2021年春人教版化學(xué)中考復(fù)習(xí)課件實驗方案的設(shè)計和評價

1、專題三實驗方案的設(shè)計和評價考點1科學(xué)探究必考科學(xué)探究的一般步驟:(1)發(fā)現(xiàn)問題(2)作出猜想(假設(shè))(3)制訂計劃(4)進(jìn)行實驗(5)搜集證據(jù)(6)解釋與結(jié)論(7)反思與評價(8)表達(dá)與交流(知識的遷移與拓展)。作為探究題,一般并不需要完全具備以上八個步驟,常因題目的需要而選擇其中重要的步驟呈現(xiàn)?！静殚嗁Y料】氯化鎂易溶于水。在一定條件下,鎂可與冷水緩慢反應(yīng)。【設(shè)計并進(jìn)行實驗】各取少量灰白色沉淀加入2支試管中,進(jìn)行如下實驗。編號實驗操作實驗現(xiàn)象實驗1加入適量蒸餾水,攪拌沉淀未見減少實驗2加入適量稀鹽酸沉淀全部溶解,沒有氣泡產(chǎn)生【得出結(jié)論】由實驗1可知,假設(shè)不成立;由實驗2可知,沉淀中不含。假設(shè)三

2、(填“成立”“可能成立”或“不成立”)。【實驗反思】實驗后同學(xué)們請教老師得知,灰白色沉淀的主要成分是堿式氯化鎂,堿式氯化鎂受熱易分解產(chǎn)生氯化氫氣體。于是小芳再取少量灰白色沉淀于試管中加熱,并將蘸有紫色石蕊溶液的濾紙條懸于試管口,預(yù)期的實驗現(xiàn)象是。(3)為探究鎂與稀鹽酸反應(yīng)生成堿式氯化鎂的條件,該小組同學(xué)進(jìn)行了如下實驗:在小燒杯中加入一定量的稀鹽酸和去除氧化膜的鎂帶,觀察實驗現(xiàn)象,并測量溶液pH的變化。結(jié)果見下表。時間/min024812162024溶液pH2.05.37.08.69.39.810.010.0實驗現(xiàn)象鎂帶溶解較快,產(chǎn)生大量氣泡,無沉淀生成鎂帶緩慢溶解,產(chǎn)生氣泡速度減慢,溶液變渾濁

3、,燒杯底部有灰白色沉淀根據(jù)表中信息回答下列問題。請描述溶液pH變化的規(guī)律并解釋原因:。請對生成堿式氯化鎂的條件提出猜想,并設(shè)計實驗證明猜想:。【實驗反思】由于灰白色沉淀的主要成分是堿式氯化鎂,堿式氯化鎂受熱易分解產(chǎn)生氯化氫氣體,氯化氫氣體溶于水會形成鹽酸,從而使紫色石蕊溶液變紅,因此,預(yù)期的實驗現(xiàn)象是濾紙條變紅。(3)由題給表格信息可知,溶液的pH逐漸增大,最后溶液由酸性變?yōu)閴A性,同時可以觀察到反應(yīng)前期溶液pH變化較快,反應(yīng)后期溶液pH變化較慢,20 min后溶液pH不變。溶液pH產(chǎn)生這種變化的原因是由于鹽酸顯酸性,剛開始時溶液pH小于7,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,鹽酸逐漸被消耗,當(dāng)鹽酸恰好被消耗完時,

4、溶液pH等于7。由題給資料信息可知,當(dāng)鹽酸反應(yīng)完后,鎂在溶液中繼續(xù)與水反應(yīng),生成堿性物質(zhì),使得溶液顯堿性,最后反應(yīng)結(jié)束。金屬鎂過量是生成堿式氯化鎂的條件,設(shè)計實驗時要注意控制變量。實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論取少量藍(lán)色溶液于試管中,加入過量打磨過的鋅片有氣泡產(chǎn)生溶質(zhì)中一定含有H2SO4有紅色物質(zhì)析出, 藍(lán)色溶液逐漸變成無色溶質(zhì)中一定含有CuSO4你認(rèn)為上述反應(yīng)后溶液中還存在的金屬離子是Zn2+(寫離子符號)。考點2實驗方案的設(shè)計必考1.實驗方案的設(shè)計原則(1)科學(xué)性:實驗原理、實驗操作程序和方法正確。(2)可行性:切實可行,所選用的藥品、儀器、設(shè)備和方法等在中學(xué)現(xiàn)有的實驗條件下能夠得到滿足。(3)

5、安全性:設(shè)計實驗時,應(yīng)盡量避免使用有毒的藥品和進(jìn)行有一定危險性的實驗操作。(4)簡約性:要盡可能簡單易行,應(yīng)選用簡單的實驗裝置、用較少的實驗步驟和實驗用品,在短時間內(nèi)完成實驗。(5)創(chuàng)造性:有創(chuàng)新意識。2.實驗方案的內(nèi)容(1)一個比較完整的化學(xué)實驗方案,一般包括以下幾個內(nèi)容:實驗?zāi)康?實驗原理;實驗用品(包括儀器和藥品等)及規(guī)格;實驗裝置、實驗步驟、操作方法及注意事項;實驗現(xiàn)象及結(jié)論;反思與交流。(2)對于給出實驗?zāi)康?要求設(shè)計實驗方案的試題一般可以按以下思維程序進(jìn)行:根據(jù)實驗?zāi)康?確定實驗原理(或假設(shè));根據(jù)實驗原理(或假設(shè)),選擇需要的儀器和藥品(或?qū)嶒炑b置圖);寫出實驗操作步驟及注意事項

6、;記錄實驗現(xiàn)象,分析實驗結(jié)果,得出正確結(jié)論。(3)實驗設(shè)計要科學(xué)合理、安全可靠、操作簡便、現(xiàn)象明顯、結(jié)論可信、綠色環(huán)保。(1)設(shè)計實驗方案時要有完整的步驟和清晰的思路。(2)設(shè)計實驗時要考慮對照性原則和控制變量原則?！窘馕觥吭O(shè)計對比實驗時要注意控制變量。A項,通過觀察熱水和冷水變紅的快慢,可以探究溫度對分子運動快慢的影響,正確;B項,探究水對鐵釘銹蝕的影響需要控制兩試管中的鐵釘與等量氧氣接觸,而題給實驗中兩根鐵釘沒有同時與氧氣接觸,錯誤;C項,探究空氣是燃燒的必要條件,需要控制空氣為唯一變量,而題給實驗有兩個變量(可燃物和空氣),錯誤;D項,二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸,碳酸不能使酚酞溶液變紅,兩

7、集氣瓶中均無明顯現(xiàn)象,錯誤?！敬鸢浮?A針對訓(xùn)練2.(2020合肥廬陽區(qū)二模)下列實驗方案設(shè)計錯誤的是(C)【解析】C項,電解水生成氫氣和氧氣,氫氣和氧氣的體積比為21,質(zhì)量比是18,錯誤。考點3實驗方案的評價5年4考1.實驗方案的評價原則(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。2.實驗方案的設(shè)計和評價思路(1)根據(jù)實驗?zāi)康?闡明實驗原理,選擇合適的儀器和藥品。(2)根據(jù)實驗特點,設(shè)計實驗裝置。(3)根據(jù)實驗要求,設(shè)計可行的操作步驟,分析實驗中的注意事項。(4)通過對比和歸納,選出最佳方案。(5)實驗結(jié)束后寫出完整的實驗報告。(1)實驗方案的評價不是簡單的“對、錯”,而是分析實驗方案是否合理、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)之一,一些實驗的可行性不是只要能夠出現(xiàn)實驗現(xiàn)象即可,還要注意環(huán)保方面的問題。實驗操作實驗現(xiàn)象及結(jié)論將浸有酚酞溶液的濾紙干燥后放入盛有干燥氨氣的集氣瓶中無明顯現(xiàn)象(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