人教高中化学第3讲 化学实验方案的设计及评价（教案）.doc

第3课时　学科素养——化学实验方案的设计及评价
素养1　实践探索　化学实验方案的设计
“实践探索”包括认知操作和行动操作两个方面，是个体改造世界的核心品质。“实践探索”是信息输入和认知加工之后的必然结果，是完成认知学****和实践的关键环节。化学实验方案的设计体现了《中国高考评价体系》中“研究探索”、“操作运用”等实践探索方面的要求，要求考生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、分析解释和建构模型、形成结论及交流评价等核心要素。
1．化学实验方案设计的基本原则
2．化学实验方案设计的基本内容
3．化学实验方案设计的基本思路
(1)明确目的和原理：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)选择仪器和药品：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塞、反应是否需要加热及温度是否需要控制在一定范围等，从而选择合理的化学仪器和药品。
(3)设计装置和步骤：根据实验目的和原理，以及所选用的实验仪器和药品，设计出合理的实验装置和实验操作步骤，并能够识别和绘制典型的实验仪器装置图，实验步骤应完整而又简便。
(4)记录现象和数据：根据观察，全面准确地记录实验过程中的现象和数据。
(5)分析得出结论：根据实验中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。
[提升1] (1)(2020·全国卷I，27题节选)实验前需要对铁电极表面活化。在FeSO4溶液中加入几滴Fe2(SO4)3溶液，将铁电极浸泡一段时间，铁电极表面被刻蚀活化。检验活化反应完成的方法是____________________________________。
(2)(2020·江苏卷，19题节选)将提纯后的FeSO4溶液与氨水－NH4HCO3混合溶液反应，生成FeCO3沉淀。
①生成FeCO3沉淀的离子方程式为__________________________________________。
②设计以FeSO4溶液、氨水－NH4HCO3混合溶液为原料，制备FeCO3的实验方案：
________________________________________________________________________
______________________________________________________________________。
[FeCO3沉淀需“洗涤完全”，Fe(OH)2开始沉淀的pH＝6.5]。
解析　(1)铁电极活化反应的离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，因此若反应完成，则溶液中没有Fe3＋，只需滴加KSCN溶液来检测溶液中是否含有Fe3＋，即可验证活化反应是否完成。
(2)①Fe2＋与HCO反应生成FeCO3沉淀，HCO电离出的H＋与NH3·H2O结合生成NH，则离子方程式为Fe2＋＋HCO＋NH3·H2O===FeCO3↓＋NH＋H2O。②用FeSO4溶液和氨水－NH4HCO3混合溶液反应生成FeCO3，控制溶液pH不大于6.5，若pH大于6.5，则会生成Fe(OH)2沉淀，对生成的FeCO3沉淀用蒸馏水洗涤，去除其表面的杂质离子，若用盐酸酸化的BaCl2溶液检验不出S，则说明已洗涤干净。
答案　(1)取少量溶液，滴入KSCN溶液，不出现血红色
(2)①Fe2＋＋HCO＋NH3·H2O===FeCO3↓＋NH＋H2O或Fe2＋＋HCO＋NH3===FeCO3↓＋NH
②在搅拌下向FeSO4溶液中缓慢加入氨水－NH4HCO3混合溶液，控制溶液pH不大于6.5；静置后过滤，所得沉淀用蒸馏水洗涤2～3次；取最后一次洗涤后的滤液，滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，不出现白色沉淀
[提升2] (2020.1·浙江选考，28题节选)某兴趣小组为探究H2S和Cl2O的性质，将两种气体同时通入水中，实验装置如图：
请回答：
(1)三颈瓶中出现淡黄色沉淀，溶液呈强酸性，用一个化学方程式表示
________________________________________________________________________。
(2)若通入水中的Cl2O已过量，设计实验方案检验
________________________________________________________________________。
解析　(1)三颈瓶中通入H2S和Cl2O，出现淡黄色沉淀，溶液呈强酸，据此推知反应生成S和HCl，结合守恒规律写