浙江省科学中考一轮复习实验方案的设计与评价

浙教版九年级全第三篇实验方案的设计与评价一、设计实验方案《义务教育科学课程标准(2022年版)》“课程目标”的“学段目标”中，针对7～9年级学生提出了明确的要求：“能基于所学知识，从真实的情境中识别可以探究的科学问题和研究变量，并提出合理的研究假设，制订完整的探究计划，能应用控制变量方法设计实验方案。具有在真实情境中提出探究问题和制订探究计划的能力。”“具有利用所学知识和方法获取信息、处理信息并得出结论的能力。”“具有交流探究过程和结果，以及评价、反思、改进的能力。”一、设计实验方案1.实验设计的基本要求(1)科学性：实验原理、实验操作程序和方法必须科学合理。(2)安全性：尽量避免使用有毒药品和进行有一定危险性的实验操作，保护人身安全，保护仪器。(3)可行性：设计的实验方案要切实可行，实验所选用的药品、仪器、设备和方法等在中学现有条件下能满足。(4)绿色化：采取一系列措施，从源头上防止和控制污染的产生。2.设计实验方案的一般步骤(1)确定实验目的和原理。(2)选择合适的仪器、药品等。(3)设计合理的实验装置和实验操作步骤，明确注意事项。(应用控制变量法设计实验方案时，要设置对照组)(4)观察并记录实验现象和数据。(5)通过分析、计算、推理等得出结论。1.[2023·温州]有人认为：许多植物的茎和叶都能进行蒸腾作用，且叶是主要的蒸腾作用器官。为验证这一观点，老师提供如下器材供同学们实验，各种器材数量充足。(1)写出检查装置甲气密性的具体操作：__________________________________________________________________________________________________。将导管口浸入水中，双手捂住烧瓶，观察导管口是否有气泡冒出。松手后，导管内是否形成一段稳定的水柱(2)选择合适的器材，写出本实验的步骤：___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。①检查装置的气密性后，取1个装置甲标为A组，另取2个装置乙分别标为B组、C组，将3个装置装满水；②用剪刀剪去C组绿萝的全部叶，A组、B组不做处理；③用胶头滴管吸取水注入导管口形成一小段水柱，并用记号笔标记位置；④将装置放在适宜的环境中，一段时间后，用刻度尺测出水柱移动的距离，分别记为sa、sb、sc；⑤比较(sc－sa)和(sb－sa)的大小关系，重复实验，得出结论。【解析】(1)科学实验中常用内外气压差来检查装置的气密性。(2)本实验研究叶是主要的蒸腾作用器官，故实验变量为有无叶片；实验的观测量可根据有无叶片时的装置内气压大小变化来进行比较。2.[2023·台州]某同学查阅资料得知：溶液的导电能力与溶质的种类、溶质的质量分数、电极间的距离、电极与溶液的接触面积等因素有关。该同学用如图装置，利用5%和10%的氢氧化钠溶液，验证溶液导电能力与溶质质量分数大小的关系。(1)配制5%的氢氧化钠溶液200g，取现有10%的氢氧化钠溶液________g，再加一定量的水混合均匀。(2)用笔画线将图中电路连接完整。100电路连接如图：(3)实验步骤：①连接实验电路。请拓展资料实验的其他步骤：___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②将滑动变阻器的滑片移到最左边，把一定体积5%的氢氧化钠溶液倒入烧杯中，插入电极。③闭合开关，移动滑动变阻器的滑片至合适的位置，读出此时电流表的示数。④断开开关，取相同体积10%的氢氧化钠溶液倒入另一个相同的烧杯中，不改变滑动变阻器滑片的位置，插入清洗后并擦干的电极，闭合开关，读出此时电流表的示数。⑤多次重复实验，比较每两次电流表的读数大小，得出结论。3.[2023·杭州外国语实验学校月考]为了探究氢氧化钠与盐酸能否发生反应，某兴趣小组设计了多个实验方案。(1)小金查阅资料得知：溶液中若存在自由移动的离子，通电时就会发生定向移动，从而形成电流；相同电压下，等体积的溶液中所含离子数目越多，电流就越大。利用如图所示的电路，在一定电压下，在E、F处连接电极测定4种试剂(一定体积、一定溶质质量分数)的导电性，获得如表所示的相关数据。实验序号ABCD试剂蒸馏水稀盐酸氢氧化钠溶液氯化钠溶液电流强度/mA约为00.090.090.09设计实验方案：各取10mlNaOH溶液于两个小烧杯中，分别加入10mlNaCl溶液和10ml稀盐酸(所得混合溶液的体积均约为20ml)，＞按照如图所示连接电路，在一定电压下测定两种混合溶液的导电性，读出并记录电流表示数依次为I1和I2。若I1_____I2(填“＞”“＜”或“＝”)，则可推断氢氧化钠和盐酸发生了反应。(2)请你运用另外一种科学原理，设计一个实验来证明氢氧化钠与盐酸能发生反应。请写出简要的实验方案和明确的判断依据。有下列仪器、物品供选择：镁条、蒸馏水、稀盐酸、氢氧化钠溶液、硫酸铜溶液、烧杯、试管、滴管、玻璃棒。实验方案：_________________________________________________________________________________________(合理即可)；判断依据：____________________________________________________________________________________________________。

取少量氢氧化钠溶液于试管中，加入足量稀盐酸，搅拌，然后滴加硫酸铜溶液没有观察到蓝色沉淀产生，即可说明氢氧化钠和盐酸发生了反应(与上一空对应即可)浙教版九年级全第三篇实验方案的设计与评价二、实验改进与评价二、实验改进与评价1.实验方案改进(1)对实验现象不明显的改进：通过改变某个控制相同的变量值的大小使主要变量变化更加明显，或通过借助其他物品或仪器使现象更加明显。比如使用酸碱指示剂使某些酸碱反应的现象更加明显，研究电热时使用比热容较小的液体使温度变化更加明显。(2)对实验结论不具普遍性的改进：换用主要变量相同但其他变量不同的对象进行重复实验，或对测定对象进行多次测定。比如在研究杠杆平衡条件时，应改变钩码个数或力臂大小进行重复实验。2.实验方案评价(1)方案的理论性是否正确。(2)方案的现象是否明显、准确。(3)方案的安全、环保因素是否有保障。(4)方案的经济性是否符合节约的要求。(5)方案的结论是否具有普遍性。1.[2023·台州]图甲是一个“水绵伞”：透明塑料袋中装满水和水绵(水生藻类植物)，袋口的吸管能与外界连通，调节配重能使其直立于水底。光照一段时间后，发现“水绵伞”浮到水面。某同学自制了两个相同的“水绵伞”，置于离光源距离不同的水底(水中各处温度相同且不变)，如图乙所示，以验证光合作用的影响因素。(1)本实验验证的是________对光合作用的影响。(2)实验过程中，需要观测的是___________________________________(合理即可)。(3)该同学观察了一整天，都没发现“水绵伞”上浮。可如何改进实验？(写出一种)合理即可________________________________________________。光照强度“水绵伞”上升到水面所需的时间减轻配重(或增加光照强度或增加水绵数量等)【解析】

(1)“水绵伞”离光源距离不同，故本实验验证的是光照强度对光合作用的影响。(2)当“水绵伞”内氧气较多时，会增大其排开液体的体积，使其所受浮力增大，故需观测的是“水绵伞”上升到水面所需的时间，据此判断两个“水绵伞”光合作用的强弱。(3)“水绵伞”没上浮，可能是浮力太小或重力太大。故可减轻配重，以减小重力，也可增加光照强度或增加水绵数量等来增加产生氧气的量，从而增大浮力。2.[2023·杭州学正中学月考]现有一个标有“2.5V”字样的小灯泡，小正同学想知道小灯泡的额定功率，于是连接了如图甲所示的实验电路，电源电压恒为6V，小灯泡的电阻约为10Ω。(1)为了完成实验，在标有“10Ω

1A”“20Ω

1A”的两种滑动变阻器中，小正同学应选用标有“________Ω

1A”的。20(2)实验时，小正同学刚闭合开关，发现小灯泡亮度很亮然后马上熄灭了，他观察到此时电流表无示数，电压表示数为6V。他操作时存在的错误是_________________________________________。闭合开关前未将滑片P移至最大阻值处(3)实验中，当电压表示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是________W。0.75(4)小正同学打算增加两只开关和一个阻值为10Ω的电阻R0，只用一只电压表来测定小灯泡的额定功率，图丙是他设计的电路图。请判断此方案是否可行，并说明理由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

不可行。R0、小灯泡、滑动变阻器三者串联，S、S1闭合时，电压表测定值电阻两端的电压；S1断开，S、S2闭合时，电压表测小灯泡和定值电阻两端的总电压。所以无法确定小灯泡是否正常发光，不能测定小灯泡的额定功率3.[2023·金华]测量空气中氧气体积分数实验的思维模型如图1所示：项目化学习小组按图2所示装置完成氧气含量测定的实验时，发现进入集气瓶的水量低于“1”刻度线。为提高氧气含量测定的精准度，展开了如下研究。【误差分析】几位同学对测定值偏小的原因的分析如下。甲：红磷的量不足，未能把瓶内氧气耗尽。乙：将燃烧匙伸入集气瓶瞬间，部分空气逸出。丙：实验前导管中有空气，实验后一部分本应进入集气瓶的水滞留在导管中。丁：由于集气瓶的形状造成很难均分为

五等份，影响测定结果。(1)以上原因分析中，其中一位同学的观点被大家一致否定，你认为是哪位同学的观点？________(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)。乙【方案改进】根据以上讨论，为减小实验误差，提高实验结果的精准度，学习小组的同学设计了图3所示改进装置。(已知：红磷的着火点是240℃，无毒；白磷的着火点是40℃，有剧毒)(2)比较图2、图3的实验方案，下列关于图3的实验方案的叙述正确的是________(填字母)。A.利用着火点更低的白磷并采用加热后的玻璃棒“内引燃”，建立封闭空间使实验结果更精准B.可以解决图2的实验方案中一部分水滞留在导管中带来的误差问题C.改用量筒内水的体积变化来确定消耗氧气的体积，使测定结果更精准D.彻底地解决了实验的安全性

问题，符合“绿色化学”理念ABC(3)小金同学认为，图3的实验装置中还需在橡