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秘籍12化学实验设计和评价

概率预测★★★★

题型预测实验探究题

【命题重点】实验设计包括:①单项实验设计:设计实验求证某一单项问题,或求证某一规律;特点是

围绕某一问题设计一个指向很单一的实验,而且实验通常一步到位。②综合实验设计:设计实验求证

多个问题,其特点是多步操作、装置复杂、现象多样。③定量实验设计:通过实验,获取有关数据,然

后分析数据推理出结论。定量实验设计要精密一些,要尽可能地回避一些误差的引入。④开放型实验

设计:试题从提出问题、实验的方向、仪器的选择、装置的设计、现象的观察记录到结论的推理完全

自主完成。解答此类试题,过程要合理完整,方法简便,现象叙述要准确,推理要符合逻辑。

实验方案评价包括实验原理及方案的评价、实验装置的评价、实验操作的评价、实验现象的描述与

结论分析的评价。以批判的思维方法对所设计的实验方案、实验方法、实验装置、实验操作从某个

角度否定,排除不合理或可行但不是最优的方法,选择、创新更好的方法。

【方法要点】

1.实验方案的设计

(1)实验设计的基本要求

①科学性：实验原理、方法和操作等科学、合理。

②安全性：实验操作要尽量防止带有危险性的操作,尽量避免与有毒物质接触。若无法避免有毒物质,

则应采取安全措施,以防造成环境污染和人体伤害。

③可行性：设计的实验方案要真正切实可行,所选药品、仪器、装置经济可靠。

④简约性：实验设计应简单易行。装置简单,实验操作简便,实验现象明显。

(2)实验方案设计的几种思路

实验设计的总体思路是明确实验目的,弄清实验原理,根据要求正确选择仪器和药品,设计实验装置

和操作步骤,分析得出结论。

①对比实验设计：对比实验是实验设计的一种基本思路,有利于实验现象观察对比,有利于推理论证

结论。

②控制变量实验设计：一个问题常常受多方面的因素制约,为了研究每一个因素对问题的影响程度,

常常采取控制变量法逐个检验,每一个现象只说明一个问题,换一个条件再检验。综合各个因素对问

题的影响作出综合性的判断。

③综合实验设计：设计一个实验探究多方面的问题,如设计一个组合实验探究某一混合气体的成分、

某一气体的性质和组成等。

2.实验方案的评价

(1)方案在理论上是否科学、合理,是否具有严密性;

(2)在满足安全性的前提下,操作上是否简单易行;

(3)从经济角度评价,是否节约试剂、降低成本和提高产品质量;

(4)从环境角度考虑,是否会对环境造成污染。

(2)对方案优劣的评价的原则

①设计简洁

就是要尽可能采用简单的仪器或实验装置,在常规条件下进行;用较少的实验步骤和试剂,在较短的

时间内完成实验,充分体现实验设计的简约性原则。

②效果明显

就是按照实验设计进行操作,产生的现象生动直观,易于观察记录。

③安全可靠

实验设计要尽可能避免选用有毒药品和具有一定危险性的实验操作,如果必须选用,应在设计方案中

给出明确提示和预防措施,以避免造成环境污染或实验事故;此外,还要确保实验成功。

类型1实验方案的设计

[例题1]（2023•鄞州区校级一模）证据是科学探究中获得结论的最重要的依据，让我们一起经历一

次寻找证据的旅程吧。

【实验目的】制取纯净的硫酸钡

【反应原理】NaSO+Ba（NO）＝BaSO↓+2NaNO

243243

【实验步骤】取适量的硫酸钠和硝酸钡溶液反应，过滤、洗涤、干燥得到纯净的硫酸钡。

（1）实验中，能直接观察到说明硫酸钠和硝酸钡溶液发生化学反应的证据是：

。

（2）判断任一反应物是否完全反应的证据可按如下方法获取：

猜想方案证据结论

硝酸钡取少量滤液，加入稀硫酸无白色沉淀生成硝酸钡已完全反

可能已完全溶液，观察现象应

反应

硫酸钠硫酸钠未完全反

可能已完全应

反应

（3）如果实验证明硝酸钡已经反应完全，要寻找硫酸钡已纯净的证据，我们可以从证明实验制

得的硫酸钡中没有