2021年春人教版化学中考复习课件实验方案的设计和评价

1、专题三实验方案的设计和评价考点1科学探究必考科学探究的一般步骤:(1)发现问题(2)作出猜想(假设)(3)制订计划(4)进行实验(5)搜集证据(6)解释与结论(7)反思与评价(8)表达与交流(知识的迁移与拓展)。作为探究题,一般并不需要完全具备以上八个步骤,常因题目的需要而选择其中重要的步骤呈现。【查阅资料】氯化镁易溶于水。在一定条件下,镁可与冷水缓慢反应。【设计并进行实验】各取少量灰白色沉淀加入2支试管中,进行如下实验。编号实验操作实验现象实验1加入适量蒸馏水,搅拌沉淀未见减少实验2加入适量稀盐酸沉淀全部溶解,没有气泡产生【得出结论】由实验1可知,假设不成立;由实验2可知,沉淀中不含。假设三

2、(填“成立”“可能成立”或“不成立”)。【实验反思】实验后同学们请教老师得知,灰白色沉淀的主要成分是碱式氯化镁,碱式氯化镁受热易分解产生氯化氢气体。于是小芳再取少量灰白色沉淀于试管中加热,并将蘸有紫色石蕊溶液的滤纸条悬于试管口,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,该小组同学进行了如下实验:在小烧杯中加入一定量的稀盐酸和去除氧化膜的镁带,观察实验现象,并测量溶液pH的变化。结果见下表。时间/min024812162024溶液pH2.05.37.08.69.39.810.010.0实验现象镁带溶解较快,产生大量气泡,无沉淀生成镁带缓慢溶解,产生气泡速度减慢,溶液变浑浊

3、,烧杯底部有灰白色沉淀根据表中信息回答下列问题。请描述溶液pH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,并设计实验证明猜想:。【实验反思】由于灰白色沉淀的主要成分是碱式氯化镁,碱式氯化镁受热易分解产生氯化氢气体,氯化氢气体溶于水会形成盐酸,从而使紫色石蕊溶液变红,因此,预期的实验现象是滤纸条变红。(3)由题给表格信息可知,溶液的pH逐渐增大,最后溶液由酸性变为碱性,同时可以观察到反应前期溶液pH变化较快,反应后期溶液pH变化较慢,20 min后溶液pH不变。溶液pH产生这种变化的原因是由于盐酸显酸性,刚开始时溶液pH小于7,随着反应的进行,盐酸逐渐被消耗,当盐酸恰好被消耗完时,

4、溶液pH等于7。由题给资料信息可知,当盐酸反应完后,镁在溶液中继续与水反应,生成碱性物质,使得溶液显碱性,最后反应结束。金属镁过量是生成碱式氯化镁的条件,设计实验时要注意控制变量。实验操作实验现象实验结论取少量蓝色溶液于试管中,加入过量打磨过的锌片有气泡产生溶质中一定含有H2SO4有红色物质析出, 蓝色溶液逐渐变成无色溶质中一定含有CuSO4你认为上述反应后溶液中还存在的金属离子是Zn2+(写离子符号)。考点2实验方案的设计必考1.实验方案的设计原则(1)科学性:实验原理、实验操作程序和方法正确。(2)可行性:切实可行,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。(3)

5、安全性:设计实验时,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。(4)简约性:要尽可能简单易行,应选用简单的实验装置、用较少的实验步骤和实验用品,在短时间内完成实验。(5)创造性:有创新意识。2.实验方案的内容(1)一个比较完整的化学实验方案,一般包括以下几个内容:实验目的;实验原理;实验用品(包括仪器和药品等)及规格;实验装置、实验步骤、操作方法及注意事项;实验现象及结论;反思与交流。(2)对于给出实验目的,要求设计实验方案的试题一般可以按以下思维程序进行:根据实验目的,确定实验原理(或假设);根据实验原理(或假设),选择需要的仪器和药品(或实验装置图);写出实验操作步骤及注意事项

6、;记录实验现象,分析实验结果,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、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。(2)设计实验时要考虑对照性原则和控制变量原则。【解析】设计对比实验时要注意控制变量。A项,通过观察热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,正确;B项,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,而题给实验中两根铁钉没有同时与氧气接触,错误;C项,探究空气是燃烧的必要条件,需要控制空气为唯一变量,而题给实验有两个变量(可燃物和空气),错误;D项,二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸不能使酚酞溶液变红,两

7、集气瓶中均无明显现象,错误。【答案】 A针对训练2.(2020合肥庐阳区二模)下列实验方案设计错误的是(C)【解析】C项,电解水生成氢气和氧气,氢气和氧气的体积比为21,质量比是18,错误。考点3实验方案的评价5年4考1.实验方案的评价原则(1)可行性:原理是否正确、可行;操作是否安全、合理;步骤是否简单、方便;现象是否明显等。(2)绿色化:原料是否易得、安全、无毒;反应速率是否较快;原料利用率、产物产率是否较高;反应过程中是否有环境污染物产生。(3)安全性: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(1)根据实验目的,阐明实验原理,选择合适的仪器和药品。(2)根据实验特点,设计实验装置。(3)根据实验要求,设计可行的操作步骤,分析实验中的注意事项。(4)通过对比和归纳,选出最佳方案。(5)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“对、错”,而是分析实验方案是否合理、是否符合化学原理等。(2)绿色化学是化学学科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现象即可,还要注意环保方面的问题。实验操作实验现象及结论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无明显现象(3)小明将滴有酚酞的稀氨水加热,观察到溶液红色变浅,原因可能是。(4)小芳将滴有石蕊的稀盐酸加热,溶