专项十六 实验方案的设计与评价（讲解部分）
１５１ 知识结构
实验方案设计的总体思路是 明确实验 目的 弄清实验原理 根据要求正确选择仪器和药品
?实验方案的 ?
设计实验 装置 和操作步骤 分析得出结论
设计与评价 í实验方案评价的原那么是 理论上是否科学合理 具有严密性 操作是否简单易行 是否安全 从经济角度评价 ? ? 案的设计
１ 实验方案设计的基本要求
是否节约 药品 降低 成本 提高产品质量 从环境角度考虑 是 否会给环境造成 污染
考点清单
式 小红利用图 装置 从
端吹入呼出的气体 混合液由
谨
科学性 实 验 原 理 实 验 方
能
可行性 设计的实验方案 要 切 实 可 行 所 用 药 品 仪 器
无色变蓝色 由此 填 能 或 不 得 出 猜 想 正 确 原因是
为探究猜想
利用图 装置 设 计 实 验 方 案
合理 法 和 操 作 过 程 必 须 科 学 严
考点一 实验方
装置安全可靠
安全性 要尽量避免带有危险性 的 操 作 尽 量 避 免 与 有
毒物质接触 假设无法避免接触有毒物质 那么应采取防范措施 以 防造成环境污染和人身伤害
简约性 实验方案设计要求操作简便 装置简单 实验现
象明显
２ 解题思路和方法
明确目的和原理 明确实验的目的 原理 选择仪器和药品 选择合理的化学仪器和药品 设计装置和步骤 设 计 出 合 理 的 实 验 装 置 和 实 验 操
作步骤
记录现象和数据 全面 及时而又准确地记录实验过 程中的现象和数据
分析得出结论 等 得出正确的结论
例 １ 〔 ２０１８ 安 徽，１４，７ 分〕 蓝 瓶 子 实 验 是 一 个 有 趣 的 化学振荡实验 盛有氢氧化钠 亚甲蓝 葡萄糖混 合液的试 管 经 振 荡 静 置 后 溶 液 颜 色 会 出 现 反 复 变 化 如 图
某兴趣小组开展如下探究 回答以下问题
图
图 混合液中属于人类基本营
小明对振荡后溶
养物质的有水和
根据实验观察的
现象和记录的数据 通过分析 计算 推理
溶入 溶 液 中 溶 入 入 填 化 学
溶 液 中 溶
液变蓝的原因进行如下猜想 溶液中
解析 混合 液 中 的 水 和 葡 萄 糖 属 于 人 类 基 本 营 养 物 质 空气中含有
等 气 体 振 荡 后 溶 液 变 蓝 可 能 是因为溶液中溶有 等 由于人呼出的气体中含 有二氧化碳 氧气 氮气等 所以吹入人呼出的气体后混合 液 由 无色璃棒 滤纸 温度计 新鲜萝卜 甲盐的晶 体
实验室的室温为 甲盐的溶解度为 方案 判别依据 方案 变蓝色 不 能 得 出 猜 想
正 确 为
探 究 猜 想 是 否 正 确 可以向混合液 中 通 入 氧 气 通 过 混 合 液 是 否 变 蓝 进
行 判 断 从
端通入氧气 假设溶液
变蓝 那么猜想 正确 假设溶液不变蓝 那么 猜想 不正确
答案 分 葡萄糖 分 分
其他合理答案均给分
不能 分 人体呼出的气 体 中 也
含 有 氮 气 和 氧 气 等 分
从
端通入氧气 假设溶液变蓝
那么猜想 正确 假设溶液不 变蓝 那么猜想 不正确
分
例 ２ 〔２０１５ 浙江杭州，３２，１０ 分〕 在实验室 小金分别用甲 盐的晶体配制了溶质质量分数为 的
溶液和
的
溶液 但忘了贴标
签 请你运用两种不同的科学原理 分别设计两个简 单实验来判别这两瓶溶液 请写出简要的实验方案和明确的判 别依据 有以下仪器 物品供选择 量筒 天平 小烧杯 酒精灯 三脚架 石棉网 漏斗 玻
判别依据 专题十六 实验方案的设计与评价 ４７解析 依据不同浓度的同种物质的溶液 取同体积时 其 溶液质量不同 取同质量时 所含溶质质量不同等设计实验
答案 方案 量取同样质量的 两种溶液 分别加入 两个 同 样 质 量 的 小 烧 杯 中 都 加 热 到 水 蒸 发 完 全 再 分 别 称 量
烧杯
判别依据 质量大的烧杯中的原溶液为 溶液 另一烧杯中 原溶液为 溶液
方案 量取同样体积的 两种溶液 分别加入两个同样 质量的小烧杯中 分别在天平上称量
判别依据 质量大的烧杯中的溶液为 溶液 另一烧杯中溶 液为 溶液
方案 量取同样体积的 两种溶液 分别加入两个小烧 杯中 再放入质量相同 取自同一新鲜萝卜的萝卜条各一 块 经 过一段时间后 同时取出萝卜条 用吸水纸吸干表面水分 后 分 别称量
判别依据 质量小 的 萝 卜 条 所 对 应 的 烧 杯 中 的 原 溶 液 为 溶液 另一烧杯中原溶液为 溶液
方案 称取 克的 两种溶液 分别加入两个小烧杯 中 分别放 入 克 甲 盐 的 晶 体 充 分 搅 拌 过 滤 后 分 别 称 量 滤 出物
判别依据 滤出物质量大的烧杯中的原溶液为 溶液 另一
烧杯中原溶液为 溶液 考点二 实验方案的评价 １ 对方案可行性评价的原那么 化学实验设计的原理 操作顺序和方法 必须与化学知识的 科学性和实验操作的合理性相一致 即要科学合理
２ 对方案优劣评价的原那么
设计简洁 设计 简 洁 就 是 要 尽 可 能 采 用 简 单 的 仪 器 或 实 验装置 在常规条件下进行 用较少的实验步骤和试剂 在 较 短 的时间内完成实验 充分表达实验设计的简约性原那么
效果明显 效果明显就是按照实验设计进行操作 产生的 现象直观 易于观察 记录
实验方案的设计不合理
安全可靠 安全 是 指 实 验 设 计 要 尽 量 避 免 选 用 有 毒 药 品 和具有一定危险性的实验操作 如果必须选用 应在设计方案中 给出明确提示和预防措施 以避免造成环境污染或实验事故 可 靠是指设计方案要确保成功
３ 最正确方案的评价标准 方案 科学合理
原料 来源广泛 价格低廉 种类和用量少
实验 装置简单 条件不高 步骤简短 操作简便 现象明显 产物 容易提纯 具有安全性和环保性
易混易错
例 〔２０１７ 陕西 ，１４，２ 分〕 以下图示实验能达到目的的是
解析 项中温度相同 溶质种类和质量相同 溶剂质量 相同 但溶剂种类 不 同 可 探 究 溶 剂 种 类 对 物 质 溶 解 性 的 影 响 故 正确 木炭燃烧会生成二氧化碳气体 导致最终装置内压强 变化不大 故
错误 氯化 铵 和 硝 酸
错 误
铵 都 含 有 铵 根 离 子 加 入 氢 氧化钠都会产生刺激性气 味 无 法 鉴 别 二 者 故 化 氢 溶 液 的 浓 度 相 同 故 错误
探 究 二 氧化锰的 催 化 作 用 应 保 证 过 氧
答案 Ａ １５３
专项十六 实验方案的设计与评价（讲解部分）
