè) 計(jì) 出 合 理 的 實(shí) 驗(yàn) 裝 置 和 實(shí) 驗(yàn) 操作步驟記

3、錄現(xiàn)象和數(shù)據(jù) 全面 及時(shí)而又準(zhǔn)確地記錄實(shí)驗(yàn)過(guò) 程中的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)分析得出結(jié)論 根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀察的現(xiàn)象和記錄的數(shù)據(jù) 通過(guò)分析 計(jì)算 推理等 得出正確的結(jié)論例 （ 安 徽， 分） 藍(lán) 瓶 子 實(shí) 驗(yàn) 是 一 個(gè) 有 趣 的 化學(xué)振蕩實(shí)驗(yàn) 盛有氫氧化鈉 亞甲藍(lán) 葡萄糖混 合液的試 管 經(jīng) 振 蕩 靜 置 后 溶 液 顏 色 會(huì) 出 現(xiàn) 反 復(fù) 變 化 如 圖某興趣小組開展如下探究 回答下列問(wèn)題圖 圖 混合液中屬于人類基本營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的有水和 小明對(duì)振蕩后溶液變藍(lán)的原因進(jìn)行如下猜想 溶液中溶入 溶 液 中 溶 入 溶 液 中 溶 入 填 化 學(xué)解析 混合 液 中 的 水 和 葡 萄 糖 屬 于 人 類 基 本

4、營(yíng) 養(yǎng) 物 質(zhì) 空氣中含有 等 氣 體 振 蕩 后 溶 液 變 藍(lán) 可 能是因?yàn)槿芤褐腥苡?等 由于人呼出的氣體中含 有二氧化碳 氧氣 氮?dú)獾?所以吹入人呼出的氣體后混合 液 由 無(wú)色變藍(lán)色 不 能 得 出 猜 想 正 確 為 探 究 猜 想 是 否 正 確 可以向混合液 中 通 入 氧 氣 通 過(guò) 混 合 液 是 否 變 藍(lán) 進(jìn) 行 判 斷 從 端通入氧氣 若溶液變藍(lán) 則猜想 正確 若溶液不變藍(lán) 則 猜想 不正確答案 分 葡萄糖 分分 其他合理答案均給分不能 分 人體呼出的氣 體 中 也 含 有 氮 氣 和 氧 氣 等 分從 端通入氧氣 若溶液變藍(lán) 則猜想 正確 若溶液不 變藍(lán) 則猜想 不正

5、確 分例 （ 浙江杭州， 分） 在實(shí)驗(yàn)室 小金分別用甲 鹽的晶體配制了溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 的 溶液和 的 溶液 但忘了貼標(biāo)簽 請(qǐng)你運(yùn)用兩種不同的科學(xué)原理 分別設(shè)計(jì)兩個(gè)簡(jiǎn) 單實(shí)驗(yàn)來(lái)判別這兩瓶溶液 請(qǐng)寫出簡(jiǎn)要的實(shí)驗(yàn)方案和明確的判 別依據(jù) 有下列儀器 物品供選擇 量筒 天平 小燒杯 酒精燈 三腳架 石棉網(wǎng) 漏斗 玻璃棒 濾紙 溫度計(jì) 新鮮蘿卜 甲鹽的晶 體 實(shí)驗(yàn)室的室溫為 甲鹽的溶解度為方案 判別依據(jù) 方案 判別依據(jù) 專題十六 實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià) 解析 依據(jù)不同濃度的同種物質(zhì)的溶液 取同體積時(shí) 其 溶液質(zhì)量不同 取同質(zhì)量時(shí) 所含溶質(zhì)質(zhì)量不同等設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)答案 方案 量取同樣質(zhì)量的 兩種溶液 分別加入 兩個(gè)

6、 同 樣 質(zhì) 量 的 小 燒 杯 中 都 加 熱 到 水 蒸 發(fā) 完 全 再 分 別 稱 量燒杯判別依據(jù) 質(zhì)量大的燒杯中的原溶液為 溶液 另一燒杯中 原溶液為 溶液方案 量取同樣體積的 兩種溶液 分別加入兩個(gè)同樣 質(zhì)量的小燒杯中 分別在天平上稱量判別依據(jù) 質(zhì)量大的燒杯中的溶液為 溶液 另一燒杯中溶 液為 溶液方案 量取同樣體積的 兩種溶液 分別加入兩個(gè)小燒 杯中 再放入質(zhì)量相同 取自同一新鮮蘿卜的蘿卜條各一 塊 經(jīng) 過(guò)一段時(shí)間后 同時(shí)取出蘿卜條 用吸水紙吸干表面水分 后 分 別稱量判別依據(jù) 質(zhì)量小 的 蘿 卜 條 所 對(duì) 應(yīng) 的 燒 杯 中 的 原 溶 液 為 溶液 另一燒杯中原溶液為 溶液方

7、案 稱取 克的 兩種溶液 分別加入兩個(gè)小燒杯 中 分別放 入 克 甲 鹽 的 晶 體 充 分 攪 拌 過(guò) 濾 后 分 別 稱 量 濾 出物判別依據(jù) 濾出物質(zhì)量大的燒杯中的原溶液為 溶液 另一燒杯中原溶液為 溶液考點(diǎn)二 實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià) 對(duì)方案可行性評(píng)價(jià)的原則化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原理 操作順序和方法 必須與化學(xué)知識(shí)的 科學(xué)性和實(shí)驗(yàn)操作的合理性相一致 即要科學(xué)合理 對(duì)方案優(yōu)劣評(píng)價(jià)的原則設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔 設(shè)計(jì) 簡(jiǎn) 潔 就 是 要 盡 可 能 采 用 簡(jiǎn) 單 的 儀 器 或 實(shí) 驗(yàn)裝置 在常規(guī)條件下進(jìn)行 用較少的實(shí)驗(yàn)步驟和試劑 在 較 短 的時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn) 充分體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)約性原則效果明顯 效果明顯就是按照實(shí)驗(yàn)設(shè)

8、計(jì)進(jìn)行操作 產(chǎn)生的 現(xiàn)象直觀 易于觀察 記錄安全可靠 安全 是 指 實(shí) 驗(yàn) 設(shè) 計(jì) 要 盡 量 避 免 選 用 有 毒 藥 品 和具有一定危險(xiǎn)性的實(shí)驗(yàn)操作 如果必須選用 應(yīng)在設(shè)計(jì)方案中 給出明確提示和預(yù)防措施 以避免造成環(huán)境污染或?qū)嶒?yàn)事故 可 靠是指設(shè)計(jì)方案要確保成功 最佳方案的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)方案 科學(xué)合理原料 來(lái)源廣泛 價(jià)格低廉 種類和用量少實(shí)驗(yàn) 裝置簡(jiǎn)單 條件不高 步驟簡(jiǎn)短 操作簡(jiǎn)便 現(xiàn)象明顯 產(chǎn)物 容易提純 具有安全性和環(huán)保性實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)不合理易混易錯(cuò)例 （ 陜西 ， 分） 下列圖示實(shí)驗(yàn)?zāi)苓_(dá)到目的的是解析 項(xiàng)中溫度相同 溶質(zhì)種類和質(zhì)量相同 溶劑質(zhì)量 相同 但溶劑種類 不 同 可 探 究 溶

9、劑 種 類 對(duì) 物 質(zhì) 溶 解 性 的 影 響 故 正確 木炭燃燒會(huì)生成二氧化碳?xì)怏w 導(dǎo)致最終裝置內(nèi)壓強(qiáng) 變化不大 故 錯(cuò)誤 氯化 銨 和 硝 酸 銨 都 含 有 銨 根 離 子 加 入 氫 氧化鈉都會(huì)產(chǎn)生刺激性氣 味 無(wú) 法 鑒 別 二 者 故 錯(cuò) 誤 探 究 二 氧化錳的 催 化 作 用 應(yīng) 保 證 過(guò) 氧 化 氫 溶 液 的 濃 度 相 同 故 錯(cuò)誤答案 方法 關(guān)于實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)題目的解答方法解答此類題首 先 應(yīng) 具 備 扎 實(shí) 的 實(shí) 驗(yàn) 操 作 基 本 知 識(shí) 懂 得 操 作的一般步驟和原理 熟悉相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì) 制備原理和變化規(guī) 律 同時(shí)讀懂題 明確實(shí) 驗(yàn) 目 的 充 分 利

10、用 題 中 所 給 信 息 如 裝 置 藥品 題干中描述的目的等 分析題意作出相 關(guān) 的 猜 想 假 設(shè) 提出問(wèn)題 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的程序 再分析現(xiàn)象得出相關(guān)的結(jié)論和 啟示要環(huán)節(jié) 請(qǐng)根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)要求回答相關(guān)問(wèn)題活動(dòng)與探究一 用對(duì)比實(shí)驗(yàn)方法探究二氧化碳的性質(zhì)解答實(shí)驗(yàn)題還應(yīng)具備整體 全局意識(shí) 即審題時(shí)要先統(tǒng)觀全 局 逐字逐句地把整個(gè)題審讀一遍再細(xì)致地讀懂每步要求 這樣才能在答題時(shí)做到不丟分例 （ 山東泰安， 分） 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重實(shí)驗(yàn)一中振蕩 個(gè)礦泉水塑料瓶 觀察到塑料瓶變癟的 程度 為 其 中 變 渾 濁 的 瓶 內(nèi) 發(fā) 生 反 應(yīng) 的 化 學(xué) 方 程 式 為 對(duì) 比 瓶與 填 或 瓶 的 實(shí) 驗(yàn)

11、 現(xiàn) 象 可 證 明 能 與發(fā)生反應(yīng)實(shí)驗(yàn)二觀察到裝置中發(fā)生的現(xiàn)象是 結(jié) 論 是 用化學(xué)方程式表示活動(dòng)與探究 二 用 變 量 控 制 方 法 探 究 影 響 物 質(zhì) 溶 解 性 的 因素實(shí)驗(yàn)三實(shí)驗(yàn)四實(shí)驗(yàn)三目的是探究 對(duì)硝酸鉀溶解性的影響 實(shí)驗(yàn)四是探究溶劑 種 類 對(duì) 物 質(zhì) 溶 解 性 的 影 響 該 實(shí) 驗(yàn) 中 需 要 控 制的變量是溫度和 活動(dòng)與探究三 定量測(cè)定空氣中氧氣的含量實(shí)驗(yàn)五定量實(shí)驗(yàn)操作 中 易 產(chǎn) 生 誤 差 如 果 反 應(yīng) 前 氣 球 中 存 在 氣 體 其量小于注射器內(nèi)的空氣 而實(shí)驗(yàn)后冷卻至室溫 將氣球內(nèi)的 氣體全部擠 出 讀 數(shù) 導(dǎo) 致 實(shí) 驗(yàn) 測(cè) 得 結(jié) 果 填 偏 小 偏

12、 大 或 無(wú)影響解析 二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁 是因?yàn)槎趸寂c氫氧化鈣反 應(yīng) 生 成 碳 酸 鈣 沉 淀 和 水 二 氧 化 碳 與 氫 氧 化 鈉溶液或水反應(yīng)看 不 到 明 顯 現(xiàn) 象 瓶 比 瓶 癟 得 厲 害 說(shuō) 明 瓶變癟 不僅僅是水的緣故 還因?yàn)槎趸寄芘c氫氧化鈉發(fā) 生反應(yīng) 由于二氧化碳不具有酸性 因此二氧化碳不會(huì)使實(shí) 驗(yàn)二 裝置中干燥的藍(lán)色石蕊 試 紙 變 紅 而 二 氧 化 碳 易 與 水 反 應(yīng)生成碳酸 碳酸能使石蕊變紅 因此 裝置中濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊 試紙將變紅 實(shí) 驗(yàn) 三 低 溫 時(shí) 未 溶 解 的 硝 酸 鉀 加 熱 后 溶 解 了 說(shuō)明是探究溫度對(duì)硝酸鉀溶解性的影響 實(shí)驗(yàn)四中探究溶劑 的種類對(duì)物質(zhì)溶解性的影響 依據(jù)控制變量法的要求 需改變?nèi)軇┑姆N類 但應(yīng)控制溫度 溶劑的量等保持不變 實(shí)驗(yàn)五中 利用銅在加熱的條件下與空氣中的氧氣反應(yīng)而將密閉容器內(nèi)的 氧氣消耗 根據(jù)容器內(nèi)氣體減少的量來(lái)確定空氣中氧氣的量 對(duì) 比裝置一和裝置二的氣球位置可知裝置一的氣球與注射器分別 位于硬質(zhì)玻璃管的兩端 在抽拉注射器時(shí) 裝置一更易讓空氣流 通 使空 氣 中 的 氧 氣 與 銅 粉 充 分 反 應(yīng) 實(shí) 驗(yàn) 前 空 氣 的 體 積 為實(shí)驗(yàn)后剩余