1、专题七 实验方案的设计与评价,中考专题精讲) 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实验方案设计的一般思路(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
2、。(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本方法。目的是通过实验现象的对比，有利于推理论证结论。(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
3、法。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：原理是否正确，可解；实验步骤是否简单科学易解； 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：是否从节约角度使用仪器和药品、药品的利用率是否较高； 实验中是否有节能措施。(4)实验绿色化：是否使用安全易得，对人体无伤害的试剂； 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
4、设计【例1】(2016娄底中考)如图所示：甲瓶中盛放的是浓H 2SO4，乙瓶中放的是用石蕊溶液染成紫色的干燥小花。若关闭阀门，打开阀门，紫色小花不变色；若关闭阀门，打开阀门，紫色小花( )A变红色 B变蓝色 C变白色 D不变色【解析】若关闭阀门，打开阀门，让潮湿的二氧化碳气体经过甲瓶浓硫酸后，通入乙瓶，干燥紫色小花不变红，说明干燥的二氧化碳不能使石蕊试液变成红色；若关闭阀门，打开阀门，进入的是潮湿的二氧化碳，二氧化碳和水反应产生的碳酸使紫色的小花变成红色，故选A。【答案】A实验方案的评价【例2】(2016苏州中考)控制变量法是化学实验中常用的一种研究方法。下列实验方案设计不合理的是 ( )A用
5、两个相同型号的塑料瓶各收集一瓶氧气和二氧化碳，再分别注入等量的水，旋紧瓶盖，振荡。通过观察塑料瓶变瘪的程度，比较氧气和二氧化碳在水中溶解性的强弱B用等体积等质量分数的双氧水和不同质量的二氧化锰混合，测定收集相同体积氧气所需要的时间，探究催化剂用量对反应速率的影响C取等体积不同地区的两种天然水，分别加入不同体积的同种肥皂水，振荡。观察产生泡沫的多少，比较两种天然水中Ca 2 、Mg 2 含量的高低D在相同规格的烧杯中分别加入等体积的热水和冷水，分别往其中加一滴红墨水，比较红墨水在水中的扩散速率，探究温度对分子运动速度的影响【解析】A瓶相同，加入水量相同，两个变量得到控制可以比较O 2和CO 2的
6、溶解性，设计合理；B控制了H 2O2的体积和浓度这两个变量，可以比较氧气的生成速率，设计合理；C天然水不同，肥皂水的体积不同，无法比较天然水中Ca 2 、Mg 2 的含量高低，设计不合理；D 烧杯的体积和温度相同，冷水和热水的体积相同，控制了这两个变量，可以比较红墨水在冷水和热水中的运动速率，设计合理，故选C。【答案】C1某兴趣小组要探究鸡蛋壳的主要成分，设计如下实验：【设计实验】小刚同学取一个小玻璃杯，放入洗净的碎鸡蛋壳，然后加入一些醋精(主要成分是醋酸) ，立即用蘸有澄清石灰水的玻璃片盖住。【实验现象】小刚同学的实验现象是_有气泡产生_，玻璃片上出现白色浑浊。【结论】根据实验现象推测鸡蛋壳
7、中可能含有_CO _(填符号) 离子。通过查阅资料知道鸡蛋壳中还含有钙23元素，最终小刚确定了鸡蛋壳的主要成分是_CaCO 3_。【拓展延伸】(1)检验铵根离子的方法是_将铵盐与NaOH溶液共热，把湿润的紫色石蕊试纸放在试管口，紫色石蕊试纸变蓝_。(2)将NaCl 、NH 4Cl、Na 2SO4、(NH 4)2SO4四种溶液一次性鉴别出来，应加入的试剂是_Ba(OH) 2溶液_。2实验是进行科学探究的重要方式。某同学设计如图所示实验，探究二氧化碳的有关性质。请填空：(1)实验1采用了科学探究中的控制变量法，该实验控制的变量是_水_。(2)实验1中干石蕊纸花喷水后放入二氧化碳中，观察到的现象是_
8、纸花由紫变红_，该反应的化学方程式是_CO2 H2O=H2CO3_。(3)实验2是在实验1的基础上设计的创新改进实验，将二氧化碳缓慢通入竖直放置的玻璃管中，能观察到第 _( 填序号) 号棉球先变色，通过此现象可获得关于二氧化碳的另外一条性质是_密度比空气大_。3小明同学设计以下实验来探究可燃物燃烧的条件和测定空气中氧气的含量。(已知：白磷的着火点是40，红磷的着火点是240)实验装置 实验过程 实验现象取一烧杯，加入适量的生石灰，再分别取少量白磷、红磷放在烧杯上的铜片上。 一会儿白磷发生燃烧，红磷不燃 烧。先在容积为350mL的集气瓶中装进50mL 滴有红墨水的水，在燃烧匙中放入足量白磷，量筒中盛入足量水。按图连好仪器，用激光手电照射白磷，白磷燃烧。集气瓶和量筒中的水均为红色，量筒内的液体体积减少约60mL 。(1)实验过程是_向烧杯中加入冷水_，烧杯中发生反应的化学方程式为 _CaOH 2O=Ca(OH)2_。(2)白磷燃烧反应的化学方程式为_4P5O 2 2P2O5_。= = = = =点 燃 (3)根据实验2的结果，计算空气中氧气的体积分数约为_ _(写出计算式和结果)。60350 50 15(4)在整个实验2的过程中，集气瓶内的压强变化是_先变大，后变小到与大气压相等 _。集气瓶中预先装入50mL水，水起的作用是_防止集气瓶内空气因瓶内温度升高、压强增大而泄出瓶外_。
