中考化学总复习教学案第34讲 专题十三 学科渗透与探究 字.docx

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中考化学总复习教学案第34讲专题十三学科渗透与探究字

第34讲专题十三学科渗透与探究

实验设计）

1．实验设计必须遵循科学性

实验设计的对象为制取物质或进行物质性质的实验，首先应了解实验的原理，这就要求实验设计必须遵循的科学性。

2．实验设计必须注意可行性

设计时要注意仪器的性能，所用原料资源丰富，廉价易得，这就要注意实验设计的可行性。

3．实验设计必须遵循有关原理的规律性

实验设计的主要内容有：

仪器的组装、）

药品的选择、操作步骤的设计）

仪器的组装顺序为先下后上，先左后右。

1．制气装置包括制气、净化、收集、尾气处理四部分

制气发生装置的确定，应该依据反应物的状态和反应条件：

（1）若原料为固体（一种或多种），反应需加热就采用制氧气装置；

（2）若原料为固体和液体，反应不需加热，就采用制氢气装置。

2．净化装置的构成原则

先除杂后干燥，气体通过除杂的顺序是先“液”后“固”，且气体是“长管”进，“短管”出。

3．密闭容器收集

如图所示的收集装置：

若瓶中为空气，收集密度比空气大的气体应从a管进，若收集密度比空气小的气体应从b管进；若瓶中为水，则用排水法收集气体时，气体应从b管进。

制气的操作顺序为：

组装装置、检查装置气密性、添加试剂、制气、收集。

总之，实验的设计要科学、安全可靠、操作简便、现象明显、结论可信。

中考中的实验设计题种类）

从实验题发展趋势来看，大概有如下几类：

1．给出正确的实验方案，要求指出实验现象，归纳出实验的结论；

2．给出实验方案，要求合理地评价方案，正确地写出实验现象或结论，要求学生改进实验方案；

3．给出实验的目的，要求设计实验方案。

此类题难度较大。

实验方案评价）

实验评价与分析题是考查学生分析问题能力的题型之一。

近几年来中考和竞赛题中经常出现，是一类必须引起重视的题目。

解答这类试题时，可以从以下几个方面着手评价：

（1）方案在理论上是否科学合理，是否具有严密性；

（2）在满足安全性的前提下，操作上是否简单易行；（3）从经济角度评价，是否节约试剂及降低原料成本和提高产品质量；（4）从环保角度考虑，是否会给环境造成污染。

实验方案设计题的解题思路与方法）

1．明确目的原理——明确实验的目的要求，弄清题给的新信息。

2．选择仪器药品——选择合理的化学仪器和药品。

3．设计装置步骤——设计出合理的实验装置和实验操作步骤。

4．记录现象数据——全面、及时而准确地记录实验过程中的数据和现象。

5．分析得出结论——根据实验观察的现象和记录的数据，通过分析、计算、图表、推理等处理，得出正确的结论。

【例1】（2014，苏州）下列有关实验操作正确的是（）

a．稀释浓硫酸时，将水沿内壁注入盛有浓硫酸的烧杯中

b．排水法收集二氧化碳时，看到水槽内导管口有气泡冒出立即收集

c．实验室制取氧气时，先用分液漏斗将双氧水加入锥形瓶中，后检查装置气密性

d．氢氧化钠和稀盐酸两种无色溶液混合前后，插入温度计观察温度变化

[答案]d解析：

稀释浓硫酸时，应将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌，a错；co2能溶于水，收集co2不用排水法，而用向上排空气法，b错；实验室制取气体时，应先检查装置气密性，后加药品，c错；d正确。

【例2】（2013，北京）下列实验操作、现象与结论对应关系正确的是（）

明显现象，a错；催化剂能改变化学反应的速率而自身的质量和化学性质不变，b中做法只能证明氧化铜改变了该反应的化学反应速率，但没有说明氧化铜的质量和化学性质在反应前后是否改变，上述条件不足以证明氧化铜起了催化作用，b错；c中现象只能证明铁的金属活动性比铜强，铁的金属活动性比银强，但是，仅凭c中操作和现象，不能比较铜和银的金属活动性强弱，c错；d中热水和冷水温度不同，通入氧气后，热水中白磷燃烧而冷水中白磷不燃烧，可以说明燃烧的条件之一是温度达到着火点。

【例3】（2013，潍坊）按右图所示装置进行实验（图中铁架台等仪器均已略去）。

先在试管ⅱ中加入试剂乙，然后在试管ⅰ中加入试剂甲，立即塞紧橡皮塞，一段时间后，观察到试管ⅱ中有白色沉淀生成。

符合以上实验现象的一组试剂是（）

a．甲：

nahco3、稀hcl乙：

naoh溶液

b．甲：

al、稀h2so4乙：

ba（no3）2溶液

c．甲：

mgo、稀盐酸乙：

agno3溶液

d．甲：

cu、稀h2so4乙：

bacl2溶液

[答案]b解析：

选项金属铝与稀硫酸反应产生h2，试管ⅰ中的液体被压入试管ⅱ，ba2与so42结合生成白色沉淀硫酸钡。

【例4】（2014，宜宾）小明家有包开启了的小苏打，久置在灶台上方，可能因受热而变质。

小明为此开展了探究，请分析其过程完成填空。

＋－

【查阅资料】

①2nahco3=====na2co3＋co2↑＋h2o

②nahco3＋naoh===na2co3＋h2o

③2nahco3＋ca（oh）2===caco3↓＋na2co3＋2h2o

④ca（hco3）2＋na2co3===caco3↓＋2nahco3

⑤na2co3受热不分解，nahco3、ca（hco3）2都能溶于水。

【假设猜想】

假设一：

小苏打没有变质，化学成分为nahco3；

假设二：

小苏打完全变质，化学成分为___________________；

假设三：

小苏打部分变质，化学成分为_____________________。

【实验方案】

可选药品：

①ca（oh）2溶液②cacl2溶液

③naoh溶液④稀盐酸

△有同学认为，取一定量样品直接加热，再将产生的气体通入澄清石灰水，根据实验现象，对上述三种假设的每一种是否成立都能进行判断。

请评价这种方案是否合理_____（填“是”或“否”），理由是_____。

[答案]【假设猜想】na2co3nahco3和na2co3【实验方案】②①操作一中有沉淀出现操作二中有沉淀出现【问题讨论】否不能判断是部分还是没有变质的情况

解析：

【假设猜想】因为碳酸氢钠变质就是分解为碳酸钠、水和二氧化碳，所以若完全变质，则为碳酸钠；若没有变质，则为碳酸氢钠；若部分变质则为碳酸钠和碳酸氢钠的混合物；【实验方案】因为碳酸氢钠与氯化钙溶液不能发生化学反应，碳酸钠能与氯化钙溶液反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钠；碳酸氢钠能与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙白色沉淀、碳酸钠和水；故应用氯化钙溶液先检验碳酸钠的存在，再用氢氧化钙溶液来检验碳酸氢钠的存在；【问题讨论】无论碳酸氢钠没有变质还是部分变质，其中的碳酸氢钠加热都会产生能使澄清的石灰水变浑浊的二氧化碳气体，故这种方案不合理。

【例5】（2013，青岛）实验是进行科学探究的重要方法。

请填写下列空格：

（1）除去粗盐中难溶性杂质，主要分为以下三个操作步骤：

其中，操作b的名称为：

___________；操作c中，给蒸发皿加热时______（选填“需要”或“不需要”）垫石棉网。

（2）某同学欲测定一瓶稀硫酸的ph值，他的实验操作为：

取一片ph试纸，用蒸馏水润湿，伸入到试剂瓶中，将试纸显示的颜色与ph标准比色卡对照，读出对应的ph。

请指出该实验操作中存在的错误：

_____________。

（3）下图为探究二氧化锰对过氧化氢分解速率影响的实验示意图，该实验_____（选填“能”或“不能”）证明二氧化锰能加快该化学反应的速率，请简述理由：

_______________________________。

[答案]

（1）过滤不需要

（2）用蒸馏水润湿了ph试纸，将ph试纸伸入试剂瓶中（3）不能选用的过氧化氢溶液的溶质质量分数不同，无法进行对比实验

解析：

（1）除去粗盐中难溶性杂质的三个操作步骤依次是溶解、过滤、蒸发，操作b应为过滤，蒸发皿可以直接加热，不需要垫石棉网；

（2）测定溶液ph的方法是用干燥、洁净的玻璃棒蘸取待测液，滴在ph试纸上，再与标准比色卡对照，该同学实验操作中存在的错误有用蒸馏水润湿和伸入试剂瓶中，因为用蒸馏水润湿ph试纸，会使测定的结果不正确，ph试纸伸入试剂瓶中会污染试剂；（3）该实验对过氧化氢溶液的质量分数控制不正确，既然是对比实验，应该使两种过氧化氢溶液的质量和质量分数都相同，再向其中1个试管中加入二氧化锰，就能够证明二氧化锰能加快该化学反应的速率。

【例6】（2014，安徽）某研究性学习小组在验证“碱使酚酞试液变红”的实验时，发现一个意外现象：

将酚酞试液滴入某naoh溶液中，溶液变成了红色，可是过一会儿红色却消失了。

【提出问题】

是什么原因导致滴有酚酞的naoh溶液由红色褪为无色？

【猜想与假设】

他们分别对这种意外现象作如下猜想：

甲同学：

可能是酚酞与o2发生了反应；

乙同学：

可能是naoh溶液与空气中的co2发生了反应；

丙：

可能与naoh溶液浓度大小有关；你认为可能还与___________________________________________

有关（写一条即可）。

【设计实验】

三位同学分别设计实验验证自己的猜想：

（1）甲同学设计了如下实验，请你回答问题。

实验步骤：

a．将naoh溶液加热煮沸。

设计这一步骤的目的是_________________。

b．向冷却后的溶液中滴入酚酞，并滴一些植物油在其上方。

设计这一步骤的目的是___________________。

实验现象：

溶液变红，过一会儿红色消失。

实验结论：

甲同学猜想______（填“正确”或“不正确”）。

（2）乙同学设计如图装置进行实验，一段时间后，试管中溶液的红色褪去，于是认定自己的猜想正确。

请写出co2与naoh溶液反应的化学方程式_____________

_________________________________________。

甲同学认为乙同学的实验不够严谨，理由是_________。

【注意：

若答对第（3）小题奖励4分，化学试卷总分不超过60分】

（3）丙同学使用了色度传感器测溶液的颜色。

他在a、b、c三个比色皿中分别加入等量5%、10%、20%的naoh溶液，然后各滴加2滴酚酞试液。

溶液颜色的变化曲线如图[说明：

溶液无色时色度值（透过率）为100%]。

请你观察下图回答问题。

①写出两条规律性结论：

_________________________________________

_________________________________________

②推测5%的naoh溶液滴加2滴酚酞试液后褪为无色的时间约为（）

a．小于30sb．30～90s

c．90～140sd．140～180s

e．180～280sf．大于280s

[答案]【猜想与假设】从试剂用量、温度等角度考虑，合理答案均可【设计实验】

（1）除去naoh溶液中溶解的o2隔绝空气不正确

（2）co2＋2naoh===na2co3＋h2oco2气体中可能含有hcl气体（其他合理答案均可）（3）①naoh溶液浓度越大，褪色越快；naoh溶液浓度越大，起始颜色越深（其他合理答案均可）②f

解析：

本题主要考查实验设计方案的分析与评估，难度较大。

结合所学知识，可猜测红色褪去的原因可能是仪器不干净，附有酸性物质所致。

（1）气体的溶解度随温度的升高而减小，将naoh溶液加热煮沸可以除去氢氧化钠溶液中溶解的氧气；向冷却后的溶液中滴入酚酞，并滴一些植物油在其上方，溶液被植物油隔绝氧气后最终红色仍褪去，说明溶液褪色与氧气无关，可判断甲同学的猜想不正确。

（2）依据质量守恒定律，完成二氧化碳与氢氧化钠反应的化学方程式（注意配平化学方程式），根据反应物中的盐酸具有挥发性可判断出乙同学的实验不够严谨。

（3）分析题中图像可知，氢氧化钠溶液的浓度大（如c溶液），酚酞试液的

色度值变100%所需时间越短，表明溶液褪色越快；从图中看出5%的naoh溶液滴加2滴酚酞试液后，在140s的时间内其色度从85%升高到92%，那么其色度从92%升高到100%，所需要的时间要大于140s，故其褪为无色的时间大于280s。

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