初高中化学衔接17实验的设计与评价10页

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初高中化学衔接——实验的设计与评价
︱考点整合︱
考点一 实验方案的设计
实验设计是指为达到一定的实验目的，利用现有的实验条件，为实验制定出合理的流程或方
案。实验设计，作为一类题型，常常是在限定实验仪器和药品的条件下，要求完成一个或几
个实验片段，或在已完成了部分实验的基础上，补足未尽步骤。
解答实验设计题时，必须遵循“四性”：科学性、可行性、规律性、创新性。即原理正确、
操作简便、现象明显、药品经济、结论可信、有创新意识。
在解题时，首先要对题目中给出的信息进行处理，弄清是对实验的那一方面进行探究，然后
深入分析实验，依据题目中提出的实验假设或自行提出的实验假设，合理运用化学知识，巧
妙设计实验方案，通过实验现象的客观事实对实验进行探究性验证。
1．化学实验设计的要求
（1）原理正确；（2）方法简单；（3）操作方便；（4）现象明显；（5）产率高；（6）误
差小；（7）安全防污。
2．化学实验设计程序
（1）根据实验的目的，阐明实验原理，选择合适的仪器和药品；
（2）根据实验的特点，设计实验装置，画出实验装置图；
（3）根据实验的要求，设计可行的操作步骤和观察重点，分析实验中应注意的事项；
（4）实验结束后应写出完整的实验报告。
考点二 实验方案的评价
对给出的实验方案作出选择、评价或找出最佳方案，包含的知识点很多，能考查学生的分析
问题和解决问题的能力。
（1）选择：包括仪器的选择、药品的选择、连接方式的选择等。仪器的选择包括发生装置
（几种基本类型）、净化装置（除杂质的试剂和顺序）、反应装置、收集装置、尾气处理装置
等；药品的选择，包括种类、浓度等；连接方式的选择，包括仪器的先后顺序、导管接口的
连接等。
（2）评价：要围绕题目提供的多种方案，从原理是否科学合理、操作是否简单可行、所用
试剂是否经济、实验现象是否明显、是否体现“绿色化学”等方面进行评价。
（3）最佳方案的选择：所谓最佳，无非是装置最简单、药品容易取得并价格低廉、现象明
显、无干扰物质以及无污染等。

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︱应用示例︱
类型之一 实验方案的设计
例 1．在化学兴趣小组活动中，小山把一标有“生石灰 干燥剂”的小纸袋带到学校进行实
验。干燥剂是否变质？小山设计并进行了如下实验，请你帮他完成实验报告。
（1）
（2）既然干燥剂中已有 Ca(OH)2 ，小山又猜想还可能有另一种物质生成，原因是
_______________________（用化学方程式表示）。请你设计实验证明小山的猜想（简要写出
实验步骤、现象及结论）_________________________________________。
（3）小西认为步骤○2不严密，理由是________________________________________。
（4）愉快的小组活动结束了，除以上猜想及实验，你还想对该干燥剂的万分进行哪些方
面的探究___________________________（写出一条即可）。
[解析] 本题考查做出猜想、设计方案等科学探究能力。（1）步骤①中给出结论：干燥剂中
含有 CaO,根据 CaO 与水反应会放出大量的热，则的实验步骤为：取样于小试管中，加水，
用手触摸试管外壁，实验现象为：有热感，即可得出结论；步骤②中给出实验步骤及结论，
根据 CaO 与水反应生成 Ca(OH)2，Ca(OH)2溶液能使酚酞试液变红，故实验现象为：溶液变
红色。（2）猜想要有科学依据，既然干燥剂中已有 Ca(OH)2，Ca(OH)2能吸收空气中的 CO2生
成碳酸钙，化学方程式为：CO2 +Ca(OH) 2 ==CaCO3↓+ H2O；设计方案需根据猜想进行，实
验方案包括实验步骤、现象及结论。要验证干燥剂中有碳酸钙，根据碳酸钙能跟盐酸反应放
出二氧化碳这一性质设计实验：取样于小试管中，滴加稀盐酸，有气泡产生，证明干燥剂中
含有碳酸钙。（3）步骤②不严密的理由是：溶液变红色说明有 Ca(OH) 2，而 Ca(OH) 2 也
可能是未变质的 CaO和水反应刚生成的。（4）还想对该干燥剂的成分进行的探究是：干燥剂
中是否含有氢氧化钙。
[答案] （1）如下表所示。
实验步骤 实验现象 结论
○1 干燥剂中含有 CaO
○2取少量用样品制得
的溶液于试管中，
滴入几滴酚酞试液
干燥剂中含有 Ca(OH)2
干燥剂部分变...