四科學(xué)探究和實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

第2部分專題提升專題3化學(xué)實(shí)驗(yàn)與科學(xué)探究

四科學(xué)探究和實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

（一）科學(xué)探究的要素

1.提出問題；2.猜想與假設(shè)；3.制定計(jì)劃；4.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；5.收集證據(jù)；6.解釋與結(jié)論；7.反思與評(píng)價(jià)；8.表達(dá)與交流?？键c(diǎn)聚焦

（二）實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

1.原則：實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)要科學(xué)，安全可靠，操作簡(jiǎn)便，現(xiàn)象明顯，結(jié)論可信。2.常見類型：（1）氣體的制取、凈化和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的綜合設(shè)計(jì)；（2）混合氣體成分的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)；（3）物質(zhì)的制備、提純或分離以及性質(zhì)檢驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)的綜合設(shè)計(jì)；（4）物質(zhì)的定性與定量分析綜合實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)；（5）簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)。3.一般思路：（1）明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?）確定反應(yīng)原理（反應(yīng)物、反應(yīng)條件、生成物分別是什么？）→（3）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置（選用何種實(shí)驗(yàn)儀器？?jī)x器如何連接？）→（4）明確操作步驟→（5）驗(yàn)證所得產(chǎn)物→（6）收集所得產(chǎn)物→（7）副產(chǎn)物或尾氣的處理。

(三)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)可以從以下幾個(gè)方面著手：1.方案在理論上是否科學(xué)合理，是否嚴(yán)密。2.方案在滿足安全性的前提下，是否簡(jiǎn)單易行。3.從經(jīng)濟(jì)角度考慮，是否節(jié)約試劑、降低原料成本和提高產(chǎn)品質(zhì)量。4.從環(huán)境角度考慮，是否會(huì)給環(huán)境造成污染。(2015·益陽）某同學(xué)發(fā)現(xiàn)，上個(gè)月做實(shí)驗(yàn)用的NaOH溶液忘記了蓋瓶蓋。對(duì)于該溶液是否變質(zhì)，同學(xué)們進(jìn)行了下述實(shí)驗(yàn)探究。【猜想假設(shè)】猜想一：該溶液沒有變質(zhì)，為NaOH溶液。猜想二：該溶液全部變質(zhì)，為Na2CO3溶液。猜想三：該溶液部分變質(zhì)，為NaOH和Na2CO3的混合溶液?！静殚嗁Y料】Na2CO3溶液呈堿性。【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】請(qǐng)你完善下表幾組同學(xué)探究的設(shè)計(jì)方案。真題探源真題1

【結(jié)論與反思】NaOH溶液易與空氣中的CO2反應(yīng)而變質(zhì)，所以要密封保存。

【拓展延伸】同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了下列兩套裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：用膠頭滴管吸取某種液體，錐形瓶中充入一種氣體或放入一種固體物質(zhì)，擠壓膠頭滴管。一段時(shí)間后，兩裝置中氣球明顯脹大。(1)甲裝置中可能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________________________。(2)若乙裝置中膠頭滴管吸取的是稀鹽酸，則錐形瓶中放入的固體可能是__________。Zn(2015·遵義）FeCl3溶液能對(duì)過氧化氫的分解起催化作用，某小組擬在相同濃度FeCl3溶液的催化下，探究過氧化氫濃度對(duì)過氧化氫分解速率的影響。寫出本實(shí)驗(yàn)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：___________________。Ⅰ.分別取相同體積、不同濃度的過氧化氫溶液于錐形瓶中，注入相同體積、相同濃度的FeCl3溶液，如圖觀察_____________________，就可以粗略判斷，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。Ⅱ.為進(jìn)一步判斷上述實(shí)驗(yàn)結(jié)論的準(zhǔn)確性，運(yùn)用圖示裝置，小剛同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)。真題2反應(yīng)生成氣體的速率【方案一】在不同過氧化氫濃度下，測(cè)定收集相同氣體體積所需時(shí)間；【方案二】在不同過氧化氫濃度下，測(cè)定_______________________。相同時(shí)間收集氣體的體積方案二的實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果如下表：表中x=_________，y=________。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：通過測(cè)量，若V1______（填“＞”“=”或“＜”）V2，說明______________