（全国版）2019版中考化学复习第五单元科学探究第18课时实验方案的设计与评价课件.pptx

TOPIC FIVE,主题五 科学探究,第 18 课时 实验方案的设计与评价,1.概念理解 根据提出的问题或猜想与假设的问题,进行实验设计,从而对所提问题的正确性进行验证。 2.基本要求 (1)科学性:实验原理、方法和操作过程必须科学、严谨、合理。 (2)可行性:设计的实验方案要切实可行,所用药品、装置安全可靠。 (3)安全性:避免带有危险性的操作,如使用可燃性气体,实验前要 ;进行有毒气体的实验时,应在通风橱中进行,并注意对尾气的处理等,以防造成环境污染和人身伤害。,考点一 实验方案的设计,验纯,3.一般思路 (1)明确目的原理,弄清题目要求。 (2)选择合适的仪器药品。 (3)设计装置步骤:仪器的组装顺序一般为气体的制取、除杂、干燥、主体装置、实验产物的验证与尾气的处理。 (4)记录现象和数据,要全面、及时、准确。 (5)分析得出实验结论。 4.常用方法 (1)对比实验设计。 (2)控制变量法实验设计:控制变量法需设置对照组和实验组,两组只有一个条件不相同。控制变量法在实验数据的表格上的反映为某两次实验只有一个条件不相同,若两次实验结果不同,则与该条件有关,否则无关。,考点二 实验方案的评价,1.概念理解 指用批判的思想对题中所设计的实验方案、实验步骤、实验装置等进行否定或指出不合理的地方,使其达到最优化。 2.评价角度 (1)化学原理是否正确、可行。 (2)实验操作步骤是否简单、科学,现象是否明显。 (3)是否符合经济原则。 (4)推理过程是否严密。 (5)是否节能环保等。 (6)结论是否正确或是否与实验目的一致。,例1 2018吉林 下列实验设计能够实现其对应实验目的的是 ( ),探究一 实验方案的设计,图18-1,D,例2 2018安徽 对比实验是实验探究的重要方法。下列对比实验设计能实现相应实验目的的是( ),答案 A,解析 本题考查实验方案的设计与评价。A中水的温度不同,其余操作均相同,故可探究温度对分子运动快慢的影响,A正确;B中没有控制水为唯一变量,且两支试管内的铁钉都不会生锈,无法探究水对铁钉锈蚀的影响,B错误;C中所用可燃物分别为红磷和白磷,所处环境分别为无氧气和有氧气(空气),存在两个变量,不符合控制变量的要求,不能探究空气是燃烧的必要条件,C错误;D中CO2与水反应生成碳酸,无色酚酞在酸性溶液中显无色,故无法用酚酞探究CO2与水是否发生反应,D错误。,例3 2018宜昌 控制变量,设计对比实验是实验探究的重要方法。 实验一:区分硬水和软水。,实验二:探究人体吸入的空气与呼出的气体有什么不同。,实验三:探究决定氯化铁溶液颜色的粒子。,答案实验一:肥皂水的量 (体积或滴数) 实验二:空气中氧气的含量比呼出气体中氧气的含量多(合理即可) 实验三:氯化钠(或硫酸铁,合理即可),解析 实验一:区分硬水和软水时,除了要控制所取硬、软水的体积相同外,还必须要控制肥皂水的量相同。实验二:实验过程中,插入空气中的木条无明显变化,插入呼出气体中的木条熄灭,说明空气中氧气的含量比呼出气体中氧气的含量多。实验三:探究决定氯化铁溶液颜色的粒子时,用作对比的试剂可以是氯化钠溶液,氯化钠溶液是无色溶液,说明氯离子不能使溶液呈现黄色,说明氯化铁溶液中能使溶液呈现黄色的是铁离子。,探究二 实验方案的评价,例4 2018云南节选 图18-2是初中化学中常见的实验。相关说法错误的是 (填序号)。 A.甲实验的目的是测定空气中氧气的含量 B.乙实验,水中的白磷没有燃烧,是因为温度没有达到着火点 C.丙实验加水后,立即旋紧瓶盖,振荡,看到的现象是软塑料瓶向内凹陷 D.丁实验,酒精灯上放金属网罩是为了提高温度,图18-2,答案 B,解析 红磷本身是固体,能在空气中燃烧,且生成物五氧化二磷是固体,可以用来测定空气中氧气含量;水中的白磷没有燃烧,是因为没有氧气;丙实验加水后,立即旋紧瓶盖,振荡,二氧化碳易溶于水,瓶内气压变小,软塑料瓶向内凹陷;酒精灯上放金属网罩是为了提高温度。,例5 氨水和盐酸是常见的化学试剂,可将氨(NH3)、氯化氢气体分别溶于水制得。 (1)工业上利用氮气和氢气反应制氨,反应的化学方程式为 (不要求注明条件)。 (2)小华为探究氨溶于水是否发生化学反应,设计并完成如下实验(填写表中空白):,将浸有酚酞溶液的湿滤纸放入盛有干燥氨的集气瓶中,滤纸变红,说明氨遇水呈碱性,(3)小明将滴有酚酞的稀氨水加热,观察到溶液颜色变浅,原因可能是 。 (4)小芳将滴有石蕊的稀盐酸加热,溶液颜色无明显变化。为进一步研究,取稀盐酸分成2份:未经加热;加热煮沸一段时间后冷却,分别中和等量的氢氧化钠,消耗二者的质量:,则稀盐酸经加热煮沸后浓 度 (填“增大”“减小”或“不变”)。 (5)为除去氯化钠溶液中的碳酸钠,小林设计了如下方案:,图18-3,氨水不稳定,受热易分解生成氨和水,导致溶液碱性减弱,颜色变浅,增大,你认为上述方案 (填“合理”或“不合理”),请分析: (如合理,说明原因;如不合理,说明原因并设计改进方案)。,根据上述实验,加热煮沸无法除去溶液,A中混有的过量HCl,则上述方案不合理;改进方案:向含碳酸钠的氯化钠溶液中边逐滴加盐酸,边测定溶液的pH,至溶液呈中性即可,不合理,例6 请根据图18-4所示实验图回答问题。,图18-4,(1)仪器a的名称是 。 (2)上述三个实验中,水对实验仪器起到安全保护作用的是 (填序号)。 (3)A实验中发生反应的化学方程式是 。,(4)对于B实验,小李同学进行了改进与创新,实验过程如图18-5所示。,图18-5,图18-5改进实验与B实验相比,明显的优点是 (写一条即可)。,实验方案的评价主要是对所设计的实验方案、实验装置、操作步骤等,从某个角度否定、排除不合理或不可行或可行不最优等方面进行评价,从而选择更好的创新方法。,【方法点拨】,解析 (1)图中所示a仪器是集气瓶。(2)A实验中,水的作用是用排水法收集气体;B实验中,水的作用是用水的体积来验证氧气的体积;C实验中,水的作用是防止高温溅落物炸裂瓶底。(3)A实验中发生的是过氧化氢分解反应。(4)改进实验与B实验相比,明显的优点是装置简单或操作简便或实验结果更准确 (误差小)或封闭体系更环保或实验成功率高等。,例7 2017长沙 为了将混有硫酸钾、氯化钙、碳酸氢铵(不稳定,受热易分解生成氨、二氧化碳和水)的氯化钾提纯,并制得纯净的氯化钾溶液,某同学设计的实验流程如下: 请根据以上流程图中的信息,回答下列问题。 (1)步骤中除去碳酸氢铵的方法是 。 (2)步骤中加过量碳酸钾溶液的目的是 。 (3)此设计方案是否严谨?并说明理由: 。,图18-6,解析 (1)由题干信息可知,碳酸氢铵受热易分解成氨、二氧化碳和水,所以步骤中加热即可除去碳酸氢铵。(2)步骤后,溶液中还含有氯化钙和过量的氯化钡,加入过量碳酸钾溶液的目的是除去氯化钙和过量的氯化钡,因为氯化钙和碳酸钾反应生成碳酸钙沉淀和氯化钾,氯化钡和碳酸钾反应生成碳酸钡沉淀和氯化钾。(3)该设计方案存在缺陷,因为步骤中加入了过量碳酸钾溶液,滤液中还含有过量的碳酸钾,得到的氯化钾溶液不纯净。,答案(1)加热 (2)除去溶液中的氯化钙和步骤中加入的过量的氯化钡 (3)不严谨;步骤加入了过量的K2CO3溶液,最终溶液中含有杂质碳酸钾,例8 2018江西 甜叶菊苷具有高甜度低热能的特点,是一种新型甜味剂,我国是全球最主要的生产国。实验小组欲探究甜叶菊苷的元素组成,进行如下实验:,图18-7,提出问题 甜叶菊苷由什么元素组成? 进行实验 小晴取适量的甜叶菊苷按图18-7进行操作,并分别将干冷的烧杯和蘸有澄清石灰水的烧杯倒置于火焰上方。 讨论交流 其他同学认为小晴的实验设计不严谨,原因是 。经改进实验后,检验到甜叶菊苷在氧气中充分燃烧的产物只有二氧化碳和水,由此确定甜叶菊苷中一定含有碳、氢元素。 继续探究 为了进一步确定其元素组成,利用图18-8进行实验。(已知:C装置中的氧化铜能确保甜叶菊苷中的碳元素完全转化为二氧化碳),图18-8,(1)实验前要通一会儿氮气,目的是 。 (2)A装置中发生反应的化学方程式为 。 数据记录 4.02 g甜叶菊苷在C装置中充分燃烧后,D装置质量增加2.7 g,E装置质量增加8.36 g。(产物被完全吸收