实验设计的基本方法高三上课重点要点.ppt

2013年化学学科(新课程)考试说明(实验部分)要求： 3．化学实验与探究能力 （1）了解并初步实践化学实验研究的一般过程，掌握化学实验的基本方法和技能。了解科学探究的基本过程，学习运用以实验和推理为基础的科学探究方法。 （2）在解决简单化学问题的过程中，运用科学的方法，初步了解化学变化规律，并对化学现象提出科学合理的解释。 5．化学实验基础 （1）了解化学实验是科学探究过程中的一种重要方法。 （2）了解化学实验室常用仪器的主要用途和使用方法。 （3）掌握化学实验的基本操作。能识别化学品安全使用标识，了解实验室一般事故的预防和处理方法。 （4）掌握常见气体的实验室制法（包括所用试剂、仪器，反应原理和收集方法）。 （5）能对常见的物质进行检验、分离和提纯。 （6）掌握一定溶质质量分数、物质的量浓度的溶液配制方法。 （7）能根据实验试题要求，做到： ①设计、评价或改进实验方案； ②了解控制实验条件的方法； ③分析或处理实验数据，得出合理结论； ④绘制和识别典型的实验仪器装置图。 （8）以上各部分知识与技能的综合应用。 纵观近年来的新课改省分高考试题，不难发现探究性试题正在崭露头角，这也正是新课标的精神在高考中的具体表现，为高中的化学教学改革指明了方向。探究性试题具有条件的不完全性，结论的不确定性，知识的综合性等特点，学生必须从多角度多层次运用多种模式去解决问题。这类试题对学生的发散思维能力，分析问题的能力提出了较高要求。所以在备战高考的复习过程中，要充分分析探究性实验试题的特点，把握命题趋势，制订相应的复习策略。化学实验是化学认识的源泉。科学家的研究过程往往是发现问题，提出假设，设计实验探究，分析实验结果，得出结论。探究性实验试题正起源于此。它考察了学生的科学素质，创新和实践能力。 评析： 正确答案为B。多数学生选择了D答案。究其根源，主要是受到用平衡移动原理解释氯水变质这一问题的影响。学生只注意到了镁与溶液中H+的反应，而忽略了镁可以和溴反应这一事实，更没有注意到（2）中所述，“镁粉与溴水反应时，只是开始时产生极少量气泡，而溴水的颜色逐渐褪去”这一实验事实。这充分说明了学生没有深入地审题，受到了已有知识的干扰。能够举一反三固然是件好事，但用类推方法得出的结论并不是任何时候都正确的。 5.开放式考查学生思维能力的实验题—验证型设计题 例5.设计一个实验，能通过观察到明显的现象，说明CO2与NaOH溶液发生了反应。实验用品：集气瓶、烧瓶、分液漏斗、长颈漏斗、导管、橡皮管、弹簧夹、烧杯、量筒、水、CO2气体、NaOH溶液以及你认为所能用到的仪器和药品。现有五位学生装设计了如图所示五个装置，试回答： ⑴对图A-E，请指出能达到实验目的的装置_______（用A、B、C、D、E填空），并说明能证明CO2与NaOH溶液发生了反应的操作及实验现象，将结果填入下表： ⑵能否设计出其它一些方法来证明CO2与NaOH溶液发生了反应。 A：将反应后所得的溶液适当加热后无大量气泡冒出，测定NaOH溶液反应前后的pH减小，说明是酸性氧化物CO2作用于强碱性物质NaOH。B：在反应后的产物中加入盐酸，产生无色无味、能是澄清石灰水变浑浊的气体，为CO2 。C：在BaCl2溶液中分别加入NaOH溶液和通入CO2无明显现象，但若既加入NaOH溶液，又通入CO2 ，则有白色沉淀生成，意味NaOH溶液和CO2发生了反应D：对照实验：在等量的已通入较多的CO2的NaOH溶液和未通入CO2的NaOH溶液中加入铝片，观察生成气泡的速率。 【解析】：⑴根据指示剂的变色情况，可以选用甲基橙，颜色由红色变为黄色，也可以选用酚酞，颜色由无色变为红色。 ⑵测定pH的基本操作：用洁净，干燥的玻璃棒沾取待测液滴在试纸上，用标准比色卡对照，读数。⑶操作步骤：连接导电性实验装置，加入盐酸观察灯泡亮度（如连接安培表，则读数）；缓慢加入NaOH溶液观察灯泡亮度。如灯泡亮度变暗，表示离子浓度减小，盐酸与NaOH溶液发生了反应，如不反应，则离子浓度将不变，灯泡亮度不变。⑷肯定不正确，因为实验中的试剂是不能品尝的，况且简单地混合是很难控制两者恰好反应，如果碱过量，蒸干后碱过量会有强烈的腐蚀作用。⑸在未加碱液和已加碱液的盐酸中放入铁粉、碳酸钠等以比较反应速率；在未加盐酸和已加盐酸的碱液中放入铝粉比较反应速率。或者其它合理想法。 练习1： 设计实验证明盐酸和NaOH溶液发生了反应。学生提出了许多有创意的想法：①用酸碱指示剂监测，②用pH试纸监测，③利用导电实验测定离子浓度的变化，④将盐酸和碱液混合后的溶液蒸干后品尝味道。请对上述创意作出评判后回答下列问题： ⑴在想法①中，如果是将NaOH溶液滴入盐酸中，可以在盐酸中先加几滴 ___（填一种酸碱