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1、化学实验的设计与评价化学实验的设计与评价化学实验的设计与评价化学实验的设计与评价 化学实验的设计与评价化学实验的设计与评价化学实验的设计与评价化学实验的设计与评价 解析题目：解析题目：美感美感艺术艺术娱乐性娱乐性亲和力亲和力第一层次第一层次我们能否正确的评价别人的实验设计？我们能否正确的评价别人的实验设计？我们能否帮助别人完成实验设计？我们能否帮助别人完成实验设计？第二层次第二层次第三层次第三层次我们能否独立完成某些实验的完整设计？我们能否独立完成某些实验的完整设计？1 1实验室用铁、氧化铜、硫酸为原料制取铜，实验室用铁、氧化铜、硫酸为原料制取铜，某同学设计了两个实验方案某同学设计了两个实验方
2、案哪个更好？理由？哪个更好？理由？评价他人方案评价他人方案H2SO4H2CuOCuA. Fe B.CuOH2SO4CuSO4FeCu A A：制氢气制氢气麻烦！麻烦！ 使用氢气使用氢气安全？安全？ 加热条件加热条件节能？节能？要要考考虑虑分分步步细细节节呀呀第一层次第一层次你认为甲乙两个方案哪个更合理你认为甲乙两个方案哪个更合理?2.如何证明二氧化碳与水发生反应？如何证明二氧化碳与水发生反应？评价他人方案评价他人方案第一层次第一层次设计化学实验时，应遵循几个基本要求：设计化学实验时，应遵循几个基本要求： （装置简单、步骤少、药品用量少、时间短等）（装置简单、步骤少、药品用量少、时间短等） 科学
3、性科学性（即实验原理、操作程序和方法必须正确）（即实验原理、操作程序和方法必须正确）安全性安全性（即用药及操作要注意安全、环境保护等问题（即用药及操作要注意安全、环境保护等问题）可行性可行性简约性简约性（要满足中学现有的实验条件）（要满足中学现有的实验条件） 我知道了我知道了学法指导学法指导1 1. .为为将铜粉中混有少量的氧化铜去将铜粉中混有少量的氧化铜去除，除， 甲、乙同学分别设计了下列实验方案：甲、乙同学分别设计了下列实验方案： 甲：混合粉末甲：混合粉末 铜粉铜粉 乙：混合粉末乙：混合粉末 铜粉铜粉 你认为哪种实验方案好？请说明理由。你认为哪种实验方案好？请说明理由。 通入足量的通入足量
4、的 CO 、加热、加热加入足量的稀硫酸，过滤加入足量的稀硫酸，过滤我会应用我会应用第一层次第一层次2.2.为为了了证证明明某某溶溶液液中中是是否否含含有有SOSO4 42-2-，甲甲、乙乙两两同同学学分分别别设设计了如下两个实验方案，你认为合理的是：计了如下两个实验方案，你认为合理的是：被测溶液被测溶液 白色沉淀白色沉淀 不溶不溶被测被测溶液溶液 无沉淀生成无沉淀生成 出现白色沉淀出现白色沉淀加氯化钡溶液加氯化钡溶液加足量稀盐酸加足量稀盐酸加足量稀盐酸加足量稀盐酸加氯化钡溶液加氯化钡溶液乙方案：乙方案：甲方案：甲方案：甲方案不能排除甲方案不能排除AgAg+ +的干扰！的干扰！我会应用我会应用第
5、一层次第一层次我们能否帮助别人完成实验设计？我们能否帮助别人完成实验设计？第二层次第二层次学会评价后学会评价后1.小明通过查阅有关资料获知：某鱼鳔内氧气约占四分小明通过查阅有关资料获知：某鱼鳔内氧气约占四分之一，其余主要为二氧化碳和氮气。之一，其余主要为二氧化碳和氮气。那鱼鳔内到底有没有氧气和二氧化碳，需要设计实验那鱼鳔内到底有没有氧气和二氧化碳，需要设计实验进行验证。可是在收集鱼鳔内的气体时，小明遇到了进行验证。可是在收集鱼鳔内的气体时，小明遇到了困难。怎样收集鳔内气体好呢？我们来帮帮小明。困难。怎样收集鳔内气体好呢？我们来帮帮小明。 帮助活动一：怎样收集鱼鳔内气体帮助活动一：怎样收集鱼鳔内
6、气体.第二层次第二层次小明为了收集和测量一个鱼鳔内气体的体积，设小明为了收集和测量一个鱼鳔内气体的体积，设计了两种方法。计了两种方法。A A：用医用注射器抽取鳔内气体，测量其体积。：用医用注射器抽取鳔内气体，测量其体积。B B：在水下刺破鳔，用排水集气法收集鳔内气体：在水下刺破鳔，用排水集气法收集鳔内气体并测量其体积（如图）。并测量其体积（如图）。你认为其中测量结果不准确的一种方法是你认为其中测量结果不准确的一种方法是 ，理由是理由是 。与理由有关的化学方程式是与理由有关的化学方程式是 。B因为因为CO2能溶于水，不能用排水法收集能溶于水，不能用排水法收集CO2+H2O=H2CO3第二层次第二
7、层次 帮助活动二帮助活动二: :探究鳔内气体成分探究鳔内气体成分 现有两现有两 集气集气 瓶瓶 鳔内气体，为了探究鳔鳔内气体，为了探究鳔 内气内气体成分，请你帮助小明设计实验体成分，请你帮助小明设计实验 进行验证。进行验证。 实验目的实验目的 实验方法实验方法 实验现象实验现象 验证鳔内含验证鳔内含O O2 2 验验证证鳔鳔内内含含COCO2 2将燃烧的木条放入将燃烧的木条放入集气瓶中集气瓶中 在集气瓶中在集气瓶中加入少量石加入少量石灰水，振荡灰水，振荡 有白色沉淀有白色沉淀产生，表明产生，表明有有COCO2 2 木条能继续木条能继续燃烧，说明燃烧，说明有有O O2 2第二层次第二层次2 2氧
8、化铜是一种黑色固体氧化铜是一种黑色固体, ,可溶于稀硫酸。某同学想知道是稀硫可溶于稀硫酸。某同学想知道是稀硫酸中的哪种粒子酸中的哪种粒子(H(H2 2O O、H H+ +、SOSO4 42-2-) )能使氧化铜溶解。请你和他一起能使氧化铜溶解。请你和他一起通过图中通过图中I I、三个实验完成这次探究活动。三个实验完成这次探究活动。（1）你提出的假设是）你提出的假设是_ _。（2）通过实验）通过实验I可证明可证明_。（3）要证明另外两种粒子能否溶解氧化铜，还需要进行实验）要证明另外两种粒子能否溶解氧化铜，还需要进行实验和和，在，在中应该加入中应该加入_。（4）探究结果为）探究结果为_ 。 _ _
9、 _你认为除实验你认为除实验所用试剂外，还能够溶解氧化铜的一所用试剂外，还能够溶解氧化铜的一种常见物质是种常见物质是_ 。溶液中溶液中H H+ +使使CuOCuO溶解溶解 H H2 2O O不能溶解不能溶解CuOCuO 盐酸或硫酸钠溶液盐酸或硫酸钠溶液 溶液中的溶液中的H H+ +可以使可以使CuOCuO溶解，溶解，H H2 2O SOO SO4 42-2-不能使不能使CuOCuO溶解溶解 稀稀HNOHNO3 3或稀或稀HClHCl 第二层次第二层次完成实验中某一部分设计完成实验中某一部分设计设计化学实验的一般思路设计化学实验的一般思路 n明确实验目的明确实验目的 n根据反应原理选择药品、仪器
10、根据反应原理选择药品、仪器 n设计实验操作步骤设计实验操作步骤 n观察、记录、分析实验现象与数据观察、记录、分析实验现象与数据 n得出实验结论得出实验结论 联系：我们在制联系：我们在制取氧气时应该考取氧气时应该考虑哪些问题？虑哪些问题？我知道了我知道了学法指导学法指导1.1.已知在已知在NaOH溶液中存在溶液中存在H2O、 Na+、OH- 三种粒子。请你三种粒子。请你设计一个简单实验研究：设计一个简单实验研究：NaOH溶液中哪一种粒子使酚酞试液溶液中哪一种粒子使酚酞试液变红？（下表实验步骤可不填满，也可增加）变红？（下表实验步骤可不填满，也可增加） 实验步骤实验步骤 现现 象象 结结 论论1往
11、盛有少量蒸馏水的试管往盛有少量蒸馏水的试管中，滴加中，滴加2-3滴酚酞试液滴酚酞试液 不变色不变色 不能使酚酞不能使酚酞试液变红色试液变红色 结论：结论： 我会应用我会应用第二层次第二层次水分子水分子2往盛有少量氯化钠溶液的试往盛有少量氯化钠溶液的试管中，滴加管中，滴加2-3滴酚酞试液滴酚酞试液不变色不变色Na+不能使酚酞不能使酚酞试液变红色试液变红色 3往盛有少量氢氧化钙溶液的往盛有少量氢氧化钙溶液的试管中，滴加试管中，滴加2-3滴酚酞试液滴酚酞试液变红变红OH-能使酚酞试能使酚酞试液变红色液变红色 OH-能使酚酞试液变红色能使酚酞试液变红色 2.2.化学反应往往伴随着一些现象发生，但化学反
12、应往往伴随着一些现象发生，但COCO2 2与与NaOHNaOH溶液的反应没溶液的反应没有明显的现象。为了通过一些现象说明有明显的现象。为了通过一些现象说明COCO2 2与与NaOHNaOH发生了反应，某发生了反应，某班同学分两组做了如下探究实验：班同学分两组做了如下探究实验： (1)第一组同学把一支收集有第一组同学把一支收集有CO2的试管倒立的试管倒立在装有饱和在装有饱和NaOH溶液的烧杯中溶液的烧杯中(如右图所示如右图所示) ， 看到试管内液面上升。这种现象看到试管内液面上升。这种现象是因为试管内外产生是因为试管内外产生 ( ) A温度差温度差 B重力差重力差 C压强差压强差 D浮力差浮力差
13、CO2NaOH溶液溶液第二层次第二层次我会应用我会应用(2)(2)第二组同学从中得到了启发，也设计了如下实第二组同学从中得到了启发，也设计了如下实验装置进行探究：验装置进行探究： A现象为现象为 ，B现象为现象为 ， C现象为现象为 。你认为以上设计能达到实验要求的是你认为以上设计能达到实验要求的是 (填序号填序号)。 (3)同学们经过分析讨论，认为第一组的实验中产生液面上升现同学们经过分析讨论，认为第一组的实验中产生液面上升现象的原因可能有两种。一种是因为象的原因可能有两种。一种是因为CO2与溶液中的与溶液中的NaOH反应，反应，消耗了消耗了CO2，你认为另一种原因是，你认为另一种原因是 。
14、 (4)为了进一步证实为了进一步证实CO2与与NaOH溶液已经发生了反应，他们设溶液已经发生了反应，他们设计了如下方案：取上述实验后的溶液，第一组同学滴加计了如下方案：取上述实验后的溶液，第一组同学滴加 ，现象为现象为 ；第二组同学滴加；第二组同学滴加 ，现象为，现象为 。他们虽然看到的现象不同，但都可以证实他们虽然看到的现象不同，但都可以证实CO2与与NaOH溶液已经溶液已经发生了反应。发生了反应。CCO2CO2气球气球CO2NaOH溶液溶液软塑料瓶软塑料瓶ANaOH溶液溶液去壳熟鸡蛋去壳熟鸡蛋B瓶瘪瓶瘪鸡蛋被吞鸡蛋被吞气球胀大气球胀大ACO2与水反应与水反应CO2NaOH溶液溶液稀盐酸稀盐
15、酸气泡气泡氯化钡溶液等氯化钡溶液等白色沉淀白色沉淀第二层次第二层次通过上述实验设计，我知道了通过上述实验设计，我知道了 在设计实验时，应注意在设计实验时，应注意我们能否独立完成某些实验的完整设计？我们能否独立完成某些实验的完整设计？第三层次第三层次1 1某探究学习小组在帮助实验员整理化学试剂时，某探究学习小组在帮助实验员整理化学试剂时，发现一个盛有无色溶液的试剂瓶，标签破损（如右发现一个盛有无色溶液的试剂瓶，标签破损（如右图所示）。已知它们是氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠图所示）。已知它们是氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠和硫酸钠四种溶液中的一种。请你对该试剂作出猜和硫酸钠四种溶液中的一种。请你对该试剂作出
16、猜想，并设计实验验证。想，并设计实验验证。 （1 1）猜想：这种试剂可能是）猜想：这种试剂可能是_ ，也可能是也可能是_ 溶液。溶液。（2 2）实验验证（要求写出操作、现象和结论）实验验证（要求写出操作、现象和结论） NaNa2 2COCO3 3NaNa2 2SOSO4 4取少量（取少量（1 12mL2mL）该溶液置于洁净试管中）该溶液置于洁净试管中, ,滴加稀盐酸滴加稀盐酸, ,若有气泡生成若有气泡生成, ,则该溶液是则该溶液是NaNa2 2COCO3 3溶液溶液, ,若无气泡产生，则该溶液是若无气泡产生，则该溶液是NaNa2 2SOSO4 4溶液。溶液。 第三层次第三层次完成实验整体设计完
17、成实验整体设计2.设计二个实验方案，证明铁、铜、银三种金属活动性设计二个实验方案，证明铁、铜、银三种金属活动性顺序，现提供实验用的药品有：稀盐酸、硫酸铜溶液、顺序，现提供实验用的药品有：稀盐酸、硫酸铜溶液、硝酸银溶液、铁丝、铜丝硝酸银溶液、铁丝、铜丝。实验步骤实验步骤实验现象实验现象实验结论实验结论方方案案一一 方方案案二二*铁丝表面有气泡铁丝表面有气泡*铜丝表面无明显现象铜丝表面无明显现象*铜丝表面有银白色铜丝表面有银白色固体析出固体析出金属活动性：金属活动性： 铁铁 铜铜 银银硝酸银硝酸银溶液溶液铜丝铜丝稀盐酸稀盐酸铜丝铜丝铁丝铁丝第三层次第三层次完成实验整体设计完成实验整体设计3.3.将
18、一块光亮的纯铜片放在酒精灯火焰上灼烧，表面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）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。，并设计一个或几个实验来证明你预测的正确性。预测序号预测序号实验步骤和方法实验步骤和方法现象和结论现象和结论预测预测1 1：可能：可能来源于来源于预测预测2 2：可能：可能来源于来源于知识应用知识应用预测序号预测序号实验步骤和方法实验步骤和方法现象和结论现象和结论预测预测1 1：可能来：可能来源于源于铜与氧气生成的铜与氧气生成的氧化铜氧化铜把附有黑色物质的把附有黑色物质的铜片插入稀硫酸中铜片插入稀硫酸中（加热、插入、可（加热、插入、可重复多次）重复多次）黑色物质溶解，黑色物质溶解，形成蓝色溶液，形成蓝色溶液，则黑色物质是氧则黑色物质是氧化铜化铜预测预测2 2：可能来：可能来源于源于酒精未充分燃烧酒精未充分燃烧产生的碳黑附着产生的碳黑附着在铜片上在铜片上把附有黑色物质的把附有黑色物质的铜片插入稀硫酸中铜片插入稀硫酸中黑色物质不小时，黑色物质不小时，则黑色物质是碳则黑色物质是碳黑黑答案答案我的收获我的收获知识点？方法？知识点？方法？再见再见再见再见
