004化学探究实验专题.ppt

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1、实验设计与探究实验设计题l实验按目的可分为：探索性实验——是对尚不了解的研究对象进行探索（如研究什么未知性质、未知规律……）。探索性实验的特点是“试”，所以也称为试验。验证性实验——是对某些可能的结论或假说进行确定或否定。（如证明什么……）实验类型l实验按研究的精确程度可分为：定性实验——目的在于解决“有没有”“是不是”的问题；（如溶解性、酸碱性与哪些因素有关等研究）定量实验——目的在于求出某些因素之间的数量关系（关系函数）或用数量关系来阐述某些规律；（如溶解度、酸碱度、中和滴定等）方法提要实验设计题l实验设计的原则及实验方案评价的要求：原理正确、操作简便、现象明显、药

2、品经济、安全环保。l实验设计步骤：明确实验目的——充分占有资料——设计合理方案l科学实验的设计要做到排除无关因素的干扰，简化、纯化或强化研究条件，以方便得出结论。例1：某同学想用实验证明CuSO4溶液的蓝色主要是由Cu2+决定的，而不是SO42-。他设计的下列实验步骤中无意义的是（）A、观察H2SO4、K2SO4溶液没有颜色，表明溶液中SO42-无颜色。B、将饱和CuSO4溶液降温，出现蓝色晶体。C、在CuSO4溶液加入足量的锌粉振荡，静置后溶液变为无色。D、在CuSO4溶液中加入适量Ba(NO3)2溶液，出现白色沉淀，而溶液颜色无变化（仍呈蓝色）B例2：有甲、乙两位同

3、学用相等质量的M克氯酸钾来制取氧气，甲在该药品中还放了N克的氧化铁，他们都用酒精灯加热到不再有气体放出，结果发现甲同学产生气体的速度比乙同学快。甲同学认为氧化铁是实验室制取氧气的催化剂，乙同学不同意。那么对于这一问题，你有哪些假设？请你帮助他们，将你的假设以及验证假设的方案告之。参考答案各种假设验证假设的方案Fe2O3是KClO3分解反应的催化剂检验Fe2O3在反应前后的质量和化学性质是否发生变化Fe2O3加热可能放出氧气单独加热Fe2O3看是否有氧气放出例3：小英在做饭时，发现好多因素都能影响食盐在水中溶解的速率。（1）从你能想到的可能影响食盐在水中溶解速率的因素中，

4、写出其中三项，并预测此因素对食盐溶解速率的影响：因素①你的预测___________因素②你的预测_____________.因素③你的预测_____________.（2）从你所列的因素中选出一个，通过实验验证你的预测。你设计的实验方案是____________________________________.[答案](1)①温度：温度升高，食盐溶解加快。②搅拌：搅拌能加快食盐溶解③颗粒的大小：食盐颗粒越小溶解越快(2)搅拌影响：在两个烧杯中各放入50ml相同温度的水，分别称取2g颗粒大小相同的食盐，同时放进烧杯中，其中一个烧杯中进行搅拌，一个不搅拌，观察并记入两个烧

5、杯中的食盐溶解所需的时间。[设计时注意]①控制变量。该实验设计时除了要观察的变量（如搅拌）外，其余变量（如水的体积、食盐的质量、颗粒的大小、放入的时间、温度等）都应该始终保持相同。②测量变量。实验设计要说清变量如何测量（通过观察食盐全部溶解所需时间，确定溶解快慢）。这里食盐用量要保证能最终完全溶解也是要注意的要素。1、某小组要探究铜与空气中的氧气是否反应，做了如下实验：将一除去表面氧化膜的铜片放在酒精灯火焰上灼烧，一段时间后铜片表面变黑。为此小组同学分别得出：①铜在加热条件下能与空气中的氧气反应，铜片表面的黑色物质是氧化铜，②铜在加热条件下不能与空气中的氧气反应，铜片表

6、面的黑色物质是酒精不完全燃烧生成的炭黑（碳单质）。(1)你还能得出什么结论？(2)请你设计一个实验，用一步实验操作验证上述各结论:(3)为避免上述结论的不确定性，要验证在加热条件下铜与空气中的氧气是否反应，应如何改进上述实验？可能的结论可能有的结论实验操作实验现象①黑色物质是氧化铜②黑色物质是炭③黑色物质是取少量黑色物质于试管中，加入足量的稀硫酸溶液并加热，静置：溶液全部溶解：黑色物质是氧化铜溶液全部没溶解：黑色物质是炭溶液变蓝又有黑色不溶物：黑色物质是氧化铜和炭。将铜片放在试管中加热2、某同学收集了“氢气还原氧化铜”实验后的固体残渣（含铜和氧化铜），欲从中回收单质铜和

7、制取硫酸铜溶液。他设计了实验方案并进行了实验。请你回答：(1)称量：称量收集到的固体残渣为20.0g。该操作需要的仪器的名称是。(2)溶解：将20.0g称量好的固体残渣放入烧杯中，加入过量的稀硫酸溶液，用玻璃棒不断搅拌，直至反应完全。有关化学方程式为：。(3)过滤：该操作除滤纸外，还需要仪器：。(4)洗涤干燥：冼净滤纸上的固体，干燥后称量。(5)收集滤液：滤液中所含溶质的化学式是。(6)分析：为了除去滤液中过量的硫酸，应往滤液中加入过量的下列()固体粉末，过滤。A、氧化铜B、氢氧化钠C、铁D、硫酸铜在滤液中加入过量的固体粉末，原因是___