专题十二 化学实验的评价与设计da

专题十二 化学实验的评价与设计

［知识网络］

1、实验设计题的考查： 实验仪器的设计和改进、实验装置的设计和改进、制备方案的设计、实验装置组装设计，化学与生产、生活的连接等。 2、实验评价题的考查：

实验评价要求同学对不同的实验方案进行对比分析，或对已完成的实验原理、装置、效果与实验目的要求进行对比，认识实验的成功与不足，以及可能存在的问题，甚至要求提出改进方案。这是对同学们综合素质的考查。 ［典例剖析］

例1、某化学兴趣小组，为验证Fe、Cu、Ag三种金属的活动性顺序，设计了如图1所示的4种实验方案。其中不能达到目的的是（ ）

答案：C

例2、小华用下图中甲、乙两套装置做“光合作用吸收二氧化碳”的实验。甲装置的水槽里盛有氢氧化钠溶液，乙装置的水槽里盛有等量的清水。小华把两套装置安装好后，密封，并立即把它们放到阳光下。两小时后，经检验发现两套装置里的叶片内都含有淀粉，因而实验不能证实二氧化碳是光合作用必需的原料。

请你分析：

（1）为什么甲装置里的叶片也含有淀粉？

__________________________________________________________________________________。

（2）怎样改进实验，才能证实二氧化碳是光合作用必需的原料？

_______________________________________________________________________________

1

答案：

（1）叶片中原有的淀粉未运走耗尽。实验初期，甲装置内还含有CO2，叶片通过光合作用制造了淀粉； （2）光照前，将两套装置放在黑暗处一昼夜。

例3、化学真是太奇妙了，它几乎无处不在，在你的周围时刻不停地发生着变化。同学们让我们踏上探究之旅。 （1）［提出问题］

聪聪在用水煮虾过程中发现，青色的生虾煮熟以后颜色变成红色，特别是虾汤的颜色更是鲜红。聪聪想，虾汤中这种红色的物质究竟是什么呢？ （2）［猜想与假设］

聪聪猜想，这种红色物质可能像酸碱指示剂一样，遇到酸或碱时，颜色会发生改变。 （3）［收集证据］

现在请你设计一个简单的探究活动方案，验证聪聪的猜想。

使用试剂 实验操作方案 可能的实验现象 （4）［交流与反思］

以上探究之旅，对你有什么启示？

__________________________________________________________________________________。 答案： （3）

使用试剂 实验操作方案 可能的实验现象 把红色的虾汤分成三份：向一份中加入稀盐酸，向稀盐酸、氢氧化钠溶液(其加入酸或碱的两份虾汤的颜另一份中加入氢氧化钠溶他酸性或碱性物质均可) 色可能发生改变 液，与第三份进行颜色对比 （4）要像聪聪那样，善于观察、善于发现、善于思考、大胆猜想；或猜想要有一定的依据，不能凭空想象；或要通过查阅资料、实验探究认真求证自己的猜想；进行对比实验是一种重要的科学方法（此题为答案开放性试题，有多种答案。同学们若有其它答案，只要从三维目标来回答，言之成理均可）。

例4、某校进行化学实验考查时，教师给了同学们1小包黑色粉末，这种黑色粉末可能是氧化铜、炭粉或者是这两种的混合物，让他们通过实验探究来确定。某同学探究过程如下： (1)【提出假设】

假设1：黑色粉末是炭粉；

假设2：_________________________； 假设3：_________________________。 (2)【设计实验方案】

2

他对实验做了如下设想和分析： 取少量黑色粉末于烧杯中，并加入过量的稀硫酸。则实验中可能出现的现象与对应结论如下表，请你完成下表。

实验中可能出现的现象 ① ② ③ 假设3成立 结 论 假设1成立 (3)【进行实验】

通过实验及分析，确定该黑色物质为炭粉和氧化铜的混合物。 (4)【拓展】

为了进一步探究炭粉和氧化铜的性质，他又利用这种混合物补充做了如下实验：将此黑色粉末隔绝空气加热(若碳完全反应)，待冷却到室温后，取剩余固体于烧杯中，再加入过量稀硫酸，反应完全后，静置。 请你回答：

①烧杯中__________(填“有”或“无”)不溶物；

②若静置后溶液呈无色，则该溶液中溶质是__________(写化学式)； ③若静置后溶液呈蓝色，该反应的化学方程式为：__________。

答案：（1）黑色粉末是氧化铜 黑色粉末是碳粉和氧化铜的混合物 （2）①无变化 ②溶液变蓝色，黑色粉末溶解；假设2成立 ③溶液变蓝色，仍有部分黑色不溶物

（4）①有 ②H2SO4 ③CuO+H2SO4＝CuSO4+H2O ［名题热身］

1、请你参与某学习小组的探究活动，并回答相关问题： [发现问题]

小丽发现盛水的铁锅在与水面接触的部位最易生锈； 小茜发现自己的铜制像框表面出现了绿色的铜锈；

小玲发现苹果切开不久，果肉上会产生一层咖啡色物质，好象生了“锈”一般。 [提出问题]

这三种物质“生锈”的原因是什么？ [收集证据]

（1）回忆已有知识：铁生锈的条件是__________。

（2）查阅有关资料：“铜锈”主要成分是Cu2(OH)2CO3（俗称铜绿）；苹果“生锈”是果肉里的物质（酚和酶）与空气中的氧气发生了一系列的反应，生成咖啡色的物质。 （3）实验探究：将四小块铜片分别按下图所示放置一个月，观察现象如下：

实验装置 实验现

铜片不生锈 3

铜片不生锈 铜片不生锈 铜片生锈且水面附近锈蚀最象 严重 由实验可知：铜生锈是铜与水、__________、__________等物质共同作用的结果。铜变成铜绿的化学方程式为___________________。 [得出结论]

经过交流讨论，三位同学认为这些物质“生锈”除了可能与水有关外，还可能都与__________（填物质名称）有关。 [反思与应用]利用所得结论填空：

（1）写出一种防止铁或铜等金属制品生锈的具体方法__________； （2）请你提出一条延长食品保质期的建议__________。

2、现有失去标签的两瓶无色溶液：稀盐酸和氯化钠。某兴趣小组设计用化学方法和物理方法区分它们。请回答有关问题： （1）化学方法

在不选用酸碱指示剂、pH试纸的情况下，按表中方法一（示例）填写。所选试剂须属不同物质类别（物质类别是指单质、氧化物、酸、碱、盐、有机物等）。

所选试剂 锌 方法一(例) 判断方法 取少量样品分别与锌粒反应，有气体产生的原样品是稀盐酸，没有气体产生的是氯化钠溶液。 方法二 方法三 （2）物理方法

同学小王仅使用了酒精灯和玻璃棒两种仪器，就把这两种无色溶液区分开来了。请你猜测一下他的做法（简要叙述操作方法及判断方法）__________。

3、某同学在探究物质燃烧的条件时，作出了如下三种猜想，并得出了相应的结论。请你在下表空格中，填写实验操作和实验现象。 实 验 （1） （2） （3） 猜 想 燃烧与物质的性质有关 燃烧与氧气有关 燃烧与温度有关 实验操作 实验现象 结 论 物质必须具有可燃性 燃烧需要氧气 温度必须达到可燃物的着火点 4、将一块光亮的纯铜片放在酒精灯火焰上灼烧，表面变黑。对黑色物质的来源，提出你的二个预测（假设），并设计一个或几个实验来证明你预测的正确性。

预测序号 预测1：可能来源于__________； 预测2：可能来源于__________。 实验步骤和方法 现象和结论 5、李红想把一枚生锈的铜币“复原”。她找来了废电池的锌皮和试剂A，设计了如下

实验方案。

4

试回答：

（1）操作a为__________，所加试剂A可能为__________。(填化学式) （2）进行反应Ⅱ、Ⅲ需用到的装置是__________。(填序号)

（3）反应Ⅲ的化学方程式是__________。在该实验中，通入气体B之前应先__________，以防危险发生。

（4）李红观察到黑铜币刚变成光亮时．便停止通入气体B。则她的“复原”实验__________(填“能”或“不能”)达到最终目的。

（5）欲使铜币“复原”还有许多方法，请你再设计一个方案。(文字叙述或用化学方程式表示)

_______________________________________________________________________________________。

6、某校化学研究性学习小组的同学在一次校外活动中看到铁匠师傅把红热的铁块浸入水中，产生“嗞嗞”声音，并有气泡产生，铁块表面生成一层黑色固体.铁匠师傅告诉他们，这叫做“淬火”。通过查找资料，得知“淬火”过程中铁与水发生3Fe+4H2O ↑反应。为验证该反应，同学们做了下面的实验(如下图所示)：

Fe3O4+4H2

①将一个可乐瓶去底，瓶口塞一带尖嘴玻璃管的单孔胶皮塞，将尖嘴用木棍堵上； ②瓶中注满水，设法立在盛水的水盆中，把带长柄的烧红铁块插入水中瓶下位置。 请回答下列问题：

（1）图中所示收集气体的方法叫做______________法。

（2）怎样验证可乐瓶收集到的气体？_____________________________。 （3）怎样证明铁块表面生成的黑色固体不是铁？___________________。

（4）为了收集到较多的气体，除了多次把铁块烧红插入水中瓶下位置，而且在每次烧红铁块前还要除去铁块表面的黑色固体，并在加热时给铁块罩上铁皮外罩，罩铁皮外罩的作

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