名词解释:科学实验

化学实验方法，是根据化学实验目的，实验者运用实验仪器、设备、装置等物质手段，在人为特定的实验条件下，变革化学实验对象的状态或性质，通过实验观察获得各种化学科学事实以探究化学问题的一种科学研究方法。

⒈按实验的直接目的分：探索性实验方法和验证性实验方法。

①探索性实验：探索研究对象的未知性质，了解其组成、变化特征，以及与其他对象或现象的联系。。

②验证性实验：对研究对象有了一定了解，并形成了一定认识或提出了某种假说，为验证这种认识或假说是否正确而进行的实验。

⒉按实验中量与质的关系分：

定性实验、定量实验、结构分析实验。

⒊按实验在科学认识中的作用分：

对照实验、析因实验、模拟实验。

①对照实验：设置两个或两个以上的相似组样，一个是对照组，作为比较的标准，其余是试验组，通过某种实验步骤，判定实验组是否具有某种性质或影响。

②析因实验：为了寻找、探索影响某事物的发生和变化过程的主要原因而安排的一种实验。这种实验的特点是：结果是已知的，而影响结果的因素特别是其主要因素是未知的。进行析因实验，首先要尽可能全面掌握影响结果的各种因素。为此，就要进行详细、周密的调查研究，不放过任何微小的可疑线索。因为有时恰恰是那些微不足道的因素，即是造成某种结果的重大原因。如果有两个因素影响，可采用对照实验确定其主要影响因素。对于有多个影响因素的析因实验，可采用逐步排除的方法，即每次在控制几种因素不变的情况下，只改变其中的一个因素，以确定每一个因素的具体影响，最后找出其主要原因。有时造成某种变化或现象的原因并不是哪一个因素单独起作用的结果，就要同时进行多变因素的析因实验。

③模拟实验：在科学研究中，有时由于受客观条件的*，不允许或不能对研究对象进行直接实验，为了取得对研究对象的认识，人们可以通过模拟的方法，选定研究对象的代替物（即模型），模拟研究对象（即原型）的实际情况，对代替物进行实验。

〔示例〕（全国竞赛试题）Mn2+离子是KMnO4溶液氧化H2C2O4的催化剂。有人提出该反应的历程为：

Mn(Ⅶ) Mn(Ⅵ)Mn(Ⅳ) Mn(Ⅲ)

Mn(C2O4)2n3-2n —→Mn2++CO2

请设计2个实验方案来验证这个历程是可信的（无须给出实验装置，无须指出选用的具体试剂，只需给出设计思想）。

〔解释〕据题意，要证明以下两点：一是Mn2+离子是催化剂；二是催化历程中反应是分多步进行的，中间过程有Mn(Ⅵ)、Mn(Ⅳ)、Mn(Ⅲ)等生成。可提出以下几种思路：

①做对照实验：在一H2C2O4溶液中加入Mn2+离子，另一H2C2O4溶液中不加Mn2+离子。再分别滴加KMnO4溶液时，观察比较加Mn2+离子的溶液中反应速率有无加快。

②设计实验证明Mn2+离子能否与Mn(Ⅵ)、Mn(Ⅳ)、Mn(Ⅲ)反应。

③寻找一种能与Mn(Ⅵ)、Mn(Ⅳ)或Mn(Ⅲ)生成配合物或难溶物的试剂，把这种试剂加入含H2C2O4、Mn2+的混合溶液中，再滴加KMnO4溶液，观察反应速率是否变慢。

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