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2024年中考化学二轮专题复习06
——实验方案与科学探究
【知识大盘点】
考点一:实验方案
1.实验方案设计
根据提出的问题或猜想与假设的问题,进行实验设计,从而对所提问题的正确性进行验证。
(1)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,所用药品、仪器、装置安全可靠。
③安全性:要尽量避免带有危险性的操作,尽量避免与有毒物质接触。若无法避免接触有毒物质,则应采取防范措施,以防造成环境污染和人身伤害。如使用可燃性气体,实验前要验纯;进行有毒气体的实验时,应在通风橱中进行,并注意对尾气的处理等。
④简约性:实验方案设计要求操作简便、装置简单、实验现象明显。
(2)一般思路
①明确目的和原理——明确实验的目的、原理。
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。仪器的组装顺序一般为气体的制取、除杂、干燥、主体装置、实验产物的验证与尾气的处理。
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——根据实验观察的现象和记录的数据通过分析、计算、推理等,得出正确的结论。
(3)常用方法
①对照实验设计:对照实验是实验设计中的一种基本方法,通过对照实验现象,有利于推理论证结论。
②控制变量法实验设计:某一实验结果常受多个变量因素的制约,为了研究其中某一个因素对实验结果产生的影响,采用控制变量法,对变量因素逐个进行实验,综合各个变量因素对实验结果的影响作出综合性判断。
2.实验方案评价
指用批判的思想对题中所设计的实验方案、实验步骤、实验装置等进行否定或指出不合理的地方,使其达到最优化。
(1)方案可行性评价的原则
化学实验设计的原理、操作顺序和方法,必须与化学知识的科学性和实验操作的合理性相一致,即要科学合理。
(2)方案优劣评价的原则
①设计简洁:设计简洁就是要尽可能采用简单的仪器或实验装置,在常规条件下进行;用较少的实验步骤和试剂,在较短的时间内完成实验,充分体现实验设计的简约性原则。
②效果明显:效果明显就是按照实验设计进行操作,产生的现象直观,易于观察、记录。
③安全可靠:安全是指实验设计要尽量避免选用有毒药品和具有一定危险性的实验操作,如果必须选用,应在设计方案中给出明确提示和预防措施,以避免造成环境污染或实验事故;可靠是指设计方案要确保成功。
考点二:科学探究
1.探究题的命题特点
(1)对科学探究方法的考查。
(2)考查分析问题和解决问题的能力。
(3)关注科技动态,追踪社会热点。
2.探究题题型分类及解法
(1)提出问题,作出猜想与假设类
根据题目要求,从不同的角度提出问题,并进行猜想和假设。可用八种方法提出问题并进行猜想:①从“对立面”中发现问题并提出猜想;②从“逆向思维”中发现问题并提出猜想;③从生活或实验中发现问题并提出猜想;④从探索因果中发现问题并提出猜想;⑤在异常中发现问题并提出猜想;⑥在类比中发现问题并提出猜想;⑦在归纳判断中发现问题并提出猜想;⑧在“理所当然”中发现问题并提出猜想。然后结合猜想,依据已有的知识经验(如:物质的颜色、状态、气味等宏观性质和特征)去解答问题。注意提出的假设要周密,必须有一定的合理性,要有科学依据。
(2)设计实验及验证类
设计实验方案的原则:分析题干、紧扣假设、科学合理、操作简单、现象明显、安全可行、经济环保。该类试题是在现有实验方案的基础上完成的,多以填写实验步骤的形式出现。解答此类问题的关键:紧扣实验目的、实验方案进行思考、解答。
(3)分析结果、反思与评价类
该类试题要求对试题情境中所呈现的猜想与假设、实验装置、实验步骤以及实验结论等作出评价,对探究学习活动进行反思。解答此类问题的关键:紧扣实验目的,从合理性、科学性、安全性、可行性、简约性、经济性等方面进行分析、思考,并提出改进的具体建议。解题时还应做到:表达要准确,语言要通顺、有逻辑性。
【考点真题练】
1.(2023·江苏镇江·中考真题)用如图装置研究FeC2O4•2H2O受热分解的产物。下列说法不正确的是
A.装置②用于检验分解产物中是否有H2O
B.装置③中黑色粉末变红,证明分解产物中有CO
C.装置④中澄清石灰水变浑浊,说明分解产物中有CO2
D.实验结束后,经检验装置①中剩余固体为FeO和少量Fe,含有Fe的原因可能是分解过程中发生了CO还原FeO的反应
2.(2023·四川·中考真题)下表为某核心期刊刊文中氢气制备对比实验的数据(将锌粒压成薄锌片增大了表面积)。下列不能由实验得出的结论是
编号
20mL硫酸的质量分数
1g锌的形状
0~3min产生氢气体积(mL)
①
20%
锌粒
31.7
②
20%
薄锌片
5