2017届高考化学第二轮专题复习学案4

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1、化学实验方案设计、实验探究原理分析【考纲要求】考试大纲提到“化学实验是科学探究过程中的一种重要方法；能对常见的物质进行检验、分离和提纯；能根据实验试题要求设计、评价或改进实验方案；了解控制实验条件的方法…”。2015年（广东卷）理科综合考试大纲说明中5道实验综合题中有2题示例涉及实验方案设计和探究：28题选择是2014年广东高考理综化学33题，探究的是H2O2浓度对H2O2分解反应速率的影响，要求设计合理方案并拟定实验表格完整体现实验方案；29题对反应所得气体和固体产物进行实验和探究。历年高考表明实验方

2、案设计部分得分率普遍偏低，反映出学生审题不清，心态混乱，基础知识应用能力不足，没有透彻理解实验设计和控制变量的思想，思维混乱，方案设计不严谨，表述能力欠缺等。【知识点拨】一、化学实验设计的基本要求⑴科学性：所谓科学性是指实验原理、实验操作程序和方法必须正确。例如，在操作程序的设计上，应取少量固体先溶解，然后再取少量配成的溶液并再加入试剂，而不能将样品全部溶解或在溶解后的全部溶液中加入试剂。⑵安全性：实验设计时应尽量避免使用有毒药品和进行具有一定危险性的实验操作。⑶可行性：实验设计应切实可行，所选用的化学

3、药品、仪器、设备和方法等在现有的实验条件下能够得到满足。⑷简约性：实验设计应尽可能简单易行，应采用简单的实验装置，用较少的实验步骤和实验药品，并能在较短的时间内完成实验。⑸经济性：在能达到实验目的的前提下尽量选用常见、容易得到的、低价格的仪器和药品。二、化学实验方案设计的基本思路⑴明确目的原理：首先必须认真审题，明确实验的目的要求，弄清题目有哪些新的信息，综合已学过的知识，通过类比、迁移、分析，从而明确实验原理。⑵选择仪器药品：根据实验的目的和原理以及反应物和生成物的性质、反应条件，如反应物和生成物的状

4、态、能否腐蚀仪器和橡皮、反应是否加热及温度是否控制在一定范围等，从而选择合理的化学仪器和药品。试题一般限定实验仪器药品，审题一定要细心。⑶设计装置步骤：根据上述实验目的和原理，以及所选用的实验仪器和药品，设计出合理的实验装置和实验操作步骤，学生应具备识别和绘制典型的实验仪器装置图的能力，实验步骤应完整而又简明。⑷记录现象数据：认真观察实验现象，全面准确地记录实验过程中的现象和数据。⑸分析得出结论：根据实验中观察到的现象和记录的数据，通过分析、计算、图表、推理，得出正确的结论。此外，如有必要还要设计对照实

5、验组：空白对照：对照组不作任何处理。条件对照：给对照组所作的处理与实验组相同，但不是所要研究的处理。相互对照：不单设对照组，而是几个实验组相互对照。前后对照：观察记录实验材料在实验前后的变化情况。化学实验方案设计试题主要的类型如下：一、化学反应原理方案设计【例1】（2015广东理综33.）H2O2是一种绿色氧化还原试剂，在化学研究中应用广泛。（1）某小组拟在同浓度Fe3+的催化下，探究H2O2浓度对H2O2分解反应速率的影响。限选试剂与仪器：30%H2O2、0.1mol∙L-1Fe2(SO4)3、蒸馏水

6、、锥形瓶、双孔塞、水槽、胶管、玻璃导管、量筒、秒表、恒温水浴槽、注射器②设计实验方案：在不同H2O2浓度下，测定____________________________________（要求所测得的数据能直接体现反应速率大小）。④参照下表格式，拟定实验表格，完整体现实验方案（列出所选试剂体积、需记录的待测物理量和所拟定的数据；数据用字母表示）。实验序号物理量V[0.1mol∙L-1Fe2(SO4)3]/mL……1a……2a……【解析】本题首先要求学生完成相应的反应原理即H2O2的分解反应，根据所涉及的物

7、质设计合理的测定方案。②不少同学刻板理解反应速率，认为只有单位时间物质浓度变化才能体现反应速率或审题不清，没有看到“所测得的数据能直接体现反应速率大小”，缺乏控制变量的思想，直接测定H2O2浓度变化或测量气体体积或H2O2分解所需的时间…④由于方案设计错误，导致连带错误，表格物理量和设计数据不符和变量控制的要求。根据实验要求，应该控制硫酸铁浓度和混合总体积不变（通过蒸馏水体积调节），时间（或O2体积）相同，变量为H2O2浓度，应变量为O2体积（或时间），据此可知另需补充四个变量：H2O2浓度、蒸馏水体积

8、、时间、O2体积，设计合理数据即可。（1）②收集相同体积的氧气所需时间或者相同时间所收集氧气的体积④物理量实验序号V[0.1mol·L-1Fe2(SO4)3]/mLV[H2O2]/mLV[H2O]/mLV[O2]/mL时间/s1abced2acbef或物理量实验序号V[0.1mol·L-1Fe2(SO4)3]/mLV[H2O2]/mLV[H2O]/mL时间/sV[O2]/mL1abced2acbef此外如2014年广州模拟《学习与评价》P2