《江苏高考化学复习化学实验6第五单元探究型实验实验方案的设计与评价教案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《江苏高考化学复习化学实验6第五单元探究型实验实验方案的设计与评价教案（24页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第五单元探究型实验实验方案的设计与评价1能根据要求设计、评价或改进实验方案。2.能掌握控制实验条件的方法。3.以上各部分知识与技能的综合应用。探究型实验 知识梳理一、探究型实验的常见类型1对未知产物的探究通过化学反应原理猜测可能生成哪些物质，对这些物质逐一进行检验来确定究竟含有哪些物质。虽然探究型实验主要考查学生的探究能力，但在问题中常常包含了对实验基础知识的考查。例如：(1)常见物质分离的提纯方法：结晶法、蒸馏法、过滤法、升华法、萃取法、渗析法等。(2)常见气体的制备、净化、干燥、收集等方法。(3)熟悉重点的操作：气密性检查、测量气体体积、防倒吸、防污染等。2物质性质的探究(1)在探究过程中
2、往往可以利用对比实验，即设置几组平行实验来进行对照和比较，从而研究和揭示某种规律，解释某种现象形成的原因或证明某种反应机理。(2)无机物、有机物性质的探究，必须在牢牢掌握元素化合物知识的基础上，大胆猜想，细心论证。脱离元素化合物知识，独立看待实验问题是不科学的，只有灵活运用已有的元素化合物知识，才能变探究型实验为验证型实验，使复杂问题简单化。二、探究型实验的基本程序解答探究型实验题的基本程序可用以下流程图表示：1提出问题要提出问题，首先得发现问题，对题给信息进行对比、质疑，通过思考提出值得探究的问题。此外，实验中出现的特殊现象也是发现问题、提出问题的重要契机。2提出猜想所谓猜想就是根据已有知识
3、对问题的解决提出的几种可能的情况。有一些问题，结论有多种可能(这就是猜想)，只能通过实验进行验证。3设计验证方案提出猜想后，就要结合题给条件，设计出科学、合理、安全的实验方案，对可能的情况进行探究。实验设计中，关键点是对试剂的选择和实验条件的调控。4观察实验现象，得出结论根据设计的实验方案，结合实验现象进行推理分析或计算分析得出结论。(2017高考北京卷)某小组在验证反应“Fe2Ag=Fe22Ag”的实验中检测到Fe3，发现和探究过程如下。向硝酸酸化的0.05 molL1硝酸银溶液(pH2)中加入过量铁粉，搅拌后静置，烧杯底部有黑色固体，溶液呈黄色。(1)检验产物取出少量黑色固体，洗涤后，_(
4、填操作和现象)，证明黑色固体中含有Ag。取上层清液，滴加K3Fe(CN)6溶液，产生蓝色沉淀，说明溶液中含有_。(2)针对“溶液呈黄色”，甲认为溶液中有Fe3，乙认为铁粉过量时不可能有Fe3，乙依据的原理是_(用离子方程式表示)。针对两种观点继续实验：取上层清液，滴加KSCN溶液，溶液变红，证实了甲的猜测。同时发现有白色沉淀产生，且溶液颜色深浅、沉淀量多少与取样时间有关，对比实验记录如下：序号取样时间/min现象3产生大量白色沉淀；溶液呈红色30产生白色沉淀，较3 min时量少；溶液红色较3 min时加深120产生白色沉淀，较30 min时量少；溶液红色较30 min时变浅(资料：Ag与SCN
5、生成白色沉淀AgSCN)对Fe3产生的原因作出如下假设：假设a：可能是铁粉表面有氧化层，能产生Fe3；假设b：空气中存在O2，由于_(用离子方程式表示)，可产生Fe3；假设c：酸性溶液中的NO具有氧化性，可产生Fe3；假设d：根据_现象，判断溶液中存在Ag，可产生Fe3。下述实验可证实假设a、b、c不是产生Fe3的主要原因。实验可证实假设d成立。实验：向硝酸酸化的_溶液(pH2)中加入过量铁粉，搅拌后静置，不同时间取上层清液滴加KSCN溶液。3 min时溶液呈浅红色，30 min后溶液几乎无色。实验：装置如图。其中甲溶液是_，操作及现象是_。 (3)根据实验现象，结合方程式推测实验中Fe3浓度
6、变化的原因：_。解析(1)黑色固体溶于热的硝酸溶液后，向其中加入稀盐酸，产生白色沉淀，可证明黑色固体中含有Ag。可利用K3Fe(CN)6检验Fe2的存在。(2)过量的铁粉会与Fe3反应。空气中的O2会与Fe2发生氧化还原反应，产生Fe3；加入KSCN溶液后产生白色沉淀，说明溶液中存在Ag，Ag可与Fe2反应产生Fe3。实验可证实假设a、b、c不是产生Fe3的主要原因，只要将原实验反应体系中的Ag替换，其他微粒的种类及浓度保持不变，做对比实验即可，所以可选用0.05 molL1 NaNO3溶液(pH2)；实验利用原电池装置证明反应AgFe2=AgFe3能发生，所以甲溶液是FeSO4溶液。操作和现
7、象：分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液，同时滴加KSCN溶液，后者红色更深。答案(1)加硝酸加热溶解固体，再滴加稀盐酸，产生白色沉淀Fe2(2)2Fe3Fe=3Fe24Fe2O24H=4Fe32H2O加入KSCN溶液后产生白色沉淀0.05 molL1 NaNO3FeSO4溶液分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液，同时滴加KSCN溶液，后者红色更深(3)溶液中存在反应：2AgFe=Fe22Ag，AgFe2=Fe3Ag，Fe2Fe3=3Fe2。反应开始时，c(Ag)大，以反应、为主，c(Fe3) 增大。约30 min后，c(Ag)小，以反应为主，c(Fe3)减小 探究型实验题
8、 (2015高考北京卷)为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系，某同学通过改变浓度研究“2Fe32I2Fe2I2”反应中Fe3和Fe2的相互转化。实验如下：(1)待实验溶液颜色不再改变时，再进行实验，目的是使实验的反应达到_。(2)是的对比实验，目的是排除中_造成的影响。(3)和的颜色变化表明平衡逆向移动，Fe2向Fe3转化。用化学平衡移动原理解释原因：_。(4)根据氧化还原反应的规律，该同学推测中Fe2向Fe3转化的原因：外加Ag使c(I)降低，导致I的还原性弱于Fe2，用如图装置(a、b均为石墨电极)进行实验验证。K闭合时，指针向右偏转，b作_极。当指针归零(反应达到平衡)后，向U
9、形管左管中滴加0.01 molL1 AgNO3溶液，产生的现象证实了其推测，该现象是_。(5)按照(4)的原理，该同学用上图装置进行实验，证实了中Fe2向Fe3转化的原因。转化原因是_。与(4)实验对比，不同的操作是_。(6)实验中，还原性：IFe2；而实验中，还原性Fe2I。将(3)和(4)、(5)作对比，得出的结论是_。解析：(1)实验溶液的颜色不再发生变化，则说明实验的反应达到了化学平衡状态。(2)为加入1 mL 1 molL1FeSO4溶液，为加入了1 mL H2O，结果是的颜色比略深，故以作对比，排除中溶液稀释对颜色变化造成的影响。(3)中加AgNO3溶液发生反应：AgI=AgI，使
10、溶液中c(I)减小，平衡逆向移动；中加入Fe2，增大了c(Fe2)，平衡逆向移动；故增大生成物浓度或减小反应物浓度，平衡均逆向移动。(4)由反应2Fe32I2Fe2I2知Fe3在反应中得电子，b应为正极。达到平衡后向U形管左管中加入AgNO3溶液，AgI=AgI，使c(I)减小，若I还原性弱于Fe2，则a极改为正极，电流表指针应向左偏转。(5)由(4)的原理可知c(I)降低则还原性减弱，则中Fe2转化为Fe3的原因可理解为Fe2的浓度增大，还原性增强。第(4)小题是证明c(I)减小，其还原性减弱，若做一个对比实验，可选择增大c(Fe2)，使其还原性增强，或减小c(Fe3)，使其氧化性减弱。(6
11、)中减小c(I)，I的还原性减弱；中增大c(Fe2)，Fe2的还原性增强。得出的结论为该反应为可逆氧化还原反应，在平衡时，通过改变物质的浓度，可以改变物质的氧化、还原能力，并影响平衡移动方向。答案：(1)化学平衡状态(2)溶液稀释对颜色变化(3)加入Ag发生反应：AgI=AgI，c(I)降低；或增大c(Fe2)，平衡均逆向移动(4)正左侧产生黄色沉淀，指针向左偏转(5)Fe2随浓度增大，还原性增强，使Fe2还原性强于I向右管中加入1 molL1 FeSO4溶液(6)该反应为可逆氧化还原反应，在平衡时，通过改变物质的浓度，可以改变物质的氧化、还原能力，并影响平衡移动方向探究型实验题的命题思路探究
12、型实验题的一般命题思路是发现问题提出猜想设计验证方案具体实施实验观察现象分析数据总结归纳得出结论。在能力考查点的设置上则可以考查学生发现问题的能力、提出问题的能力(作出合理假设或猜想)、探究问题的能力(设计实验进行探究)、分析问题的能力(根据实验现象得出合理结论)等。在知识点的涵盖上则既可以考查基本概念、基本理论又可以考查元素化合物的有关知识；而且符合新课程改革在学习方法上强调的“探究学习”“自主学习”的概念。探究型试题一般有以下几种命题形式：探究化学反应机理、探究化学实验中的反常现象、探究对经典问题的质疑、探究未知物的成分、探究物质的性质、探究化学反应的条件以及探究化学反应的现象等。 实验方案的设计 知识梳理1实验方案设计的基本要求2化学实验设计的基本内容一个相对完整的化学实验方案一般包括下述内容：(1)实验名称；(2)实验目的；(3)实验原理；(4)实验用品(药品、仪器、装置、设备)及规格
