四科學探究和實驗方案設計

第2部分專題提升專題3化學實驗與科學探究

四科學探究和實驗方案設計

（一）科學探究的要素

1.提出問題；2.猜想與假設；3.制定計劃；4.進行實驗；5.收集證據(jù)；6.解釋與結論；7.反思與評價；8.表達與交流?？键c聚焦

（二）實驗方案的設計

1.原則：實驗的設計要科學，安全可靠，操作簡便，現(xiàn)象明顯，結論可信。2.常見類型：（1）氣體的制取、凈化和性質實驗的綜合設計；（2）混合氣體成分的驗證實驗設計；（3）物質的制備、提純或分離以及性質檢驗等實驗的綜合設計；（4）物質的定性與定量分析綜合實驗的設計；（5）簡單實驗的設計。3.一般思路：（1）明確實驗目的→（2）確定反應原理（反應物、反應條件、生成物分別是什么？）→（3）設計實驗裝置（選用何種實驗儀器？儀器如何連接？）→（4）明確操作步驟→（5）驗證所得產物→（6）收集所得產物→（7）副產物或尾氣的處理。

(三)實驗方案的評價對實驗方案的評價可以從以下幾個方面著手：1.方案在理論上是否科學合理，是否嚴密。2.方案在滿足安全性的前提下，是否簡單易行。3.從經(jīng)濟角度考慮，是否節(jié)約試劑、降低原料成本和提高產品質量。4.從環(huán)境角度考慮，是否會給環(huán)境造成污染。(2015·益陽）某同學發(fā)現(xiàn)，上個月做實驗用的NaOH溶液忘記了蓋瓶蓋。對于該溶液是否變質，同學們進行了下述實驗探究?！静孪爰僭O】猜想一：該溶液沒有變質，為NaOH溶液。猜想二：該溶液全部變質，為Na2CO3溶液。猜想三：該溶液部分變質，為NaOH和Na2CO3的混合溶液。【查閱資料】Na2CO3溶液呈堿性?！具M行實驗】請你完善下表幾組同學探究的設計方案。真題探源真題1

【結論與反思】NaOH溶液易與空氣中的CO2反應而變質，所以要密封保存。

【拓展延伸】同學們設計了下列兩套裝置進行實驗：用膠頭滴管吸取某種液體，錐形瓶中充入一種氣體或放入一種固體物質，擠壓膠頭滴管。一段時間后，兩裝置中氣球明顯脹大。(1)甲裝置中可能發(fā)生反應的化學方程式是______________________________。(2)若乙裝置中膠頭滴管吸取的是稀鹽酸，則錐形瓶中放入的固體可能是__________。Zn(2015·遵義）FeCl3溶液能對過氧化氫的分解起催化作用，某小組擬在相同濃度FeCl3溶液的催化下，探究過氧化氫濃度對過氧化氫分解速率的影響。寫出本實驗發(fā)生反應的化學方程式：___________________。Ⅰ.分別取相同體積、不同濃度的過氧化氫溶液于錐形瓶中，注入相同體積、相同濃度的FeCl3溶液，如圖觀察_____________________，就可以粗略判斷，得出實驗結果。Ⅱ.為進一步判斷上述實驗結論的準確性，運用圖示裝置，小剛同學進行了如下實驗方案設計。真題2反應生成氣體的速率【方案一】在不同過氧化氫濃度下，測定收集相同氣體體積所需時間；【方案二】在不同過氧化氫濃度下，測定_______________________。相同時間收集氣體的體積方案二的實驗測量結果如下表：表中x=_________，y=________。

實驗結論：通過測量，若V1______（填“＞”“=”或“＜”）V2，說明______________