高中化学简单实验方案的设计与评价

专题七简单实验方案的设计与评价归纳整理通过实验活动，探讨研究并解决科学研究、生产、生活、环境保护中面临的一些问题是化学学科永恒的主题。

在学习中，要求同学们能根据实际情况提出问题、设计实验研究问题、解决问题，在实践活动中巩固知识、提高认识、增强能力。

1.实验方案的设计实验设计考查的发展方向是以化学实验为基础，联系科学研究、生产、生活、环境保护的实际去发现并提出问题、设计实验去探讨和解决实际问题并得出科学的发现和结论，它包括物质的制备、物质的鉴别、物质的分离、物质的组成分析、气体的净化与转化等的实验方案的设计。

设计实验方案的试题大多思考性、综合性较强，解答时必须联系自己掌握的基础知识和技能，在进行适当的类比、迁移、重组后从已知条件出发，找到解决问题的突破口，设计出合理的实验步骤。

2.实验方案的评价实验方案的评价包括实验原理及方案的评价、实验装置的评价、实验操作的评价、实验现象的描述与结论分析的评价等。

进行评价时一般从这几个方面入手：理论上是否正确、操作上是否简便、会不会造成环境的污染、所需药品或原料的来源是否丰富、实验方案是否安全等等。

实验评价的考查范围包括对课本中重要的化学实验方案的评价，对为解决科学研究、生产、生活、环境保护中所出现的实际问题所设计出的实验方案的评价。

问题探究问题1某工厂的废水只含硫酸镁和少量硫酸，课外活动小组以此作为课题，探讨如何从中回收纯净的硫酸镁固体。

他们设计了两种不同的方案，请你参加讨论：(1)方案一，选用镁粉为试剂。

①往废水中逐次加入镁粉，当观察到时，说明加入镁粉的量已经足够。

此过程发生反应的化学方程式是；②接下来的操作方法依次是和；(2)方案二，选用氢氧化钠溶液为试剂。

①向废水中逐滴加入氢氧化钠溶液，当时，停止滴入氢氧化钠溶液。

此过程发生反应的化学方程式是；②为了得到纯净的硫酸镁溶液，接着应进行的实验操作是(请简要写出操作过程)；③……，得到硫酸镁固体。

(3)比较两个方案，假设实验中都没有损耗，那么，最后得到的硫酸镁固体的质量是否相同? ，原因是。

高中化学教学中的实验设计与评价在高中化学教学中，实验是不可或缺的重要环节，它能够帮助学生巩固理论知识，提高实践动手能力，培养科学思维和解决问题的能力。

因此，合理的实验设计和科学的评价方法对于高中化学教学的质量和效果具有重要影响。

本文将探讨高中化学教学中的实验设计与评价。

一、实验设计1. 实验目的和要求实验目的和要求是实验设计的基础，它们应该明确而具体。

目的是指实验的预期结果，要求是指学生需要达到的实验操作和理论要求。

在设计实验时，应根据教学目标和学生的实际情况，确定实验目的和要求，以确保实验的可操作性和可观察性。

2. 实验步骤和操作实验步骤和操作是实验设计的核心内容，它包括实验仪器和试剂的准备，操作步骤的设置和实验条件的控制。

在设计实验步骤和操作时，应注意以下几点：（1）实验步骤应严密合理，能够使学生顺利完成实验并获得准确的结果；（2）操作过程应明确简洁，语言通俗易懂，避免术语过多和复杂，确保学生能够准确理解和操作；（3）实验条件要明确，包括温度、时间、pH值等，以保证实验结果的可靠性。

3. 实验安全实验安全是实验设计的重要考虑因素，保障学生的人身安全是教师的责任。

在设计实验时，应注意以下几点：（1）合理选择试剂和实验条件，避免存在安全风险的实验；（2）提前检查实验器材和仪器设备的完好性，确保正常使用；（3）向学生详细讲解实验操作的安全注意事项，并提醒学生遵守实验室安全规范。

二、实验评价1. 实验数据和结果分析实验数据和结果分析是对实验进行评价的重要环节，学生可以通过分析实验数据和结果来判断实验是否成功，并深入理解实验原理和化学概念。

教师可以通过评价学生对实验数据和结果的准确性、分析和解释能力，来评估学生对化学知识的掌握程度。

2. 实验报告和讨论实验报告和讨论是对实验进行评价的综合性方式，学生需要在实验报告中详细记录实验步骤、观察结果和数据分析，并对实验进行讨论和总结。

教师可以通过评价学生的实验报告和讨论，来评估学生对实验步骤、原理和结果的理解和运用能力。

高中化学知识点：化学实验方案的设计与评价化学实验方案的设计1．化学实验方案设计的五项基本原则2．化学实验设计的基本内容3．化学实验方案设计的基本思路根据实验目的和原理及所选用的药品和仪器，设计合理的装置，并且从几种方案中分析选择出最佳方案。

4．化学实验方案的设计步骤(1)明确目的，弄清原理：(2)选择实验用品：(3)实施实验操作——注意严谨性、逻辑性、规范性、安全性。

(4)记录实验现象、数据——全面而准确。

(5)分析、归纳得出结论。

5．实验设计示例设计实验证明氯酸钾中含有氯元素。

(1)实验原理(用化学或离子方程式表示)：2KClO 3=====MnO 2△2KCl ＋3O 2↑，Ag ＋＋Cl －===AgCl ↓。

(2)实验试剂：氯酸钾固体、MnO2、AgNO3溶液、稀硝酸。

(3)操作步骤：①将氯酸钾和MnO2混合共热。

②冷却至室温，加水充分溶解后，过滤。

③取少量滤液于一洁净试管中，加入几滴硝酸酸化的AgNO3溶液，观察到有白色沉淀生成，证明氯酸钾中含有氯元素。

实验方案的评价1．化学实验评价的内容(1)评价实验原理——是否明确、合理(2)评价实验方案——是否安全、可行(3)评价药品、仪器——是否方便、易得(4)评价实验现象和结论——是否明显、清晰2．实验评价题的常见考查角度(1)从绿色化学的思想(操作简单、药品价廉、安全无污染、现象明显)评价不同实验方案的优劣。

(2)如果实验中提供试剂的价格，要注意成本的核算。

1．如何通过实验证明H2O2既有氧化性又有还原性？【答案】H2O2能使酸性KMnO4溶液褪色，证明H2O2具有还原性；H2O2能使KI溶液(含淀粉)变蓝，证明H2O2具有氧化性。

2．设计实验方案证明H2SO3的酸性强于H2CO3。

【答案】三种参考方案如下：方案一：配制相同物质的量浓度的NaHSO3和NaHCO3溶液，用酸度计(或pH试纸)测两溶液的pH，前者的pH小于后者，证明H2SO3酸性强于H2CO3；方案二：将SO2气体依次通过NaHCO3(或Na2CO3)溶液、酸性KMnO4溶液、品红溶液、澄清石灰水，品红溶液不褪色，且澄清石灰水变浑浊，证明H2SO3酸性强于H2CO3；方案三：将CO2气体依次通过NaHSO3(或Na2SO3)溶液、品红溶液，品红溶液不褪色，证明H2SO3酸性强于H2CO3。

高中化学实验案例的实施与评价化学实验是高中化学教学中不可或缺的一部分，它能够帮助学生巩固理论知识，培养实验技能和科学思维能力。

在实施化学实验时，教师需要选择适合的实验案例，并对实验过程进行评价，以确保实验的有效性和安全性。

一、实施实验案例在选择实验案例时，教师应根据学生的年级、学科要求和实验条件进行综合考虑。

例如，在高中化学课程中，酸碱中和反应是一个重要的内容，可以选择酸碱中和滴定实验作为案例。

这个实验可以帮助学生理解酸碱中和反应的原理和方法，并培养他们的实验技能。

另外，氧化还原反应也是一个重要的内容，可以选择铜与硝酸反应实验作为案例。

这个实验可以帮助学生理解氧化还原反应的原理和方法，并观察金属与酸反应的现象。

在实施实验案例时，教师需要注意以下几点。

首先，确保实验案例的可行性和安全性。

教师需要提前进行实验，了解实验过程和可能遇到的问题，确保实验能够顺利进行，并保证学生的安全。

其次，教师需要明确实验的目的和要求，并向学生解释实验的原理和方法。

这样可以帮助学生理解实验的意义，并提高他们的学习兴趣和参与度。

最后，教师需要指导学生进行实验操作，并及时解答学生的问题。

在实验过程中，教师可以提醒学生注意实验的细节和安全事项，引导学生观察实验现象，分析实验结果，并总结实验规律。

二、评价实验过程在评价实验过程时，教师需要综合考虑实验的目的、要求和结果。

首先，教师可以评价学生的实验操作和实验技能。

例如，教师可以评价学生是否按照实验要求进行操作，是否掌握了实验的关键步骤和技巧。

其次，教师可以评价学生的实验观察和实验分析能力。

例如，教师可以评价学生是否准确地观察了实验现象，是否正确地分析了实验结果，并给出合理的解释。

最后，教师可以评价学生的实验报告和实验总结。

例如，教师可以评价学生是否按照实验报告的要求进行了实验记录，是否对实验结果进行了合理的总结和归纳。

在评价实验过程时，教师需要注重激发学生的创新思维和实验探究能力。

专题二十三实验方案的设计与评价课标要求1.认识科学探究是进行科学解释和发现、创造和应用的科学实践活动。

2.了解科学探究过程包括提出问题和假设、设计方案、实施实验、获取证据、分析解释或建构模型、形成结论及交流评价等核心要素。

3.理解从问题和假设出发确定研究目的、依据研究目的设计方案、基于证据进行分析和推理等对于科学探究的重要性。

核心考点核心命题角度考题取样命题情境素养能力实验方案的 设计与评价物质制备型实验方案的设计与评价(热点角度)2020山东,20学习探索探究与创新“操作—现象—结论”微型实验探究(热点角度)2019北京,11学习探索探究与创新高考怎么考 实验方案的设计与评价每年必考,但年年有新意,综合性强,难度较大,符合高考命题的创新性和综合性原则。

常在以物质的制备或探究物质组成、性质为背景的实验题中进行考查。

实验探究题近几年出现的频率较高,主要是将教材实验进行创新,结合实验基本操作、数据分析和处理等知识进行综合考查。

预计2022年高考仍将结合实验基本操作,物质的制备、组成与性质的探究等综合考查考生的实验能力,并关注“控制变量”思想的运用和定量实验设计。

考点实验方案的设计与评价考点帮·必备知识通关考法帮·解题能力提升考法1 物质制备型实验方案的设计与评价考法2 物质性质探究型实验方案的设计与评价高分帮 “双一流”名校冲刺探模型·主题探究模型6 综合实验题的解题模型与突破方法1.实验方案的设计(1)实验方案应包括的内容内容说明①实验名称该实验需要完成的题目,如Fe2+与SO2的还原性强弱比较等②实验目的实验需要达到的结果、得出何种结论等③实验原理完成该实验的反应原理,如化学方程式、装置的选择和组装等④实验用品包含实验药品和实验装置内容说明⑤实验步骤包括实验仪器装配和实验操作⑥实验现象记录及结果处理实验现象就是实验过程中能直观感受到的东西,如温度、颜色变化等。

根据这些现象或相关数据分析其产生的原理,得出处理结果⑦问题和讨论包含实验设计中存在的问题、反应现象或原理解释、误差分析等(2)实验方案设计的程序2.实验方案的评价(1)实验评价的主要形式从评价的主要针对点来看,实验综合题可分为装置评价型和原理评价型两类。

化学实验方案的设计和评价1.化学实验方案设计的基本思路（1）选择最佳反应途径最佳途径原则：原理正确、方法可行、仪器简单、操作方便、经济安全、绿色环保。

（2）选择最佳原料和除杂试剂（3）选择适宜操作方法（4）选择适宜的反应装置和除杂装置练习1..（2010年高考全国Ⅰ理综）请设计CO2在高温下与木炭反应生成CO的实验。

（1）在下面方框中，A表示由长颈漏斗和锥形瓶组成的气体发生器，请完成A后该反应的实验装置示意图（夹持装置、连接胶管及尾气处理部分不必画出，需要加热的仪器下方用△标出），按气流方向在每件仪器下方标出字母B、C……；其他可选用的仪器（数量不限）简易表示如下：（2）根据方框中的装置图，填写该表：（3）有人对气体发生器作如下改进：在锥形瓶中放入一小试管，将长颈漏斗下端插入小试管中。

改进后的优点是_________；（4）验证CO的方法是___________________。

练习2.某同学在学习【非金属单质及其化合物的性质和用途】时，进行下列探究； 【实验一】探究浓硫酸的氧化性将实验室常用的药品加入如同所示的实验装置，夹持和加热装置省略。

1. 该装置设计上存在什么缺陷，请指出。

2. 写出装置甲中的反应的化学方程式。

3. 装置乙中的试剂是。

【实验二】探究某碳酸钠样品中是否含有碳酸氢铵。

实验操作 预期现象和结论5. 探究方案；（可用简练的文字描述，也可用装置图描述）二．化学实验方案的设计 原则1.实验方案设计的基本要求（1）科学性：实验原理、实验操作程序和方法必须正确。

（2）安全性：尽量避免使用有毒药品和进行有一定危险性的实验操作，保护人身安全，保护仪器。

（3）环保性：有毒的物质必须处理，以防污染环境。

（4）可行性：实验所选用的药品、仪器、设备和方法等在中学现有条件下能满足要求。

（5）简约性：方案简单易行，尽可能采用简单的实验装置，较少的实验步骤和药品。

还应遵循完成实验所用时间较短，副反应少，效果好等基本要求。

化学实验方案的设计和评价1.化学实验方案设计的基本思路（1）选择最佳反应途径最佳途径原则：原理准确、方法可行、仪器简单、操作方便、经济安全、绿色环保。

（2）选择最佳原料和除杂试剂（3）选择适宜操作方法（4）选择适宜的反应装置和除杂装置练习1..（2010年高考全国Ⅰ理综）请设计CO2在高温下与木炭反应生成CO的实验。

（1）在下面方框中，A表示由长颈漏斗和锥形瓶组成的气体发生器，请完成A后该反应的实验装置示意图（夹持装置、连接胶管及尾气处理部分不必画出，需要加热的仪器下方用△标出），按气流方向在每件仪器下方标出字母B、C……；其他可选用的仪器（数量不限）简易表示如下：（2）根据方框中的装置图，填写该表：（3）有人对气体发生器作如下改进：在锥形瓶中放入一小试管，将长颈漏斗下端插入小试管中。

改进后的优点是_________；（4）验证CO的方法是___________________。

练习2.某同学在学习【非金属单质及其化合物的性质和用途】时，实行下列探究； 【实验一】探究浓硫酸的氧化性将实验室常用的药品加入如同所示的实验装置，夹持和加热装置省略。

1. 该装置设计上存有什么缺陷，请指出。

2. 写出装置甲中的反应的化学方程式。

3. 装置乙中的试剂是。

【实验二】探究某碳酸钠样品中是否含有碳酸氢铵。

实验操作 预期现象和结论5. 探究方案；（可用简练的文字描述，也可用装置图描述）二．化学实验方案的设计 原则1.实验方案设计的基本要求（1）科学性：实验原理、实验操作程序和方法必须准确。

（2）安全性：尽量避免使用有毒药品和实行有一定危险性的实验操作，保护人身安全，保护仪器。

（3）环保性：有毒的物质必须处理，以防污染环境。

（4）可行性：实验所选用的药品、仪器、设备和方法等在中学现有条件下能满足要求。

（5）简约性：方案简单易行，尽可能采用简单的实验装置，较少的实验步骤和药品。

还应遵循完成实验所用时间较短，副反应少，效果好等基本要求。

实验方案的设计与评价----预习案1.草酸的分解实验探究小组同学经查阅资料知,草酸晶体在101 ℃时熔化并开始升华,继续升温会分解。

草酸的钠盐和钾盐易溶于水，而其钙盐难溶于水。

设计实验检验草酸晶体受热分解的产物中有CO2和CO 画出装置图即可。

2．某小组同学将一定浓度NaHCO3溶液加入到CuSO4溶液中发现生成了沉淀。

【提出假设】假设1：沉淀为CuCO3假设2：沉淀为假设3：沉淀为他们设计实验通过测定沉淀中CuCO3的质量分数来确定沉淀的组成。

（1）按照假设1观点，发生反应的离子方程式为：。

（2）两同学利用下图所示装置进行测定：①在研究沉淀物组成前，须将沉淀从溶液中分离并净化。

具体操作依次为_____、_____、干燥。

②装置E中碱石灰的作用是。

③实验过程中有以下操作步骤:a．关闭，打开，通入过量空气，目的是：b．关闭，打开，充分反应c．关闭，打开，通入过量空气，目的是：若沉淀质量为m，C中浓硫酸增重x，D中碱石灰增重为y，则CuCO3的质量分数为______。

若未进行步骤a，将使测量结果。

3、氮化铝（AlN）是一种新型无机非金属材料，某氮化铝样品中含有氧化铝杂质，设计方案测定氮化铝的含量。

查阅资料知：氮化铝溶于浓的强碱生成氨气。

（1）实验原理（2）画出装置图（3）你认为需要注意问题是：4．硼位于ⅢA族，三卤化硼是物质结构化学的研究热点，也是重要的化工原料。

三氯化硼(BCl3)可用于制取乙硼烷(B2H6)，也可作有机合成的催化剂。

查阅资料 ①BCl 3的沸点为12.5 ℃，熔点为－107.3 ℃；②2B＋6HCl=====△2BCl 3↑＋3H 2↑； ③硼与铝的性质相似，也能与氢氧化钠溶液反应。

① 试设计实装置制备三氯化硼，画出装置图并写出实验步骤。

② 设计实验验证明的产品中是否含有硼粉，写出方法即可。

实验方案的设计与评价---课堂探究与评价案 一、学习目标： ① 设计实验方案； ② 正确选用实验装置； ③ 掌握控制实验条件的方法；④ 预测或描述实验现象、分析或处理实验数据，得出合理结论； ⑤ 评价或改进实验方案。

实验设计与评价一、实验方案的设计思路和要求1、化学实验方案设计的基本要求①科学性（即实验原理、操作程序和方法必须正确、合理）；②安全性（即用药及操作要注意安全，注意环境保护等问题）；③可行性（条件允许，效果明显，操作正确）；④简约性（装置简单、步骤少、药品用量少、时间短）。

⑤经济性：原料利用率用高，所用原料易得，价廉物美。

2、化学实验方案设计的基本思路和一般步骤：实验目的→实验原理（反应途径）→反应的仪器的选择→设计实验装置和操作步骤→记录实验现象，数据处理方法→形成方案。

①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。

②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的范围等，从而选择合理的化学仪器和药品。

③设计装置步骤：根据上述实验目的和原理，以及所选用的仪器和药品，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。

④记录现象数据：根据观察，全面而准确地记录实验过程中的现象和数据。

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。

以上只是解答综合实验设计题的一般思考方法。

在解答过程中，应根据实验设计题的具体情况和要求，作出正确的回答。

(3)化学实验方案设计的注意事项①净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防液体倒吸；②进行某些易燃易爆实验时要防爆炸(如H2还原CuO应先通H2，气体点燃先验纯等)；③防氧化(如H2还原CuO后要“先灭灯再停氢”，白磷切割宜在水中等)；④防吸水(如实验、取用、制取易吸水、潮解、水解宜采取必要措施，以保证达到实验目的)；⑤冷凝回流(有些反应中，为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料，需在反应装置上加装冷凝回流装置(如长玻璃管、竖装的干燥管及冷凝管等)；⑥易挥发液体产物(导出时可为蒸气)的及时冷却；⑦仪器拆卸的科学性与安全性(也从防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏等角度考虑)；⑧其他(如实验操作顺序、试剂加人顺序、实验方法使用顺序等)。

高三化学学科实践活动的设计与评价在高三阶段，化学学科实践活动对于学生的学习和培养实际操作能力起到了重要的作用。

本文将以设计与评价为核心，探讨高三化学学科实践活动的内容与方法。

一、实践活动设计高三化学学科实践活动的设计需要紧密结合学科知识和学生的实际情况，旨在巩固知识、拓展视野、培养实践能力。

1. 活动主题选择活动主题的选择应基于学生的实际应用需求和学科知识的重点，例如探究材料的性质与用途、研究化学反应的速率和平衡等。

主题应能引起学生的兴趣和好奇心，使其愿意主动参与。

2. 实践方案设计设计实践方案时，需要明确活动的目标、内容和方法。

目标应明确指出学生需要达到什么水平，内容应围绕学科知识的掌握和实践技能的培养，方法则应选取适合实践活动的实验、观察、分析等方法。

3. 材料和设备准备为了保证实践活动的有效开展，需要提前准备必要的材料和设备。

这些材料和设备应符合安全要求，并充分考虑学生能力和场地条件的限制。

4. 实践团队建设为了提高实践活动的效果，可以组建实践团队。

团队成员包括教师、学生和志愿者等，他们共同协作完成实践活动并分享经验与成果。

二、实践活动评价对高三化学学科实践活动的评价，可以从学科知识掌握程度、实践能力提升和科学思维培养三个方面进行。

1. 学科知识掌握程度评价通过考核学生对实践活动中所用到的学科知识的理解和应用能力，评价其学科知识掌握程度。

可以采用小组讨论、个人报告、书面测试等形式进行评价。

2. 实践能力提升评价实践能力的提升是实践活动的核心目标之一。

评价时可以从实验操作的准确性、数据处理的规范性、问题解决的能力等方面进行。

同时，还应考虑学生在团队合作、沟通交流、创新思维等方面的能力。

3. 科学思维培养评价科学思维的培养是实践活动中的重要目标之一。

评价时可以考察学生的观察能力、实验设计能力、问题分析能力、推理能力等，并重点关注其对实践活动结果的分析与解释能力。

三、实践活动的局限性与改进高三化学学科实践活动存在一定的局限性，例如时间和场地限制、设备和材料限制、实践能力不足等。