高考化学二轮复习 专题15 实验方案的设计与评价学案 鲁科版-鲁科版高三全册化学学案VIP专享VIP免费

专题十五实验方案的设计与评价学习目标：1、了解控制实验条件的方法。2、能根据实验要求设计、评价或改进实验方案。3、分析和处理实验数据，得出合理结论。4、绘制和识别典型的实验仪器装置。5、了解科学探究的基本过程，并运用以实验和推理为基础的科学探究方法解决有关问题。学习重难点：1、设计、评价或改进实验方案。2、运用以实验和推理为基础的科学探究方法解决有关问题。自主学习：考点一：化学实验原理的探究及反应条件的控制【知识梳理】(一)“原理探究”型实验方案的设计控制变量法：物质变化往往受到多个因素的影响，在研究化学反应与外界因素之间的关系时，对影响物质变化规律的因素或条件加以人为控制，使其他几个因素不变，集中研究其中一个因素的变化所产生的影响，有利于在研究过程中，迅速寻找到物质变化的规律。常涉及的题型有：(1)外因(浓度、温度、压强等)对化学反应速率、化学平衡的影响；(2)物质性质的递变规律。1．变量探究实验题的解题策略解答变量探究类试题关键是在其他条件相同的前提下，只改变一个条件对研究对象的影响规律。注意：选择数据要有效，且变量统一，否则无法作出正确判断。思路总结2．规律探究实验题的解题策略物质性质递变规律的探究也是中学化学实验探究的一个重要内容。研究同周期、同主族元素性质的递变规律，物质的氧化还原反应(如置换反应)规律，物质的酸(碱)性强弱规律，电解质溶液的导电规律等，都是开展有关规律探究的重要素材，也是高考命题的经典情境。解决有关规律探究问题的实验设计，其常用方法示例如下：(1)同周期、同主族元素性质的递变规律，一般通过设计判断元素金属性、非金属性的强弱实验来完成，如通过让金属单质与相同浓度的非氧化性酸反应产生H2的速率快慢来判断金属单质的还原性强弱，推断元素金属性强弱，从而找出相应的性质递变规律。(2)物质的酸(碱)性强弱的判断。(3)钢铁发生电化学腐蚀的规律探究。可以通过控制所含的杂质是否与空气接触、所接触的电解质溶液的酸碱度、钢铁在腐蚀过程中体系内的气压变化等角度设计实验，找出规律。(二)猜想型实验题的思维流程【题组集训】题组一原理探究型1．如下图所示，比较不同浓度的硫代硫酸钠溶液和同浓度的硫酸反应的速率大小的实验中，锥形瓶瓶底衬有画了“十”字的白纸，先向瓶内加入硫代硫酸钠溶液，再加入硫酸溶液。需记录反应所需的时间正确的记时方法是()A．加入硫代硫酸钠溶液后即开始记时，瓶中出现浑浊现象时记时结束B．加入硫代硫酸钠酸溶液后即开始记时，加入硫酸溶液后记时结束C．加入硫酸溶液后即开始记时，瓶中出现浑浊现象记时结束D．加入硫酸溶液后即开始记时，至看不到瓶底“十”字记时结束【答案】D2．比较MnO2和CuO对H2O2分解反应的催化能力大小的实验中，若催化剂的质量均控制在0.1g,6%的H2O2溶液均取5mL，可选择的实验装置是()【答案】D3．(1)醇氧化成醛的反应是药物、香料合成中的重要反应之一。某科研小组研究了钯催化剂在氧气气氛中对一系列醇氧化成醛反应的催化效果，反应条件：K2CO3、363K、甲苯(溶剂)。实验结果如下：醇反应时间/h2.52.5醛的产率/%9596醇反应时间/h2.53.0醛的产率/%9495醇反应时间/h3.015.0醛的产率/%9240分析表中数据，得到钯催化剂催化效果的主要结论是__________________________________________________________________________________________________________________________(写出2条)。(2)CuCl2的稀溶液呈蓝色，而浓溶液呈黄绿色，有人认为这是因为溶液中存在着下列平衡：[Cu(H2O)4]2＋(蓝色)＋4Cl－[CuCl4]2－(黄绿色)＋4H2O请你设计一个实验进行验证_______________________________________________________________________________________________________________________________。【答案】(1)①苯环上的取代基对醛的产率影响不大，对反应时间有一定影响；②与羟基相连的碳链较长，大大降低醛的产率并增大反应时间(2)在盛有CuCl2稀溶液的试管中，加入一定量的浓盐酸，观察溶液颜色的变化，如果溶液颜色变为黄绿色，则证明平衡存在，氯离子浓度增大，平衡向正反应方向移动(其他合理方案也可)【解析】(1...