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1、专题六实验的设计、评价与探究类型一类型一 实验的设计、评价实验的设计、评价1.1.解题方法解题方法: :(1)(1)实验方案的设计。实验方案的设计。明确化学实验设计的基本要求。明确化学实验设计的基本要求。明确实验方案设计的基本思路。明确实验方案设计的基本思路。根据实验目的和原理及所选用的药品和仪器根据实验目的和原理及所选用的药品和仪器, ,设计合设计合理的装置理的装置, ,并且从几种方案中分析选择出最佳方案。并且从几种方案中分析选择出最佳方案。(2)(2)实验方案的评价。实验方案的评价。明确评价的基本内容。明确评价的基本内容。最佳方案的选择原则。最佳方案的选择原则。几个实验方案都能达到目的几个
2、实验方案都能达到目的, ,选出一个最佳方案选出一个最佳方案, ,所谓所谓最佳最佳, ,就是装置简单就是装置简单, ,药品容易取得、价格低廉药品容易取得、价格低廉, ,现象现象明显明显, ,干扰小干扰小, ,无污染。无污染。2.2.注意事项注意事项: :(1)(1)实验方案的设计。实验方案的设计。实验操作顺序。实验操作顺序。装置选择与连接装置选择与连接气密性检查气密性检查加固体药品加固体药品加液体加液体药品药品开始实验开始实验( (按程序按程序)拆卸仪器拆卸仪器其他处理等。其他处理等。加热操作的先后顺序。加热操作的先后顺序。若气体制取实验需加热若气体制取实验需加热, ,应先加热气体发生装置应先加
3、热气体发生装置, ,用得用得到的气体排出装置中的空气后到的气体排出装置中的空气后, ,再给实验中需要加热再给实验中需要加热的物质加热。的物质加热。仪器选用及连接顺序。仪器选用及连接顺序。(2)(2)实验方案的评价。实验方案的评价。关注实验方案的易错点关注实验方案的易错点: :【典例【典例1 1】(2017(2017泰安中考泰安中考) )设计对比实验设计对比实验, ,控制变量控制变量是学习化学的重要方法是学习化学的重要方法, ,下列对比实验不能达到实验下列对比实验不能达到实验目的的是目的的是( () )【解析】【解析】选选C C。设计对比实验。设计对比实验, ,必须控制变量必须控制变量, ,只有
4、一只有一个条件不同个条件不同, ,才可知道该条件对实验是否有影响。才可知道该条件对实验是否有影响。A.A.探究同种物质在不同溶剂中的溶解性探究同种物质在不同溶剂中的溶解性, ,正确正确;B.;B.探究物探究物质燃烧的条件质燃烧的条件, ,正确正确;C.;C.还要做一个无水的对比实验还要做一个无水的对比实验, ,才能探究出铁生锈的条件才能探究出铁生锈的条件, ,错误错误;D.;D.如果盛放氢氧化钠如果盛放氢氧化钠溶液的试剂瓶变瘪程度大溶液的试剂瓶变瘪程度大, ,说明二氧化碳能与氢氧化说明二氧化碳能与氢氧化钠溶液发生反应钠溶液发生反应, ,正确。正确。【典例【典例2 2】(2016(2016南充中
5、考南充中考) )下列实验方案正确的是下列实验方案正确的是 ( () )选项选项实验目的实验目的所用试剂或方法所用试剂或方法A A除去氯化氢气体中的除去氯化氢气体中的水蒸气水蒸气通入过量的氢氧化通入过量的氢氧化钠固体钠固体B B检验某气体是否为二检验某气体是否为二氧化碳氧化碳用燃着的木条伸入用燃着的木条伸入该气体中该气体中选项选项实验目的实验目的所用试剂或方法所用试剂或方法C C除去除去K K2 2SOSO4 4溶液中的溶液中的MgSOMgSO4 4滴加适量的滴加适量的NaOHNaOH溶溶液液D D不用其他试剂不用其他试剂, ,鉴别鉴别稀硫酸稀硫酸NaOHNaOH溶液溶液FeClFeCl3 3溶
6、液溶液鉴别出的先后顺序鉴别出的先后顺序可以是可以是【解析】【解析】选选D D。A A项项, ,氢氧化钠固体具有吸水性氢氧化钠固体具有吸水性, ,但能与但能与氯化氢气体反应氯化氢气体反应, ,不但能把杂质除去不但能把杂质除去, ,也会把原物质除也会把原物质除去去, ,不符合除杂原则不符合除杂原则, ,实验方案错误实验方案错误;B;B项项, ,用燃着的木用燃着的木条伸入该气体中条伸入该气体中, ,不能检验是否为二氧化碳不能检验是否为二氧化碳, ,氮气等气氮气等气体也能使燃着的木条熄灭体也能使燃着的木条熄灭, ,实验方案错误实验方案错误;C;C项项,MgSO,MgSO4 4能与适量的能与适量的NaO
7、HNaOH溶液反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸溶液反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钠钠, ,能除去杂质但引入了新的杂质硫酸钠能除去杂质但引入了新的杂质硫酸钠, ,不符合除杂不符合除杂原则原则, ,实验方案错误实验方案错误;D;D项项,FeCl,FeCl3 3溶液是黄色的溶液是黄色的, ,能与能与FeClFeCl3 3溶液反应产生红褐色沉淀的是溶液反应产生红褐色沉淀的是NaOHNaOH溶液溶液, ,无明显无明显变化的是稀硫酸变化的是稀硫酸, ,则鉴别出的先后顺序可以是则鉴别出的先后顺序可以是, ,实验方案正确。实验方案正确。类型二类型二 科学探究题科学探究题1.1.命题角度及解题方法命题角度及解题方法: :
8、(1)(1)探究物质的组成和性质。探究物质的组成和性质。探究物质的组成。探究物质的组成。探究物质的性质探究物质的性质: :探究物质的酸碱性探究物质的酸碱性, ,可能是酸性、可能是酸性、中性或碱性中性或碱性; ;探究物质的热稳定性、还原性等。探究物质的热稳定性、还原性等。(2)(2)探究化学反应的有关影响因素。探究化学反应的有关影响因素。影响反应速率的因素一般有反应物浓度、固体物质的影响反应速率的因素一般有反应物浓度、固体物质的表面积、温度、催化剂。进行实验探究时一般用控制表面积、温度、催化剂。进行实验探究时一般用控制变量法变量法, ,使其他因素保持不变使其他因素保持不变, ,改变其中一个因素。
9、改变其中一个因素。(3)(3)探究物质的变质问题。探究物质的变质问题。对物质变质的探究常结合对物质变质的探究常结合NaOHNaOH、Ca(OH)Ca(OH)2 2、CaOCaO的变质的变质进行探究。这类问题在猜想时可从没有变质、部分变进行探究。这类问题在猜想时可从没有变质、部分变质和完全变质这质和完全变质这3 3个方面入手。个方面入手。(4)(4)探究规律和实质。探究规律和实质。有关规律类的探究主要以金属活动性顺序的探究为主有关规律类的探究主要以金属活动性顺序的探究为主, ,有关实质类的探究主要是以反应是否进行的探究或反有关实质类的探究主要是以反应是否进行的探究或反应中产生作用的粒子的探究为主
10、。应中产生作用的粒子的探究为主。2.2.解答探究题的一般步骤解答探究题的一般步骤: :(1)(1)审清题意审清题意, ,明确实验目的。明确实验目的。(2)(2)弄清反应原理弄清反应原理, ,充分利用题目给出的信息。充分利用题目给出的信息。(3)(3)围绕主要问题思考选择适当的实验方法。选择需围绕主要问题思考选择适当的实验方法。选择需要的仪器与药品。要的仪器与药品。(4)(4)设计合理的实验装置和实验探究操作步骤。设计合理的实验装置和实验探究操作步骤。(5)(5)记录实验现象记录实验现象, ,分析实验结果分析实验结果, ,得出正确的结论。得出正确的结论。【典例【典例3 3】(2016(2016西
11、宁中考西宁中考) )某化学兴趣小组在探究某化学兴趣小组在探究稀盐酸的化学性质时稀盐酸的化学性质时, ,做了如图一所示的三个实验。做了如图一所示的三个实验。(1)A(1)A试管中的反应现象是试管中的反应现象是_。(2)C(2)C试管中反应的化学方程式是试管中反应的化学方程式是_。(3)(3)实验结束后实验结束后, ,小组同学将小组同学将B B、C C两支试管中的废液同两支试管中的废液同时倒入一个洁净的烧杯中时倒入一个洁净的烧杯中( (如图二所示如图二所示),),观察到先有观察到先有气泡产生气泡产生, ,后有白色沉淀生成。同学们将烧杯内的物后有白色沉淀生成。同学们将烧杯内的物质进行过滤质进行过滤,
12、 ,对所得滤液的溶质成分进行探究。对所得滤液的溶质成分进行探究。【提出猜想】【提出猜想】甲同学猜想甲同学猜想: :有有NaClNaCl乙同学猜想乙同学猜想: :有有NaClNaCl、CaClCaCl2 2丙同学猜想丙同学猜想: :有有NaClNaCl、CaClCaCl2 2、HClHCl你的猜想你的猜想: :有有_。【交流讨论】【交流讨论】你认为你认为_同学的猜想一定不正确同学的猜想一定不正确, ,理由是理由是_。【设计实验】【设计实验】请设计实验证明你的猜想正确。请设计实验证明你的猜想正确。实验步骤实验步骤实验现象实验现象实验结论实验结论取少量滤液于试管中取少量滤液于试管中, ,向其中滴加向
13、其中滴加_我的猜想成我的猜想成立立【反思与总结】【反思与总结】判断反应后溶液中溶质的成分判断反应后溶液中溶质的成分, ,除要除要考虑生成物外考虑生成物外, ,还需考虑还需考虑_。【解析】【解析】(1)A(1)A试管中铁与稀盐酸反应生成氢气和氯化试管中铁与稀盐酸反应生成氢气和氯化亚铁亚铁, ,因此可看到有气泡产生的现象因此可看到有气泡产生的现象, ,氯化亚铁溶液是氯化亚铁溶液是浅绿色溶液浅绿色溶液, ,因此可看到溶液由无色逐渐变为浅绿因此可看到溶液由无色逐渐变为浅绿色。色。(2)C(2)C试管中稀盐酸与碳酸钠溶液反应生成氯化试管中稀盐酸与碳酸钠溶液反应生成氯化钠、水和二氧化碳钠、水和二氧化碳,
14、,化学方程式是化学方程式是NaNa2 2COCO3 3+2HCl =+2HCl =2NaCl+H2NaCl+H2 2O+COO+CO2 2。(3)B(3)B试管中发生的反应是稀盐酸与试管中发生的反应是稀盐酸与氢氧化钙反应生成氯化钙和水氢氧化钙反应生成氯化钙和水,C,C试管中发生的反应是试管中发生的反应是碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳。将碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳。将B B、C C两支试管中的废液同时倒入一个洁净的烧杯中两支试管中的废液同时倒入一个洁净的烧杯中, ,观察到先有气泡产生观察到先有气泡产生, ,后有白色沉淀生成。说明后有白色沉淀生成。说明B B试管试管中的
15、盐酸过量中的盐酸过量,C,C试管中的碳酸钠过量试管中的碳酸钠过量, ,稀盐酸先与碳稀盐酸先与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳, ,然后氯化钙与然后氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠。故将烧杯内碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠。故将烧杯内的物质进行过滤的物质进行过滤, ,所得滤液的溶质成分可能是所得滤液的溶质成分可能是NaClNaCl或或NaClNaCl、CaClCaCl2 2或或NaClNaCl、NaNa2 2COCO3 3。由于最后生成了白色沉。由于最后生成了白色沉淀淀, ,故不可能含有稀盐酸故不可能含有稀盐酸, ,因此丙同学的猜想一定不正因此丙同学的
16、猜想一定不正确确; ;要证明溶液中含有碳酸钠要证明溶液中含有碳酸钠, ,可向溶液中滴加无色酚可向溶液中滴加无色酚酞试液或紫色石蕊试液或滴加稀盐酸等酞试液或紫色石蕊试液或滴加稀盐酸等; ;在判断反应在判断反应后溶液中溶质的成分时后溶液中溶质的成分时, ,除了考虑生成物外除了考虑生成物外, ,还需要考还需要考虑反应物是否过量虑反应物是否过量, ,即反应物是否有剩余。即反应物是否有剩余。答案答案: :(1)(1)铁表面有气泡产生铁表面有气泡产生, ,溶液由无色逐渐变为浅溶液由无色逐渐变为浅绿色绿色(2)Na(2)Na2 2COCO3 3+2HCl=2NaCl+H+2HCl=2NaCl+H2 2O+COO+CO2 2(3)(3)【提出猜想提出猜想】NaClNaCl、NaNa2 2COCO3 3【交流讨论交流讨论】丙白丙白色沉淀是色沉淀是CaCOCaCO3 3, ,能与盐酸反应能与盐酸反应, ,两者不能共存两者不能共存( (表述合表述合理即可理即可) )【设计实验】【设计实验】实验步骤实验步骤实验现象实验现象实验结论实验结论取少量滤液于试管中取少量滤液于试管中, ,向其向其中滴加中滴加无色酚酞试液无色酚酞试液溶液变红溶液变红我的猜想成我的猜想成立立( (合理即可合理即可) )【反思与总结】【反思与总结】反应物是否有剩余反应物是否有剩余( (表述合理即可表述合理即可) )