中考命題研究（貴陽專版）2020中考化學(xué) 教材知識(shí)梳理精講 專題五 實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)

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1、專題五　實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià) 一、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì) 1．設(shè)計(jì)原則 (1)科學(xué)性：實(shí)驗(yàn)原理準(zhǔn)確、實(shí)驗(yàn)流程合理。 (2)安全性：實(shí)驗(yàn)操作要盡量避免帶有危險(xiǎn)性的操作，盡量避免與有害性的物質(zhì)接觸。若無法避免與有毒物質(zhì)接觸，則應(yīng)采取安全措施，以免造成環(huán)境污染和人身傷害。 (3)可行性：條件允許，實(shí)驗(yàn)效果要明顯，操作簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案切實(shí)可行。 (4)簡(jiǎn)約性：步驟少、時(shí)間短、效果好。 2．實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的一般思路 (1)目的明確：明確實(shí)驗(yàn)的目的要求，弄清題目的已知信息。 (2)選擇儀器藥品：選擇合適的儀器和藥品，組合實(shí)驗(yàn)裝置性能安全可靠，易于操作，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯。 (3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟：設(shè)計(jì)

2、步驟，思路清晰，步驟盡可能的少。 (4)記錄現(xiàn)象和數(shù)據(jù)：全面、及時(shí)、準(zhǔn)確地記錄實(shí)驗(yàn)過程中的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)。 (5)分析得出結(jié)論：根據(jù)記錄的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，經(jīng)過分析、計(jì)算、推理和理論論證，得出結(jié)論。 3．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的幾種方法 (1)對(duì)比實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 對(duì)比實(shí)驗(yàn)是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的一種基本方法。目的是通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的對(duì)比，有利于推理論證結(jié)論。 (2)控制變量法實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 某一問題，常受多個(gè)變量因素的制約，為了研究 其中某一個(gè)因素對(duì)問題產(chǎn)生的影響，采用控制變量法，對(duì)變量因素逐個(gè)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。綜合各個(gè)變量因素對(duì)問題的影響作出綜合性判斷。 (3)對(duì)比實(shí)驗(yàn)法和控制變量法同時(shí)應(yīng)用 對(duì)同一個(gè)問題研究既用對(duì)比實(shí)驗(yàn)法又

3、用控制變量法。如課本上燃燒條件的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，既利用了控制變量法又利用了對(duì)比法。 二、實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià) 1．評(píng)價(jià)要求 (1)實(shí)驗(yàn)方案理論上科學(xué)合理具有嚴(yán)密性。 (2)在實(shí)驗(yàn)安全的前提下，操作簡(jiǎn)單易解。 (3)從經(jīng)濟(jì)的角度考慮，節(jié)約試劑，節(jié)約能源，無儀器損壞，成本低。 (4)從環(huán)境角度考慮，對(duì)環(huán)境無污染。 2．評(píng)價(jià)細(xì)節(jié) (1)實(shí)驗(yàn)方案在理論上是否科學(xué)合理，設(shè)計(jì)脈絡(luò)是否嚴(yán)密，無漏洞。 (2)可行性：①原理是否正確，可解；②實(shí)驗(yàn)步驟是否簡(jiǎn)單科學(xué)易解；③實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是否明顯，實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否與實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊恢隆? (3)實(shí)驗(yàn)成本：①是否從節(jié)約角度使用儀器和藥品、藥品的利用率是否較高；②實(shí)驗(yàn)中是否有節(jié)能

4、措施。 (4)實(shí)驗(yàn)綠色化：①是否使用安全易得，對(duì)人體無傷害的試劑；②實(shí)驗(yàn)過程中是否對(duì)環(huán)境造成污染等。 ,中考題型分類示例) 　實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì) 【例1】(2020赤峰中考)設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，控制變量是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要方法，下列對(duì)比實(shí)驗(yàn)不能達(dá)到目的的是(　　) 編號(hào) A B 實(shí)驗(yàn) 設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn) 目的 探究同種物質(zhì)在不同溶劑中的溶解性 探究物質(zhì)燃燒的條件 編號(hào) C D 實(shí)驗(yàn) 設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn) 目的 探究鐵生銹的條件 探究CO2與NaOH溶液能否發(fā)生反應(yīng) 　　【解析】　將NaCl(同質(zhì)量)放入同體積的水和汽油中溶解，能夠比較得出NaCl在不同溶劑中的溶解

5、性不同，A能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹０琢缀图t磷同時(shí)放在銅片上，同時(shí)與空氣(氧氣)接觸，接觸的銅片溫度也相同(控制變量相同)，即要控制兩個(gè)變量相同，通過白磷燃燒，而紅磷不燃燒現(xiàn)象的對(duì)比，得出燃燒需要達(dá)到可燃物的最低溫度(著火點(diǎn))結(jié)論。水中的白磷不燃燒而銅片上的白磷燃燒，它們所處的溫度基本相同，通過對(duì)比得出燃燒需跟氧氣接觸的結(jié)論。歸納：不與氧氣接觸，不能燃燒，溫度沒有達(dá)到著火點(diǎn)，不能燃燒，從而得到燃燒的條件：①有可燃物(本題可燃物為紅磷和白磷)；②可燃物跟氧氣接觸；③可燃物溫度達(dá)到著火點(diǎn)(三者缺一不可)，B能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。特別提醒：本題既利用了控制變量法，又利用了對(duì)比法。鐵釘放在蒸餾水中和被油覆蓋的蒸餾水中

6、，前者能與空氣(氧氣)接觸，后者不能與氧氣接觸，通過實(shí)驗(yàn)對(duì)比，說明鐵在有水(相同條件)而無氧氣(后者)的條件下，不生銹，本實(shí)驗(yàn)不能驗(yàn)證，有氧氣接觸而無水接觸的情況下能不能生銹呢？實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不嚴(yán)密、不合理，C不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹O2通入盛有20mL的氫氧化鈉溶液中和盛有20mL水中，(因?yàn)樗材芘cCO2反應(yīng)，同時(shí)NaOH溶液中也有水)通過實(shí)驗(yàn)對(duì)比，盛有20mLNaOH溶液的塑料瓶變癟的程度要大于盛有20mL水的塑料瓶。在有水相同的條件下，說明CO2與NaOH發(fā)生了反應(yīng)。D能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹? 【例2】(2020畢節(jié)中考)某學(xué)校化學(xué)興趣小組的同學(xué)在做完木炭還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)試管中仍有黑色固體物質(zhì)

7、存在，他們對(duì)黑色固體是什么進(jìn)行了探究： 【提出猜想】 甲同學(xué)：是木炭； 乙同學(xué)：是氧化銅； 丙同學(xué)：是________。 【查閱資料】木炭、銅都不與稀硫酸反應(yīng)；Na2O、MgO、CuO、Fe2O3等金屬氧化物能與稀硫酸反應(yīng)生成鹽和水。 【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】向盛有黑色固體的試管中加入足量的稀硫酸，充分振蕩，靜置后觀察現(xiàn)象。 【分析討論】他們對(duì)方案進(jìn)行了分析討論，達(dá)成了共識(shí)：若試管中溶液呈藍(lán)色、無黑色固體，證明________同學(xué)的猜想正確；若試管內(nèi)溶液無色，還有黑色固體存在，證明________同學(xué)的猜想正確。若出現(xiàn)的現(xiàn)象是____________________，證明丙同學(xué)的猜想是正確的

8、，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________。 　實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià) 【例3】(2020紹興中考)實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)向盛有2mL稀硫酸的試管中加入2mL氫氧化鈉溶液，未觀察到明顯現(xiàn)象。 【提出問題】?jī)烧呤欠癜l(fā)生了化學(xué)反應(yīng)？ 【實(shí)驗(yàn)探究】將盛有上述實(shí)驗(yàn)混合液的試管標(biāo)為①，如圖甲。 小華：測(cè)得實(shí)驗(yàn)所用稀硫酸pH＜7，試管①中溶液pH＞7，于是得出結(jié)論：________。 小敏：取兩支試管，編號(hào)為②和③，分別加入稀硫酸和試管①中溶液各2mL，逐滴滴加Na2CO3溶液至過

9、量，實(shí)驗(yàn)過程與現(xiàn)象如圖乙，由此他得出了與小華一樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。 【反思評(píng)價(jià)】小軍認(rèn)為小敏在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中存在不夠嚴(yán)密的地方，請(qǐng)幫他指出：________________________________________________________________________。 【交流討論】試管③溶液中有哪些溶質(zhì)？同學(xué)小孟分析了兩位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)過程，一致認(rèn)為沒有H2SO4，其理由是________。在此基礎(chǔ)上同學(xué)小孟提出兩種推理： 推理1：含有Na2SO4、Na2CO3和NaOH 推理2：含有Na2SO4、Na2CO3。 【解析】　【實(shí)驗(yàn)探究】小華測(cè)得實(shí)驗(yàn)所用稀硫酸pH＜7，試管①中溶液

10、pH＞7，酸堿度發(fā)生了較大的改變，說明稀硫酸與氫氧化鈉發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)；【反思評(píng)價(jià)】小敏：取兩支試管，編號(hào)為②和③，分別加入稀硫酸和試管①(顯堿性)中溶液各2mL，逐滴滴加Na2CO3溶液至過量，稀硫酸與碳酸鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生氣泡，試管①(顯堿性)與碳酸鈉溶液反應(yīng)無氣泡產(chǎn)生，說明試管①中的全部溶液與2mL稀硫酸作對(duì)比實(shí)驗(yàn)，因此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不嚴(yán)密，因?yàn)樵嚬堍诤廷坌枰ＷC里面的硫酸量是相同的(假設(shè)硫酸和氫氧化鈉沒發(fā)生反應(yīng))，如果兩者沒有發(fā)生反應(yīng)，試管①中的全部溶液才含有2mL硫酸，因此該實(shí)驗(yàn)應(yīng)該用試管①中的全部溶液與2mL稀硫酸作對(duì)比實(shí)驗(yàn)；【交流討論】試管①中的溶液pH＞7，顯堿性，試管③中滴入碳酸鈉溶液無氣泡產(chǎn)生，說明不含H2SO4。