中小学教育资源及组卷应用平台 实验方案的设计与评价 一、思路方法 1．实验方案设计的思路 （1）明确目的和原理：明确实验目的，弄清题目要求和所提供的信息。 （2）选择仪器和药品：根据题目要求自选或从指定范围能选择所需仪器和药品。 （3）设计装置和步骤：设计合理的实验装置和操作步骤，如检验或鉴别等需要取样、控制哪些变量做对比实验等。 （4）记录现象和数据：全面及时并准确记录实验过程中的现象和数据。 （5）分析得到结论：根据实验现象和记录的数据，通过分析、计算、推理等得出正确的结论。 2． 实验方案设计的原则 （1）科学性：实验原理、实验操作程序和方法应该是正确的。 （2）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。 （3）可行性：实验设计应切实可行，所选用的化学药品、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。 （4）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。 3．设计方案时注意事项 （1）实验操作顺序 装置选择与连接→气密性检查→加固体药品→加液体药品→开始实验(按程序)→拆卸仪器→其他处理等。 （2）加热操作的先后顺序 若气体制取实验需加热，应先预热气体发生装置，再给实验中需要加热的物质加热，用得到的气体排出装置中的空气。如实验室用KClO3制取O2。熄灭酒精灯的顺序则相反。 （3）仪器选用及连接顺序 所给仪器是全用还是选用，是否可重复使用；是否有除杂和尾气处理装置；安装顺序由下而上、从左到右、先除杂后干燥、万能瓶洗气“长进短出半瓶水”、干燥管“大头进小头出”等。 4．最佳实验方案的选择原则 几个实验方案都能达到目的，选出一个最佳方案。所谓最佳，就是装置简单，药品容易取得、价格低廉，现象明显，干扰小，无污染。 5．实验方案的评价原则 （1）原理正确。设计实验方案要根据化学变化规律和化学实验原理，确保理论上科学合理。 如：实验室制取氧气时，选择的药品中一定要含氧元素，经过化学变化能制出氧气。 （2）操作可行。设计实验方案，特别是实验操作确实具有可操作性、操作是否达到目的。 如：制取二氧化碳的方法有多种，如果将木炭放入充满氧气的集气瓶中燃烧，确实能生成二氧化碳，但不便于操作，无法控制反应物的量，也不便于收集。 （3）装置简单。设计实验时，如果能用多套实验装置进行操作，在条件允许的前提下，应选择最简单的实验装置，选择最简便的实验步骤。 如：实验室制取氧气，可以用高锰酸钾，也可以用过氧化氢跟二氧化锰(作催化剂)，最好选择过氧化氢跟二氧化锰，因为其装置简单、操作简便。 （4）经济合理。原料一般要求廉价、易得。 （5）安全环保。进行实验所选药品尽量无毒，实验过程要安全且不造成环境污染。 （6）结论是否严谨。得出的结论要注意排除干扰因素。如向装满二氧化碳气体的软塑料瓶中加入氢氧化钠溶液，瓶子变瘪，证明“二氧化碳能与氢氧化钠反应”。该结论不严谨，氢氧化钠溶液中有水，二氧化碳也能与水反应，故软塑料瓶变瘪不能证明二氧化碳与氢氧化钠反应，需要用等体积的水做对比实验。 二、解题步骤 1．实验设计的基本步骤 （1）认真审题，把握实验目的、要求。 （2）明确仪器和药品是自选还是从题给范围内选择。 （3）根据现有的仪器和药品设计相应的实验，并选好仪器和药品。 （4）依据选择的仪器和药品，完成仪器的组装和相关实验操作，要控制的变量需考虑周全。 （5）及时详细记录实验现象。 （6）得出结论。 2．实验方案评价步骤 （1）判断原理是否科学合理。 （2）判断是否具有可操作性、操作是否达到目的。 （3）判断装置是否合理、简单，是否有不合理的地方，判断实验步骤的顺序是 ... ...
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