初中化学专题训练--实验与探究题的解法初探

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,初中化学专题复习,实验与探究题的解法,科学,探究题是新课标中考命题中一道亮丽的风景线，它往往从生活、生产实际出发，对身边常见物质或有趣的现象进行探究，既考查了学生综合运用知道的能力，又让学生体验科学探究的魅力，同时将探究结论应用在实际生活，体现了科学探究的意义和价值，这正是新课标中考的要求和方向。,实验与探究题考查的内容,：,提出问题,建立假设,设计实验方案,得出结论,科学探究的基本环节：,交流评价,进行实验,一、考查探究中提出问题或猜想的,能力,二、考查设计和实施实验的能力,三、考查解释和表达科学探究结果的能力,科学探究题主要有以下三个基本类型：（1）通过实验探究物质的性质或变化规律。如金属活动性的探究、溶液酸碱性的探究、药品是否变质的探究、缺失标签的药品成分的探究等。（2）通过实验探究物质变化的条件和影响物质变化的因素。如探究金属锈蚀的条件、可燃物燃烧的条件、影响化学反应速率的因素等。（3）通过实验探究物质的组成成分以及含量。如食品干燥剂的成分探究、化肥有效成分含量的探究、味精中食盐含量的探究等。,一、要在已学知识和经验的基础上，敢于和大胆的做出合理的猜想和假设,实际上科学探究试题中的许多内容都是平时学习时已学过的，或生活中司空见惯的，关键问题是很多同学做题时联想不到，这就要求我们每一个同学在平时的学习和生活中要多问几个为什么，要注意从化学的视角去观察思考学习和生产生活中的各种问题，并能根据自己已有的化学知识和经验对问题做出有意义的猜想和假设。,例1.甲同学在某食品包装袋内，发现有一个装有白色颗粒状固体A的小纸袋，上面写着“生石灰干燥剂，请勿食用”。甲同学随手将小纸袋拿出来放在空气中，经过一段时间后，发现纸袋内的白色颗粒粘在一起成为块状固体B。请你与甲同学一起对块状固体B进行探究。,（1）猜想一：块状固体B中除氧化钙外还可能有：,、,。,写出白色颗粒状固体A在空气中转化为块状固体B的化学反应方程式：,；,。,（2）猜想二：块状固体B溶于水可能有,现象（填“放热”或“吸热”）。请设计实验方案验证你的这,一猜想（至少写出两种方案，如果写出三种正确方案奖励1分）：,；,；,。,（3）取适量块状固体B加入盛有一定量水的试管中，振荡、静置、过滤，得到少量白色固体C。就白色固体C的成分，甲同学与乙同学进行讨论，一起猜想。,甲同学认为，白色固体C可能是：氢氧化钙；乙同学认为，白色固体C可能是：碳酸钙；,你认为，白色固体C还可能是：,。,请设计实验证明你的猜想（填写下表）：,方 案,现 象 和 结 论,二、根据试题的要求、结合已有的化学知识和生活经验，设计简单的化学探究性实验,设计探究性实验是综合考察学生能力的题目，对学生的要求很高。它不仅要求学生对物质的性质、检验和制备很熟悉，而且还要求实验方案简单易行，原料价格低廉，无污染等。对于该类问题同学们实际上只要根据题意搞清或确定实验的原理，然后紧紧抓住原理进行设计，难点也就化解了。,例2铁暴露在空气中会生锈。不知你注意了没有，将苹果切开不久，果肉上就会产生一层咖啡色的物质，也好象是生了“锈”一样。某化学活动小组对此进行了探究。,【提出问题】切开的苹果“生锈”与什么因素有关？,【猜想与假设】,猜想：可能与空气没有关系，只是果肉内的物质自身相互反应而“生锈”。,猜想：可能是果肉中的物质与空气中的氧气作用而“生锈”；,猜想：可能是果肉中的物质与空气中的氮气作用而“生锈”；,猜想：可能是果肉中的物质与空气中的二氧化碳作用而“生锈”；,猜想：可能是果肉中的物质与空气中的氧气作用而“生锈”，并且苹果“生锈”的速度还可能与温度有关。,【收集证据】,（一）查阅有关资料：已知苹果“生锈”是果肉里的物质（酚和酶）与空气中的一种物质发生反应，生成咖啡色的物质。,（二）实验探究：针对上面的猜想至猜想，化学活动小组依次设计了实验方案，进行了实验验证，并依次观察到下列实验现象。请你将他们设计的可行的实验探究方案，填写在下表中。,猜想,可行的实验方案,观察到的实验现象,猜想,将一小块果肉浸入盛有蒸馏水的烧杯中，观察现象。,果肉表面不变色。,猜想,果肉表面变色。,猜想,果肉表面不变色。,猜想,果肉表面不变色。,猜想,温度高的先变色。,【得出结论】,。,【反思与评价】（1）在四种猜想中，你认为猜想,填代号）最不合理，理由是,。,（2）在验证猜想时，同学们发现，如果水不与空气隔绝，果肉放在水中时间长了也会变色，其可能的原因是,。,【应用】根据上述结论，要防止果汁变质，果品加工厂加工和保存果汁时可采取的措施是,。,三、要善于对实验所得出的事实证据通过比较、归纳、概括、总结等方式进行处理，从而得出科学的结论，并由此解释化学现象，说明问题,对实验所得出的事实证据进行比较、归纳、概括、总结等是初中化学学习中的重要方法，也是中考考查的重要内容。近几年中考着重是通过呈现探究性实验的事实来考查上述能力的，而上述能力并不是一朝一夕养成的，这就要求同学们在平时的学习过程中要逐步培养这些能力，当中考面对探究性试题中相关内容时，也就不会束手无策。,例3.“用双氧水和二氧化锰制氧气”的反应方程式为：,。,某同学做了该实验后，展开了下列思考与探究：,（1）催化剂MnO,2,的用量对反应速率有没有影响呢？,他做了这样一组实验：每次均用30mL10%的H,2,0,2,溶液，采用不同量MnO,2,粉末做催化剂，测定各次收集到500 mL氧气时所用的时间，结果如下：（其他实验条件均相同）,实验次序,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,MnO,2,粉末用量（克）,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1.0,所用时间（秒）,17,8,7,5,4,3,2,2,2,2,请分析表中数据回答：MnO,2,的用量对反应速率有没有影响呢？如果有，是怎样影响的呢？,答：,。,（2）,H,2,O,2,溶液的溶质质量分数对反应速率有没有影响呢？,他又做了一组实验：每次均取5mL30%的H,2,O,2,溶液，然后稀释成不同溶质质量分数的溶液进行实验。记录数据如下：（实验均在20室温下进行，其他实验条件也均相同）,实验次序,1,2,3,4,5,6,7,8,H,2,O,2,溶液溶质质量分数,1%,3%,5%,10%,15%,20%,25%,30%,MnO,2,粉末用量（克）,0.2,0.2,0.2,0.2,0.2,0.2,0.2,0.2,收集到540mL,气体时所用时间（秒）,660,220,205,80,25,9,4,3,反应后液体温度（,）,24,34,39,56,65,67,69,70,请分析表中数据回答：,H,2,O,2,溶液的溶质质量分数对反应速率有没有影响呢？如果有，是怎样影响的呢？,答：,。,由表中数据还可看出，该反应是个,反应（填“放热”或“吸热”）。,（3）还有哪些因素可能影响该反应的速率呢？,请说出你的一个猜想：,。,四、要会对简单的化学实验探究方案的优劣进行评价，并提出自己的建议,科学探究的目的是为了让学生学会科学探究的方法，并在探究的过程中学会运用所学知识分析解决实际问题的能力，同时让学生学会创新，养成“勇于实践，敢于质疑”的科学品质。而近几年中考探究性试题中设置的对探究性实验方案的评价内容，应该说是上述精神最好的体现。对一个实验方案的评价，要注意从如下几个方面入手：原理是否正确，即能否达到实验的目的；所用原料是否常见易得、廉价；是否节约药品，即原料的利用率是否高；操作是否简单，即操作过程是否简捷优化；是否对环境产生污染；是否有实验误差；方案是否有新创意；安全性是否好等等。能达到上述八点要求的实验方案应该说不失为最优实验方案。至于提出合理化建议，也就是基于上述几个方面、结合题意来提出符合要求的建议。,例,4,化学活动小组的同学在探究金属的化学性质时，发现铜与稀硫酸在常温或短时间加热的条件下均不反应。那么，铜与浓硫酸能否发生反应呢？,猜想与假设,猜想在常温下能反应；,猜想在常温下不能反应，但在加热条件下能反应；,猜想在加热条件下不能反应。,实验与事实,操作将一小块铜片放入试管中，加入足量的浓硫酸，无明显现象；,操作加热该试管，铜片上有气泡产生，并闻到刺激性气味；,操作检验产生的有刺激性气味的气体（检验方法及现象略）；,操作立即停止加热；,操作将试管中的残液慢慢倒入少量水中，溶液呈蓝色。,结论与解释,（,1,）由以上探究可知：猜想,_,是正确的；,（,2,）经检验产生的气体是,；立即停止加热是为了避免产生更多的,；,（,3,）铜跟浓硫酸在加热条件下反应的产物是,SO,2,和CuSO,4,。,反思与评价,（,1,）操作中，从安全角度考虑（填,“,能,”,或,“,不能,”,）,_,将水倒入剩余的液体里。,（,2,）探究结论中对产物是,SO,2,和CuSO,4,的判断是否正确,_,，理由是,_,。,拓展与应用,根据以上探究和已掌握的知识，同学们又设计了两个利用废铜屑、硫酸为原料制取硫酸铜的实验方案。,甲方案：利用废铜屑跟浓硫酸在加热条件下反应制取。,乙方案：在加热条件下将废铜屑在空气中氧化成,CuO,，再将,CuO,与稀硫酸反应制取。,请你从安全、节约、环保等方面进行评价，较好的方案是,_,，理由是（答出一点即可）,_,。,例,1,为了使袋装内的食品不受潮，现在的食品生产厂家会在袋内放一小袋干燥剂以保持食品干燥。现实验桌上有一袋已露置很长时间的“旺旺雪饼”的干燥剂，它的说明如图：,干燥剂,主要成份：生石灰,注意：切勿入口,请同学们面对上述说明和干燥剂的说明书，你能提出什么问题或猜想？,.,对“高低不同的燃着的蜡烛罩上茶杯后谁先熄灭,?,”这一问题，甲、乙两同学有不同的认识：甲同学认为高的蜡烛先熄灭，乙同学认为低的蜡烛先熄灭，谁也说服不了谁，于是他们设计了如图所示的实验来验证自己的猜想。,(1),实验中将两支燃着的蜡烛罩上茶杯，一会儿后，都熄灭了。原因是,:,(2),甲同学认为高的蜡烛先熄灭，理由是,乙同学认为低的蜡烛先熄灭，理由是,(3),本实验条件下，甲同学的猜想被证明是正确的，同时还观察到茶杯内壁变黑。,此我们可以得到启发：从着火燃烧的高楼房间中逃离，正确的方法是,(),A,.用毛巾捂住鼻子,B,.成站立姿势跑出,C,.沿墙角迅速爬向门外,D,.打开窗户跳出,例,2,小森同学在滴加,FeCI,3,溶液时，不小心把滴加,FeCI,3,溶液的滴管放入到盛“双氧水”,(,过氧化氢,),的试剂瓶中，发现有大量的气泡产生。小森联想,FeCI,3,溶液能否也可以作过氧化氢分解的催化剂呢,?,于是他进行了探究。得出结论：,FeCI,3,溶液能作过氧化氢分解的催化剂。小森同学知道,FeCI,3,溶液中含有,H,2,O,、,Fe,3+,和,CI,-,三种微粒，于是又做了三种猜想：,猜想,1,：真正催化分解,H,2,O,2,的是,FeCI,3,溶液中的,H,2,O,猜想,2,：真正催化分解,H,2,O,2,的是,FeCI,3,溶液中的,Fe,3+,猜想,3,：真正催化分解,H,2,O,2,的是,FeCI,3,溶液中的,CI,-,你认为最不可能的是那一种猜想,理由是,。,小森同学又对余下的两种猜想，进行了,实验探究,，请你帮助他填写下表：,实验步骤,实验现象,实验结论,无明显现象,猜想,3,错误,向盛有,5ml 15%,的,H,2,O,2,溶液的试管中加入少量的,，然后把带火星的木条伸入试管中。,。,。,向盛有,5ml 15%,的,H,2,O,2,溶液的试管中加入少量的,HCI,，然后把带火星的木条伸入试管中。,过氧化氢溶液里有水分子,硫酸铁溶液,有大量气泡冒出,猜想,2,正确,例,3,小红的家庭化学实验室有如下物品：试管导管与橡皮塞煤气和煤气炉 托盘天平筷子铁钉铜丝食盐食醋石灰水,小红若要探究牙膏中是否含有碳酸钙，需要用到的物品是,_,试管、导管与橡皮塞、食醋、石灰水,练,1,已知过氧化钠加入水中能发生如下反应：,Na,2,0,2,+2