12-13学年高二第一学期 数学基础精练(85).pdf

专题七　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
(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
(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
(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CO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)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C不能达到实验目的。

CO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CO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CO与NaOH发生了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；Na、MgO、CuO、Fe等金
【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固体存在证明________同学的猜想正确。

若出现的现象是____________________证明丙同学的猜想是正确的发生反应的化学方程式为
________________________________________________________________________。

实验方案的评价
【例3】(2014绍兴中考)实验小组的同学向盛有2mL稀硫酸的试管中加入2mL氢氧化钠溶液未观察到明显现象。

【提出问题】两者是否发生了化学反应？
将盛有上述实验混合液的试管标为①如图甲。

小华：测得实验所用稀硫酸pH＜7试管①中溶液pH＞7于是得出结论：________。

小敏：取两支试管编号为②和③分别加入稀硫酸和试管①中溶液各2mL逐滴滴加Na溶液至过量实验过程与现象如图乙由此他得出了与小华一样的实验结论。

【反思评价】小军认为小敏在实验设计中存在不够严密的地方请帮他指出
：________________________________________________________________________。

【交流讨论】试管③溶液中有哪些溶质？同学小孟分析了两位同学的实验过程一致认为没有H其理由是________。

在此基础上同学小孟提出两种推理：
推理1：含有Na、Na和NaOH
推理2：含有Na、Na。

【解析】【实验探究】小华pH＜7试管①中溶液pH＞7酸碱度发生了较大的改变说明稀硫酸与氢氧化钠发生了化学反应；【反思评价】小敏：取两支试管编号为②和③分别加入稀硫酸和试管①(显碱性)中溶液各2mL逐滴滴加Na溶液至过量稀硫酸与碳酸钠溶液反应产生气泡试管①(显碱性)与碳酸钠溶液反应无气泡产生说明试管①中的全部溶液与2mL稀硫酸作对比实验因此实验设计不严密因为试管②和③需要保证里面的硫酸量是相同的(假设硫酸和氢氧化钠没发生反应)如果两者没有发生反应试管①中的全部溶液才含2mL硫酸因此该实验应该用试管①中的全部溶液与2mL稀硫酸作对比实验；【交流讨论】试管①中的溶液pH＞7显碱性试管③中滴入碳酸钠溶液无气泡产生说明不含H。