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《廣東省2015高考化學二輪復習 專題17 實驗方案設計、實驗探究原理分析導學案》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、化學實驗方案設計、實驗探究原理分析【考綱要求】考試大綱提到“化學實驗是科學探究過程中的一種重要方法；能對常見的物質(zhì)進行檢驗、分離和提純；能根據(jù)實驗試題要求設計、評價或改進實驗方案；了解控制實驗條件的方法…”。2015年（廣東卷）理科綜合考試大綱說明中5道實驗綜合題中有2題示例涉及實驗方案設計和探究：28題選擇是2014年廣東高考理綜化學33題，探究的是H2O2濃度對H2O2分解反應速率的影響，要求設計合理方案并擬定實驗表格完整體現(xiàn)實驗方案；29題對反應所得氣體和固體產(chǎn)物進行實驗和探究。歷年高考表明實驗方案設計部分得分率普遍偏低，反映出學生
2、審題不清，心態(tài)混亂，基礎知識應用能力不足，沒有透徹理解實驗設計和控制變量的思想，思維混亂，方案設計不嚴謹，表述能力欠缺等。【知識點撥】一、化學實驗設計的基本要求⑴科學性：所謂科學性是指實驗原理、實驗操作程序和方法必須正確。例如，在操作程序的設計上，應取少量固體先溶解，然后再取少量配成的溶液并再加入試劑，而不能將樣品全部溶解或在溶解后的全部溶液中加入試劑。⑵安全性：實驗設計時應盡量避免使用有毒藥品和進行具有一定危險性的實驗操作。⑶可行性：實驗設計應切實可行，所選用的化學藥品、儀器、設備和方法等在中學現(xiàn)有的實驗條件下能夠得到滿足。⑷簡約性：實
3、驗設計應盡可能簡單易行，應采用簡單的實驗裝置，用較少的實驗步驟和實驗藥品，并能在較短的時間內(nèi)完成實驗。⑸經(jīng)濟性：在能達到實驗目的的前提下盡量選用常見、容易得到的、低價格的儀器和藥品。二、化學實驗方案設計的基本思路⑴明確目的原理：首先必須認真審題，明確實驗的目的要求，弄清題目有哪些新的信息，綜合已學過的知識，通過類比、遷移、分析，從而明確實驗原理。⑵選擇儀器藥品：根據(jù)實驗的目的和原理以及反應物和生成物的性質(zhì)、反應條件，如反應物和生成物的狀態(tài)、能否腐蝕儀器和橡皮、反應是否加熱及溫度是否控制在一定范圍等，從而選擇合理的化學儀器和藥品。試題一般限
4、定實驗儀器藥品，審題一定要細心。⑶設計裝置步驟：根據(jù)上述實驗目的和原理，以及所選用的實驗儀器和藥品，設計出合理的實驗裝置和實驗操作步驟，學生應具備識別和繪制典型的實驗儀器裝置圖的能力，實驗步驟應完整而又簡明。⑷記錄現(xiàn)象數(shù)據(jù)：認真觀察實驗現(xiàn)象，全面準確地記錄實驗過程中的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)。⑸分析得出結(jié)論：根據(jù)實驗中觀察到的現(xiàn)象和記錄的數(shù)據(jù)，通過分析、計算、圖表、推理，得出正確的結(jié)論。此外，如有必要還要設計對照實驗組：空白對照：對照組不作任何處理。條件對照：給對照組所作的處理與實驗組相同，但不是所要研究的處理。相互對照：不單設對照組，而是幾個實驗組相
5、互對照。前后對照：觀察記錄實驗材料在實驗前后的變化情況?；瘜W實驗方案設計試題主要的類型如下：一、化學反應原理方案設計【例1】（2015廣東理綜33.）H2O2是一種綠色氧化還原試劑，在化學研究中應用廣泛。（1）某小組擬在同濃度Fe3+的催化下，探究H2O2濃度對H2O2分解反應速率的影響。限選試劑與儀器：30%H2O2、0.1mol?L-1Fe2(SO4)3、蒸餾水、錐形瓶、雙孔塞、水槽、膠管、玻璃導管、量筒、秒表、恒溫水浴槽、注射器②設計實驗方案：在不同H2O2濃度下，測定________________________________
6、____（要求所測得的數(shù)據(jù)能直接體現(xiàn)反應速率大小）。④參照下表格式，擬定實驗表格，完整體現(xiàn)實驗方案（列出所選試劑體積、需記錄的待測物理量和所擬定的數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)用字母表示）。實驗序號物理量V[0.1mol?L-1Fe2(SO4)3]/mL……1a……2a……【解析】本題首先要求學生完成相應的反應原理即H2O2的分解反應，根據(jù)所涉及的物質(zhì)設計合理的測定方案。②不少同學刻板理解反應速率，認為只有單位時間物質(zhì)濃度變化才能體現(xiàn)反應速率或?qū)忣}不清，沒有看到“所測得的數(shù)據(jù)能直接體現(xiàn)反應速率大小”，缺乏控制變量的思想，直接測定H2O2濃度變化或測量氣體體積
7、或H2O2分解所需的時間…④由于方案設計錯誤，導致連帶錯誤，表格物理量和設計數(shù)據(jù)不符和變量控制的要求。根據(jù)實驗要求，應該控制硫酸鐵濃度和混合總體積不變（通過蒸餾水體積調(diào)節(jié)），時間（或O2體積）相同，變量為H2O2濃度，應變量為O2體積（或時間），據(jù)此可知另需補充四個變量：H2O2濃度、蒸餾水體積、時間、O2體積，設計合理數(shù)據(jù)即可。（1）②收集相同體積的氧氣所需時間或者相同時間所收集氧氣的體積④物理量實驗序號V[0.1mol·L-1Fe2(SO4)3]/mLV[H2O2]/mLV[H2O]/mLV[O2]/mL時間/s1abced2acbe
8、f或物理量實驗序號V[0.1mol·L-1Fe2(SO4)3]/mLV[H2O2]/mLV[H2O]/mL時間/sV[O2]/mL1abced2acbef此外如2014年廣州模擬《學習與評價》
