实验设计与评价68285

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1、望子成龙学校化学冯老师实验设计与评价实验设计与评价学习目标：1、学会根据实验目的、原理，正确选择仪器、药品、控制技术条件，并对仪器装置进行科学的连接2、能够对实验现象进行分析，得出初步结论；能对实验方案进行分析、评价和改进。重难点：化学实验设计及实验步骤合理性评价、实验误差分析知识梳理：1、实验设计（1）实验设计的一般流程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作出结论，假设是否成立；⑤对结论进行反思与评价。要求：实验设计要科学，安全可靠，操作简便，药

2、品经济，现象明显，结论可信。（2）解题一般思路①分析题给条件，明确实验目的；②根据反应原理，选择恰当的仪器、药品；③对仪器装置进行科学的连接；④制定操作步骤。2、实验评价实验评价题是根据实验目的、要求，设计多种方案，从某种角度对实验方案的优劣进行评价，选出最为合理、最理想的方案，并简述理由。一般从以下方面评价：①化学反应原理是否正确，是否与实验目的相符；推理过程是否严密②实验装置是否科学、优化、安全；③操作方法是否可行、简捷；④绿色化学的理念是否符合，对环境是否会造成污染；⑤从经济角度评价，是否节约试剂、降低成本和提高产品质量和

3、产率典例分析：【例1】（2010广东汕头）2010年4月28日某媒体题为“排污工程施工，毒气放倒三人”的报道，引起某兴趣小组同学的思考。【提出问题】排污管道中的毒气有什么成分?【查阅资料】I．排污管道中的大部分有机物在一定条件下发酵会产生CO、CO2、H2S、CH4等。Ⅱ．H2S气体能与CuSO4溶液反应生成黑色沉淀。【提出猜想】小组同学对排污管道气含有上述气体中最少3种成分的猜想如下：猜想1：有CO、CO2、H2S；猜想2：有CO、CO2、CH4；猜想3：有CO、H2S、CH4；猜想4：有CO2、H2S、；猜想5：有CO、CO

4、2、H2S、CH4。【实验方案】小组同学共同设计了下图所示的装置并进行探究(夹持仪器已省略)。13望子成龙学校化学冯老师实验设计与评价【问题讨论】(1)如果A装置没有明显变化，则猜想成立；如果B装置没有明显变化，则猜想成立。(2)在验证猜想l的实验中，装置C中NaOH溶液的作用是；若要进一步验证气体燃烧后的产物，操作是：迅速把烧杯倒过来，向烧杯内注入，振荡。(3)要确证猜想5中是否有CH4，某同学认为图示装置有不足之处，需要在装置C与D之间加一个装置。改进后，若气体燃烧，且D装置内壁出现，证明气体中一定含有CH4。为了进一步确定

5、气体中是否含有CO，可分别测定燃烧产物中H2O、CO2的质量。其方法是：将燃烧产物依次通过盛有、的装置，分别称量吸收燃烧产物前、吸收燃烧产物后装置的质量，通过计算、分析得出结论。【例2】某校化学课外兴趣小组的同学在研究性学习课上展示了一套如右图所示的实验装置（假设每步化学反应都完全，氧化铁样品中的杂质不参加反应）。查阅资料：草酸在浓硫酸存在时加热发生如下反应：H2C2O4CO↑+CO2+H2O通过讨论，同学们对这套装置有了多种认识。（1）第一小组同学说：从实验安全和实验操作程序看,首先要检查装置的气密性,实验开始先加热_____

6、（填A或D）处，实验结束时，应______（填先或后）停止D处的加热；从环保的角度讲，在E装置后还应对尾气进行处理，其方法是：。（2）第二小组的同学说：用该实验装置可以检验一氧化碳与氧化铁反应的产物，其中B装置的作用_______；E装置的作用___；一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式为_____________________。（3）第三小组的同学说：利用这套装置还可以测定氧化铁样品中氧化铁的质量分数。他们的测定方法是：称量氧化铁样品的质量10.0g，样品与玻璃管的总质量为60.0g,完全反应并冷却后再称量玻璃管与剩余固体的总质

7、量为57.6g。计算实验测得氧化铁样品中氧化铁的质量分数为。（4）第四小组同学说：利用这套装置还有另外测定样品中氧化铁的质量分数的方法：先称量氧化铁样品的质量,再分别称量E装置在反应前后的总质量，即可计算求得样品中氧化铁的质量分数。但按此方法实际实验测定结果却偏大，分析造成偏大的原因可能是。【例3】某学校的探究性学习小组发现，孔雀石[Cu2(OH)2CO3]加热分解后，除生成CO2和水蒸气外，试管中还有一些黑色粉末状固体。他们通过实验探究，分析黑色固体的组成，并验证产生的气体。请填空：（1）提出问题：黑色固体是什么？（2）猜想与

8、假设：黑色固体可能是：a、炭粉b、氧化铜c、________________。13望子成龙学校化学冯老师实验设计与评价（3）查阅资料：炭粉和氧化铜均为黑色固体，其中炭粉不与稀酸反应，也不溶于稀酸，而氧化铜可与稀酸反应而溶解。（4）设计实验方案：向试管中的黑色固体