科学・自然 Ｃｏｕｒｓｅ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ ｌｋｓｅａｒｃｈ 课程教育研究
化学实验探究方案的设计与评价
包亚燕 （江苏省启东市鹤城初级中学江苏启东２２６２４１） 【摘要】实验方案评价的主要原则：科学性：实验的探究方法及原理一定是合理的、科学的。安全性：实验过程中一定要保证 安全，避免接触有毒、有害物质。环保性：必须经过处理，有毒的物质变成无害物质才排放。简单性：实验过程一定要简单、好操 作，而且实验的效果要明显，一目了然。经济性：原料用料少，而且要廉价经济上合理。 【关键词】科学性安全性环保性简单性经济性 【中图分类号】Ｇ６３３．８ 【文献标识码】Ａ 【文章编号】２０９５—３Ｏ８９（２０１６）３１一Ｏ１７８一Ｏ１ 化学是初三新开设的一门学科，书本中有许多实验。学生 都比较感兴趣，在人教版的初中化学书上。实验贯穿了整个知 识体系，化学实验题是组成中考化学试卷必不可少的重要一 部分，２０１６年南通市中考化学试卷中探究实验题占了２６．７％。 可见其地位的重要性。探究实验题有如下特点：素材比较丰 富，不局限书本知识，涉及面广；试题具有开放性，标准不同， 答案不同，合理即可；思维具有发散性，根据材料，拓展迁移， 发散思维。所以，我们好多学生最怕解答实验探究题，感觉题 目文字多，内容难，参不透题意，往往一知半解，然后匆匆下 笔，结果失分多多。实际上，该类题型一般来说是在学生已有 知识和经验的基础上设计的．只要我们有扎实的基础知识．能 对书本知识作一个拓展延伸。掌握科学探究的一般思路．这类 题型就会迎刃而解 一、实验方案设计的一般思路 明确实验目的——根据反应原理选择药品、仪器——设 计实验操作步骤——观察、记录、分析实验现象与数据——实 验结论——反思评价改进 二、实验方案评价的主要原则 １．科学性：实验的探究方法及原理一定是合理的、科学 的。 ２．安全性：实验过程中一定要保证安全，避免接触有毒、 赢害溉表 ３．环保性：必须经过处理，有毒的物质变成无害物质才排 放。 ４．简单性：实验过程一定要简单、好操作，而且实验的效 果要明显．一目了然 ５．经济性：原料用料少．而且要廉价经济上合理。 三、实验探究题的主要题型 １．制备型实验方案的设计与评价 例１．随着科技的发展，潜水艇的作用越来越重要．为了保 证能够长时间的潜航，在潜水艇里需要有供给人们呼吸的氧 气的装置，下面有以下几种制取氧气的方法：①用高锰酸钾分 解产生氧气；②分离液态空气；③用双氧水常温分解制氧气： ④在常温下用过氧化钠固体与二氧化碳反应生成氧气和碳酸 钠。（１）写出涉及到的所有反应的化学方程式：——（２）你 认为在四个方法中哪个最合适（填序号）——；与其它三种 方法比较，这种方法的两条优点是 分析第四个发现，用过氧化钠制氧气反应也不需加热．也 安全，特别是反应物中有二氧化碳。而潜水艇是一个密闭的空 间，此方法的妙处在于还能实现在这样一个密闭空间内的二 氧化碳与氧气的循环，综上所述，最恰当的方法是第四种 总结：解答制备型实验探究题时，首先应明确实验的目的—— 知道实验原理（会写化学反应的方程式）——选择最佳实验的 方法（从探究实验的原则入手）——准备实验原料一一设计实
第18讲 实验方案的设计与评价
1．(2016·无锡)根据实践经验，下列课外实验不能成功的是(D)
A．用冷碟子收集蜡烛火焰上方的炭黑
B．用洁净的蛋壳和食醋制得二氧化碳
C．用两杯等体积的水比较报纸与保鲜膜的透气性
D．用自制简易净水器制得纯净水
2．(2016·南宁)下列实验方案中，实验设计达不到实验目的的是(C)
3.(2016·咸宁)下列实验设计能达到实验目的的是(A)
A．图1探究可燃物燃烧的条件
B．图2探究分子运动现象
C．图3验证甲烷燃烧生成CO2和H2O
D．图4探究质量守恒定律
4．(2016·泰安)通过观察下列实验现象，不能达到实验目的的是(C) 方案 实验目的 实验设计
A 比较人体吸入的空气和呼出气体中氧气的含量 将燃着的木条分别插入空气样品和呼出气体样品中
B 鉴别CO和CO2 分别通过灼热的CuO
C 验证燃烧的条件之一是温度要达到可燃物的着火点 用玻璃棒分别蘸取酒精和水，放在酒精灯上加热片刻
D 除去CaCl2溶液中少量的盐酸 加入过量的碳酸钙，待没有气泡产生后，过滤
A．图1：收集氧气时，氧气的验满
B．图2：比较镁与铁的金属活动性
C．图3：验证白磷的着火点低于红磷
D．图4：验证生石灰与水反应放热
5．(双选)(2016·青岛)下图是某兴趣小组设计的四个实验装置示意图，其中能够达到实验目的的是(AC)
6．(2016·长沙)在学了生活中常见盐的性质以后，某校化学兴趣小组的同学开展了测定Na2CO3和NaCl混合固体中Na2CO3含量的探究实验，他们设计了如下的实验方案：
(1)如图甲所示(铁夹夹持的仪器是注射器)，把一定量的混合物与足量稀硫酸反应后，测定产生的二氧化碳气体的体积，检查该装置的气密性的方法是：关闭分液漏斗的活塞，然后将注射器的活塞向外拉，松开后注射器活塞应回到原位，证明装置的气密性是良好的；
水 B 水 A 态度就是竞争力，积极的学习态度始终是你脱颖而出的砝码
化学实验方案设计及评价
近年来，全国各地中考化学试卷中普遍出现了实验设计题目，且有继续增加之势，这对培养我们的创新思维能力和实践能力是大有裨益的。
1、过程
确实实验选题（或目的）→设计实验方案→审查实验方案→实验验证（检验）→评价实验方案设计。
2、原则：
（1）科学性；（2）可行性；（3）安全性；（4）简约性；其中（1）是前提，（2）是保证，（3）、（4）是要件。
3、主要环节：
（1）目的是否明确；（2）方法是否恰当；（3）操作是否方便；（4）过程是否安全；（5）结论是否可靠。
例3：某学生做石蜡的成分探究实验[棉线的主要成分是：（C6H10O5)n ，燃烧可生成水和二氧化碳]：把一支燃着的蜡烛伸进盛有氧气的集气瓶里，燃烧停止后，冷却，可观察到甁壁上有
，由此说明蜡烛燃烧生成了 ，石蜡中含有 元素；取出蜡烛，向瓶内注入少量澄清的石灰水，振荡，可观察到的现象是 ，由此说明蜡烛燃烧生成物中一定 说明石蜡中含有 元素。
（1）你对此实验的评价是：（应从优点和不足两方面分析）
优点：
不足： 。
（2）若让你设计，你有什么好的设想（简述过程）。
活题训练C
1、某校化学兴趣小组就空气中氧气的含量进行实验探究：
[集体讨论]：（1）讨论后同学们认为，选择的药品既要能消耗氧气，又不会跟空气中的其它成分反应，而且生成物为固体。他们应该选择（填编号．．） 。A．蜡烛 B．红磷 C．硫粉
曲中附中九年级化学学案 班级 姓名
第 1 页 共 4 页 化学实验的设计与评价
【复习目标】
1．联系生产和生活实际，根据实验目的设计合理的实验方案，选择合适的试剂、仪器、装置及实验步骤。
2．能对实验方案进行分析、评价与改进。
【教学过程】
【实验探究】
氢氧化钠溶液能使无色酚酞试液变红，溶液中哪一种粒子(H2O、Na+、OH-)使酚酞试液变红色。
实验用品：盐酸、氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、氢氧化钙溶液、氯化镁溶液、氯化钠溶液、蒸馏水；试管(或点滴板)、滴管。
你的猜想是：甲： ；乙： ；丙： 。
你设计的实验方案是：
你的结论是：氢氧化钠溶液中 能使酚酞试液变红。
根据你的实验过程思考下列问题？
①为使实验结论准确可靠，某同学用试管取少量蒸馏水滴加几滴酚酞试液作为对比实验。你认为有无必要？
②实验中的废液不能直接倒入下水道，应如何处理？
③在验证上述实验时，也可在点滴板上进行，体现了化学实验设计的什么原则？
化学实验设计的一般原则：
1．科学性：实验原理、实验方法和操作程序必须科学合理。
2．环保性：有毒物质必须处理，以防污染环境。
3．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，能在较短的时间内完成实验，且效果明显。
4．经济性：综合考虑原料的用量、价格。
5．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，若无法避免则应采取安全措施。
【变式训练】（2013·南通）通过观察下列实验现象，不能达到实验目的是(
)
A．观察木条能否复燃，检验是否为氧气
B．观察有无气泡产生，判断是否为碳酸钠
C．观察反应剧烈程度，比较镁与锌的活动性
D．观察燃烧先后顺序，比较可燃物的着火点 曲中附中九年级化学学案 班级 姓名
