内容正文:
主题20
实验方案设计与评价
类型一 实验方案设计(控制变量法)
类型二 实验方案评价
类型一 实验方案设计(控制变量法)
思维建构
实验方案设计
设计思路
设计要求
实验方案设计的总体思路与要求
1. 明确实验目的,弄清实验原理
2. 根据要求选择合理的仪器(装置)与试剂
3. 设计合理的实验步骤
4. 准确描述实验现象,记录实验数据
5. 分析现象及数据,得出实验结论
6. 对结论进行反思及评价
实验方案设计
设计思路
设计要求
1. 科学性:实验原理、方案和操作过程科学严谨合理
2. 可行性:设计的实验方案现象明显、切实可行
3. 安全性:所用仪器安全可靠,试剂用量合理
4.简约性:实验装置简单、操作简便
1. 明确探究问题
控制变量法的实验方案设计思路
通过对比法寻找变量
对比实验组只能有一个变量不同
2. 确定影响因素
5. 分析得出实验结论
4. 记录现象或数据
3. 设计实验,控制变量
1.(2024广东)探究H2O2分解速率的影响因素,下列分析正确的是( C )
B
直击中考
A. ①④探究有无催化剂的影响 B. ②③探究H2O2溶液浓度的影响
C. ②④探究反应温度的影响 D. ④⑤探究催化剂种类的影响
2.(2022广东)对铁生锈与燃烧条件的实验探究如图所示。下列说法正确的是( C )
A.对比①②可探究:接触氧气是否为铁生锈的条件之一
B.对比②③可探究:接触水是否为铁生锈的条件之一
C.对比①④可探究:温度达到着火点是否为铁燃烧的条件之一
D.对比③④可探究:接触氧气是否为铁燃烧的条件之一
C
3.(原创)某研究小组探究影响化学反应快慢的一些因素的相关数据如下表所示。下列说法错.误.的是( C )
D
A. 该研究小组所用的探究方法是控制变量法
B. 通过①和②对比可知,反应物接触面积越大,反应越快
C. 通过①和③对比可知,反应温度越高,反应越快
D. 改变④中稀盐酸浓度,也可探究影响化学反应快慢的因素
4. 用Y形试管做化学实验可以简化操作步骤,增强对比性。关于以下四个实验的分析错.误.的是( C )
A
A. 甲实验Y形管中的白磷与红磷对比说明燃烧需要氧气
B. 乙实验验证了铁的锈蚀与水有关
C. 丙实验红墨水的扩散情况对比说明温度影响分子运动速率
D. 丁实验高锰酸钾与碘对比说明不同物质在水中的溶解性不同
5.下列实验方案设计不合理的是( C )
B
A. 探究月季花的色素能否做酸碱指示剂
B. 探究不同催化剂的催化效果
C. 验证不同物质的溶解度受温度的影响不同
D. 比较铁、银的金属活动性
·
·
·
6.(原创)下列与CO2相关的实验不.能.达到实验目的的是( B )
选项 A B C D
实验
设计
实验
目的 验证 CO2 能与氢氧化钠发生反应 验证 CO2 密度比空气大 验证二氧化碳的温室效应 探究铜生锈是否需要CO2
A
7.某兴趣小组在进行“点火成蛇”实验时,对实验物质和影响实验效果的因素进行了探究。
实验一:“点火成蛇”实验
在铁盘上铺厚3 mm、直径6 cm的饼状催化剂层,加2药匙干燥的小苏打与蔗糖的混合物,堆成圆锥状。滴2滴管95%的酒精,将其引燃。蔗糖表面熔化、碳化、燃烧,徐徐爬出一条“灰色的蛇”(如图1所示)。
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【查阅资料】蔗糖加热时会发生碳化反应,生成碳和水。
实验二:探究小苏打和蔗糖的性质
【进行实验】利用图2装置完成实验(通入N2的目的是排除管内空气),记录如下表:
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【解释与结论】
(1)小组同学查阅资料后得知,实验1-1中剩余的白色固体是碳酸钠,本实验说明小苏打受热能分解,其化学方程式为______________
。
(2)实验1-2的B中液体无明显现象的原因是_____________________
。
2NaHCO3
Na2CO3 + H2O + CO2↑
蔗糖加热发生碳化反
应,生成碳和水,没有生成二氧化碳
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实验三:探究影响“点火成蛇”实验效果的因素
【进行实验】按如下配方配制小苏打与蔗糖的混合物,完成“点火成蛇”实验,记录如下表:
【解释与结论】
(3)进行实验2-1至实验2-4的目的是____________________________
。
探究小苏打与蔗糖的质量比
对“点火成蛇”实验效果的影响
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(4)对比实验 (填实验序号),可得知催化剂种类是影响实验效果的因素之一。
(5)根据上表可知,实验效果最佳的条件是_____________________
。
小苏打与蔗糖的质量比
为1∶8,稻草灰作催化剂
2-3,2-5,2-6
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(6)结合实验一中操作,影响实验效果的因素还可以是___________
____________________________________________________________
(写一种)。
催化剂层形
状(或催化剂层厚度,或混合物堆砌形状,或酒精浓度,或酒精滴
数,等等,合理即可)
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【反思与评价】
(7)通过查阅资料和实验探究可得,蔗糖的作用是 ,为小苏打分解提供能量,同时碳化生成黑色固体;小苏打的作用是反应生成气体,使黑色固体结构如面包一样变得疏松多孔,并不断往外膨胀。
燃烧放热
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类型二 实验方案评价
思维建构
实验试剂选用是否恰当
实验结论是否科学无误
实验条件是否易于控制
实验现象描述是否准确
实验操作过程是否规范
实验装置是否符合要求
明确实验目的
评价维度
1.(2023广东)下列实验设计能达到实验目的的是( D )
实验目的 探究Fe、Cu、Ag的金属活动性强弱 验证质量守恒定律 探究铁锈蚀的条件 验证MnO2的催化作用
实验设计
选项 A B C D
D
直击中考
2. 下列实验方案设计不能达到实验目的的是( D )
选项 实验目的 实验方案
A 探究NaOH固体溶解过程的能量变化 将NaOH固体加入水中,搅拌,测量过程中温度的变化
B 鉴别N2和CO2 将燃着的木条分别伸入盛有 N2和 CO2的集气瓶中,观察现象
C 检验蒸馏法淡化海水是否成功 取样,滴加几滴硝酸银溶液,观察现象
D 鉴别真黄金和假黄金(铜锌合金) 加稀盐酸,观察现象
B
·
·
3.(原创)通过下列实验操作和现象能得出相应结论的是( C )
选项 实验操作 实验现象 实验结论
A 在酒精灯火焰上方罩一个干燥的烧杯 烧杯内壁出现水珠 酒精中含有C、H元素
B 向镁粉中加入稀盐酸 产生大量气泡 该反应放出热量
C 向白醋中滴加酚酞溶液 溶液不变色 白醋呈酸性
D 向盛有半杯水的烧杯中滴入一滴红墨水,加入几块活性炭,用玻璃棒搅拌 溶液的红色褪去 活性炭具有吸附性
D
4.(原创)下列实验设计不能达到实验目的的是( C )
D
A.证明氢气密度小于空气
B.证明浓硫酸有腐蚀性
C.探究氧气含量对反应剧烈程度的影响
D.证明呼出气体中含有二氧化碳
·
·
5.(原创)下列实验设计、现象和结论不完全正确的一组是( B )
选项 A B C D
实验
设计
实验
现象 铜片上留下划痕,黄铜片上无划痕 冷碟子底部出现黑色物质 干燥石蕊纸花不变色,湿润石蕊纸花变红 混合均匀后的液体总体积小于混合前两液体的体积之和
实验
结论 说明铜的硬度比黄铜大 说明石蜡中含有碳元素 说明CO2能与水反应 说明分子之间有间隔
A
·
·
·
·
·
6.某兴趣小组对“分子运动现象”实验进行创新,在老师的指导下安全完成以下实验。
【查阅资料】电导率传感器用于测量溶液的导电性强弱,一定条件下,电导率的大小能反映离子浓度的大小。
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【进行实验1】图1中的棉线事先用酚酞溶液浸泡并干燥,棉花上蘸取了某种能吸收少量氨气的溶液。一段时间后,观察到干棉线没有明显变化,湿棉线fe段逐渐变红,fg段变色不明显。
(1)对比干、湿棉线的现象,可知氨水呈______
(填“酸”或“碱”)性。
(2)对比湿棉线fe段和fg段现象,分析造成现象不同的原因可能与 有关。
碱
氨气的密度
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【进行实验2】利用图2装置研究微粒运动现象。控制浓氨水的温度在t1 ℃、t2 ℃时分别采集数据,得到图3。
(3)图2中三颈烧瓶内溶液变红,图3中能观察到_________________
,均说明微粒在不断运动。
随着时间的推移,
溶液的电导率逐渐增大
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(4)对比电导率曲线,浓氨水温度t1 (填“>”“=”或“<”)t2。
(5)图2实验用气泵将装置中的气体吹送至稀硫酸里,可发生化合反应,吸收氨气,其化学方程式是 。反应过程中,氮元素的化合价 (填“有”或“没有”)发生变化。
2NH3 + H2SO4 ===(NH4)2SO4
>
没有
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【实验处理】实验结束后,为处理废液,打开图2装置中弹簧夹2,向导管m端通入气体,将集气瓶内的稀硫酸挤入三颈烧瓶中,观察到
时,停止通入气体。
三颈烧瓶中溶液由红色变为无色
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