专题16-实验方案设计与评价概要

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,专题16 试验方案设计与评价,目 录：,第一局部 学问梳理,其次局部 典例分析,第三局部 方法研习,第四局部 达标训练,课时数：2课时,制作教师：王 强,第一局部 学问梳理,一、试验设计1遵循的原则,(1)科学性，试验原理准确，试验流程合理。,(2)安全性，爱护人身、爱护环境、爱护仪器。,(3)可行性，条件允许，效果明显，操作简便正确。,(4)简约性，做到药品经济、步骤少、时间短、效果好。,3类型,制备试验方案的设计,性质试验方案的设计,试验设计方案的评价,综合试验,2方法,(1)明确试验目的、试验原理；,(2)选择反响物；,(3)设计装置步骤；,(4)记录试验现象、试验数据；,(5)分析得出结论。,以上只是解答综合试验设计题的一般思考方法。在解答过程中，应依据试验设计题的具体状况和要求，作出正确的答复。,二、试验评价,1评价内容 试验方案的评价包括试验原理的评价、方案的评价、试验装置的评价、试验操作的评价、试验现象的描述与结论分析的评价等。,2评价方法 (1)化学反响原理是否正确，是否与试验目的相符；(2)试验装置是否科学、优化、安全；(3)操作方法是否可行，简捷；(4)是否符合绿色化学的理念，有利于爱护环境等；(5)推理过程是否严密。,其次局部 典例分析,1、现在很多食品都承受密封包装，但包装袋中的空气、水蒸气仍会使食品氧化、受潮变质，因此一些食品包装袋中需放入一些脱氧剂，以使食品保质期更长一些。甲、乙、丙同学为了探究“脱氧剂”的成分，从某食品厂的月饼包装袋中取出“脱氧剂”一袋，翻开封口，将其倒在滤纸上，认真观看，脱氧剂为灰黑色粉末，还有少量的红色粉末。,提出问题：该脱氧剂中的黑色粉末、红色粉末各是什么？,猜测：甲同学认为：灰黑色粉末可能是氧化铜、红色粉末可能是铜。,乙同学认为：灰黑色粉末可能是铁粉，也可能还有少量的活性炭粉，红色粉末是氧化铁。,丙同学认为：灰黑色粉末可能是氧化铜、活性炭粉，红色粉末可能是铜。,1、你认为 同学的猜测正确。,2、请设计一个试验方案来验证你的猜测是正确的，并填写以下试验报告：,实验步骤,预期的实验现象,实验结论,乙,取少量该物质，用磁铁吸引,有局部黑色物质被吸引到磁铁上,取被磁铁充分吸引后的物质参加到试治理加热，将产生的气体通入澄清石灰水,物质削减，并变成黑色，澄清石灰水变浑浊,乙同学猜测正确,分析：此题联系生活实际“脱氧剂”，考察C、Fe、Cu、Fe2O3、CuO的性质。“脱氧剂”常温下应当能与氧气反响，而铜在常温下不易与氧气反响，氧化铜又是黑色的且铜生锈后的物质是碱式碳酸铜为绿色的，所以脱氧剂与铜、氧化铜无关。铁生锈后生成物的主要成分是氧化铁是红色的粉末，故甲、丙的猜测不对，乙是正确的。那么针对乙的猜测进展试验即是考察Fe、Fe2O3、活性炭的性质。可利用Fe、Fe2O3与盐酸、稀硫酸反响、活性炭不与盐酸、稀硫酸反响所产生的不同现象加以说明。对于铁粉也可以用磁铁吸,某校进展化学试验考察时，教师给了同学们一小包黑色粉末，这种黑色粉末可能是氧化铜、木炭粉或者是这两者的混合物，让他们通过试验探究来确定。某同学探究过程如下：,1提出问题假设1：黑色粉末是木炭粉；,假设2：；,假设3：；,2设计试验方案：他对试验进展了一下设想和分析：,取少量黑色粉末于烧杯中，并参加过量的稀硫酸。则试验中可能消失的现象与对应结论如下表，请你完成下表。,实验中可能出现的现象,结论,假设1成立,假设3成立,黑色粉末是氧化铜,黑色粉末是氧化铜和木炭粉的混合物,无明显现象,黑色粉末渐渐消逝，且溶液呈蓝色,假设2成立,黑色粉末渐渐消逝，且有不溶物，溶液呈蓝色,3进展试验：通过试验及分析，确定该黑色粉末为木炭粉和氧化铜的混合物。4拓展：为了进一步探究木炭粉和氧化铜的性质，他又利用这种混合物补充作了如下试验：将此黑色粉末隔绝空气加热假设木炭粉完全反响，待冷却到室温后，取剩余固体于烧杯中，再参加过量稀硫酸，反响完全后，静置。请你答复:烧杯中(填“有”或“没有”)不溶物.假设静置后溶液呈无色,则该溶液中的溶质是 (写化学式).假设静置后溶液呈蓝色,该反响的化学方程式为 。,分析：此题仍旧是一道有关C、CuO的性质探究题。木炭粉和氧化铜均为黑色粉末，所以假设时，可以是它们中的任意一种，也可以是它们的混合物。对木炭粉和氧化铜的区分上只能利用其化学性质的差异来进展，最常用的就是用酸来区分，木炭粉不溶于酸即不与酸反响，氧化铜溶于酸且所得溶液为蓝色，所以填写试验现象时要留意语言的准确性。拓展考察碳的复原性，木炭复原氧化铜生成的固体是铜。剩余的固体成分有两种可能由于木炭粉无剩余，一是只有铜生成，二是在生成铜的同时氧化铜剩下了。那么假设是第一种状况加酸没有反响发生，溶液呈无色仍为硫酸溶液；假设是其次种状况剩余的氧化铜会与硫酸反响得到硫酸铜的蓝色溶液，方程式也很自然的就写出来了。,没有,H,2,SO,4,CuO+H,2,SO,4,=CuSO,4,+H,2,O,化学反响往往伴随着一些现象发生，如发光、放热、变色、产生沉淀、产生气体等。但CO2与NaOH溶液的反响没有明显的现象。为了通过一些现象说明CO2与NaOH发生了反响，某班同学分两组作了如下探究试验：,(1)第一组同学把一只收集有CO2的试管倒立在装有饱和NaOH溶液的烧杯中，如图1所示看到试管内液面上升。这种现象是由于试管内外产生。,(2)其次组同学也得到了启发，也设计了如图2、3、4、5、6所示的试验装置进展探究：,他们各自会看到什么现象？,压力差,图2 图3 。,图4 图5 。,图6 。,你认为以上能到达试验要求的是 。,3同学们经过分析争论，认为第一组的试验中产生液面上升现象的缘由可能有两种。一种是由于CO2与溶液中的NaOH反响，消耗了CO2，你认为另一种缘由是,。,4为了进一步证明CO2与NaOH,溶液已经发生了反响，甲同学设计了如,右图方案：你认为可以说明问题吗？你会,看到什么现象 。,乙同学没有滴加稀盐酸，他加了另一种,物质看到的现象是 ，乙同学加的物,质 或 。他们看到的现象虽然不同，但都可以证明CO2与NaOH溶液已经发生了反响。,烧杯中的水倒吸入锥形瓶里,园底烧瓶里形成喷泉,U形管内的水面左高右低,塑料瓶变瘪,气球变得膨胀,CO2与溶液中的水反响,滴稀盐酸后有气泡产生,有白色沉淀产生,Ca(OH),2,溶液,BaCl,2,溶液,图2、3、4、5、6,分析：此题看似很长但考察的学问点并不简单，考察CO2与NaOH溶液反响后生成的是Na2CO3溶液，因反响中消耗了CO2气体，反响前后容器内外形成了压力差。所以利用这一原理考察学生学问的拓展和迁移，思维的开放，综合运用学问的力量要求较高。第三问要求学生思维必需严谨，由于NaOH溶液由两局部组成NaOH和水，CO2本身既溶于水又可以和水反响，所以一种状况是CO2气体与水反响，另一种状况是CO2气体与NaOH反响。第四问考察学生对CO32-离子的检验方法，常用稀盐酸有气泡产生，也可以用碱Ca(OH)2、Ba(OH)2或盐CaCl2、BaCl2等物质产生CaCO3、BaCO3的白色沉淀。,第三局部 方法研习,1为验证Fe、Cu、Ag三种附属的活泼性是依次减弱的，某化学兴趣小组设计了以下图所示的四个试验。其中不必进展的是 ,Fe,稀盐酸,稀盐酸,稀盐酸,AgNO,3,溶液,Cu,Ag,Cu,B,C,D,C,22023遵义碱式碳酸铜化学式Cu2(OH)2CO3，相对分子质量为222加热完全分解后生成的黑色固体是什么？甲、乙、丙、丁四位同学对此进展探究。请你与他们一起，踏上探究之路。,1他们称取了2.5g碱式碳酸铜在试管中加热使之完全分解，冷却至室温后，称量黑色固体产物质量为1.8g。结合碱式碳酸铜的化学式，他们对黑色固体产物做出以下猜测：,a、可能是氧化铜；b、可能是炭粉；c、可能是氧化铜和炭粉的混合物。,他们做出以上猜测的依据是 。,2甲同学从资料中得知：碳、氢气、一氧化碳在加热或高温条件下都能夺取一些金属氧化物中的氧，使其变为金属单质。他认为猜测C可以排解，理由是 。,3乙同学通过对得到的试验数据进展计算分析。排出了猜测b，他的理由是,。,4黑色固体究竟是什么？,反响前后元素种类不变,灰粉与CuO在加热或高温条件下能发生反响,Cu,2,(OH),2,CO,3,中碳元素质量小于黑色固体的质量，即2.5g 100%=0.141.8g,12,222,丙同学设计的试验方案：向盛有少量该黑色固体的试管中参加足量的稀硫酸，充分振荡后，静置观看。黑色固体消逝，溶液变蓝。,丁同学设计的试验方案如,右图所示：在盛有少量该黑色,固体的玻璃管中，通入一氧化碳,后加热。黑色固体渐渐变成光亮,的红色，澄清石灰水变浑浊。他,们依据试验现象都得出结论：黑,色固体是氧化铜。丙、丁两同学的试验方案，,填丙同学或丁同学较好，谈谈你的看法：。简答一条,5科学探究的方法和途径有多种，只要擅长思考，就会有惊喜的觉察。依据试验数据进展计算分析，也可以得出结论：黑色固体是氧化铜。理由是 。,丙同学,丁同学需要加热(操作简单,易污染空气),2.5gCu,2,(OH),2,CO,3,可生成CuO的质量为2.5g 100%=1.8g与生成黑色固体质量相等,则黑色固体为CuO,160,222,3某探究小组的同学将铁粉和氧化铜粉末混合均匀后，放入试管中，隔绝空气，高温34分钟，冷却后，试管内有红色物质。,提出问题：试管内的红色物质可能是什么？,进展猜测：你认为可能是 、。任写两种猜测,试验方案：依据下表要求，任选一种猜测，设计一个试验方案来作验证。,查阅资料：铁粉和氧化铜在高温下可以发生置换反响。,得出结论：铁粉和氧化铜反响的化学方程式是,。,实验步骤及操作方法,预期的实验现象,结论,取少量红色物质放入试管中，,。,Cu,Fe,2,O,3,滴加稀盐酸,红色固体局部溶解，且得到黄色溶液。,生成物中有氧化铁和铜,2Fe+3CuO=3Cu+Fe,2,O,3,高温,第四局部 达标训练,以下有关物质的检验或区分方法中不正确的选项是 ,A、向某物质中参加稀盐酸，有无色气体放出，则证明该物质是碳酸盐,B、鉴别氧气和空气两瓶气体时，将燃着的木条分别插入瓶中，燃烧更旺的为氧气,C、区分铁粉和石墨粉时，分别参加稀盐酸，假设有气体放出，则证明为铁粉,D、某化肥与碱共热，假设产生使潮湿红色石蕊试纸变蓝的气体，证明为铵态氮肥,3.有四瓶失去标签的溶液，它们分别是：氯化铁、稀硫酸、稀盐酸、无色酚酞试液，假设只用一种试剂将它们分开，这种试剂是 ,A、Na2CO3溶液 B、Ba(OH)2溶液,C、KOH溶液 D、BaCl2溶液,以下除杂方案中，括号内为除去杂质所需的药品，其中正确的选项是 ,A、NaCl溶液中混有Na2CO3Ca(OH)2,B、KNO3溶液中混有AgNO3KCl,C、CO2中混有HCl汽体NaoH溶液,D、Fe粉中混有Zn粉稀盐酸,A,B,B,4某初级中学学生为了探究试验室的一种黑色粉末和一瓶标签破损的无色溶液如右图,可能是什么物质，大胆猜测并设计实,验进展验证。,觉察问题当把黑色粉末与无色,溶液混合时,即产生气泡。,查阅资料初中化学试验室常见的黑色粉末有,CuO、MnO2、Fe3O4、铁粉、炭粉等。,提出假设黑色粉末是 ，无色溶液是 。只写一种假设,设计试验向盛有少许黑色粉末的试管中参加适量试剂瓶中的无色溶液；,用 收集一试管气体；,检验气体写出操作方法,。,试验现象 。,试验结论此气体是 ，原假设 。,MnO,2,H,2,O,2,溶液,集气瓶,用带火星的木条伸入瓶口,用带火星的木条复燃,O,2,成立,5.2023北京依据以下试验装置图答复(装置用代号表示)：,(1)写出编号为的仪器名称_。,(2)试验室制氧气时，应选用的发生装置是_；试验室制氢气时，应选用的发生装置是_；试验室制二氧化碳时，应选用的发生装置是_；检