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初高中化学连接——试验的设计与评价
︱考点整合︱
考点一试验方案的设计
试验设计是指为达到一定的试验目的,利用现有的试验条件,为试验制定出合理的流程或方案。试验设计,作为一类题型,经常是在限定试验仪器和药品的条件下,要求完成一个或几个试验片段,或在已完成了部分试验的基础上,补足未尽步骤。
解答试验设计题时,必需遵循“四性”:科学性、可行性、规律性、创新性。即原理正确、操作简便、现象明显、药品经济、结论可信、有创新意识。
在解题时,首先要对题目中给出的信息进行处理,弄清是对试验的那一方面进行探究,然后深化分析试验,依据题目中提出的试验假设或自行提出的试验假设,合理运用化学知识,奇妙设计试验方案,通过试验现象的客观事实对试验进行探究性验证。
1.化学试验设计的要求
(1)原理正确;(2)方法简单;(3)操作便利;(4)现象明显;(5)产率高;(6)误差小;(7)平安防污。
2.化学试验设计程序
(1)依据试验的目的,阐明试验原理,选择合适的仪器和药品;
(2)依据试验的特点,设计试验装置,画出试验装置图;
(3)依据试验的要求,设计可行的操作步骤和视察重点,分析试验中应留意的事项;
(4)试验结束后应写出完整的试验报告。
考点二试验方案的评价
对给出的试验方案作出选择、评价或找出最佳方案,包含的知识点许多,能考查学生的分析问题和解决问题的实力。
(1)选择:包括仪器的选择、药品的选择、连接方式的选择等。仪器的选择包括发生装置(几种基本类型)、净扮装置(除杂质的试剂和依次)、反应装置、收集装置、尾气处理装置等;药品的选择,包括种类、浓度等;连接方式的选择,包括仪器的先后依次、导管接口的连接等。
(2)评价:要围绕题目供应的多种方案,从原理是否科学合理、操作是否简单可行、所用试剂是否经济、试验现象是否明显、是否体现“绿色化学”等方面进行评价。
(3)最佳方案的选择:所谓最佳,无非是装置最简单、药品简单取得并价格低廉、现象明显、无干扰物质以及无污染等。
︱应用示例︱
类型之一试验方案的设计
例1.在化学爱好小组活动中,小山把一标有“生石灰干燥剂”的小纸袋带到学校进行试验。干燥剂是否变质?小山设计并进行了如下试验,请你帮他完成试验报告。
试验步骤
试验现象
结论
eq\o\ac(○,1)
干燥剂中含有CaO
eq\o\ac(○,2)取少量用样品制得
的溶液于试管中,
滴入几滴酚酞试液
干燥剂中含有Ca(OH)2
干燥剂部分变质
(1)
(2)既然干燥剂中已有Ca(OH)2,小山又猜想还可能有另一种物质生成,缘由是_______________________(用化学方程式表示)。请你设计试验证明小山的猜想(简要写出试验步骤、现象及结论)_________________________________________。
(3)小西认为步骤eq\o\ac(○,2)不严密,理由是________________________________________。
(4)开心的小组活动结束了,除以上猜想及试验,你还想对该干燥剂的万分进行哪些方面的探究___________________________(写出一条即可)。
[解析]本题考查做出猜想、设计方案等科学探究实力。(1)步骤=1\*GB3①中给出结论:干燥剂中含有CaO,依据CaO与水反应会放出大量的热,则的试验步骤为:取样于小试管中,加水,用手触摸试管外壁,试验现象为:有热感,即可得出结论;步骤=2\*GB3②中给出试验步骤及结论,依据CaO与水反应生成Ca(OH)2,Ca(OH)2溶液能使酚酞试液变红,故试验现象为:溶液变红色。(2)猜想要有科学依据,既然干燥剂中已有Ca(OH)2,Ca(OH)2能汲取空气中的CO2生成碳酸钙,化学方程式为:CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O;设计方案需依据猜想进行,试验方案包括试验步骤、现象及结论。要验证干燥剂中有碳酸钙,依据碳酸钙能跟盐酸反应放出二氧化碳这一性质设计试验:取样于小试管中,滴加稀盐酸,有气泡产生,证明干燥剂中含有碳酸钙。(3)步骤=2\*GB3②不严密的理由是:溶液变红色说明有Ca(OH)2,而Ca(OH)2也可能是未变质的CaO和水反应刚生成的。(4)还想对该干燥剂的成分进行的探究是:干燥剂中是否含有氢氧化钙。
[答案](1)如下表所示。
试验步骤
试验现象
结论
eq\o\ac(○,1)取样于小试管中,加水,
用手触摸试管外壁
有热感
溶液变红色
(2)CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O
取样于小试管中,滴加稀盐酸,有气泡产生,证明干燥剂中含的碳酸钙
(3)Ca(OH)2也可能是未变质的CaO和水反应刚生成的
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