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化学实验方案设计、实验探究原理分析

【考纲要求】考试大纲提到“化学实验是科学探究过程中的一种重要方法；能对常见的物质

进行检验、分离和提纯；能根据实验试题要求设计、评价或改进实验方案；了解控制实验条

件的方法”。2015年（广东卷）理科综合考试大纲说明中5道实验综合题中有2题示例涉

及实验方案设计和探究：28题选择是2014年广东高考理综化学33题，探究的是HO浓度

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对HO分解反应速率的影响，要求设计合理方案并拟定实验表格完整体现实验方案；29题

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对反应所得气体和固体产物进行实验和探究。

历年高考表明实验方案设计部分得分率普遍偏低，反映出学生审题不清，心态混乱，基

础知识应用能力不足，没有透彻理解实验设计和控制变量的思想，思维混乱，方案设计不严

谨，表述能力欠缺等。

【知识点拨】一、化学实验设计的基本要求

⑴科学性：所谓科学性是指实验原理、实验操作程序和方法必须正确。例如，在操作程

序的设计上，应取少量固体先溶解，然后再取少量配成的溶液并再加入试剂，而不能将样品

全部溶解或在溶解后的全部溶液中加入试剂。

⑵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。

⑶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。

⑷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。

⑸经济性：在能达到实验目的的前提下尽量选用常见、容易得到的、低价格的仪器和药

品。

二、化学实验方案设计的基本思路

⑴明确目的原理：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。

⑵选择仪器药品：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、反应是否加热及温度是否控制在一定范围等，

从而选择合理的化学仪器和药品。试题一般限定实验仪器药品，审题一定要细心。

⑶设计装置步骤：根据上述实验目的和原理，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，学生应具备识别和绘制典型的实验仪器装置图的能力，实验

步骤应完整而又简明。

⑷记录现象数据：认真观察实验现象，全面准确地记录实验过程中的现象和数据。⑸分析

得出结论：根据实验中观察到的现象和记录的数据，通过分析、计算、图表、推

理，得出正确的结论。

此外，如有必要还要设计对照实验组：

空白对照：对照组不作任何处理。

条件对照：给对照组所作的处理与实验组相同，但不是所要研究的处理。

相互对照：不单设对照组，而是几个实验组相互对照。

前后对照：观察记录实验材料在实验前后的变化情况。

化学实验方案设计试题主要的类型如下：

一、化学反应原理方案设计

【例1】（2015广东理综33.）HO是一种绿色氧化还原试剂，在化学研究中应用广泛。

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