2023年中考一轮复习资源包实验方案设计与评价

第三章 化学实验与科学探究 资源包33 实验方案设计与评价 一、必备知识梳理 【2011版课标内容要求】 1.在教师指导下或通过小组讨论，提出活动方案，经历制订科学探究活动计划的过程。 2.能在教师指导下或通过小组讨论，根据所要探究的具体问题设计简单的化学实验方案。具有控制实验条件的意识。 3.有对探究结果的可靠性进行评价的意识。 4.能在教师的指导下或通过讨论，对探究学习活动进行反思，发现自己和他人的长处与不足，并提出改进的具体建议。能体验到探究活动的乐趣和学习成功的喜悦。 【2022版课标学业要求】 1.了解科学探究过程包括提出问题、形成假设、设计并实施实验或调查方案、获取证据、分析解释数据、形成结论及建构模型、反思评价及表达交流等要素。 2.经历科学探究的一般过程，认识从问题和假设出发确定探究目标、依据探究目标设计并实施实验方案、通过观察和实验等方法获取证据、基于证据进行分析推理及形成结论等对于科学探究的意义，体会合作与交流在科学探究中的重要作用。 3.能结合具体探究活动说明科学探究的要素及各要素之间的关系；能独立或经过启发发现和表述有探究价值的问题，提出猜想与假设；能设计简单的实验方案或实践活动方案；能独立或与他人合作开展化学实验，收集证据；能基于事实，分析证据与假设的关系，形成结论；能撰写简单的实验报告，并与他人交流和评价探究过程及结果。 【内容框架】 【基础梳理】 一、实验方案的设计 1.考查内容 实验设计题考查的方向是以化学实验为基础，联系科学研究、生产、生活、环境保护 的 实际去发现并提出问题、设计实验去探讨和解决实际问题并得出科学的结论。它包括物质的制备实验设计，物质的性质实验设计，物质的检验实验设计，测定物质的组成实验设计，物质的分离或提纯实验设计，测定混合物的成分实验设计，气体的净化与转化等实验方案的设计等。 2．实验方案设计的基本要求 (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）可行性：设计的实验方案要切实可行。 (3）安全性：实验操作要尽量避免带有危险性的操作，尽量避免与有毒物质接触。 若 无法避免有毒物质，则应采取防范措施，以防造成环境污染和人身伤害。 (4)简约性:实验方案设计要求操作简单、装置简单、实验现象明显。 3. 一般流程 (1)根据某一主题，“发现问题”“提出猜想”“确定假设”; (2)根据假设设计实验方案: (3)通过实验收集证据或实验现象; (4)做出假设是否成立的结论; (5)对结论进行反思与评价。 4.解题思路和方法 (1)明确目的和原理---明确实验的目的，弄清题给信息 (2)选择仪器和药品---选择合理的化学仪器和药品 (3)设计装置和步骤---设计出合理的实验装置和实验操作步骤。 (4)记录现象和数据---全面、及时而又准确地记录实验过程中的现象和数据。 (5)分析得出结论---根据实验观察到的现象和记录的数据，通过分析、推理等，得出 正确的结论。 二、实验方案的评价 实验方案的评价包括实验原理的评价、实验装置的评价、实验操作的评价、实验现象 的描述与结论分析的评价等。 进行评价时一般从以下四个方面入手: (1)方案在理论上是否科学、合理，是否具有严密性; (2)在满足安全性的前提下，操作上是否简单易行; (3)从经济角度评价，是否节约试剂、降低成本和提高产品质量; (4)从环境角度考虑，是否会给环境造成污染。评价实验方案是一个复杂、深刻的思 维活动，要通过分析、综合、比较和论证才能评选出最佳方案。 2、 重点题型解析 例1（2022•淮安）下列实验方案设计不合理的是（　　） 选项 实验目的 实验方案 A 比较铝和锌金属活动性强弱 将铝片和锌粒分别放入硫酸铜溶液中，观察现象 B 除去氧化钙中少量的碳酸钙 将固体混合物高温煅烧至质量不再减少 C 鉴别化肥氯化钾和氯化铵 取少量样品，分别加入熟石灰研磨，闻气味 D 检验氢氧化钠溶液是否变质 取少量样品，滴加澄清石灰水，观察是否产生沉淀 【答案】A。 【解析】A选项，将铝片和锌粒分别放入硫酸铜溶液中，铝、锌都比铜活泼，都能置换出铜，无法比较铝、锌的活动性，故选项实验方案设计不合理。B选项，CaCO3固体高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故选项实验方案设计合理。C选项，取少量样品，分别加入熟石灰研磨，闻气味，产生有刺激性气味气体的是氯化铵，无明显现象的是氯化钾，可以鉴别，故选项实验方案设计合理。D选项，氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠而变质，碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，氢氧化钠和氢氧化钙不反应，可用滴加澄清石灰水观察是否产生沉淀的方法判断氢氧化钠是否变质，故选项实验方案设计合理。 例2（2021•大连）化学