1、2021年春人教版化学中考复习课件-实验方案的设计和评价考点考点1科学探究科学探究必考必考科学探究的一般步骤科学探究的一般步骤:(1)发现问题发现问题(2)作出猜想作出猜想(假设假设)(3)制订计划制订计划(4)进行实验进行实验(5)搜集证据搜集证据(6)解释与结论解释与结论(7)反思与评价反思与评价(8)表达与交流表达与交流(知识的迁移与拓展知识的迁移与拓展)。作为。作为探究题探究题,一般并不需要完全具备以上八个步骤一般并不需要完全具备以上八个步骤,常因题目的需常因题目的需要而选择其中重要的步骤呈现。要而选择其中重要的步骤呈现。【查阅资料】【查阅资料】氯化镁易溶于水。氯化镁易溶于水。在一定条
2、件下在一定条件下,镁可与镁可与冷水缓慢反应。冷水缓慢反应。【设计并进行实验】各取少量灰白色沉淀加入【设计并进行实验】各取少量灰白色沉淀加入2支试管中支试管中,进进行如下实验。行如下实验。编号编号实验操作实验操作实验现象实验现象实验实验1加入适量蒸馏水加入适量蒸馏水,搅拌搅拌 沉淀未见减少沉淀未见减少实验实验2加入适量稀盐酸加入适量稀盐酸沉淀全部溶解沉淀全部溶解,没有气泡产生没有气泡产生【得出结论】由实验【得出结论】由实验1可知可知,假设假设不成立不成立;由实验由实验2可可知知,沉淀中不含沉淀中不含。假设三。假设三(填填“成立成立”“可能成可能成立立”或或“不成立不成立”)。【实验反思】实验后同
3、学们请教老师得知【实验反思】实验后同学们请教老师得知,灰白色沉淀的主要灰白色沉淀的主要成分是碱式氯化镁成分是碱式氯化镁,碱式氯化镁受热易分解产生氯化氢气体。碱式氯化镁受热易分解产生氯化氢气体。于是小芳再取少量灰白色沉淀于试管中加热于是小芳再取少量灰白色沉淀于试管中加热,并将蘸有紫色石并将蘸有紫色石蕊溶液的滤纸条悬于试管口蕊溶液的滤纸条悬于试管口,预期的实验现象是预期的实验现象是。(3)为探究镁与稀盐酸反应生成碱式氯化镁的条件为探究镁与稀盐酸反应生成碱式氯化镁的条件,该小组同该小组同学进行了如下实验学进行了如下实验:在小烧杯中加入一定量的稀盐酸和去除在小烧杯中加入一定量的稀盐酸和去除氧化膜的镁带
4、氧化膜的镁带,观察实验现象观察实验现象,并测量溶液并测量溶液pH的变化。结果见的变化。结果见下表。下表。时间时间/min0248121620溶液溶液pH2.0 5.37.08.69.39.810.0实验实验现象现象镁带溶解较快镁带溶解较快,产生大量气泡产生大量气泡,无沉淀生成无沉淀生成镁带缓慢溶解镁带缓慢溶解,产生气泡速度减慢产生气泡速度减慢,溶液变浑浊溶液变浑浊,烧杯底部有灰白色沉烧杯底部有灰白色沉淀淀根据表中信息回答下列问题。根据表中信息回答下列问题。请描述溶液请描述溶液pH变化的规律并解释原因变化的规律并解释原因:。请对生成碱式氯化镁的条件提出猜想请对生成碱式氯化镁的条件提出猜想,并设计
5、实验证明猜并设计实验证明猜想想:。【实验反思】由于灰白色沉淀的主要成分是碱式氯化镁【实验反思】由于灰白色沉淀的主要成分是碱式氯化镁,碱碱式氯化镁受热易分解产生氯化氢气体式氯化镁受热易分解产生氯化氢气体,氯化氢气体溶于水会氯化氢气体溶于水会形成盐酸形成盐酸,从而使紫色石蕊溶液变红从而使紫色石蕊溶液变红,因此因此,预期的实验现象是预期的实验现象是滤纸条变红。滤纸条变红。(3)由题给表格信息可知由题给表格信息可知,溶液的溶液的pH逐渐增大逐渐增大,最后溶液由酸最后溶液由酸性变为碱性性变为碱性,同时可以观察到反应前期溶液同时可以观察到反应前期溶液pH变化较快变化较快,反应反应后期溶液后期溶液pH变化较
6、慢变化较慢,20min后溶液后溶液pH不变。溶液不变。溶液pH产生产生这种变化的原因是由于盐酸显酸性这种变化的原因是由于盐酸显酸性,刚开始时溶液刚开始时溶液pH小于小于7,随着反应的进行随着反应的进行,盐酸逐渐被消耗盐酸逐渐被消耗,当盐酸恰好被消耗完时当盐酸恰好被消耗完时,溶溶液液pH等于等于7。由题给资料信息可知。由题给资料信息可知,当盐酸反应完后当盐酸反应完后,镁在溶镁在溶液中继续与水反应液中继续与水反应,生成碱性物质生成碱性物质,使得溶液显碱性使得溶液显碱性,最后反应最后反应结束。结束。金属镁过量是生成碱式氯化镁的条件金属镁过量是生成碱式氯化镁的条件,设计实验时设计实验时要注意控制变量。
7、要注意控制变量。实验操作实验操作实验现象实验现象实验结论实验结论取少量蓝色溶液取少量蓝色溶液于试管中于试管中,加入过加入过量打磨过的锌片量打磨过的锌片有气泡产生有气泡产生溶质中一定含有溶质中一定含有H2SO4有红色物质析出有红色物质析出,蓝色蓝色溶液逐渐变成无色溶液逐渐变成无色溶质中一定含有溶质中一定含有CuSO4你认为上述反应后溶液中还存在的金属离子是你认为上述反应后溶液中还存在的金属离子是Zn2+(写写离子符号离子符号)。考点考点2实验方案的设计实验方案的设计必考必考1.实验方案的设计原则实验方案的设计原则(1)科学性科学性:实验原理、实验操作程序和方法正确。实验原理、实验操作程序和方法正
8、确。(2)可行性可行性:切实可行切实可行,所选用的药品、仪器、设备和方法等在所选用的药品、仪器、设备和方法等在中学现有的实验条件下能够得到满足。中学现有的实验条件下能够得到满足。(3)安全性安全性:设计实验时设计实验时,应尽量避免使用有毒的药品和进行有应尽量避免使用有毒的药品和进行有一定危险性的实验操作。一定危险性的实验操作。(4)简约性简约性:要尽可能简单易行要尽可能简单易行,应选用简单的实验装置、用较应选用简单的实验装置、用较少的实验步骤和实验用品少的实验步骤和实验用品,在短时间内完成实验。在短时间内完成实验。(5)创造性创造性:有创新意识。有创新意识。2.实验方案的内容实验方案的内容(1
9、)一个比较完整的化学实验方案一个比较完整的化学实验方案,一般包括以下几个内容一般包括以下几个内容:实验目的实验目的;实验原理实验原理;实验用品实验用品(包括仪器和药品等包括仪器和药品等)及规及规格格;实验装置、实验步骤、操作方法及注意事项实验装置、实验步骤、操作方法及注意事项;实验现实验现象及结论象及结论;反思与交流。反思与交流。(2)对于给出实验目的对于给出实验目的,要求设计实验方案的试题一般可以按要求设计实验方案的试题一般可以按以下思维程序进行以下思维程序进行:根据实验目的根据实验目的,确定实验原理确定实验原理(或假设或假设);根据实验原理根据实验原理(或假设或假设),选择需要的仪器和药品
10、选择需要的仪器和药品(或实验装或实验装置图置图);写出实验操作步骤及注意事项写出实验操作步骤及注意事项;记录实验现象记录实验现象,分分析实验结果析实验结果,得出正确结论。得出正确结论。(3)实验设计要科学合理、安全可靠、操作简便、现象明显实验设计要科学合理、安全可靠、操作简便、现象明显、结论可信、绿色环保。、结论可信、绿色环保。(1)设计实验方案时要有完整的步骤和清晰的思路。设计实验方案时要有完整的步骤和清晰的思路。(2)设计设计实验时要考虑对照性原则和控制变量原则。实验时要考虑对照性原则和控制变量原则。【解析】【解析】设计对比实验时要注意控制变量。设计对比实验时要注意控制变量。A项项,通过观
11、察热通过观察热水和冷水变红的快慢水和冷水变红的快慢,可以探究温度对分子运动快慢的影响可以探究温度对分子运动快慢的影响,正确正确;B项项,探究水对铁钉锈蚀的影响需要控制两试管中的铁探究水对铁钉锈蚀的影响需要控制两试管中的铁钉与等量氧气接触钉与等量氧气接触,而题给实验中两根铁钉没有同时与氧气而题给实验中两根铁钉没有同时与氧气接触接触,错误错误;C项项,探究空气是燃烧的必要条件探究空气是燃烧的必要条件,需要控制空气为需要控制空气为唯一变量唯一变量,而题给实验有两个变量而题给实验有两个变量(可燃物和空气可燃物和空气),错误错误;D项项,二氧化碳与水反应生成碳酸二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸不能使酚酞溶
12、液变红碳酸不能使酚酞溶液变红,两集两集气瓶中均无明显现象气瓶中均无明显现象,错误。错误。【答案】【答案】A针对训练针对训练2.(2020合肥庐阳区二模合肥庐阳区二模)下列实验方案设计错误的是下列实验方案设计错误的是(C)【解析】【解析】C项项,电解水生成氢气和氧气电解水生成氢气和氧气,氢气和氧气的体积比氢气和氧气的体积比为为2 1,质量比是质量比是1 8,错误。错误。考点考点3实验方案的评价实验方案的评价5年年4考考1.实验方案的评价原则实验方案的评价原则(1)可行性可行性:原理是否正确、可行原理是否正确、可行;操作是否安全、合理操作是否安全、合理;步骤步骤是否简单、方便是否简单、方便;现象是
13、否明显等。现象是否明显等。(2)绿色化绿色化:原料是否易得、安全、无毒原料是否易得、安全、无毒;反应速率是否较快反应速率是否较快;原料利用率、产物产率是否较高原料利用率、产物产率是否较高;反应过程中是否有环境污反应过程中是否有环境污染物产生。染物产生。(3)安全性安全性:防倒吸、防爆炸、防氧化、防吸水、防挥发等。防倒吸、防爆炸、防氧化、防吸水、防挥发等。2.实验方案的设计和评价思路实验方案的设计和评价思路(1)根据实验目的根据实验目的,阐明实验原理阐明实验原理,选择合适的仪器和药品。选择合适的仪器和药品。(2)根据实验特点根据实验特点,设计实验装置。设计实验装置。(3)根据实验要求根据实验要求
14、,设计可行的操作步骤设计可行的操作步骤,分析实验中的注意事分析实验中的注意事项。项。(4)通过对比和归纳通过对比和归纳,选出最佳方案。选出最佳方案。(5)实验结束后写出完整的实验报告。实验结束后写出完整的实验报告。(1)实验方案的评价不是简单的实验方案的评价不是简单的“对、错对、错”,而是分析实验方案而是分析实验方案是否合理、是否符合化学原理等。是否合理、是否符合化学原理等。(2)绿色化学是化学学科绿色化学是化学学科发展的目标之一发展的目标之一,一些实验的可行性不是只要能够出现实验一些实验的可行性不是只要能够出现实验现象即可现象即可,还要注意环保方面的问题。还要注意环保方面的问题。实验操作实验
15、操作实验现象及结论实验现象及结论将浸有酚酞溶液的滤纸干燥后将浸有酚酞溶液的滤纸干燥后放入盛有干燥氨气的集气瓶中放入盛有干燥氨气的集气瓶中无明显现象无明显现象(3)小明将滴有酚酞的稀氨水加热小明将滴有酚酞的稀氨水加热,观察到溶液红色变浅观察到溶液红色变浅,原因原因可能是可能是。(4)小芳将滴有石蕊的稀盐酸加热小芳将滴有石蕊的稀盐酸加热,溶液颜色无明显变化。为溶液颜色无明显变化。为进一步研究进一步研究,取稀盐酸分成取稀盐酸分成2份份:未经加热未经加热;加热煮沸一段加热煮沸一段时间后冷却时间后冷却,分别中和等量的氢氧化钠分别中和等量的氢氧化钠,消耗二者的质量消耗二者的质量:,则稀盐酸经加热煮沸后浓度则稀盐酸经加热煮沸后浓度(填填“增大增大”“减小减小”或或“不变不变”)。【实验验证】为证明滤液【实验验证】为证明滤液B中存在的三种溶质中存在的三种溶质,同学们进行了同学们进行了如下实验。如下实验。
