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1、1 21 2 3 4第五单元 科学探究与实验第20讲 化学实验方案设计与评价 1 1 21 2 3 41复习指导航标3关键能力提升2必备知识精讲4核心素养创新 2 1 21 2 3 4复习指导航标 3 1 21 2 3 4考情分析高频知识点 常考题型1.根据实验目的和原理，选择仪器、药品，组装仪器装置，控制条件进行实验选择题或填空题2.根据实验条件和要求，设计简单的实验方案 选择题或实验题3.对实验方案进行分析、评价与改进 选择题或实验题命题规律命题考查的知识主要以气体的实验室制法，酸、碱、盐知识的探究为主。素材往往来源于教材中的实验，或者某一化学反应、某一实际情景，创设学生熟悉的情景，以考查
2、学生设计实验、分析问题和解决实际问题的能力。既考查了学生综合运用知识的能力，又体现了科学探究的意义价值所在，此类题目尽管起点比较高(可能是创设较新的探究情景)，但落点仍然是考查基础知识和基本技能的综合应用，考生千万不要有畏惧心理，要充满信心地认真审题，能做多少算多少，争取尽量多拿分。该讲是近年来中考必考的内容 4 1 21 2 3 4必备知识精讲 5 1 21 2 3 4知识点1 化学实验方案设计.化学实验方案设计，重在培养或考查学生把已有知识和技能运用于新情景的能力，它所选择的课题往往是没有直接、系统地实践过的。解答这类题目时，不仅要从信息加工角度分析，还必须能够从题目中敏捷地接收信息，分析
3、评价信息，选择、调用自己贮存的相关知识，将新信息与已有知识有机地结合起来，以解决实验方案设计的新问题。接收、分析、筛选信息，明确实验设计的课题、条件和要求。要求迅速、全面地吸收题目中的新信息，分析提供这些信息的目的，把信息归类，并对各个信息在实现实验设计中的作用作初步评估。接收信息主要解决以下问题：一是明确实验课题；二是明确实验条件；三是明确设计要求。6 1 21 2 3 4知识点1 化学实验方案设计.1.化学实验方案设计的主要内容。一个相对完整的实验方案设计应包括以下内容：（1）实验名称。（2）实验目的。（3）实验原理。（4）实验用品（仪器、药品及规格）。（5）实验步骤（包括实验仪器装配和操
4、作）。（6）实验现象记录及结果处理。（7）问题讨论。7 1 21 2 3 4知识点1 化学实验方案设计.2.化学实验方案设计的基本类型。8 1 21 2 3 4知识点1 化学实验方案设计.3.化学实验方案设计的基本要求。（1）科学性：实验原理、实验方法和操作过程必须科学、严谨、合理。（2）可行性：设计的实验方案要真正切实可行，所用药品、仪器、装置安全可靠。（3）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。（4）简约性：实验方案设计要求操作简便、装置简单、实验现象明显。9 1 21 2 3 4知识点1 化学
5、实验方案设计.4.化学实验方案设计的基本思路（1）明确目的原理：明确实验的目的要求，弄清题给的新信息。（2）选择仪器药品：选择合理的化学仪器和药品。（3）设计装置步骤：设计出合理的实验装置和实验操作步骤。（4）记录现象数据：全面、及时而准确地记录实验过程中的现象和数据。（5）分析得出结论：根据实验观察的现象和记录的数据，通过分析、计算、图表、推理等处理，得出正确的结论。具体装置：气体发生装置气体除杂装置物质性质的实验装置尾气处理装置。具体操作：连接装置检查气密性装入固体药品加入液体药品固定装置加热。10 1 21 2 3 4知识点1 化学实验方案设计.5.探究实验方案的设计。将化学学科的核心知
6、识和热点知识与生活实际、生产实际、现代科技、学生实际紧密结合起来，提高运用化学知识解决问题的能力。探究实验，其特征是基础性、灵活性、综合性。（1）探究实验的设计过程。提出问题猜想与假设设计实验收集证据解释与结论反思与评价表达与交流。（2）探究实验的基本类型。探索性实验：研究物质结构预测可能性质设计实验实施方案实施实验得出结论。验证性实验：根据已知现象预测存在物质进行定性分析设计实验实施方案实施实验得出结论。制备实验：要求条件合适，操作方便；原理正确，步骤简单；原料丰富，价格低廉；产物纯净，污染物少。11 1 21 2 3 4知识点1 化学实验方案设计.12 提示药品选择的合理性。题目条件有无特
7、殊要求。实验过程中的操作。会画简单的装置图。实验操作的安全性。1 21 2 3 4例题1（2020 重庆）学习复分解反应发生条件时，小明同学做了下表中的四个实验。（1）根据以上实验，可以判断试管中发生了复分解反应。试管中反应的化学方程式为_。13 1 21 2 3 4例题1（2）小明同学向盛有NaOH 溶液的试管中先加了一种试剂，再加稀硫酸，从而能说明试管中也发生了反应，这种试剂是_。（3）为了验证试管中是否发生了复分解反应，小明同学进行了如下探究。【提出猜想】猜想一：试管中没有发生复分解反应，溶液中有MgCl2，即Mg2+和Cl-同时存在溶液中。猜想二：试管中发生了复分解反应，溶液中无MgC
8、l2。老师提示 会对Cl-的检验有干扰，需要先除去，小明根据老师的提示和自己的猜想提出了以下实验方案。无色酚酞溶液 14 1 21 2 3 4例题1（4）沉淀A 的化学式是_，老师评价该方案时指出:设计思路正确，但试剂选择有误，你认为应该将所选的试剂_改成_。小明按照修改后的方案进行了实验，最后得出的结论是猜想正确，则步骤、步骤中必然会观察到的现象是_。BaSO4BaCl2Ba(NO3)2产生白色沉淀 15 1 21 2 3 4例题1（5）小明反思进行步骤时，加NaOH 溶液采用了滴加的方式，但没有立即观察到任何现象，你认为其中的原因是_。经过步骤后溶液中有硝酸，会先和氢氧化钠发生反应 16
9、1 21 2 3 4例题1解析（1）试管中碳酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，反应的化学方程式为。（2）小明同学向盛有NaOH 溶液的试管中先加了一种试剂，再加稀硫酸，从而能说明试管中也发生了反应，这种试剂是无色酚酞溶液，因为无色酚酞溶液遇碱变红，在中性、酸性溶液中不变色。（3）稀硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和盐酸，沉淀A 是硫酸钡，化学式是BaSO4。老师评价该方案时指出：设计思路正确，但试剂选择有误，加入氯化钡会引进氯离子，应该将所选的试剂BaCl2改成Ba(NO3)2。17 1 21 2 3 4例题1解析（4）小明按照修改后的方案进行了实验，最后得出的结论是猜想一正确，Mg2+和
10、Cl-同时存在溶液中，步骤中氯离子与银离子结合生成氯化银白色沉淀，步骤中镁离子与氢氧根离子结合生成氢氧化镁白色沉淀，则步骤、步骤中必然会观察到的现象是产生白色沉淀。（5）小明反思进行步骤时，加NaOH 溶液采用了滴加的方式，但没有立即观察到任何现象，其中的原因是经过步骤后溶液中有硝酸，会先和氢氧化钠发生反应。答案（1）（2）无色酚酞溶液（4）BaSO4 BaCl2 Ba(NO3)2 产生白色沉淀（5）经过步骤后溶液中有硝酸，会先和氢氧化钠发生反应 18 1 21 2 3 4知识点2 化学实验方案的评价1.评价的原则。（1）科学性：理论科学合理，实验原理、操作程序和方法都必须正确。（2）可行性：
11、操作简便可行，同时要满足中学现有的实验条件。（3）安全性：用药及操作要注意安全，注意保护环境等问题。（4）简约性：装置简单，操作简便，实验步骤少，药品用量少，实验时间短。19 1 21 2 3 4知识点2 化学实验方案的评价2.评价的内容。实验方案的评价包括：（1）实验原理及方案的评价。（2）实验装置的评价。（3）实验操作的评价。（4）实验现象的描述与结论分析的评价等。20 1 21 2 3 4知识点2 化学实验方案的评价3.进行评价时，一般从以下几个方面入手。（1）方案在理论上是否科学合理、具有严密性。（2）在满足安全性的前提下，操作是否简单易行。（3）从经济角度评价，是否节约试剂、降低成本
12、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。21 1 21 2 3 4例题2（2020 呼和浩特）下列实验设计不合理的是（）。B 22 1 21 2 3 4例题2A.用的是注水法，原理为：关闭弹簧夹，向长颈漏斗中注水，直到长颈漏斗中的液面高于集气瓶中的液面，且两者液面差不再改变，就证明该装置气密性良好，故选项A实验设计合理。B.一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，检验二氧化碳应使用澄清石灰水，不能使用氢氧化钠溶液，也没有设计尾气处理装置，故选项B 实验设计不合理。C.图中实验，除温度不同之外，其他条件都是相同的，可探究温度对溶质溶解快慢的影响，故选项C 实验设计合理。D.红磷
13、本身是固体，能在空气中燃烧，生成五氧化二磷固体，没有生成新的气体，可用于测定空气中氧气的含量，故选项D 实验设计合理。答案 B点评 本题难度不是很大，化学实验方案的设计与评价是考查学生能力的主要类型，同时也是实验教与学的难点，在具体解题时要对其原理透彻理解，可根据实验方案评价的内容、原则进行分析判断。23 1 21 2 3 4关键能力提升 24 1 21 2 3 4 25 1 21 2 3 4核心素养创新 26 1 21 2 3 4命题点1 化学实验方案的设计与评价1.（2019 聊城）某同学在点燃蜡烛时，提出固体石蜡可能变成蒸气才能燃烧。就此看法而言，应属于科学探究环节中的（）。A.提出问题
14、 B.猜想与假设 C.进行实验 D.获得结论2.（2020 天津改编）下列实验方案设计正确的是（）。A.鉴别氮气和二氧化碳，用燃着的木条检验，观察现象B.除去氯化钙溶液中混有的氢氧化钙，加入过量稀盐酸C.从饱和石灰水中得到氢氧化钙固体，采用降低温度的方法D.检验木炭粉中是否含有氧化铜，取少量样品滴加稀硫酸，观察现象BD 27 1 21 2 3 4命题点1 化学实验方案的设计与评价3.（2020 长春）下列探究实验能达到目的的是（）。A.探究温度对分子运动速率的影响，只将少量品红加入到热水中B.探究三种金属的活动性强弱，只将Fe、Cu、Ag 分别加入到稀盐酸中C.探究吸入空气和呼出气体中O2含量
15、不同，将燃着的木条分别伸入等体积两种气体中D.探究MnO2是不是H2O2分解的催化剂，比较MnO2加到H2O2溶液前后产生气泡快慢C 28 1 21 2 3 4命题点1 化学实验方案的设计与评价4.（2020 抚顺）下列实验方案设计合理的是（）。B 29 1 21 2 3 4命题点1 化学实验方案的设计与评价5.（2020 包头）下列实验操作能达到实验目的的是（）。D 30 1 21 2 3 4命题点1 化学实验方案的设计与评价6.（2020 河北）如图所示实验方案不能达到实验目的的是（）。A 31 1 21 2 3 4命题点1 化学实验方案的设计与评价7.（2020 江西）下列实验方案合理的
16、是（）。D 32 1 21 2 3 4命题点1 化学实验方案的设计与评价8.（2019 贵港）下列实验方案能达到实验目的的是（）。A 33 1 21 2 3 4命题点1 化学实验方案的设计与评价9.（2019 十堰改编）为达到实验目的，下列实验方案设计合理的是（）。D 34 1 21 2 3 4命题点2 化学实验方案评价10.（2020 宁夏）认真细致地观察和分析实验，有助于获得化学知识并体会科学的分析方法。下面对于相关实验的分析不正确的是（）。A 35 1 21 2 3 4命题点2 化学实验方案评价11.（2020 安顺）下列实验方案不能达到相应实验目的的是（）。B 36 1 21 2 3
17、4命题点2 化学实验方案评价12.（2020 重庆）下列课本中的实验均作了一定的改动，改动后仍然能达到实验目的的是（）。A 37 1 21 2 3 4命题点2 化学实验方案评价13.（2020 遵义）下列实验设计及操作中，现象足以说明其结论的是（）。D 38 1 21 2 3 4命题点2 化学实验方案评价14.（2020 天水）下列实验设计不合理的是（）。B 39 1 21 2 3 4命题点2 化学实验方案评价15.（2020 云南）化学小组同学设计了下图所示装置（夹持仪器已略去）并做了两个趣味实验。实验时，打开弹簧夹，C 瓶内的水流入D 中，使B 试管内气压减小，B 中长导管口有气泡冒出。（
18、1）在A 处烧杯内放置燃烧的蜡烛，打开弹簧夹，B 中无色溶液变浑浊，B 中的试剂是_。（2）在A 处烧杯内放置某溶液，打开弹簧夹。若B 中盛有紫色石蕊溶液，石蕊溶液变红色；若B 中盛有红色溶液，红色溶液变无色。则A 处烧杯内的溶液是_，B 中红色溶液可能是_。澄清石灰水浓盐酸(合理即可)含酚酞的氢氧化钠溶液（合理即可）40 1 21 2 3 4命题点2 化学实验方案评价16.（2018 贵港）某化学兴趣小组同学学习海水“制碱”知识后，到实验室做实验。小华实验：先取2mL Na2CO3溶液于试管中，再用胶头滴管滴入少量稀盐酸，无明显现象；小红实验：先取2mL 稀盐酸于试管中，再用胶头滴管滴入少量
19、Na2CO3溶液，却马上观察到有气泡产生。两人实验所用的Na2CO3溶液、稀盐酸均相同，却观察到不同的实验现象，他们为了查明原因，查阅资料：HCl 和Na2CO3反应时其实是分步进行的，即：41 1 21 2 3 4命题点2 化学实验方案评价NaHCO3溶液与足量澄清石灰水混合会变浑浊。Ca（HCO3）2溶于水请回答下列问题：（1）NaHCO3俗称_。（2）NaHCO3在医疗上是治疗_的药剂之一。【提出问题】小华实验后溶液中的溶质是什么？小苏打胃酸过多 42 1 21 2 3 4命题点2 化学实验方案评价【猜想与假设】猜想一：NaCl；猜想二：NaCl、NaHCO3；猜想三：NaCl、Na2C
20、O3；猜想四：NaCl、Na2CO3、NaHCO3。【提出质疑】小红认为猜想_一定不正确。三 43 1 21 2 3 4命题点2 化学实验方案评价【实验探究】（1）大家一致认为上面实验探究结论不正确，原因是_（用化学方程式表示）。（2）小红认为，小华实验后的溶液应该继续慢慢滴入稀盐酸，若一开始无明显现象，一会后观察到有气泡产生，则猜想_成立。44 四1 21 2 3 4命题点2 化学实验方案评价【归纳与总结】小华实验与小红实验现象不同的主要原因与_有关。加入试剂的顺序 45 1 21 2 3 4命题点2 化学实验方案评价17.（2020呼伦贝尔）学习化学知识和技能，可以帮助我们鉴别和检验物质。
21、（1）要鉴别白酒与白醋，采取的最简便的方法是_。（2）现有两瓶失去标签的无色溶液，其中一瓶是氢氧化钙溶液，一瓶是稀盐酸。为了鉴别它们，同学们设计了如下实验方案：先给两瓶溶液贴上标签A、B，然后分别取样进行实验。请将横线部分填写完整：闻气味加入的试剂 现象 结论方案1 二氧化碳 A 中出现白色浑浊，B 中无明显现象A 是_溶液，B 是另一种溶液方案2 碳酸钠溶液 _方案3 试剂X 氢氧化钙A 中有白色沉淀生成，B 中有气泡冒出 46 1 21 2 3 4命题点2 化学实验方案评价写出方案1中发生反应的化学方程式：_。完成方案3：请从下列提供的试剂中选出所有能鉴别出这两种物质的试剂X：_（填字母序
22、号）。a.酚酞溶液 b.铜 c.镁 d.氧化铜 e.氢氧化铜 f.硝酸钡溶液在做完此题后，我们可以总结一下鉴别物质的一般规律：要先分析物质的性质，然后选择恰当的试剂，必须产生_才能达到鉴别物质的目的。a、c、d、e不同的现象 47 1 21 2 3 4命题点2 化学实验方案评价18.（2019 烟台）2019年5月，187个国家签署了限制塑料废物交易协定，应对“白色污染”挑战。已知某种塑料的组成元素中有碳、氢两种元素，还可能有氧、氯元素中的一种或两种。为了测定其组成，某化学兴趣小组进行如下的探究。【查阅资料】无水氯化钙固体可做干燥剂；有机物中的氯元素燃烧后通常转化为氯化氢。【设计实验】兴趣小组设计并进行了如图所示的实验。（装置气密性良好）48 1 21 2 3 4命题点2 化学实验方案评价实验过程中，在装置C 中观察到_现象，证明该塑料样品中含有氯元素，该反应的化学方程式是_。溶液变浑浊 49 1 21 2 3 4命题点2 化学实验方案评价【记录数据】【分析与结论】根据以上数据进行分析并计算：6.25 g样品中氢元素的质量为_g，该塑料样品的组成元素是_。【反思评价】电炉加热前要先通一会儿氧气，目的是_。0.3碳、氢、氯 排出装置中的空气，以防止影响实验结果 50