中考化学总复习专题七实验方案的设计与评价市赛课公开课一等奖省名师获奖课件

专题七

试验方案设计与评价第1页第2页一试验方案设计

试验方案设计题难度较大、综合性较强,解答这类题时,普通需要学生很好地掌握试验操作基本知识,掌握操作原理和试验普通步骤,具备很好元素化合物知识,熟悉常见物质一些性质及其制备原理、改变规律等,要全方面了解试验方案设计考查内容、基本要求和思绪方法。第3页第4页2.试验方案设计基本要求(1)科学性:试验原理、试验方法和操作过程必须科学、严谨、合理。(2)可行性:设计试验方案要切实可行,所用药品、仪器、装置安全可靠。(3)安全性:试验操作要尽可能防止带有危险性操作,尽可能防止与有毒物质接触。若无法防止有毒物质,则应采取防范办法,以防造成环境污染和人身伤害。(4)简约性:试验方案设计要求操作简便、装置简单、试验现象显著。第5页3.解题思绪和方法(1)明确目标、原理——明确试验目标、原理,搞清题给信息。(2)选择仪器、药品——选择合理化学仪器和药品。(3)设计装置步骤——设计出合理试验装置和试验操作步骤。(4)统计现象和数据——全方面、及时而又准确地统计试验过程中现象和数据。(5)分析得出结论——依据试验观察现象和统计数据,经过分析、计算、图表、推理等处理,得出正确结论。第6页二试验方案评价

试验方案评价包含试验原理及方案评价、试验装置评价、试验操作评价、试验现象描述与结论分析评价等。进行评价时普通从以下几个方面入手:(1)方案在理论上是否科学合理,是否含有严密性;(2)在满足安全性前提下,操作是否简单易行;(3)从经济角度评价,是否节约试剂、降低成本和提升产品质量;(4)从环境角度考虑,是否会给环境造成污染。评价试验方案是一个复杂、深刻思维活动,要经过分析、综合、比较和论证,才能评选出最正确方案。第7页三科学探究

1.解答科学探究题基本方法(1)认真读题,审清题意,确立探究课题。(2)依据课题选择适当方法,提取相关化学知识,设计探究方案。(3)依据试题要求,将探究问题与所学知识进行整合与提炼,迁移到要处理问题中来。2.探究题命题热点(1)针对给出小课题,自主设计探究方案。(2)针对题给场景或信息,自己提出一个有价值问题或猜测,并设计方案对该问题或猜测进行探究。(3)对题给探究方案或猜测进行改进或评价。(4)经过对现象、资料、数据分析与对比,总结出普通规律或结论。(5)从探究过程中得到有用启示或将结论推广和应用。第8页3.探究题题型分类要正确解答探究题,还要搞清楚探究方案设计思绪方法、过程类型及遵照“四性”标准,即科学性、安全性、可行性、简约性(步骤少、时间短、效果好等)。不一样探究题型应采取不一样解题方法。(1)提出问题,作出猜测与假设类依据题目要求,从不一样角度提出问题,并进行猜测和假设。可用八种方法提出问题和进行猜测:①从“对立面”中发觉问题和猜测;②从“逆向思维”中发觉问题和猜测;③从生活或试验中发觉问题和猜测;④从探究因果中发觉问题和猜测;⑤在异常中发觉问题和猜测;⑥在类比中发觉问题和猜测;⑦在归纳判断中发觉问题和猜测;⑧在“理所当然”中发觉问题和猜测。然后结合猜测,依据已经有知识(如:物质颜色、状态、气味等宏观性质和特征)去解答问题。注意提出假设要周密,必须有一定合理性,要有科学依据。第9页(2)设计试验及验证类这类题目依据提出问题或猜测与假设问题,进行试验设计,从而验证所提问题或猜测与假设是正确。要准确解答这类题目,必须有一定知识基础和分析、处理问题能力。所包括知识主要有三种气体(即H2、O2、CO2)制法、性质、检验,酸、碱、盐试验,铁、铜生锈,金属活动性次序等化学知识,包括面广,我们要掌握好双基和试验基本操作,针对题目,综合分析,设计出合理试验方案并进行验证。这类题是中考出现重点题型之一,所占分值较高。第10页(3)搜集证据,解释与结论类这类探究题是利用调查、查阅资料等方式搜集处理问题证据,并对所搜集证据和取得信息进行简单加工与整理,经过分析、比较、分类、归纳概括等方法,认识知识之间联络,从而得出正确结论并对结论作出正确解释。搜集证据时,要有较强判别能力,会观察、会分析统计,准确精练表述,是解答这类题目标关键。(4)分析结果,反思与评价类这类探究题是对所取得事实、证据进行总结、归纳,得出正确结论,对探究活动进行反思与评价。解答时可用比较、分类、概括、归纳等方法对证据和事实进行加工处理,利用逆向思维及缺点发觉法,对探究结果进行评价。而试验评价题是由题目提供一套或多套方案,从某一角度或几个方面评价方案优劣。普通从①理论正确;②操作可行;③经济合理;④推理严密;⑤环境保护等方面评价。第11页(5)综合性探究类这类探究题是对科学探究基本过程中各要素进行全方位考查,表达探究全过程,解答时要注意结合实践经验和亲身体验,探究性地提出问题,用观察到现象和数据进行推理、判断,依据试题目标和要求,结合题设中材料,进行解答,思维要有开放性。第12页类型一类型二试验方案设计某食品包装袋中有一个小纸袋,上面写着“生石灰干燥剂,请勿食用”。该食品已放置两月有余。请你对以下问题进行探究。(1)小纸袋中物质能否继续作干燥剂?(2)猜测:小纸袋中物质除含有CaO外,还可能含有Ca(OH)2和

。

(3)请设计试验证实(2)中你所填物质是否存在。

。

第13页类型一类型二解析

(1)若有生石灰,生石灰会与水发生反应,反应放热,若出现烧杯壁发烧说明还能够继续作干燥剂。(2)氧化钙变质能生成氢氧化钙和碳酸钙,故还可能含有碳酸钙。(3)检验是否含有碳酸钙,能够加入足量稀盐酸,将产生气体通入澄清石灰水中,若产生能使澄清石灰水变浑浊气体,则含有CaCO3,不然不含。答案

(1)烧杯壁发烧(2)CaCO3(3)将小纸袋中固体加入到足量稀盐酸中,将产生气体通入澄清石灰水中,若产生能使澄清石灰水变浑浊气体,证实含有CaCO3,不然不含第14页类型一类型二试验方案评价下课后小科约老师继续探究铁粉和硫粉反应试验:他们各自取一定量铁粉和硫粉均匀混合后堆放在石棉网上,在其中插入烧红玻璃棒,反应马上发生。拿掉玻璃棒后,反应继续猛烈进行,反应过程中有少许刺激性气味气体X产生。反应结束后,都得到了黑色固体。老师得到黑色固体不会被磁铁吸引,而小科却会被磁铁吸引。(1)铁和硫反应是

(填“放热”或“吸热”)反应。

(2)气体X化学式为

。

(3)对比老师试验结果,小科猜测自己得到黑色固体可能是有剩下铁或有生成四氧化三铁。小科想验证是否有铁剩下。老师启发小科:硫化亚铁能与稀硫酸反应,产生硫化氢气体,该气体能被氢氧化钠溶液吸收。于是,小科认为正确连接如图所表示三个装置并进行试验,假如a处有水压出,就能验证有铁剩下。第15页类型一类型二①小科依次连接各装置导管口:e→

→b→a(填“c→d”或“d→c”)。

②老师指出设计不够合理,不能就此验证猜测。请你帮小科说出不够合理原因:

。

于是小科改进了试验设计,继续进行探究……第16页类型一类型二解析

(1)因为拿掉玻璃棒后,反应继续猛烈进行,说明铁和硫需要提供一个初始反应温度,然后反应就能继续进行,所以,铁和硫反应是放热反应。(2)因为反应物中有硫,又是在空气中进行,所以,少许刺激性气味气体是硫与氧气反应生成SO2。(3)①“长管进,短管出”才能使H2S被氢氧化钠溶液充分吸收,所以各装置导管口连接次序是e→c→d→b→a。②小科认为铁和稀硫酸反应生成氢气,不能被氢氧化钠溶液吸收,就会从b管进入集气瓶而把水压出来,不过他没有考虑到反应前锥形瓶和盛氢氧化钠溶液集气瓶内都有空气,空气中主要是氮气和氧气,都不会和氢氧化钠溶液反应,a处也会有水压出。故a处有水压出,并不能验证有铁剩下。答案

(1)放热(2)SO2(3)①c→d

②反应前装置内有空气存在第17页1.(·安徽)对比试验是试验探究主要方法,以下对比试验设计能实现对应试验目标是(

)A第18页解析

本题考查试验方案设计与评价。A试验中水温度不一样,其余操作均相同,故可探究温度对分子运动快慢影响,A正确;B试验中,两支试管内铁钉都不会生锈,无法探究水对铁钉锈蚀影响,B错误;C中所用燃料分别为红磷和白磷,所处环境分别为无氧气和有氧气(空气),存在两个变量,不符合控制变量要求,不能探究空气是燃烧必要条件,C错误;CO2与水反应生成碳酸,无色酚酞在酸性溶液中也显无色,故无法用酚酞探究CO2与水是否发生反应,D错误。第19页2.(·江苏徐州)以下试验方案不能到达目标是(

)A.探究氢氧化钠溶液是否变质:滴加酚酞溶液B.检验二氧化碳气体:通入澄清石灰水C.判别氯化钠、硝酸铵、碳酸钙三种固体:加水D.除去碳酸钠固体中碳酸氢钠:加热A第20页3.(·山东青岛)某兴趣小组同学进行“粗盐中难溶性杂质去除”试验。下列图是试验过程中部分操作,其中正确是(

)D解析

取固体或液体药品时瓶塞要倒放;量筒不能用于溶解;过滤操作要用玻璃棒引流。第21页4.(·江苏南京)兴趣小组同学对铝一些性质进行相关探究。【试验回顾】(1)铝与稀盐酸反应。①用图1所表示装置制取氢气。

铝与稀盐酸反应化学方程式为

。

②用B装置搜集氢气原因是

。

(2)在金属活动性次序里,金属能否置换出盐酸和稀硫酸中氢,判断依据是

。

第22页【提出问题】铝能否与水反应生成氢气?【查阅资料】【交流与讨论】(1)铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密氧化铝薄膜,起到保护膜作用。如生活中可用铝壶烧水。铝与氧气反应化学方程式为

。

(2)除去铝表面氧化铝薄膜方法(举一例)

。除上述方法外,还能够将铝片浸入氯化汞(HgCl2)溶液中,形成铝汞齐(铝汞合金)破坏铝表面致密氧化膜且预防其重新生成。

第23页【试验探究】(1)将铝片完全浸入氯化汞(HgCl2)溶液中1分钟左右,取出,马上用流水冲洗洁净后加入到蒸馏水中(如图2),其表面生成大量气泡、周围出现白色沉淀。铝与氯化汞溶液发生置换反应化学方程式为

。

(2)在导管口a处涂肥皂水,发觉导管口有气泡形成,当气泡离开导管后,气泡

(填“下沉”或“上升”),用燃着木条点燃气泡,发出爆鸣声。

【试验结论】铝能与水反应生成氢气。写出铝与水反应生成氢氧化铝和氢气化学方程式:

。

第24页【试验反思】(1)图2装置内,在铝与水反应过程中,若关闭导管上活塞K,反应停顿,其原理是

。当再次打开活塞K,反应继续,产生气泡。铝未能生成氧化铝,其原因是

。(2)汞有毒,会污染环境,兴趣小组同学用硫粉处理单质汞,用饱和硫化钠溶液处理使用过氯化汞废液。第25页答案

【试验回顾】(1)①2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑

②氢气难溶于水,不与水反应(2)答题关键点:金属是否位于氢前面【交流与讨论】(1)4Al+3O22Al2O3(2)用砂纸打磨【试验探究】(1)2Al+3HgCl22AlCl3+3Hg(2)上升【试验结论】2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2↑【试验反思】(1)关闭活塞K,容器内压强增大,把液体压回烧杯,固体与液体分离,反应停顿容器内充满氢气,铝无法与氧气接触第26页5.(·江苏南京)我国古代将炉甘石、赤铜和木炭粉混合加强热,制得外观似金子黄铜(铜锌合金),现取一定量含少许木炭粉黄铜粉末样品,测定其中铜、锌质量比,设计以下试验流程和装置。

(1)气体X是

,步骤Ⅰ目标是:

。

(2)步骤Ⅱ中,若经过测定铜质量来确定黄铜中铜、锌质量比,简述从黄铜中分离出铜试验操作。

。

(3)步骤Ⅱ中,若不测定铜质量,某同学认为,结合上图提供装置进行试验,即使装置气密性不良,也能到达试验目标,写出试验过程中需要测量数据。

。

第27页答案

(1)二氧化碳除去样品中木炭粉(2)向黄铜粉末中加入足量稀硫酸,充分反应后,过滤、洗涤、干燥(3)黄铜质量;装入药品后,反应前和反应后装置质量第28页6.(·安徽)“蓝瓶子”试验是一个有趣化学振荡试验:盛有氢氧化钠、亚甲蓝(C16H18N3SCl)、葡萄糖混合液试管,经振荡、静置后溶液颜色会出现重复改变(如图1)。某兴趣小组开展以下探究,回答以下问题。

(1)混合液中属于人类基本营养物质有水和

。

(2)小明对振荡试验后溶液变蓝原因进行以下猜测:①溶液中溶入CO2;②溶液中溶入O2;③溶液中溶入

(填化学式)。

(3)小红利用图2装置,从A端吹入呼出气体,混合液由无色变为蓝色,由此

(填“能”或“不能”)得出猜测①正确,原因是

。(4)为探究猜测②,利用图2装置设计试验方案:

。第29页答案

(1)葡萄糖(2)N2

(3)不能人体呼出气体中富含有氮气和氧气等(4)从A端通入氧气,若溶液变蓝,则猜测②正确;若溶液不变蓝,则猜测②不正确第30页7.(·江苏徐州)为了探究金属活动性,将锌和铜分别放入稀硫酸中,铜不反应而锌表面有气泡产生,写出锌和稀硫酸反应化学方程式:

。老师告诉学生,铜和浓硫酸在加热条件下也能反应且产生气体。

【提出问题】铜与浓硫酸反应生成物是什么?其中气体是什么?【猜测假设】同学们对产生气体作出了猜测。猜测一:氢气;猜测二:二氧化硫;猜测三:氢气和二氧化硫混合物。【查阅资料】(1)二氧化硫能够使品红溶液褪色,也能和碱性溶液反应(2)H2+CuOCu+H2O第31页【试验探究】师生设计了以下装置进行试验(部分仪器省略),请完成以下表格。第32页【表示交流】(1)在步骤③中,鼓入空气目标是

。

(2)请完成铜与浓硫酸反应化学方程式:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+

。

【反思拓展】(1)若将装置A中铜丝换成锌片,伴随反应进行,硫酸浓度逐步变小,装置D玻璃管中看到现象是

。

(2)以下各组药品能够证实锌活动性比铜强是

(填序号)。①锌、铜、稀盐酸②锌、硫酸铜溶液③锌、铜、氯化镁溶液第33页答案

Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑【试验探究】品红溶液褪色二蓝【表示交流】(1)将装置A中生成二氧化硫气体全部排出(2)2H2O【反思拓展】(1)黑色粉末变成红色,玻璃管内壁有水雾出现(2)①②第34页8.已知:SiO2不与稀盐酸反应。牙膏中摩擦剂约占牙膏成份50%,主要用于增强牙膏对牙齿摩擦和去污,牙膏摩擦剂普通由CaHPO4、CaCO3、Al(OH)3、SiO2中一个或几个组成。牙膏中只有摩擦剂不溶于水。请回答以下问题:(1)上述几个物质中属于盐是CaCO3和

(填化学式);Al(OH)3名称是

。

(2)已知某品牌牙膏中摩擦剂是CaCO3、Al(OH)3和SiO2中一个或两种,将适量牙膏溶于水,静置后过滤,向滤渣中加入足量稀盐酸,没有观察到气泡,且有不溶物,则该牙膏中一定不含

,一定含

。

第35页(3)用下列图所表示装置(夹持仪器略去)测定另一品牌牙膏中碳酸钙含量。请回答以下问题:

①装置B中仪器X名称是

。

②装置A中滴加盐酸反应完全后,打开活塞K缓缓通入N2,其作用是

。

③准确称取5.0g牙膏样品进行试验,测得B中沉淀质量为1.2g。则样品中碳酸钙质量分数为

。

第36页答案

(1)CaHPO4氢氧化铝(2)CaCO3

SiO2(3)①烧杯②将A中残留CO2气体全部排到B中③24%第37页9.(·山东青岛)试验是进行科学探究主要伎俩。请回答以下问题。第38页(1)试验A发生反应化学方程式是

,当电源接通一段时间后,a管与b管中气体体积比约为

。(2)试验B集气瓶内装满水目标是

。

(3)试验C经过

现象,可得出氧气约占空气体积

结论。

(4)试验D中水作用是

。

答案

(1)2H2O2H2↑+O2↑

1∶2(2)预防搜集氧气不纯(3)量筒中水进入集气瓶中,约占集气瓶中原空气体积五分之一(4)预防高温熔融物溅落,炸裂集气瓶底第39页10.(·山东青岛)某兴趣小组在试验室里准备常见酸、碱、盐性质试验时,发觉试验台上摆放药品中,有一瓶未盖瓶塞且标签破损溶液(如右图),他们决定对这瓶溶液成份进行探究。【提出问题】这瓶溶液溶质是什么?【取得信息】(1)酸、碱、盐性质试验中用到含钠元素物质有氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠。(2)试验室里盛放碱性溶液试剂瓶通常使用橡胶塞。(3)碳酸氢钠溶液与氯化钡溶液不反应;氯化钡溶液呈中性。【提出猜测】猜测一:氢氧化钠;猜测二:碳酸钠;猜测三:碳酸氢钠。第40页【试验探究】(1)小军取样滴加稀盐酸有

产生,得出结论:该溶液溶质是碳酸钠或者是

。

(2)小军另取样加入过量氯化钡溶液,观察到有

产生,进而得出结论:该溶液溶质是碳酸钠。

(3)小华认为小军结论不完全正确,理由是

。小组同学讨论后一致认为还需要进行以下试验:

(4)取小军第二次试验后上层清液,滴入无色酚酞溶液,溶液呈红色。【试验结论】这瓶溶液原溶质是

。

【探究启示】试验中取用液体药品时,应注意

。第41页答案

【试验探究】(1)无色气泡碳酸氢钠(2)白色沉淀(3)若溶液中溶质是氢氧化钠,变质会生成碳酸钠,也会产生上述现象【试验结论】氢氧化钠【探究启示】标签正向手心,用后及时盖紧瓶塞第42页11.(·山东青岛)同学们到试验室去进行“探究金属性质”试验。将锌粉和铁粉混合物加入到盛有一定量硝酸银溶液烧杯中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。请你填空。(1)若将所得滤渣放入稀盐酸中,有气泡产生,则①滤液里一定含有

(填写化学式,下同),可能含有

;

②滤渣中一定含有

,可能含有

。

(2)若反应后所得滤液呈无色,则滤渣中一定含有

(填写化学式)。

(3)反应后所得滤液溶质质量分数

(选填“大于”“等于”或“小于”)原硝酸银溶液溶质质量分数。

答案

(1)①Zn(NO3)2

Fe(NO3)2

②Ag、Fe

Zn

(2)Ag、Fe、Zn

(3)小于第43页12.(·山东青岛)侯氏制碱法生产碳酸钠中常含有少许氯化钠。现有碳酸钠和氯化钠混合物样品12.5g,将其放入洁净烧杯中,加入100g水,使其完全溶解。向所得溶液中加入溶质质量分数为7.3%稀盐酸,烧杯中溶液质量与加入稀盐酸质量关系曲线如图所表示。请回答以下问题。(1)B点时,烧杯中溶液里存在阳离子为

(填写离子符号)。(2)在碳酸钠和氯化钠混合物样品中,含碳酸钠质量为

(结果准确至0.1g)。

(3)A点时,求此温度下所得不饱和溶液中溶质质量分数(写出详细计算过程,计算结果准确至0.1%)。第44页答案

(1)Na+、H+

(2)10.6g(3)6.5%(解题过程略)第45页13.(·天津)酸、碱、盐在生产生活中含有广泛用途。(1)制作“叶脉书签”需用到10%氢氧化钠溶液。现配制50g质量分数为10%氢氧化钠溶液。①若用氢氧化钠固体配制,需称量氢氧化钠质量为

g。

②用氢氧化钠固体配制10%氢氧化钠溶液过程中需要用到仪器除了托盘天平、药匙、量筒、烧杯、胶头滴管、试剂瓶外,还需要

。

③以下操作正确是

(填字母)。

A.称量氢氧化钠固体时,左盘放砝码B.在托盘天平左右托盘上垫滤纸称量氢氧化钠固体C.将准确称量氢氧化钠固体放入装有水量筒中溶解D.将配制好氢氧化钠溶液装入试剂瓶中,塞好瓶塞并贴上标签④若用20%氢氧化钠溶液加水(水密度为1g·cm-3)配制50g质量分数为10%氢氧化钠溶液,需20%氢氧化钠溶液质量为

g;配制时应选取

(选填“10”或“