2016中考王中考命题研究思想化学专题五实验方案的设计与评价.docx

专题五　实验方案的设计与评价 　　　　　　　　　　　　,中考专题精讲) 一、实验方案的设计 1．设计原则 (1)科学性：实验原理准确、实验流程合理。 (2)安全性：实验操作要尽量避免带有危险性的操作，尽量避免与有害性的物质接触。若无法避免与有毒物质接触，则应采取安全措施，以免造成环境污染和人身伤害。 (3)可行性：条件允许，实验效果要明显，操作简单，设计的实验方案切实可行。 (4)简约性：步骤少、时间短、效果好。 2．实验方案设计的一般思路 (1)目的明确：明确实验的目的要求，弄清题目的已知信息。 (2)选择仪器药品：选择合适的仪器和药品，组合实验装置性能安全可靠，易于操作，实验现象明显。 (3)设计实验步骤：设计步骤，思路清晰，步骤尽可能的少。 (4)记录现象和数据：全面、及时、准确地记录实验过程中的现象和数据。 (5)分析得出结论：根据记录的实验现象和数据，经过分析、计算、推理和理论论证，得出结论。 3．设计实验的几种方法 (1)对比实验设计 对比实验是实验设计中的一种基本方法。目的是通过实验现象的对比，有利于推理论证结论。 (2)控制变量法实验设计 某一问题，常受多个变量因素的制约，为了研究 其中某一个因素对问题产生的影响，采用控制变量法，对变量因素逐个进行实验。综合各个变量因素对问题的影响作出综合性判断。 (3)对比实验法和控制变量法同时应用 对同一个问题研究既用对比实验法又用控制变量法。如课本上燃烧条件的实验设计，既利用了控制变量法又利用了对比法。 二、实验方案的评价 1．评价要求 (1)实验方案理论上科学合理具有严密性。 (2)在实验安全的前提下，操作简单易解。 (3)从经济的角度考虑，节约试剂，节约能源，无仪器损坏，成本低。 (4)从环境角度考虑，对环境无污染。 2．评价细节 (1)实验方案在理论上是否科学合理，设计脉络是否严密，无漏洞。 (2)可行性：①原理是否正确，可解；②实验步骤是否简单科学易解；③实验现象是否明显，实验结果是否与实验目的一致。 (3)实验成本：①是否从节约角度使用仪器和药品、药品的利用率是否较高；②实验中是否有节能措施。 (4)实验绿色化：①是否使用安全易得，对人体无伤害的试剂；②实验过程中是否对环境造成污染等。 ,中考题型分类示例) 　实验方案的设计 【例1】(2015赤峰中考)设计对比实验，控制变量是学习化学的重要方法，下列对比实验不能达到目的的是(　　) 编号AB实验 设计实验 目的探究同种物质在不同溶剂中的溶解性探究物质燃烧的条件编号CD实验 设计实验 目的探究铁生锈的条件探究CO2与NaOH溶液能否发生反应　　【解析】　将NaCl(同质量)放入同体积的水和汽油中溶解，能够比较得出NaCl在不同溶剂中的溶解性不同，A能达到实验目的。白磷和红磷同时放在铜片上，同时与空气(氧气)接触，接触的铜片温度也相同(控制变量相同)，即要控制两个变量相同，通过白磷燃烧，而红磷不燃烧现象的对比，得出燃烧需要达到可燃物的最低温度(着火点)结论。水中的白磷不燃烧而铜片上的白磷燃烧，它们所处的温度基本相同，通过对比得出燃烧需跟氧气接触的结论。归纳：不与氧气接触，不能燃烧，温度没有达到着火点，不能燃烧，从而得到燃烧的条件：①有可燃物(本题可燃物为红磷和白磷)；②可燃物跟氧气接触；③可燃物温度达到着火点(三者缺一不可)，B能达到实验目的。特别提醒：本题既利用了控制变量法，又利用了对比法。铁钉放在蒸馏水中和被油覆盖的蒸馏水中，前者能与空气(氧气)接触，后者不能与氧气接触，通过实验对比，说明铁在有水(相同条件)而无氧气(后者)的条件下，不生锈，本实验不能验证，有氧气接触而无水接触的情况下能不能生锈呢？实验设计不严密、不合理，C不能达到实验目的。CO2通入盛有20mL的氢氧化钠溶液中和盛有20mL水中，(因为水也能与CO2反应，同时NaOH溶液中也有水)通过实验对比，盛有20mLNaOH溶液的塑料瓶变瘪的程度要大于盛有20mL水的塑料瓶。在有水相同的条件下，说明CO2与NaOH发生了反应。D能达到实验目的。 【例2】(2014毕节中考)某学校化学兴趣小组的同学在做完木炭还原氧化铜的实验后，发现试管中仍有黑色固体物质存在，他们对黑色固体是什么进行了探究： 【提出猜想】 甲同学：是木炭； 乙同学：是氧化铜； 丙同学：是________。 【查阅资料】木炭、铜都不与稀硫酸反应；Na2O、MgO、CuO、Fe2O3等金属氧化物能与稀硫酸反应生成盐和水。 【实验设计】向盛有黑色固体的试管中加入足量的稀硫酸，充分振荡，静置后观察现象。 【分析讨论】他们对方案进行了分析讨论，达成了共识：若试管中溶液呈蓝色、无黑色固体，证明________同学的猜想正确；若试管内溶液无色，还有黑色