第三单元物质的制备及实验方案的设计
与评价
一、选择题
1．下列装置中间的试管用来收集浓硝酸与铜反应所生成的气体，最终可使收到的气体中空气的含量最少的是()。
解析由于装置图采用的是排空气法，NO2的密度比空气大，气体应长进短出才能使收集到的气体中空气含量最少，C正确。
答案 C
2．下列气体制备与收集装置错误的是()。
解析D选项，NO气体易与空气中氧气发生反应，且其密度与空气非常相近，不能用排空气法收集。
答案 D
3．下列实验结论正确的是()
A．将饱和氯水滴到淀粉碘化钾试纸上出现如图所示现象，说明氯水能将I－氧化成I2，`还能将I2进一步氧化成碘的化合物
B．将过量CO2通入Ca(ClO)2溶液中，最后得到澄清溶液，说明H2CO3的酸性比HClO弱
C．向某溶液中加入新制Cu(OH)2，加热，出现红色沉淀，说明该溶液中一定含醛类物质
D．向苯酚溶液中滴加少量稀溴水，溶液中没有沉淀生成，说明溶液中二者不能发生反应
解析A实验中边缘变蓝色说明生成了单质碘，中间白色说明蓝色物质被氯水氧化了。将过量CO2通入Ca(ClO)2溶液中，先生成CaCO3沉淀，CO2过量时CaCO3溶解生成Ca(HCO3)2，所以最后得到澄清溶液，说明H2CO3的酸性比HClO强。C实验中只能证明该溶液中一定有含有醛基的物质，如葡萄糖。
制备溴苯应使用浓溴水与稀苯酚溶液，且生成的三溴苯酚溶于苯酚溶液中，因此溶液中没有沉淀生成。
答案A
4．右图为实验室制氢气的简易装置。若在加稀硫酸时，发现锌粒与稀硫酸没有接触而稀硫酸又不够了，为使该反应顺利进行，则可以从长颈漏斗中加入的试剂是()
①食盐水，②KNO3溶液，③适量稀硫酸铜溶液，④Na3CO3溶液，⑤CCl4，
⑥浓氨水。
A．①③⑤B．②⑥
C．③⑤D．①②④
解析②加入KNO3溶液后不再产生H2，会产生NO气体。④Na2CO3溶液会与H2SO4反应生成CO2，既消耗H2SO4又会使H2不纯净。⑤CCl4在下层，使稀H2SO4与锌粒接触。⑥浓氨水会与H2SO4反应。
答案A
5．下列实验方案或操作合理的是()。
A．用过滤法可以除去Fe(OH)3胶体中的Cl－离子
B．铜与浓硫酸反应时，可用蘸有浓溴水的棉花放在导管口吸收逸出的气体C．实验室需用某浓度的NaOH溶液450 mL，则配制时应选用450 mL的容量瓶
D．已知K sp(CuS)＜K sp(FeS)，可通过加入过量的难溶电解质FeS使工业废水中的Cu2＋转化成硫化物沉淀除去
解析除去Fe(OH)3胶体中的Cl－离子应该用渗析的方法，不能用过滤的方法，因为胶体粒子也能透过滤纸，故A错；溴本身有毒，不能用该法进行尾气的处理，故B错；实验室中没有450 mL的容量瓶，只能选用500 mL的，故C错；根据“溶度积小的沉淀可以转化为溶度积更小的沉淀”规律可知，反应FeS(s)＋Cu2＋(aq)===CuS(s)＋Fe2＋(aq)可以发生，故D正确。
答案 D
6．某同学通过系列实验探讨Mg及其化合物的性质，操作正确且能达到目的的是()。
A．将水加入浓硫酸中得稀硫酸，置镁片于其中探讨Mg的活泼性
B．将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中，观察Mg(OH)2沉淀的生成
C．将Mg(OH)2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤，洗涤并收集沉淀D．将Mg(OH)2沉淀转入表面皿中，加足量稀盐酸，加热蒸干得无水MgCl2固体
解析浓硫酸稀释时，应将浓硫酸沿玻璃棒缓慢加入水中并用玻璃棒不断搅拌以防止液滴飞溅，A项错误；将NaOH溶液与MgSO4溶液混合即可得到Mg(OH)2沉淀，B项正确；过滤时，应使用玻璃棒引流，C项错误；对MgCl2溶液直接加热，Mg2＋易水解，不能得到MgCl2固体，D项错误。
答案 B
7．下列实验操作、现象与实验结论一致的是()。
22
SO2－4，因为SO2－3或SiO2－3也可能出现题述现象；选项D中是因为发生了萃取而未发生取代反应。
答案 B
二、非选择题
8．化学研究性学习小组拟通过实验探究“新制的还原性铁粉和过量盐酸反应生成FeCl2还是FeCl3”。
请你参与探究并回答有关问题：
(1)一位同学用向反应后的溶液中滴加NaOH溶液的方法来验证溶液中是否
含有Fe2＋。①可观察到的实验现象是______________________，②反应过程中发生反应的化学方程式是_________________________________________________________________ ___。
(2)另一位同学向反应后的溶液中先滴加KSCN溶液，再向其中滴加新制氯
水，溶液呈现红色，但当滴加过量新制氯水时，却发现红色褪去。为了弄清溶液红色褪去的原因，同学们查到如下资料：
Ⅰ.铁有一种化合物称为铁酸盐(含有FeO2－4)。
Ⅱ.SCN－的电子式为
Ⅲ.氯水具有很强的氧化性。
于是同学们提出两种假设：
①第一种假设是：Cl2可将Fe3＋氧化为FeO2－4，请写出该离子反应方程式
__________。
②第二种假设是：________________，提出该假设的理论依据是
_____________。
解析(1)向含有Fe2＋的溶液中滴加NaOH溶液，先生成白色的Fe(OH)2沉淀，后迅速变灰绿色，最终变成红褐色的Fe(OH)3沉淀。(2)红色褪去的原因可能是氯水的加入氧化了Fe3＋或SCN－。①根据得失电子守恒、质量守恒和电荷守恒配平该离子方程式。②第二种假设可能是SCN－被Cl2氧化。
答案(1)①产生白色沉淀，沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色
②FeCl2＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋2NaCl、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
(2)①2Fe3＋＋3Cl2＋8H2O===2FeO2－4＋6Cl－＋16H＋
②SCN－被Cl2氧化从电子式分析，SCN－中S为－2价，N为－3价，均为
最低价，有被氧化的可能
9．二氧化氯(ClO2)作为一种高效强氧化剂已被联合国世界卫生组织(WHO)列为A1级消毒剂。常温下二氧化氯为黄绿色或橘黄色气体，性质非常不稳定，温度过高、二氧化氯的水溶液中溶质质量分数高于30%等均有可能引起爆炸。
某研究小组设计如图所示实验装置制备ClO2。
(1)如图所示，在烧瓶中先放入12.25 g KClO3和9.00 g草酸(H2C2O4)，然后加
入足量的稀硫酸，水浴加热。反应后产物中有ClO2、CO2和一种酸式盐，该反应的化学方程式为__________________________________________，氧化产物与还原产物的物质的量之比为________。
(2)在反应开始之前将烧杯中的水加热到80 ℃，然后停止加热，并使其保持
在60～80 ℃之间。控制温度的目的是______________________，图示装置中缺少的一种必需的玻璃仪器是_____________________________。
(3)A 装置用于吸收产生的二氧化氯，其中最好盛放________(填序号，下同)，B 装置中盛放________。
①50 mL 60 ℃的温水②50 mL 冰水
③50 mL 饱和食盐水④50 mL NaOH 溶液
(4)将二氧化氯溶液加入到硫化氢溶液中，加入少量的稀盐酸酸化过的氯化钡溶液，发现有白色沉淀生成。请写出有关反应的离子方程式：___________________________________________________________。
(5)从所制得的二氧化氯水溶液溶质质量分数的角度看，是否存在安全隐患，并简述原因：__________________________(用数据说明)。
解析 (1)根据提供信息，草酸被氧化，因此酸式盐为KHSO 4，根据C 由＋3→＋4，Cl 由＋5→＋4，因此氧化产物(CO 2)与还原产物(ClO 2)的物质的量之比为1∶1。
(2)控制温度是为了防止生成的ClO 2爆炸，由于要控制温度，因此缺少温度计。 (3)温度过高ClO 2会爆炸，应选择冰水吸收ClO 2，B 装置用于吸收CO 2，选择NaOH 溶液。
(4)根据提供信息，该沉淀为BaSO 4，因此ClO 2与H 2S 反应生成H 2SO 4和HCl 。 (5)通过计算可知草酸过量，生成的m (ClO 2)＝12.25122.5 mol ×67.5 g·mol －1＝6.75 g ，则溶液中二氧化氯的质量分数为
6.756.75＋50
×100%≈11.9%，因此不存在安全隐患。
答案 (1)2KClO 3＋H 2C 2O 4＋2H 2SO 4=====水浴加热2CO 2↑＋2ClO 2↑＋2KHSO 4＋2H 2O 1∶1(2)使反应正常进行，并防止温度过高引起爆炸 温度计
(3)② ④(4)8ClO 2＋5H 2S ＋4H 2O ＋5Ba 2＋===5BaSO 4↓＋8Cl －＋18H ＋ (5)答案见解析 10．某化学兴趣小组为了测定铁碳合金(铁和碳两种单质的混合物)中铁的质量分数，并探究浓硫酸的某些性质，设计了如图所示的实验装置(夹持仪器已省略)和实验方案进行探究。
Ⅰ.测定铁碳合金中铁的质量分数
(1)检查上述装置气密性的一种方法是关闭分液漏斗和通入N2的活塞，在装置E后面连上一根导管，然后________，则证明装置的气密性良好。
(2)装置C中发生反应的离子方程式为________________________________。
(3)实验开始前称量装置E的质量，将a g铁碳合金样品放入装置A中，再加入足量的浓硫酸，待装置A中不再有气体放出时，停止加热，通入N2一段时间后拆下装置E并称量质量，装置E的质量增加b g。则铁碳合金中铁的质量分数为________(用含a、b的代数式表示)。
(4)甲同学认为依据此实验测得的数据计算铁碳合金中铁的质量分数可能会偏低，原因是空气中的CO2、H2O进入装置E中，使b增大。你认为改进的方法是________。
Ⅱ.探究浓硫酸的某些性质
(5)向装置A的烧瓶中滴加足量的浓硫酸，未点燃酒精灯前，装置A、B中均无明显现象，其原因是_______________________________________。(6)装置A中铁与浓硫酸共热发生反应的化学方程式是
________________________________________________________________。解析(2)装置C中酸性高锰酸钾溶液能够氧化二氧化硫：5SO2＋2MnO－4＋2H2O===5SO2－4＋2Mn2＋＋4H＋。(3)装置E增加的质量是二氧化碳的质量，由
此可以求铁碳合金中碳的质量，从而求得铁的质量分数为1－3b
11a。(4)防止空
气中的二氧化碳和水蒸气进入装置E，需要再加一个吸收装置。(5)铁在常温下遇浓硫酸会发生钝化，碳和浓硫酸在加热条件下才可以反应。(6)铁被氧化成三价铁。
答案(1)将导管插入水中，微热烧瓶，导管口产生气泡，停止加热后在导管
末端形成一段稳定的水柱
(2)5SO 2＋2MnO －4＋2H 2O===5SO 2－4＋2Mn 2＋＋4H ＋ (3)1－3b 11a
(4)在装置E 的后面再连接一个与E 相同的装置
(5)常温下，Fe 被浓硫酸钝化，碳与浓H 2SO 4不反应 (6)2Fe ＋6H 2SO 4(浓)=====△Fe 2(SO 4)3＋3SO 2↑＋6H 2O
11．过氧化钠是中学化学中常用的强氧化剂，一氧化碳和氢气是常用的还原剂。某学习小组探究过氧化钠与一氧化碳、氢气反应的产物。
查阅资料：炽热的焦炭能与水蒸气反应生成CO 和H 2，同时CO 和水蒸气在高温下能反应生成少量的二氧化碳。
设计实验：根据实验目的设计如图所示实验装置(假设装置中的药品均足量)。
主要实验步骤：①连接装置并检查装置的气密性；②先点燃A 处的酒精灯，再缓慢通入水蒸气，将装置内的空气排尽后，最后点燃C 处的酒精灯；③当淡黄色的过氧化钠完全变为白色后，熄灭C 处的酒精灯；④继续通入水蒸气至C 处的玻璃管冷却，停止通入水蒸气并熄灭A 处的酒精灯。实验过程中，无水硫酸铜没有变蓝，澄清石灰水没有变浑浊。
请回答下列问题： (1)上述方案有不足之处，请提出修改建议：__________。B 装置的作用是________________________________________________________________。
(2)确认步骤②“装置内的空气排尽”的操作是____________________。 (3)预测C 处的玻璃管中可能发生的化学反应，写出相应的化学方程式：__________________(只写一个)。
(4)实验室提供如下药品：酚酞试液、氯化钡溶液、澄清石灰水、盐酸、硝酸银溶液、硫酸铁溶液、硫酸铜溶液。请设计方案确认C 处的玻璃管中白色固体M 的成分并填写实验报告(根据需要，不必填满，不够也可以补充)：
(5)钠：_____________________________________________________。
解析 由于气体参与反应时不可能反应完全，因此最后的尾气要进行处理，防止污染环境。若整个装置充满一氧化碳和氢气，可通过收集气体来验证。若过氧化钠与氢气反应则生成氢氧化钠，与一氧化碳反应则生成碳酸钠。验证二者的存在应从碳酸根离子和氢氧根离子入手，前者采用沉淀法，不能采用气体法(氢氧根离子会被消耗)，后者采用指示剂法。根据过氧化钠与水反应时有气体放出的性质，或者过氧化钠具有强氧化性的性质，任选一种性质就可以证明其存在。
答案 (1)在E 装置后的导管处接一个气球或放一个点燃的酒精灯 干燥CO 和H 2并除去CO 2
(2)在E 处收集一试管气体并点燃，若气体能安静燃烧或有轻微的爆鸣声，证明装置内的空气已排尽
(3)Na 2O 2＋H 2=====△2NaOH(或Na 2
O 2＋CO=====△Na 2CO 3) (4)
若有气泡产生，则说明M中含过氧化钠(或向溶液中滴加酚酞试液，若红色不褪去，则说明M中不含有过氧化钠，否则M中含有过氧化钠)
科学探究之专题：实验方案的设计与评价 ⑴提出问题⑵猜想(假设) 设计实验【⑶制定计划、⑷进行实验、⑸收集证据】⑹解释与结论⑺反思与评价⑻表达与交流(迁移与知识的拓展) 。作为探究题，一般并不需要完全具备以上八个步骤，通常因题目的需要而选择其中重要的步骤呈现。 2. 3. ⑴不要答非所问：一般而言，最终的结论与开始的猜想与假设有一致性，至少也是有关系的。同时，探究过程方案的设 计，也是与探究目的紧密相关的。 ⑵注意猜想或假设的合理性：虽然猜想和假设有很多可能，但是我们的猜想与假设，不能脱离题目给出的条件，否则就 是无源之水。 ⑶正确选择实验用品：首先要弄清实验原理；设计实验方案，要紧扣假设，正确选择仪器和药品，正确选择装置。
知识点二：实验方案的设计 1.实验方案的设计原则： ⑴科学性：指实验原理、实验操作程序和方法要正确； ⑵可行性：切实可行，所选用的药品、仪器、设备和方法等在中学现有的实验条件下能够得到满足； ⑶安全性：实验设计时，应尽量避免使用有毒药品和进行有一定危险性的实验操作； ⑷简约性：要尽可能简单易行，应选用简单的实验装置、用较少的实验步骤和实验用品，并能短时间内完成实验； ⑸创造性：有创新意识。 2.实验方案的内容： ⑴一个比较完整的化学实验设计方案，一般包括以下几个内容： ①实验目的；②实验原理；③实验用品（包括仪器和药品等）及规格；④实验装置、实验步骤；操作方法及注意事项； ⑤实验现象及结论；⑥问题与讨论。 ⑵对于给出实验目的，要求设计实验方案的题一般可以按以下思维程序进行： ①根据实验目的，确定实验原理（或假设）； ②根据实验原理（或假设），选择需要的仪器和药品（或实验装置图）； ③写出实验操作步骤及注意事项； ④记录实验现象，分析实验结果，得出正确结论。 ⑶实验设计要科学合理，安全可靠，操作简便、现象明显、结论可信、绿色环保。 3.实验方案的设计思路： 4.实验方案设计的分类： ⑴气体的制取、净化&性质的综合设计：发生装置→净化装置→干燥装置→收集装置→尾气处理装置 气体实验装置的连接顺序设计 ⑴原则： ①制取干燥纯净的气体应遵循“先除杂，后干燥”的原则。 ②尾气处理：有毒气体常采用溶液（或固体）吸收或将之点燃，无毒气体直接排空。 ③接口的连接：总体上遵循装置的排列顺序，但对于吸收装置应“长进短出”；干燥管应“大进小出”。 ④制气实验：装置选择与连接→气密性检查→装固体药品→加液体药品→开始实验（按程序）→拆卸仪 器→其它处理等（制气体的实验，在实验前均应进行气密性检查，气体在点燃之前一般应进行纯度的检验）。 ⑤加热操作：加热前一般应先通原料气赶走空气后再点燃酒精灯。其目的是：一是防止爆炸（如氢气还原氧化 铜、CO还原Fe2O3等）；二是保证产品纯度。熄灭酒精灯时，一般是“先撤后灭”的原则。 ⑵还应该考虑以下因素: ①熄灭酒精灯时要防止液体倒吸； ②进行易爆、易燃实验时要防止爆炸（如氢气还原氧化铜应该下通氢气，气体点燃前应该先验纯等）； ③防氧化（如H2还原CuO后要“先灭灯，再停氢”，白磷的切割要在水中进行等）； ④防吸水（如实验取用制取易吸水、潮解的物质必须采取有效措施）。 ①性质实验方案设计的思路 物质组成或结构 充分了解二者关系 物质的性质验证或探索物质性质 反复推敲、深挖细找 ②探索性实验与验证性实验 性质探索性实验方案：根据物质的结构特点或所属类型的典型代表物去推测物质可能具有的一系列性质，而后据此分别设计出合理的实验方案，去探究该物质可能具有的性质。程序：物质→实验事实→科学抽象→结论。 性质验证性实验方案：对物质具备的性质去求证，关键在于设计出简捷的实验方案，操作简单，现象明显，且安全可行。程序：物质→性质推测→实验事实→科学抽象→结论。 ⑶物质的检验、鉴别&提纯 ⑷混合物中某成分的验证
实验室建设规划方案 院（部）（盖章） 年月日
一、实验教学中心概况 含：二级学院概况（学科、专业、生师数等）； 实验中心概况（中心设置、实验室数、面积数、设备总值等）； 人员概况（专任管理员和实验教学老师等） 用1－2段文字叙述。 二、实验室建设指导思想 1、基本原则和依据 2、建设思路（含总体规划：分三阶段进行建设） 3、实验中心组织结构图（如下例）
三、实验室管理队伍 实验室管理人员概况简述 XXX学院实验室管理人员一览表 注：实验教学中心主任应由具有副高及以上职称教师担任，同一人不能兼任两个及以上中心主任。 四、实验室建设规划平面图（详附件1） 实验大楼实验室要求用CAD格式
五、实验室建设规划阶段 建设阶段规划概述 实验室建设规划一览表
六、特色实验室或特色实验项目介绍 各学院应根据本学科专业特点，结合学校应用型人才培养定位，有针对性的重点建设若干间特色鲜明，能体现我校地方性和应用性人才培养特色实验室，并开设一些特色实验项目。在此做300－800字左右的介绍。 七、实验室建设情况 （一）XXX实验教学中心 1、XXX实验室 按各实验教学中心，对各实验室进行介绍，主要包括： （1）实验室简介 （2）在人才培养过程中所起的作用，如实验室服务的专业、承担的实验课程等内容。 （3）实验项目开设情况一览表。 XXX实验室实验项目开设情况一览表 注：1、实验类型分为：演示/验证/综合/设计性实验； 2、实验隶属课程信息应按按人才培养方案填写；其中课程类型分为：公共基础、学科基础、专业（核心和拓展）、专业方向。简写为“基础/学科/专业/方向”。 （二）XXX实验教学中心 1、XXX实验室 ……..
小学科学创新实验设计方案 《空气占据空间》的实验创新 西海小学王绍亭 一．实验设计意图 1.《空气占据空间》是教科版小学科学三年级上册《认识空气》中的教学活动。通过实验，变看不见的空气为看的见，变摸不着的空气为摸得着，让学生在探究过程中认识到、感受到空气确实存在，空气和其他物质一样，能够占据空间。并为后面学习《空气的质量》打下基础。 2.通过尝试设计与完成实验过程，培养学生的科学探究精神，发展学生的科学素养。 二、实验原型的不足之处 教材上安排的实验为几个小实验：一是将吸管伸向水里，用嘴吹，有气泡产生；二是用橡皮泥堵塞瓶口，并插吸管，让学生向瓶内吹气，使水流出来；三是杯底塞入纸团，将杯子竖直压入水底，看纸团会不会湿。仔细分析，不难看出实验原型的不足之处有： 1.实验材料橡皮泥有毒；操作中容易出现橡皮泥堵塞吸管的失误，从而导致实验失败。 2.一次性吸管学生反复吹，不够卫生，用后丢弃造成环境污染和资源浪费。
3.学生气息不足，很难将水顺利吹出来，现象不明显。
4.如果杯子接触水面时没有垂直，很难达到理想的效果。 5.三年级的学生在操作时很容易把纸团掉入水中，浪费纸张，不利于环保。 三．实验创新与改进之处 创新实验一： 1.用橡胶塞替代有毒橡皮泥，安全、环保。 2.用玻璃管替代塑料吸管，消除浪费，减少了污染。 3.用推注射器活塞代替用嘴吹气实验，安全可靠更加卫生。 创新实验二： 用乒乓球代替纸团，节约用纸，实验更加绿色环保。 创新实验三： 1.在水槽壁粘贴刻度尺，在水面放一乒乓球，可以更直观地观察水位的升降变化。 2.用推拉注射器活塞来控制瓶内空气的流动，操作方便，现象明显。 四．创新实验所需器材 玻璃水槽、去底矿泉水瓶（底部缠铁丝）和完整矿泉水瓶各一个。玻璃管、橡胶管、带孔橡胶塞、乒乓球、注射器（或打气筒）、红墨水等。 五、实验过程 （一）自制小喷泉
实验方案 第一阶段（3~5月，生菜种植） 一、研究目的 研究不同粪肥（鸡粪、猪粪和有机肥）不同浓度施用对旱地农田土壤生态系统的影响。 二、研究内容 (1)畜禽粪便污染情况： a)畜禽粪便中抗生素残留及抗性基因污染分析； b)堆肥过程抗生素动态变化； … c)堆肥过程中抗性菌及抗性基因（tetG,tetC和sul1等）丰度的变化情况; (2)畜禽粪便施用对农作物的影响 a)植物生理生态指标（叶绿素荧光，光合与蒸腾作用等）； b)抗生素在作物中的富集与分布特征； c)畜禽粪便对植物内生菌的影响。 (3)畜禽粪便施用对农田土壤的影响： a)不同施肥对土壤营养物质的转化情况和土壤肥力状况（土壤酶活，有机质和氮磷钾等）； b)不同施肥对土壤呼吸，土壤温室气体排放的影响（CO2, N2O，CH4）; } c)施肥土壤中的抗生素残留及抗性基因污染情况； d)不同施肥对土壤重金属的影响。 (4) 畜禽粪便对土壤微生物的影响： a)畜禽粪便施用后农田土壤多样性与结构的变化； b)抗生素抗性细菌和抗性基因的变化； c)根据施肥土壤中nifH基因，AOB和AOA的丰度估算粪肥对土壤N循环的影响； d)通过cbbM,oorA等基因的丰度估算粪肥对微生物固碳作用的影响。 三、实验设计 · 试验采用蔬菜土壤，每块样地大小为2m×3m，共计22块样地，132平方米，可根据现场情况调节，具体安排见表1。样地之间设计阻隔, 为防止各试验田小区互相渗透，田埂筑
高为350 mm，并用mm 的HDPF 防渗膜包裹，交接处焊接，防渗膜埋深m。生菜株行距适宜为20cm。 表格 1 粪肥施用量表
设计思路： $ （1）不同粪肥施用对农田土壤生态环境的影响：每种土壤设置4个处理：对照、鸡粪、猪粪、有机肥，3次重复；粪肥施用浓度为3 kg/m-2，粪肥全部作为底肥一次性施入. （2）不同粪肥浓度梯度对农田土壤生态系统的影响：有机肥和猪粪土壤分别设置3个浓度梯度：3 kg/m2、6 kg/m2、9 kg/m2，3次重复，粪肥全部作为底肥一次性施入。 四、样品采集 （1）土壤样品采集 使用无菌不锈钢土钻以五点取样法采集500g土壤样品，每个样品分成三部分，其中一部分土样，去除石砾、蚯蚓和植物残体等杂物，然后立即测定土壤含水率；一部分置于室内自然风干，研磨后，分别过10目和100目筛，置于4℃冰箱冷藏，用于测定土壤理化性质；一部分使用无菌袋密封，存放于-20℃冰箱冷冻保存，用于微生物量碳、酶活性和微生物多样性测试。 （2）植物样品采集 生菜用蒸馏水冲洗后分为两部分（根和叶），然后后用无菌滤纸擦干。用新鲜的叶和根提取植物内生菌。冷冻干燥生菜样品被用来测抗生素含量。取3-5株植株，用去离子水洗净晾干，称其鲜重，称量结束后，带回实验室105度杀青，80度烘干至恒重称其干重。在
试验室建设方案 规划报告 拟制： 校对： 审核： 湖南计算机股份有限公司二ＯＯ一年四月
目录 一. 试验室建设的必要性和目的 (3) 二. 试验室的职责 (3) 三. 试验室的总体规划 (4) 1. 指导思想 (4) 2. 试验室组成 (4) 3. 场地安排 (4) 四. 试验室的建设方案 (5) 1. 中试生产室 (5) 2. 物理性能试验室 (6) 2.1. 电源测试 (6) 2.2. 试制产品调测及设备 (7) 2.3. 环境性能试验 (8) 2.4. 其它测试办公设备 (8) 3. 应用正确性试验室 (9) 五. 试验室投资预计 (9) 六. 人力资源需求 (10) 七. 试验室的管理 (10) 1. 日常工作管理 (10) 2. 运作经费管理 (11) 八. 试验室建设的进度计划 (11)
试验室建设方案规划 (V3.0) 一.试验室建设的必要性和目的 1、试验室的功能为：为公司的新产品提供功能与质量的测试平台 与环境； 2、产品的功能与质量的测试是公司的任何产品在研制、设计、制 造、销售等过程中的一个必经的关键环节； 3、试验室的建设对提高公司产品的质量具有不可替代的作用，而 产品的质量是公司生存与发展的基石，是产品具有市场竞争力的保证； 4、试验室的建设可加速公司新产品研制与生产进度，为公司的产 品尽早投入与抢占市场提供保证； 5、目前公司尚没有能够对产品功能与质量进行完整测试的平台与 环境。 二.试验室的职责 试验室以产品工程化为中心，在试制生产到生产线接产的过程中为生产制造中心和项目组提供试制、测试的环境和平台。试验室提供公司主要产品的测试平台和环境，供各项目组和事业部进行产品测试。
小学科学创新实验设计 一、实验课题名称 小学科学五年级下册《下沉的物体会受到水的浮力吗》 二、正文 （一）、实验设计意图 1、该实验的设计便于学生直观、形象地感知和理解什么是“撩排开的水量”。 2、能有助于让学生进一步理解浮力的大小与排开的水量之间的关系。 （二）、实验所需器材 弹簧测力计、溢水杯、量筒（量杯）、圆柱体、大小不同的三个铁块、盛水容器、接水桶、红墨水。 （三）、实验创新之处 1、原教材中是以物体放入烧杯前后两次液面之差来理解物体“排开的水量”（见教材上一节），由于小学生形象思维太差，这样一方面对于基础较差的学生来讲就很难理解“排开”二字的含义；另一方面如果物体太小，或浸入水中太少，那么物体排开的水量就不是很明显，再加之烧杯底面较大，导致液面高度差的变化就很小，不便于学生观察。这样实验的直观效果就会差一些，对于实验结论的得出，有部分学生就会感到有难处。 2、制作的简易溢水杯，对于学生理解“排开的水量”以及与浮力大小的关系起到了一个很好的桥梁作用。首先，该装置能让物体浸入水中时溢出（排开）的水缓缓地流入烧杯中，让学生直观亲历、形象感知，从而简单明白易懂，不仅能激起学生的动手兴趣，而且能增强学生进行科学探究的欲望，为下一步理解浮力与排开的水量之间的关系作好了准备。其次是通过量筒（量杯）测出每次实验排
开的水量具体是多少毫升，而不是用“少”、“多”、“较多”等模糊语言，让学生对实验数据进行分析，不仅体现了自然科学的严谨性和科学性，还能更进一步促进学生理解浮力秘“排开的水量”之间的关系，为今后学习阿基米德原理打下了一个坚实的基础。 （四）、实验步骤 1、组装实验器材： （1）溢水杯装满水； （2）接水桶放在溢水管口下方； 2、测出圆柱体在空气中的重力，填入记录表格中。 3、将圆柱体分别以三分之一、三分之二、全部（分两次，只是深度不同）浸入溢水杯中，读出每次测力计的读数，填入表中；并用量筒测出每次排开的水量，填入记录表中。 4、引导学生分析表中数据，并讨论： （1）圆柱体浸入水中时测力计示数减小是什么原因？怎样计算圆柱体受到的浮力？ （2）下沉的物体在水中受到的浮力大小会变吗？ （3）如果不相同，是什么原因造成的？ （4）物体排开的水量与物体深入水中的深度到底是什么关系？ 5、先测出大小不同的三个铁块的重力，填入表格中；再将三个铁块分别浸没在水中，读出每次测力计的读数，填入表中；再用量筒测出每个铁块排开的水量，填入表中。 6、求出三个铁块在水中各自受到的浮力大小，引导学生讨论：
实验方案的设计与评价 一、实验方案的设计 （一）、一个相对完整的化学实验方案一般应包括的内容有：实验名称、实验目的、实验原理、实验用品和实验步骤、实验现象记录，及结果处理、问题和讨论等。 （二）、实验方案设计的基本要求 1、科学性 （1）、当制备具有还原性的物质时，不能用强氧化性酸，如： ①、制氢气不能用HNO3、浓H2SO4，宜用稀H2SO4等。另外，宜用粗锌（利用原电池原 理加快反应速率），不宜用纯锌（反应速率慢）。 ②、同理，制H2S、HBr、HI等气体时，皆不宜用浓H2SO4。前者宜用稀盐酸，后两者宜 用浓磷酸。 FeS + 2HCl = FeCl2 + H2S↑H3PO4 + NaBr NaH2PO4+ HBr↑（制HI用NaI） （2）、与反应进行、停滞有关的问题 用CaCO3制CO2，不宜用H2SO4。生成的微溶物CaSO4会覆盖在CaCO3表面，阻止反应进 一步进行。 （3）、MnO2和浓盐酸在加热条件下反应，制备的Cl2中含HCl气体和水蒸气较多；若用KMnO4代替MnO2进行反应，由于反应不需加热，使制得的Cl2中含HCl气体和水蒸气极少。 （4）、酸性废气可用碱石灰或强碱溶液吸收，不用石灰水，因为Ca（OH）2属于微溶物质，石灰水中Ca（OH）2的含量少。 （5）、检查多个连续装置的气密性，一般不用手悟法，因为手掌热量有限。 （6）、用排水法测量气体体积时，一定要注意装置内外压强应相同。 （7）、实验室制备Al（OH）3的反应原理有两个：由Al3+制Al（OH）3，需加氨水；由AlO2-制Al（OH）3，需通CO2气体。 （8）、装置顺序中，应先除杂后干燥。如实验室制取Cl2的装置中，应先用饱和食盐水除去HCl气体，后用浓H2SO4吸收水蒸气。 2、可行性 （1）、在制备Fe（OH）2时，宜将NaOH溶液煮沸，以除去NaOH溶液中溶解的O2；其次在新制的FeSO4溶液中加一层苯，可以隔离空气中的O2，防止生成的Fe（OH）2被氧化。（2）、实验室一般不宜采用高压、低压和低温（低于0℃）等条件。 （3）、在急用时：宜将浓氨水滴入碱石灰中制取NH3，不宜用NH4Cl与Ca（OH）2反应制取NH3；又如，宜将浓HCl滴入固体KMnO4中制备Cl2；还有将H2O2滴入MnO2中制O2，或将H2O滴入固体Na2O2中制备O2等。 （4）、收集气体的方法可因气体性质和所提供的装置而异。 （5）、尾气处理时可采用多种防倒吸的装置。 3、安全性 实验设计应尽量避免使用有毒的药品和一些有危险性的实验操作，当必须使用时，应注意有毒药品的回收处理，要牢记操作中应注意的事项，以防造成环境污染和人身伤害。（1）、制备可燃性气体，在点燃前务必认真验纯，以防爆炸！ （2）、易溶于水的气体，用溶液吸收时应使用防倒吸装置。 （3）、对强氧化剂（如KClO3等）及它与强还原剂的混合物，千万不能随意研磨，以防止
科技创新“金点子”创意大赛方案 一、活动目的 为培养我校学生的发散思维和参与创新创作设计的意愿和能力，普及科技创新思维模式，提升学生的科普创作热情，丰富学生的校园生活，为学生提供一个展现自我思想的奇思妙想的广阔舞台，同时为选拔科技创新人才和作品方案做准备。 二、活动主题 “飞扬青春思绪，点燃思维火花” 三．活动领导小组 组长：张少华 成员：丁四清李泽清张学军李明星 四、活动要求 青少年科技创新大赛高中学生参加项目有科技创新成果竞赛、青少年创意项目、青少年科技实践活动。参加比赛关键在于选题，我校本次科技创新金点子创意大赛以点子为主，不需要给出实物作品、具体方案（主要阐述做什么，怎么做）。 选题应贴近生活，发现问题，解决问题。创新性强，具备人无我有，人有我优的独到之处。要考虑科学性，可行性。 杜绝上网抄袭。 五、活动时间 2017年11月1日——2017年11月13日 六、参赛对象
高一、中一、高二、中二、高三、中三年级各班学生 七、工作措施 （一）赛前准备：下发金点子创意大赛的申报表格。 （二）报名申请 各班有意向参加金点子创新大赛的学生填写申报表，然后以班级为单位将《申报表》在11月12日前交到物理组张学军老师处。（三）组织评审： 学校组织教师担任评委，对学生提交的作品进行评选。本次大赛设一等奖作品3个，二等奖作品5个，三等奖10个。 （四）表彰奖励 学校对获奖学生予以表彰奖励，获得一等奖的学生作品，学校会跟进创新制作培训，安排参加明年的青少年科技创新大赛。 八、实例 发明创造十二法——自行车创新检核表 检核内容设想内容简要说明 ?加一加自行车反光镜看到后面，提高安全 ?减一减无链条自行车利用杠杆原理作上下运动 ?扩一扩水陆两用自行车车两侧装四个气囊，车后装小型螺旋桨?缩一缩折叠式自行车缩小体积，便于上楼 ?变一变助动式自行车用电动上紧大发条助力 ?改一改车头可转自行车停车场车多时可方便拿出 ?拼一拼多功能自行车用自行车抽水、脱粒挂拖斗运输 ?学一学电动式自行车装蓄电池和小电机 ?代一代塑料自行车用碳纤维塑料替代金属车架 ?搬一搬家用健身自行车在家锻炼身体 ?反一反发电自行车停电时用 ?定一定自动限速自行车不超速、安全
实验方案的设计与评价-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
实验方案的设计与评价 一、实验方案的设计 （一）、一个相对完整的化学实验方案一般应包括的内容有：实验名称、实验目的、实验原理、实验用品和实验步骤、实验现象记录，及结果处理、问题和讨论等。 （二）、实验方案设计的基本要求 1、科学性 （1）、当制备具有还原性的物质时，不能用强氧化性酸，如： ①、制氢气不能用HNO3、浓H2SO4，宜用稀H2SO4等。另外，宜用粗锌（利用 原电池原 理加快反应速率），不宜用纯锌（反应速率慢）。 ②、同理，制H2S、HBr、HI等气体时，皆不宜用浓H2SO4。前者宜用稀盐酸， 后两者宜 用浓磷酸。 FeS + 2HCl = FeCl2 + H2S↑ H3PO4 + NaBr NaH2PO4+ HBr↑（制HI用NaI）（2）、与反应进行、停滞有关的问题 用CaCO3制CO2，不宜用H2SO4。生成的微溶物CaSO4会覆盖在CaCO3表面，阻 止反应进 一步进行。 （3）、MnO2和浓盐酸在加热条件下反应，制备的Cl2中含HCl气体和水蒸气较 多；若用 KMnO4代替MnO2进行反应，由于反应不需加热，使制得的Cl2中含HCl气体和 水蒸气极 少。 （4）、酸性废气可用碱石灰或强碱溶液吸收，不用石灰水，因为Ca（OH）2属于微溶物质，石灰水中Ca（OH）2的含量少。 （5）、检查多个连续装置的气密性，一般不用手悟法，因为手掌热量有限。（6）、用排水法测量气体体积时，一定要注意装置内外压强应相同。
（7）、实验室制备Al（OH）3的反应原理有两个：由Al3+制Al（OH）3，需加氨水；由AlO2-制Al（OH）3，需通CO2气体。 （8）、装置顺序中，应先除杂后干燥。如实验室制取Cl2的装置中，应先用饱和食盐水除去HCl气体，后用浓H2SO4吸收水蒸气。 2、可行性 （1）、在制备Fe（OH）2时，宜将NaOH溶液煮沸，以除去NaOH溶液中溶解的O2；其次在新制的FeSO4溶液中加一层苯，可以隔离空气中的O2，防止生成的Fe（OH）2被氧化。 （2）、实验室一般不宜采用高压、低压和低温（低于0℃）等条件。 （3）、在急用时：宜将浓氨水滴入碱石灰中制取NH3，不宜用NH4Cl与Ca （OH）2反应制取NH3；又如，宜将浓HCl滴入固体KMnO4中制备Cl2；还有将H2O2滴入MnO2中制O2，或将H2O滴入固体Na2O2中制备O2等。 （4）、收集气体的方法可因气体性质和所提供的装置而异。 （5）、尾气处理时可采用多种防倒吸的装置。 3、安全性 实验设计应尽量避免使用有毒的药品和一些有危险性的实验操作，当必须使用时，应注意 有毒药品的回收处理，要牢记操作中应注意的事项，以防造成环境污染和人身伤害。 （1）、制备可燃性气体，在点燃前务必认真验纯，以防爆炸！ （2）、易溶于水的气体，用溶液吸收时应使用防倒吸装置。 （3）、对强氧化剂（如KClO3等）及它与强还原剂的混合物，千万不能随意研 磨，以防止 发生剧烈的氧化还原反应，引起人身伤害等事故。 （4）、有毒气体的制备或性质实验均应在通风橱或密闭系统中进行，尾气一般 采用吸收或燃 烧的处理方法。 （5）、混合或稀释时，应将密度大的液体缓慢加到密度小的液体中，以防液体 飞溅。如浓硫
第33讲化学实验方案的设计与评价 基础题组 1.(2017广东惠州第三次调研)下列实验设计能够成功的是() A.检验亚硫酸钠试样是否变质: 试样白色沉淀沉淀不溶解说明试样已变质B.除去粗盐中含有的硫酸钙杂质: 粗盐精盐 C.检验某溶液中是否含有Fe2+: 试样溶液颜色无变化溶液变为血红色溶液中含有Fe2+ D.证明酸性条件下H2O2的氧化性比I2强: NaI溶液溶液变蓝色氧化性:H2O2>I2 2.下列气体的制备和性质实验中,由现象得出的结论错误的是()
3.下列实验中,对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是()
4.(2017安徽江南十校3月联考)根据下列操作和现象所得到的结论正确的是()
5.(2017湖南郴州第三次质检)下列装置和试剂(尾气处理装置略去)能达到实验目的的是() 提升题组 6.(2017安徽马鞍山质检)下列实验装置或操作设计正确且能达到目的的是()
A.用甲装置制取氨气 B.用乙装置测定醋酸溶液浓度 C.用丙装置采集到的压强数据判断铁钉发生电化学腐蚀类型 D.用丁装置验证酸性:硝酸>碳酸>苯酚 7.(2017江西南昌一模)二氯二氢硅(SiH2Cl2)常用于外延法工艺中重要的硅源。易燃、有毒,与水接触易水解,沸点为8.2 ℃。在铜催化作用下,HCl与硅在 250~260 ℃反应可以制得SiH2Cl2。 (1)以浓硫酸、浓盐酸为原料,选用A装置制取HCl,利用了浓硫酸的 性。 (2)D装置中生成二氯二氢硅的化学方程式 为。 (3)按照气体从左到右的方向,制取SiH2Cl2的装置(h 处用止水夹夹好)连接次序为a→() →()→()→()→()→()→()(填仪器接口的字母,其中装置C用到2次)。
小学科学创新实验设计方案 乐山市县街小学安琥 【教材内容】《义务教育课程标准实验教科书小学科学》（苏教版）四年级下册第四单元第4课《摩擦力的秘密》 一、实验名称： 研究摩擦力大小与物体运动的关系 二、实验设计思路： 通过本实验活动，让学生充分理解当物体的接触面的状态不同时产生的摩擦力也不同。因此指导学生认识摩擦力大小也可以以改变物体接触面的不同状态开始。使物体接触面变光滑和变粗糙，通过测量小车的运动（平行拉动和下降运动）形成数据，让学生更直观的认识到当接触面不同的时物体之间的摩擦力也会不同，物体运动的状态也会发生变化，从而使学生认识改变接触面的状态，可以增大或减小物体间的摩擦力。 三、实验目标： 利用教师提供的材料，改变物体的接触面状况，探究摩擦力大小与小车运动的关系。 四、实验器具 小车，木板，测力计，砂纸，尺子，书 五、实验操作： 小组活动一：探究如何减小摩擦力 材料：小车、一面光滑一面粗糙的木板（在木板一面粘上粗砂纸）
操作指南：把小车翻过来，连接上测力计，在木板的中间画上一条线，固定小车和测力计，拖动木板，让翻过来的小车分别在光滑板表面上，粗糙的表面上拖动，匀速拖到白线时读测力计的数字，并记录，再把小车放正（轮子朝下）再做一做。 相同的条件：小车测力计 不同的条件：光滑的表面粗糙的表面小车的正反面 实验结论： 1、接触面越粗糙，拉动小车所用的力越大，（摩擦力越大） 2、接触面越光滑，拉动小车所用的力越小，（摩擦力越小） 3、接触面能滚动时，所用的拉力更小（滚动摩擦时摩擦力更小） 小组活动二：改变小车的状况探究摩擦力。 （滚动摩擦与滑动摩擦的比较） 材料:小车、斜面。 操作指南：搭一个斜面，第一次让小车轮子朝上沿着斜面滑下去，第二次让小车轮子朝下沿着斜面滚下去，比较两次小车行驶的速度，说明什么道理？
实验室的建设，无论是新建、扩建、或是改建项目，它不单纯是选购合理的仪器设备，还要综合考虑实验室的总体规划、合理布局和平面设计，以及供电、供水、供气、通风、空气净化、安全措施、环境保护等基础设施和基本条件。因此实验室的建设是一项复杂的系统工程，在现代实验室里，先进的科学仪器和优越完善的实验室是提升现代化科技水平，促进科研成果增长的必备条件。“以人为本，人与环境”己成为人们高度关注的课题。本着“安全、环保、实用、耐久、美观、经济、卓越、领先”，的规划设计理念。 规划设计主要分为六个方面：平面设计系统、单台结构功能设计系统、供排水设计系统、电控系统、特殊气体配送系统、有害气体输出系统等六个方面。下面就按上述六方面依次讲解。一、平面设计系统 平面设计我们主要考虑以下几个方面的因素： 1、疏散、撤离、逃生、顺畅、无阻，安全通道；一般实验室门主要向里开，但如设置有爆炸危险 的房间，房门应朝外开，房门材质最好选择压力玻璃。 2、人体学（前后左右工作空间），完美的设备与科技工作者操作空间范围的协调搭配体现了科学 化、人性化的规划设计。 在做平面设计的时候，首先要考虑的因素是就是“安全”，实验室是最易发生爆炸、火灾、毒气泄露等的场所。我们在做平面设计的时候，应尽量地要保持实验室的通风流畅、逃生通道畅通。根据国际人体工程学的标准。我们做如下的划分以供参照：（祥见下图） 实验台与实验台通道划分标准(通道间隔用L表示) L >500mm时，一边可站人操作； L >800mm时，一边可坐人操作； L >1200mm时，一边可坐人，一边可站人，中间不可过人; L >1500mm时，两边可坐人，中间可过人； L >1800mm时，两边可坐人，中间可过人可过仪器 天平台、仪器台不宜离墙太近，离墙400mm为宜。为了在工作发生危险时易于疏散，实验台间的过道应全部通向走廊。 另:实验室建筑层高宜为3.7米-4.0米为宜，净高宜为2.7米-2.8米，有洁净度、压力梯度、恒温恒湿等特殊要求的实验室净高宜为2.5米-2.7米（不包括吊顶）；实验室走廊净宽宜为2.5米-3.0米.普通实验室双门宽以1.1米-1.5米(不对称对开门)为宜,单门宽以 0.8米-0.9米为宜。
实验方案的设计与评价 ★题型解读 化学实验设计与评价，能根据提供的药品、仪器依据实验原理、实验目的设计一些简单的实验方案，明确科学探究的要素；会对实验方案进行评价。 实验设计与评价是中考的热点题型。侧重于考查同学们是否理解基本的实验原理，是否掌握基本的实验操作技能。 （一）实验方案的设计 （1）一个比较完整的化学实验设计方案，一般包括以下几个内容： ①实验目的②实验原理；③实验用品（包括仪器和药品等）及规格④实验装置、实验步骤；操作方法及注意事项⑤实验现象及结论。 （2）对于给出实验目的，要求设计实验方案的题一般可以按以下思维程序进行：1根据实验目的，确定实验原理（或假设）；②根据实验原理（或假设），选择需要的仪器和药品（或实验装置图）；③写出实验操作步骤及注意事项；④记录实验现象，分析实验结果，得出正确结论。 （3）实验设计要科学合理，安全可靠，操作简便、现象明显、结论可信、绿色环保。 （二）实验方案的评价 （1）对于给出的实验方案设计，要求评价方案的合理性，推断实验中的现象和分析．归纳出结论（或规律）的题，可结合有关的化学知识和实验技能，从实验的原理、实验仪器和药品、实验操作和注意事项等方面考虑方案的合理性，描述实验现象，得出实验的结论。 （2）对实验方案的评价要全方位综合评价。如看方案是否科学合理、具有严密性，操作是否安全简单易行；是否节约试剂、成本，保证产品质量；是否有利于保护环境等。此外解题时要仔细审题，针对题意，运用评价的各个标准逐步逐项进行全面的分析评价。 ★★中考典例精析 1．以物质的制取、性质实验为背景的实验设计 （(2010·宁夏）据中广网2010年5月3日报道：中卫市孟家湾路段一辆汽车满载的浓硫酸发生严重泄漏。浓硫酸沿公路流淌，并向路基两边蔓延。消防官兵立即启动应急预案，用沙土封堵，控制浓硫酸进一步蔓延，同时设法封堵泄漏点，并对路面上的浓硫酸进行稀释和清除。 看到这则新闻，学校的化学活动小组开展了一次关于浓硫酸腐蚀性及事故处理的研讨活动。请你也参与其中积极探究，并将活动记录补充完整。 （一）浓硫酸的腐蚀性实验探究 【实验用品】浓硫酸、小木条、玻璃片 实验步骤实验现象结论 浓硫酸有强烈的腐蚀 性，使用时应十分小心 （二）对浓硫酸泄漏事故处理的讨论 （1）小明同学认为，如果仅用水稀释，并不能消除事故所造成的污染。因为从溶液的角度看，在稀释过程中溶质的没变，仅仅是变小了。 小敏同学受到启发，制订了如下方案： 采取措施依据原理效果评价反应类型 向硫酸所流经范围抛撒大量氢氧化钠小颗粒硫酸与氢氧 化钠反应 将硫酸转化为无害物 质，可消除污染 【思维拓展】写出小敏所依据原理的化学方程式。 小聪同学认为，小敏同学的方案虽然有效，但有一个缺陷：如果用量把握不准又可能引发新的
小发明创造设计方案 一、提出问题: 石英钟用电池供电,电池不仅使用寿命短,而且污染环境. (据可靠资料记载,每一节5号电池对水源的污染,相当于一个三口之家一年的饮水量.现在全世界范围内大家都在宣传环境保护,我国也将保护环境列为我国基本国策.人口量占世界五分之一的中国,理应挑起节能环保的重担,不能仅仅作为口号,更应抓住一切的机会,从生活中的点点滴滴做起,争取早日达到构建和谐社会的目标.) 二、方案设计 三、选择并改进 根据上表不难看出,第四种方案集成了所有的优点,目前为止有没有什么弊端,故选择第四个方案. 探索过程: 首先,我们亲自拆卸了一块石英钟,仔细观察了石英钟的内部结构(主要由一个齿轮组,电动机和电池组成,电池供应给发动机电能,发动机利用电能带动齿轮转动).由此我们想到,只要设计一个可以手动供能的发动机,代替原来的发动机和电池组,就可以了. 于是,我们开始着手研究制作手动发电机.从一个同学那里,我们借来了一个可以手动充
电的手电筒.将它拆卸后,我们认真研究了手动充电手电筒的内部结构: 主要有两个电路组成,义的电路以纽扣电池为电源,另一个是瞬时供电电路.当关闭有电池电路的开关后,挤压手柄,手柄带动内部一系列齿轮工作,最终带动一个磁极转动,此磁极又一相对磁极,下面缠有金属线圈,磁极转动后,使灯泡发光.虽然不能持久发光,但也突破了电池供电的传统.我们只要对其供能方式作简单的改进,使其具有储能功能,就可以应用在石英钟上,对石英钟进行持久供电了. 四、设计 针对手动充电手电筒不能持续供能的问题,我们想到了一个解决的办法:引进一个电容器作为储能的装置,用通过手摇提供电流的装置为电容器充电,再将此电容器作为新的电源.将新电源的正负极接在石英钟内部电池所在位置,即用电容器取代原来的电池,从而解决使用电池会污染的问题. 另外需要说明的是,新设计的电路,要把电容器的充电电路和放电电路分开控制,在各自的电路中接入开关,以便于控制整套装置,防止充、放电电路相互干扰. 补充: 1、尽量选择电容器较大的电容器,C=σS/d，横截面积S越大，板间距离越小，电 容越大。因此可以将两板卷起来使其成为圆柱形，以达到节省体积的目的。 2、要避免充电的时候电压超过电容器的击穿电压，否则电容器报废。当然，也可 以在放电电路外在设计一个安全电路与电容器连接，以此保证电压在安全范围 内。接近电压最大安全值时，红灯亮作为警报，操作者可以及时停止挤压收兵
小学科学创新实验设计方 案李悦 Newly compiled on November 23, 2020
小学科学创新实验设计方案 学校名称：兴隆县半壁山镇车道峪小学 授课题目：磁铁的力量 授课教师姓名：李悦 指导教师姓名：徐银平、王海荣 一、实验目标： 1、知识与技能 （1）对于可以被磁铁吸引和不能吸引的物体，能找出组成它们的材料的性质有何不同； （2）能用定量的方法，观察磁铁吸引铁制品的“能力”，培养动手能力； （3）能与同学合作实验，并从实验结果中，发现磁铁磁力的大小与被吸引物体与磁铁之间的距离的关系，培养小组合作能力； 2、过程与方法 （1）通过实验区分可以被磁铁吸引和不能被磁铁吸引的物体，能通过反复实验，确定某一物体是否能被磁铁吸引； （2）通过小组合作，探究磁铁的磁力大小与被吸引物体与磁铁之间的距离有关，距离越近，吸引力越强，反之则越弱； 3、情感、态度与价值观 （1）愿意与小组其他同学共同完成有关磁铁的实验； （2）能意识到得出的有关磁铁性质的结论需要通过实验反复验证； （3）能进行猜想、并能通过实验验证，发现规律,亲历一个完整的科学探究过程，逐步培养科学素养。
二、实验材料：磁铁、曲别针、钉子、铝丝、订书钉、尺子、石头、铅笔、铜丝、铁丝、铁制品若干。 三、实验原理： 1、磁铁能吸引铁质物体，不能被磁铁吸引的物品都不是铁制的。 2、磁铁磁力的大小与被吸引物体与磁铁之间的距离有关，距离越近，吸引力越强，反之则越弱。 四、实验创新点： 《磁铁的力量》是小学科学三年级下册第五单元第十四课的内容。这一课集实用性、开放性、生活性为一体，为了使学生认识磁铁的力量，我设计了一个小游戏以及两个探究实验活动。三年级的学生对于磁铁的认识几乎都是从看到磁铁吸铁现象开始的。但是有相当一部分学生对磁铁能吸引什么，不能吸引什么认识上是模糊的，甚至有的学生可能认为磁铁能吸引所有的金属。之所以形成以上“偏见”，是因为他们对磁铁的认识来自于生活经验，而不是科学的观察和实验，缺乏确切的证据。 我先设计了一个小游戏，通过“磁铁让曲别针在空中跳舞”这个游戏，激发学生兴趣，让他们初步感受“磁铁的力量”。 第一个实验：探究磁铁能吸引哪种材质的物体的实验。该实验的设计正是为了引导学生通过实验强化正确认识，修正错误看法。该实验原来的设计是给定实器材料。修改后，尽可能多的向学生提供实验材料，并且由学生搜集把他们所猜测的磁铁可以吸引的物体带到学校来验证，从学生已有的知识入手，研究身边的科学，既拓展了孩子们的研究空间，又解放了学生的思想，把课堂延伸到了课余。通过实验报告单引导学生对所有检验的物品按照能被磁铁吸引的物品和不能被磁铁吸引的物品进行分类，并分析这两类物品各自的共同特点，最终得出结论:磁铁能吸引铁质物体，不能被磁铁吸引的物品都不是铁制的。
2018中考总复习：实验方案的设计和评价（提高） 【考纲要求】 1.了解实验设计的基本要求，了解实验设计的几种类型，学会实验设计的方法和技巧。 2.了解实验设计评价的原则。 3.掌握对比实验设计和条件控制实验设计；了解实验设计的改进和创新， 【知识网络】 多种仪器连接方式的设计 气体制备方案的设计 实验设计金属活动性顺序探究的设计 混合物分离方法的设计 物质性质探究实验的设计 明确目的原理 选择仪器药品 思路方法设计装置步骤 记录现象数据 分析得出结论 评价理论上是否可行 评价操作是否简便 实验评价评价是否安全可靠 评价原料是否经济 评价是否给环境造成污染 【考点梳理】 考点一、实验设计 1.实验设计基本要求： （1）科学性：实验原理、实验方法和操作过程必须科学、严谨、合理。 （2）安全性：实验操作要尽量防止带有危险性的操作，尽量避免与有毒物质接触。若无法避免有毒物质，则应采取安全措施，以防造成环境污染和人体伤害。 （3）可行性：设计的实验方案要真正切实可行，所选药品、仪器、装置经济可靠。 （4）简约性：实验设计应简单易行。装置简单，实验操作简便，实验现象明显。 2.实验方案设计的几种思路： （1）对比实验设计：对比实验是实验设计的一种基本思路，有利于实验现象观察对比，有利于推理论证结论。如某学生欲探究碳酸具有酸性而二氧化碳不具有酸性，按下图进行实验。
（2）控制变量实验设计：一个问题常常受多方面的因素制约，为了研究每一个因素对问题的影响程度，常常采取控制变量法逐个检验，每一个现象只说明一个问题，换一个条件再检验。综合各个因素对问题的影响作出综合性的判断。如课本上燃烧条件实验设计和铁的生锈条件设计都是控制变量实验设计。（3）综合实验设计：设计一个实验探究多方面的问题，如设计一个组合实验探究某一混合气体的成分、某一气体的性质和组成等。 3.实验设计题的类型： （1）单项实验设计题：设计实验求证某一单项问题，或求证某一规律。设计的特点是围绕某一问题设计一个指向很单一的实验，而且实验通常一步到位。如证明中和反应是放热反应（如下图所示）。 （2）综合实验设计题：设计实验求证多个问题，其特点是多步操作、装置复杂、现象多样。常见的有对某气体从制取到组成、成分含量、性质、尾气处理等多项目标进行实验检验和求证。如下图所示的装置，将其组合起来制取气体，验证其性质等。 （3）定量实验设计：通过实验，获取有关数据，然后分析数据推理出结论。定量实验设计要精密一些，要尽可能地回避一些误差的引入。常见的定量实验有：分子组成测定、混合物成分含量的测定、物质溶解度的测定、气体体积的测定等。 （4）开放型实验设计：试题从提出问题、实验的方向、仪器的选择、装置的设计、现象的观察记录到结论的推理完全自主完成。解答此类试题，过程要合理完整，方法简便，现象叙述要准确，推理要符合逻辑。
小学科学创新实验设计方案 小孔成像演示装置仪 卢龙县燕河营镇燕窝庄小学秦香云 一．实验设计意图 1.《小孔成像》是冀教版小学科学三年级下册《光的传播》中的教学活动。实验目的1、通过本实验理解光的直线传播原理；2、探究小孔成像的规律 二、实验材料： 蜡烛、磨砂玻璃、白色屏板 2、实验原型及不足之处 实验原型 教材中原有的实验是：在三张长方形卡纸的同一位置打一个大小约为一枚硬币的小孔，然后把这三张卡纸分别用夹子夹住横立在桌上，每张卡纸之间间隔15 厘米，排成整齐的一列，使卡纸的小孔在同一直线上。在最后一张卡纸之后约15 厘米的地方，再放一张没有打孔的卡纸作为屏。把手电筒放置在离自己最近的卡纸前，让手电筒的光射进小孔，学生就可以在纸屏上观察到光斑。这时，如果将第二或第三张卡纸向左或向右移动5 厘米，同样用手电筒的光对准离自己最近的卡纸的小孔，学生就不能在纸屏上观察到光斑。实验旨在让学生明白光的传播路线是直线。 实验的不足之处 A. 不直观。白天光线强烈，学生不能直观地看到光的传播路线。 B. 难操作。实验道具难做精确，三孔难以对齐。 C. 不全面。该实验只证明了光在空气中沿直线传播, 没有证明其在液体、固体俩种物质形态中的传播路径。 D. 实验器材比较常见，学生对这些天天见到的物体提不起兴趣，不能激发探究热情。 二、实验原型的不足之处 1、白天上课时，一般阳光比较强烈，不易观察到烛焰的像； 2、由于空罐前后距离较短，很难观察到烛焰的各种成像情况； 2.一次性吸管学生反复吹，不够卫生，用后丢弃造成环境污染和资源浪费。
3.学生气息不足，很难将水顺利吹出来，现象不明显。 4.如果杯子接触水面时没有垂直，很难达到理想的效果。 5.三年级的学生在操作时很容易把纸团掉入水中，浪费纸张，不利于环保。 三．实验创新与改进之处 金点子案例 初中物理实验创新方案——大气压的存在 昌邑市育秀学校王鲁英指导教师：王鲁英 一、实验名称：小孔成像二、实验目的：小孔成像的特点 三、实验所需器材：八宝粥空瓶一只、薄膜、纸杯四、实验装置及说明： 五、实验操作步骤： 1.将八宝粥空瓶有口的一端割掉，扎上薄膜；将纸杯去底，套在有薄膜的一端；八宝粥空瓶的另一端扎上小孔； 2.点燃蜡烛，将有空的一端对准烛焰，调节距离，直到在薄膜上看到烛焰的像； 3.调节孔与烛焰的位置，再观察像的变化。 六、实验创新点及其意义：小孔成像的实验在课本上是学生的动手实验，但总是薄膜上的像在教室展示时，非常不清晰，我发现用套上纸杯却非常清晰，无论在什么环境下都 四．创新实验所需器材 玻璃水槽、去底矿泉水瓶（底部缠铁丝）和完整矿泉水瓶各一个。玻璃管、橡胶管、带孔橡胶塞、乒乓球、注射器（或打气筒）、红墨水等。 五、实验过程 （一）自制小喷泉 1.连接装置。 2.推动活塞，观察现象。 （二）有魔法的空瓶 1.往装有水的水槽里放入乒乓球，让学生猜一猜“用去底的矿泉水瓶对准水中的乒乓球，竖直用力向下压，乒乓球会在水的