专题突破十八实验方案的设计和评价通过实验活动，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。考点1实验方案的设计［基础知识］1．实验设计的原则原理正确、操作简便、现象明显、药品经济、结论可信。2．实验设计题的考查实验仪器的设计和改进、实验装置的设计和改进、制备方案的设计、实验装置组装设计，化学与生产、生活的连接等。［解题策略］实验设计题，就是由题目提出目标，答案开放，由自己设计实验步骤，选择实验药品，设计实验装置，记录实验现象，分析实验结果，得出正确结论，解决题目提出的问题。实验报告是实验过程的一个重要资料，实验报告就是要将每一步实验的操作、实验的现象、实验结论记录下来，以备实验后进行分析。实验报告的填写必须对现象的描述准确简捷，对结论和解释必须正确完善，观点鲜明，实验内容和装置必须目的明确，识别准确。［典型例题］例1某校进行化学实验考查时，教师给了同学们1小包黑色粉末，这种黑色粉末可能是氧化铜、炭粉或者是这两种的混合物，让他们通过实验探究来确定。某同学探究过程如下：(1)【提出假设】假设1：黑色粉末是炭粉；假设2：_________________________；假设3：_________________________。(2)【设计实验方案】他对实验做了如下设想和分析：取少量黑色粉末于烧杯中，并加入过量的稀硫酸。则实验中可能出现的现象与对应结论如下表，请你完成下表。实验中可能出现的现象结论①假设1成立②③假设3成立(3)【进行实验】通过实验及分析，确定该黑色物质为炭粉和氧化铜的混合物。(4)【拓展】为了进一步探究炭粉和氧化铜的性质，他又利用这种混合物补充做了如下实验：将此黑色粉末隔绝空气加热(若碳完全反应)，待冷却到室温后，取剩余固体于烧杯中，再加入过量稀硫酸，反应完全后，静置。请你回答：①烧杯中__________(填“有”或“无”)不溶物；②若静置后溶液呈无色，则该溶液中溶质是__________(写化学式)；③若静置后溶液呈蓝色，该反应的化学方程式为：__________。解析：这是一道联系常见化学物质因某些性质相似，人们在使用中不易区分而设计的实验探究题。旨在利用一些常见现象、问题培养学生发现问题、研究问题的意识和能力。解答（1）一定要联系题中给出的黑色物质的可能性，由此提出你的猜想或假设：两种物质的三种组合。解答（2）（4），即设计实验方案验证你的三个假设，必须要了解木炭、氧化铜、稀硫酸的性质及相互反应的规律和能否反应呈现出不同现象。木炭＋H2SO4不反应，黑色的木炭在H2SO4中不会溶解消失。CuO+H2SO4＝CuSO4+H2O，反应发生，溶液会由无色变为蓝色；由上述知识，不难对（2）作出解答。解答（4）时，一定要理解它的意义和探究实验的基本方法。还应注意到题中关键处的说明，如“隔绝空气加热（碳完全反应）”，应该认识此处有2CuO+C2Cu+CO2↑反应发生，此反应中，木炭反应消耗完了，一定没有，生成的Cu一定有，CuO则不能确定，可能有也可能无。答案：（1）黑色粉末是氧化铜黑色粉末是碳粉和氧化铜的混合物（2）①无变化②溶液变蓝色，黑色粉末溶解；假设2成立③溶液变蓝色，仍有部分黑色不溶物（4）①有②H2SO4③CuO+H2SO4＝CuSO4+H2O［新题展示］1．化学真是太奇妙了，它几乎无处不在，在你的周围时刻不停地发生着变化。同学们让我们踏上探究之旅。（1）［提出问题］聪聪在用水煮虾过程中发现，青色的生虾煮熟以后颜色变成红色，特别是虾汤的颜色更是鲜红。聪聪想，虾汤中这种红色的物质究竟是什么呢？（2）［猜想与假设］聪聪猜想，这种红色物质可能像酸碱指示剂一样，遇到酸或碱时，颜色会发生改变。（3）［收集证据］现在请你设计一个简单的探究活动方案，验证聪聪的猜想。使用试剂实验操作方案可能的实验现象（4）［交流与反思］以上探究之旅，对你有什么启示？____________________________________________________________________。解析：该题从日常生活现象或问题入手，引导并培养了学生注意观察现象、研究问题的意识和能...
