化學(xué)實驗探究方案的設(shè)計與評價

化學(xué)實驗探究方案的設(shè)計與評價第1頁/共19頁考綱考點分析1、熟悉初中化學(xué)實驗基本操作、氣體的制備與收集、物質(zhì)的檢驗、分離和提純、熟悉運用化學(xué)反應(yīng)原理、正確選擇藥品、儀器、進行化學(xué)實驗設(shè)計。（復(fù)習(xí)重點）2、初步學(xué)會根據(jù)實驗試題要求，設(shè)計或評價實驗方案、能針對一個化學(xué)問題所設(shè)計的多種實驗方案，進行優(yōu)缺可行性的評價，或在多個實驗方案中選擇符合實際的合理方案，同時對自己的判斷做出合理解釋。（復(fù)習(xí)難點）第2頁/共19頁

一.化學(xué)實驗方案設(shè)計的內(nèi)容

實驗名稱實驗?zāi)康膶嶒炘瓌t實驗用品實驗步驟實驗現(xiàn)象的記錄和結(jié)果處理問題與討論考點知識梳理與小結(jié)第3頁/共19頁1．科學(xué)性:

實驗原理、實驗操作程序和方法必須正確。2．安全性：盡可能避免使用有毒藥品、危險性操作或會產(chǎn)生污染的使用方案。如必須使用，詳細說明注意事項，確保安全。3．可行性：實驗設(shè)計切實可行，實驗用品能夠得到滿足。4．簡約性：實驗設(shè)計簡單易行。包括裝置簡單、用藥少、步驟少、時間短、效果好等。5．環(huán)保性：環(huán)保無污染。二.化學(xué)實驗設(shè)計的基本要求

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1、化學(xué)實驗方案的設(shè)計和評價遵循的原則是；三.突破方法現(xiàn)象明顯、操作方便程序合理、藥品節(jié)約步驟安全、方案環(huán)保第5頁/共19頁2、解題思路和方法明確實驗原理-----明確實驗的目的要求，審清題目給以的新信息。選擇儀器藥品-----選擇合理的藥品和儀器。設(shè)計裝置步驟-----設(shè)計出合理的實驗裝置和實驗操作步驟。記錄實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)-----全面、及時且正確地記錄實驗過程中現(xiàn)象和數(shù)據(jù)。分析得出結(jié)論-----根據(jù)實驗觀察到的現(xiàn)象和記錄的數(shù)據(jù)，通過分析、計算、圖表、推理等處理，得出正確的結(jié)論。第6頁/共19頁中考典型試題解析例題1、(2010安徽)右圖是實驗室制取氣體的常見裝置，請回答下列問題。(2)若用高錳酸鉀制氧氣

(“能”或“不能”)選用該裝置。(1)儀器a的名稱是

。(3)現(xiàn)有藥品：①稀硫酸②稀鹽酸③大理石。若用該裝置制取C02，選用的藥品是

(填序號)，反應(yīng)的化學(xué)方程式是

。(4)寫出鑒別氧氣和二氧化碳的一種方法：

。第7頁/共19頁評析：該題基本是教材知識的再現(xiàn)，著重考查學(xué)生實驗室制取氣體的化學(xué)原理及基本方法。考生只要具備扎實的基礎(chǔ)知識，認真審題，就不難作答。答案：（1）集氣瓶（2）不能（3）②③；CaCO3+2HCl══CaCl2+H2O+CO2↑（4）將帶火星的木條伸入待測氣體中，能使帶火星的木條復(fù)燃的是氧氣，反之是二氧化碳。（其他合理答案均給分）第8頁/共19頁例題2、(2010·黃岡)以下是實驗室常用的部分儀器：(1)指出圖中儀器的名稱：④________。(2)小李同學(xué)選擇儀器制取并收集氧氣，已知他使用了儀器①③⑤⑥，那么他還需要使用上圖儀器中的______(填序號)；該發(fā)生裝置檢查氣密性的方法是：把導(dǎo)管的一端浸在水里，用手緊貼試管外壁，若導(dǎo)管口有______________________，則說明該裝置不漏氣。(3)小張同學(xué)正在收集一瓶CO2，不知是否收集滿了，其驗滿方法是___________________________________________。(4)某興趣小組選用上述儀器，用鋅粒和稀硫酸制氫氣，鋅粒反應(yīng)完后，發(fā)現(xiàn)還有較多的灰黑色固體物質(zhì)，從反應(yīng)后的混合物中分離得到該灰黑色固體的操作方法是_______________。第9頁/共19頁【提出問題】灰黑色固體物質(zhì)的成分是什么呢？【提出猜想】①可能含有單質(zhì)碳；②可能含有單質(zhì)銅；③可能還有其他物質(zhì)【設(shè)計實驗】請設(shè)計實驗用化學(xué)方法證明該灰黑色固體物質(zhì)中是否含有單質(zhì)碳和單質(zhì)銅。完成下表(不一定要填滿)：【反思討論】上述各步反應(yīng)完成后，興趣小組的同學(xué)還收集到了少量剩余黑色固體物質(zhì)，為了進一步探究剩余固體物質(zhì)的成分，興趣小組的同學(xué)討論后，認為用初中化學(xué)知識無法解決，你對下一步的探究學(xué)習(xí)活動的合理建議是：首先_______________________________________步驟實驗方法現(xiàn)象和結(jié)論123第10頁/共19頁【評析】本題綜合考查化學(xué)實驗中常見的問題，重點在于探究反應(yīng)后灰黑色固體的成分。碳單質(zhì)可通過檢驗其燃燒后的產(chǎn)物中是否含有CO2來確定；銅單質(zhì)可通過Cu2＋在溶液中顯藍色來確定。據(jù)此可確定實驗方法?！敬鸢浮?1)長頸漏斗(2)⑧⑨氣泡冒出，松開手后導(dǎo)管中會形成一段液柱(3)將燃著的木條放到集氣瓶口，若木條立即熄滅，證明CO2已收集滿

(4)過濾【設(shè)計實驗】步驟1.將灰黑色固體充分灼燒，再將生成的氣體通入澄清石灰水中；石灰水變渾濁，證明灰黑色固體中含單質(zhì)碳，否則不含單質(zhì)碳。步驟2.向灼燒后的固體中加稀硫酸；溶液變藍色，證明灰黑色固體中含單質(zhì)銅，否則不含單質(zhì)銅?！痉此加懻摗吭儐柪蠋熁虿殚嗁Y料或上網(wǎng)查詢等。說明：其他合理答案參照給分。第11頁/共19頁小試牛刀(2010安徽)酒精燈是實驗室中常用的加熱儀器，某小組同學(xué)對酒精燈火焰溫度進行如下探究。1、定性研究：甲同學(xué)取一根火柴梗，拿住一端迅速平放入酒精燈火焰中，l～2s后取出，觀察到位于外焰的部分明顯碳化。(1)寫出碳完全燃燒的化學(xué)方程式：

。(2)由上述現(xiàn)象得出結(jié)論：外焰溫度最高，你認為原因是

。2、定量研究：乙和丙同學(xué)在老師指導(dǎo)下，分別利用高溫傳感器測得酒精燈各層火焰平均溫度如右表。火焰層平均溫度/℃乙丙焰心432598內(nèi)焰666783外焰520667(3)由右表得出結(jié)論：

(填“焰心”、“內(nèi)焰”或“外焰”)溫度最高。第12頁/共19頁(4)結(jié)合定量研究結(jié)論，下列圖示中加熱方法(試管夾未畫出)最合理的是

(填字母序號)。

3、交流反思：不僅酒精燈的各層火焰溫度不同，而且相同火焰層溫度也有差異。①

；②

。(5)造成乙、丙兩同學(xué)所測相同火焰層溫度差異的原因可能是(寫出兩點即可)第13頁/共19頁評析：這是一道源于教材但又不僅僅局限于教材的探究題。酒精燈是實驗室最常用的加熱工具，學(xué)生再熟悉不過。定性研究時，一般學(xué)生都能答出“酒精燈外焰溫度高的原因是外焰與空氣接觸面積更大，酒精燃燒更充分”，這在平時老師都再三強調(diào)過。但定量研究時，有的考生就犯難了：上面已經(jīng)有結(jié)論外焰溫度最高，怎么與表格中的數(shù)據(jù)發(fā)生了沖突呢？我該相信誰呢？許多同學(xué)不敢越雷池一步，還是寧愿相信老師平時說的，這便掉進了思維定勢的陷阱里了，導(dǎo)致在此丟了分。如果能根據(jù)表中數(shù)據(jù)大膽答出內(nèi)焰溫度最高時，第（4）小題給試管中液體加熱的方法不難選擇了。第14頁/共19頁

如果說不局限于教材是本探究題的一大特點的話，那么開放性便是另一大特點了。乙、丙兩同學(xué)所測相同火焰層的溫度為何存在差異呢？第（5）小題則體現(xiàn)了試題的開放性，要求學(xué)生思維盡可能發(fā)散，多視角看問題，只要答案合理均可得分。其實，導(dǎo)致相同火焰層溫度有差異的原因除了與“酒精濃度、露出酒精燈的燈芯長度”有關(guān)外，“燈芯的粗細”、“高溫傳感器放置的位置”、“空氣的流動”、“高溫傳感器置于火焰中時間長短”等都是合理答案。筆者認為，這樣的試題是一種綜合性較強的試題，能較好地考查學(xué)生的科學(xué)探究能力和創(chuàng)新意識。第15頁/共19頁答案：（1）C+O2（2）外焰與空氣接觸更充分

（3）內(nèi)焰（4）aCO2（5）酒精濃度；露出酒精燈的燈芯長度（其他合理答案均可）第16頁/共19頁(2011·中考預(yù)測題)類比法是化學(xué)研究物質(zhì)的重要方法之一。草酸的化學(xué)性質(zhì)與碳酸相似。已知碳酸易分解，草酸在受熱條件下也分解，僅生成三種氧化物。某校研究性學(xué)習(xí)小組對此展開探究：

⑴小明首先根據(jù)草酸中含有

元素，可推測生成物中含有水。

⑵小明對分解生成的其他產(chǎn)物進行猜測、驗證：

【假設(shè)一】生成物中有二氧化碳實驗一：將生成的氣體通入澄清的石灰水，實驗現(xiàn)象是

，小明據(jù)此判斷生成物中含有二氧化碳。【假設(shè)二】生成物中有一氧化碳實驗二：小明用右圖裝段進行實驗，從而證明生成物中含有一氧化碳。請回答：A裝置中黑色固體粉末是

(填化學(xué)式)，

A裝置中的實驗現(xiàn)象是

。⑶討論交流：小芳認為，小明的“實驗二”不需要B裝置也能夠推斷出生成物中含有一氧化碳，你是否支持小芳的觀點：

(填“支持”或“不支持”)，請說出你的理由：

。小芳認為，從環(huán)保的角度看，“實驗二”裝置有一個缺陷，請你指出該缺陷：

，處理的方法是

。氫（或氫和氧）澄清的石灰水變混濁CuO黑色的固體變紅色支持只要根據(jù)CuO由黑