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第五单元 科学探究,第19讲 实验方案的设计与评价,1(2016，天水)化学学习小组做实验时，记录了下列实验现象，其中正确的是( ) A细铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射，有黑色固体生成 B红磷在空气中燃烧，发出红色的火焰，产生大量白色烟雾 C少量高锰酸钾固体溶于水可得到浅绿色溶液 D电解水时，正极和负极产生的气体体积比为12,D,2(2016，甘肃)某实验小组的同学在做酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧化钙溶液加入一定量的稀盐酸后，发现忘记了滴加酸碱指示剂。因此，他们停止滴加稀盐酸，并对烧杯内溶液中的溶质成分进行探究。 【提出问题】该烧杯内溶液中的溶质是什么？ 【猜想】猜想一：只有CaCl2；猜想二：_； 猜想三：含有CaCl2和Ca(OH)2；猜想四：含有CaCl2、HCl和Ca(OH)2。 同学们讨论后一致认为猜想四不合理，理由是_。 【查阅资料】氯化钙溶液呈中性。,含有CaCl2和HCl,Ca(OH)2和HCl会发生反应,【进行实验】同学们设计了如下不同的实验方案，证明猜想二是成立的。请你帮他们填写有关实验步骤或实验现象。,溶液变为红色,黑色粉末逐渐减少，溶液变为蓝色,锌粒,【反思交流】要使烧杯内溶液的溶质只含有CaCl2，需要除去杂质，其中的一种方法是向烧杯中加入过量的_，然后过滤，该除杂原理用化学方程式表示为_。,碳酸钙,CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2,3(2016，天水)氯气(Cl2)是黄绿色气体，水溶液叫氯水，把品红试纸(染有品红的纸)伸入氯水中，品红褪色。 【发现问题】氯水中的哪些成分能使品红褪色呢？ 【查阅资料】氯气溶于水，部分与水反应，化学方程式为Cl2H2O=HClHClO。其中，HClO的名称叫次氯酸，是一种弱酸，具有强氧化性。 【做出猜想】 猜想1：是氯水中的水使品红褪色的； 猜想2：是氯水中的Cl2使品红褪色的； 猜想3：是氯水中的盐酸使品红褪色的； 猜想4：是氯水中的次氯酸使品红褪色的。,【实验探究】,不成立,把品红试纸伸入到盐酸中,【实验结论】 综合分析判断：氯水中的_(填化学式)使品红褪色，具有漂白作用(能使品红等有色物质褪色)。 【反思】 (1)HClO中氯元素的化合价为_价。 (2)往氯水中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成，反应的化学方程式为_。 (3)向氯水中加入适量Na2CO3溶液，观察到的现象是_。,HClO,1,HClAgNO3=AgClHNO3,有无色气体生成,实验方案的设计,1实验设计的基本要求 (1)科学性：实验原理、实验方法和操作过程必须科学、严谨、合理。 (2)安全性：实验操作要尽量防止带有危险性的操作，尽量避免与有毒物质接触。若无法避免有毒物质，则应采取安全措施，以防造成环境污染和人身伤害。 (3)可行性：设计的实验方案要切实可行，所选药品、仪器、装置要经济可靠。 (4)简约性：实验设计应简单易行。装置简单，实验操作简便，实验现象明显。,2解题思路和方法 (1)明确目的原理：明确实验的目的要求，弄清题目给的新信息。 (2)选择仪器药品：选择合理的化学仪器和药品。 (3)设计装置步骤：设计出合理的实验装置和实验操作步骤。 (4)记录现象数据：全面而准确地记录实验过程中的现象和数据。 (5)分析得出结论：根据实验观察的现象和记录的数据，通过分析、计算、画图表、推理等处理，得出正确的结论。,实验方案的评价,1这类试题的出现，使化学实验命题思想得到更新和升华。对实验方案的评价一般从以下角度进行： (1)可行性 实验原理是否正确、可行； 实验操作是否安全、合理； 实验步骤是否简单、科学； 实验现象是否明显； 实验结果是否与实验目的一致等。 (2)“绿色化学” 原料是否易得、安全、无毒； 反应速率是否适中； 原料利用率以及生成物质的产率是否较高； 合成过程中是否会造成环境污染。,有关物质成分的探究,命题解读关于物质成分的探究是中考的重点，以物质的性质为基础，对物质的成分进行探究，考查的命题点有溶液的组成、固体的组成等。,【例1】(2016，达州)实验室有失去标签的四瓶无色溶液，分别为Ca(OH)2、Na2CO3、稀盐酸、NaCl溶液中的一种，为鉴别它们，现将这四瓶无色溶液分别标号为A、B、C、D，某校化学兴趣小组的同学邀你一同参与： 【提出问题】A、B、C、D分别是什么溶液？ 【实验药品】失去标签的四瓶溶液和无色酚酞试液。 【实验仪器】试管、胶头滴管、烧杯等。,【收集证明】,Na2CO3、稀盐酸,Ca(OH)2、NaCl,NaCl,【反思与体会】鉴别物质的关键是利用物质的特征性质。 【继续探究】 将实验操作(2)实验后的四支试管中的液体，倒入一洁净的烧杯中，充分反应静置后发现：烧杯底部有白色沉淀，上层清液为无色，则上层清液中一定含有的溶质是_(指示剂除外)。可能含有的溶质是_。为验证可能含有的溶质是否存在，应补充实验的化学方程式为_。 【方法指导】解答此类题目，猜想必须完整，围绕猜想利用不同物质的特性设计实验，分析得出结论。,氯化钠,氯化钙,CaCl2Na2CO3=CaCO32NaCl,有关物质变质问题的探究,命题解读有关物质变质是中考的高频考点，常出现在实验探究题，主要命题点有氢氧化钠的变质、生石灰的变质、干燥剂的变质等。,【例2】(2016，恩施州)在学习常见的碱课题时，某化学兴趣小组在实验室发现一瓶标有澄清石灰水的试剂瓶底有一些白色固体物质。课后同学们对这瓶石灰水是否变质进行了探究。 【提出猜想】甲同学认为：石灰水完全变质； 乙同学认为：石灰水部分变质； 丙同学认为：_。,石灰水没有变质,【实验方案】,【分析与讨论】 大家通过分析和讨论认为：如果丙同学的猜想也正确，则瓶底的白色固体物质是_(填化学式)，其产生的原因是_。 【方法指导】解答此类题主要理解物质变质的原因，掌握变质后的物质和原物质的性质差异，设计实验证明是没有变质、部分变质还是全部变质。,CaCO3,Ca(OH)2CO2=CaCO3H2O,有关规律类探究,命题解读规律类探究主要是对金属活动性的探究。,【例3】(2016，永州)现有A、B两种银白色的金属，某同学想要探究这两种金属的活动性。 【设计实验】取大小相同的两块金属，用砂纸打磨光亮，分别放入两支试管中再加入等量的同种稀盐酸，操作与现象如表：,【思考结论】 (1)通过上述实验，判断出两种金属的活动性顺序是A_(填“”或“”)B。 (2)假设其中的一种金属是铁，除观察到铁的表面有气泡产生外，还能观察到反应后的溶液呈_(填“浅绿色”或“黄色”)。 (3)实验前用砂纸打磨金属片的目的是_。 (4)如果两种金属是镁和铁，还可以用镁和一种化合物的溶液来证明两者的金属活动性强弱，你认为该化合物可以是_(填化学式)。 【方法指导】利用物质的性质进行对比实验分析得出结论。,浅绿色,除去金属片表面的氧化物或污物,FeCl2,有关条件、影响因素的探究,命题解读主要应用对比实验来探究一些化学反应的条件进行探究，主要有铁生锈、复分解反应发生的条件、化学反应速率的影响因素及催化剂等命题点。,【例4】(2016，重庆)为了比较铝与相同pH的稀盐酸和稀硫酸反应的快慢，某化学兴趣小组做了如下的探究实验：,(1)铝与稀硫酸反应的化学方程式为_。 (2)x_，实验过程中，可以通过观察_来比较铝与稀盐酸和稀硫酸反应的剧烈程度。,2Al3H2SO4=Al2(SO4)33H2,5,产生气泡的快慢,(3)实验过程中，发现铝与稀盐酸反应更加剧烈，同学们提出了以下猜想： 猜想一：试管中氯离子对反应起了促进作用； 猜想二：试管中硫酸根离子对反应起了阻碍作用； 猜想三：以上两种猜想同时成立。 为了验证上述猜想是否正确，向试管中加入少量_(填序号)，向试管中加入少量_(填序号)，做对比实验。 A硫酸铜 B氯化钠 C硫酸钠 D浓盐酸 (4)通过(3)中的对比实验，观察到试管中反应快慢无明显变化，试管中反应明显加剧，则猜想_成立。 【方法指导】通过控制变量法进行实验，认真分析实验的条件、实验现象，得出实验结论。,B,C,一,
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