專題四實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)與探究

1、專題四　實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)與探究,類型1 實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)1.解題方法:(1)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)。①明確化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本要求。,②明確實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的基本思路。根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮砑八x用的藥品和儀器,設(shè)計(jì)合理的裝置,并且從幾種方案中分析選擇出最佳方案。,(2)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)。①明確評(píng)價(jià)的基本內(nèi)容。,②最佳方案的選擇原則。幾個(gè)實(shí)驗(yàn)方案都能達(dá)到目的,選出一個(gè)最佳方案,所謂最佳,就是裝置簡(jiǎn)單,藥品容易取得、價(jià)格低廉,現(xiàn)象明顯,干擾小,

2、無(wú)污染。,2.注意事項(xiàng):(1)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)。①實(shí)驗(yàn)操作順序。裝置選擇與連接→氣密性檢查→加固體藥品→加液體藥品→開(kāi)始實(shí)驗(yàn)(按程序)→拆卸儀器→其他處理等。,②加熱操作的先后順序。若氣體制取實(shí)驗(yàn)需加熱,應(yīng)先加熱氣體發(fā)生裝置,用得到的氣體排出裝置中的空氣后,再給實(shí)驗(yàn)中需要加熱的物質(zhì)加熱。如實(shí)驗(yàn)室用CO還原氧化鐵;熄滅酒精燈的順序則相反。,③儀器選用及連接順序。,(2)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)。關(guān)注實(shí)驗(yàn)方案的易錯(cuò)點(diǎn):,【典例1】(2017&

3、#183;廣東中考)下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不能實(shí)現(xiàn)其對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?　　),A.測(cè)定空氣中O2含量B.檢驗(yàn)H2的純度C.探究燃燒的條件D.證明密度CO2>空氣,【解析】選A。A、測(cè)定空氣中氧氣含量的原理是利用物質(zhì)與空氣中的氧氣反應(yīng),又不生成氣體,使瓶?jī)?nèi)氣體減少,壓強(qiáng)變小,水倒流入集氣瓶?jī)?nèi),倒流的水的體積就等于瓶?jī)?nèi)氧氣的體積,木炭燃燒生成氣體,不能用于測(cè)定空氣中氧氣的含量;B、用向下排空氣法收集一試管氫氣,然后靠近酒精燈引

4、燃,如果能聽(tīng)到尖銳的爆鳴,聲,則說(shuō)明氫氣不純,反之則純;C、銅片上的白磷和水中白磷對(duì)照可證明燃燒需要可燃物與氧氣充分接觸;銅片上的白磷和紅磷對(duì)照,可證明燃燒需要溫度達(dá)到著火點(diǎn);D、蠟燭由低到高依次熄滅,證明二氧化碳的密度比空氣的大。,【方法點(diǎn)撥】實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的技巧與方法(1)對(duì)比實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一種基本思路,有利于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觀察對(duì)比,有利于推理論證結(jié)論。(2)控制變量實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):一個(gè)問(wèn)題往往受多方面的因素制約,為了研究每一個(gè)因素對(duì)問(wèn)題的

5、影響程度,常常采取控制變量法逐個(gè)檢驗(yàn)。,【典例2】(2017·濟(jì)寧中考)一同學(xué)設(shè)計(jì)了兩種由CuO → Cu的實(shí)驗(yàn)方案:方案一:Zn H2 Cu方案二:CuO CuSO4 Cu大家認(rèn)為方案二優(yōu)于方案一,理由是①節(jié)約能源?、贑u產(chǎn)率高?、郛a(chǎn)品純凈?、懿僮靼踩渲?評(píng)論正確的是(　　),A.①②③　　B.①②④　　C.①③④　　D.②③④,【解析】選B。方案二中:①不用加熱

6、,可以節(jié)約能源;②所有的反應(yīng)均在溶液里進(jìn)行,反應(yīng)較徹底,銅的產(chǎn)率較高;③鋅置換出銅后,銅在鋅的表面,銅會(huì)不純凈;④不用氫氣還原氧化銅,操作較為安全。故評(píng)價(jià)正確的是①②④。,類型2 科學(xué)探究題1.命題角度及解題方法:(1)探究物質(zhì)的組成和性質(zhì)。①探究物質(zhì)的組成。②探究物質(zhì)的性質(zhì):探究物質(zhì)的酸堿性,可能是酸性、中性或堿性;探究物質(zhì)的熱穩(wěn)定性、還原性等。,(2)探究化學(xué)反應(yīng)的有關(guān)影響因素。影響反應(yīng)速率的因素一般有反應(yīng)物濃度、固體物

7、質(zhì)的表面積、溫度、催化劑。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究時(shí)一般用控制變量法,使其他因素保持不變,改變其中一個(gè)因素。,(3)探究物質(zhì)的變質(zhì)問(wèn)題。對(duì)物質(zhì)變質(zhì)的探究常結(jié)合NaOH、Ca(OH)2、CaO的變質(zhì)進(jìn)行探究。這類問(wèn)題在猜想時(shí)可從沒(méi)有變質(zhì)、部分變質(zhì)和完全變質(zhì)這3個(gè)方面入手。,(4)探究規(guī)律和實(shí)質(zhì)。有關(guān)規(guī)律類的探究主要以金屬活動(dòng)性順序的探究為主,有關(guān)實(shí)質(zhì)類的探究主要是以反應(yīng)是否進(jìn)行的探究或反應(yīng)中產(chǎn)生作用的粒子的探究為主。,2.解答探究題的一般步驟:

8、(1)審清題意,明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?2)弄清反應(yīng)原理,充分利用題目給出的信息。(3)圍繞主要問(wèn)題思考選擇適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)方法。選擇需要的儀器與藥品。(4)設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)探究操作步驟。(5)記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,得出正確的結(jié)論。,【典例3】(2017·蘭州中考)某?；瘜W(xué)興趣小組在學(xué)完堿的化學(xué)性質(zhì)后,做了澄清石灰水和稀鹽酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn),并將廢液倒入一潔凈的廢液缸中,進(jìn)行了如下探究:,探究Ⅰ:甲同學(xué)在做該實(shí)驗(yàn)時(shí)沒(méi)有觀察到

9、明顯現(xiàn)象,于是對(duì)澄清石灰水和稀鹽酸能否發(fā)生反應(yīng)表示懷疑。乙同學(xué)認(rèn)為,甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先向澄清石灰水中滴幾滴酚酞試液,再滴加適量的稀鹽酸,當(dāng)觀察到________時(shí),就可以說(shuō)明兩種物質(zhì)能發(fā)生反應(yīng)。,探究Ⅱ:廢液中溶質(zhì)的成分是什么?【做出猜想】猜想一:CaCl2 　猜想二:CaCl2、 HCl猜想三:CaCl2、HCl、Ca(OH)2你的猜想:___________________________________丙同學(xué)認(rèn)為猜想三是錯(cuò)誤

10、的,理由是_______________(用化學(xué)方程式解釋)。,【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】,【評(píng)價(jià)與反思】請(qǐng)判斷以上設(shè)計(jì)的兩個(gè)方案中,________同學(xué)的方案合理,請(qǐng)分析另一個(gè)方案不合理的理由:_________________________________。 【表達(dá)與交流】若實(shí)驗(yàn)證明猜想二是正確的,你認(rèn)為該廢液未經(jīng)處理直接倒入下水道,可能造成的危害是______________________(填一點(diǎn))。,【解析】向澄清石灰水中滴

11、幾滴酚酞試液,溶液變紅,再滴加適量稀鹽酸,觀察到溶液紅色逐漸褪去時(shí),說(shuō)明兩種物質(zhì)能發(fā)生反應(yīng)?！咀龀霾孪搿繗溲趸}和鹽酸剛好完全反應(yīng)時(shí)溶質(zhì)只有氯化鈣,氫氧化鈣過(guò)量時(shí)溶質(zhì)為氫氧化鈣和氯化鈣;HCl、Ca(OH)2能反應(yīng)而不共存,2HCl+Ca(OH)2====CaCl2+2H2O;溶質(zhì)不可能是CaCl2、,HCl、Ca(OH)2三種物質(zhì)?！緦?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】鋅是活潑金屬,能與鹽酸反應(yīng)生成氯化鋅和氫氣;戊同學(xué)的方案正確。向其中加入足量的碳酸

12、鈉溶液,觀察白色沉淀的方案是錯(cuò)誤的,因?yàn)槿魪U液中溶質(zhì)的成分是Ca(OH)2和CaCl2,加Na2CO3溶液也會(huì)產(chǎn)生白色沉淀?！颈磉_(dá)與交流】酸性溶液排放會(huì)腐蝕下水道或污染水質(zhì),所以應(yīng)向廢水中加入適量的堿中和至中性再排放。,答案:溶液的紅色逐漸褪去　【做出猜想】CaCl2、Ca(OH)2　2HCl+Ca(OH)2====CaCl2+2H2O,【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】鋅粒逐漸溶解,有氣泡產(chǎn)生　【評(píng)價(jià)與反思】戊若廢液中溶質(zhì)的成分是Ca(OH)2和CaCl