初中化學(xué)試驗探究題的解題技巧

1、初中化學(xué)實驗探究題的解題技巧初中化學(xué)實驗探究性題體現(xiàn)了素質(zhì)教育的要求，不僅能考查學(xué)生的基本實驗技能，還能 考查學(xué)生對科學(xué)探究方法和過程的理解程度，有效檢測學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，突出了新課標(biāo)、新 教材的特點，代表了教材改革和中考改革的方向，在近幾年中考中起到了一定的導(dǎo)向作用， 因此此類題在中考中頻頻出現(xiàn)，且分值相對較高，現(xiàn)已成為中考命題的熱點和亮點。從歷年 的考試中看，初中化學(xué)實驗探究的題型主要有應(yīng)用型探究、構(gòu)建型探究和綜合型探究等，涉 及的內(nèi)容主要是：利用控制變量法研究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素、在類似物質(zhì)的干擾下定性 探究物質(zhì)的組成、利用對比實驗法探索化學(xué)反應(yīng)中的異?，F(xiàn)象及其發(fā)生原因等。為了更好的 提

2、高學(xué)生對化學(xué)實驗及探究題的解題能力，本人通過對近幾年南京市化學(xué)實驗及探究題的研 究，結(jié)合自己在教學(xué)實踐中改編、設(shè)計的一些實驗探究題，談?wù)勥@類試題的設(shè)計新視角。一、創(chuàng)新類探究試題創(chuàng)新類探究試題涉及提出問題、作出猜想或假設(shè)、設(shè)計實驗、收集證據(jù)、解釋與結(jié)論、 反思與評價、表達與交流等要素。以探究為形式或情景，可考察考生化學(xué)基礎(chǔ)知識和基本技 能，測試考生解決化學(xué)問題的思路、過程和方法。解答探究創(chuàng)新類試題一般步驟是：首先要能根據(jù)題干背景材料提出問題，聯(lián)想到相對應(yīng) 的化學(xué)知識。第二，作出猜想或假設(shè)時,最重要的是要有科學(xué)依據(jù),要從化學(xué)的視角作出科學(xué) 的猜想或假設(shè)。第三,設(shè)計探究（實驗）方案,要圍繞尋找特征反

3、應(yīng)作為論證（肯定或否定）的依 據(jù)，同時應(yīng)注意排除其他因素的干擾。第四，對探究問題作出解釋與結(jié)論時，要通過實驗、觀 察等多種手段獲取事實和證據(jù),或通過查閱資料獲取的信息,以事實為依據(jù),應(yīng)用化學(xué)原理進 行分析推理,不能隨意編造，牽強附會。最后，從反應(yīng)原理是否正確、實驗方案是否完善、探 究過程是否合理以及經(jīng)濟效益、資源利用、環(huán)境保護等方面對探究方案或過程進行反思與評 價。探究題一般并不包括所有的探究要素，但上述要求是解答探究性試題的一般思路和方法?！纠?】（2016年南京中考）空氣中氧氣含量測定的再認(rèn)識?！窘?jīng)典賞析】教材中介紹了拉瓦錫用定量的方法研究了空氣的成分（實驗裝置如圖1）.該 實驗中選擇使用

4、汞的優(yōu)點有。A.實驗過程中沒有污染B.在汞槽中起到液封作用圖IC生成的化合物加熱分解又能得到汞和氧氣D .能將密閉裝置內(nèi)空氣中的氧氣集合耗盡 【實驗回顧】實驗室常用紅磷燃燒的方法測定空氣中氧氣的含量（裝置如圖2）,寫出紅磷燃燒的化學(xué)方程式的氧氣含量常常遠(yuǎn)低于21%。【進行猜想】（1）裝置漏氣；（2）裝置內(nèi)氧氣有剩余;。興趣小組用該方法測出【實驗與交流】在老師的指導(dǎo)下，小明分別用過量的紅磷和白磷進行該實驗，用測氧氣濃度的傳感器測得反應(yīng)后裝置內(nèi)氧氣濃度分別為8.85%和3.21%，請從燃燒條件的角度回答產(chǎn)生上述結(jié)果的主要原因【實驗探究1】小明根據(jù)鐵生銹的原理，探究用鐵能否準(zhǔn)確測定空氣中氧氣的含量，

5、于是進行了實驗（裝置如圖3）通過7天測得的數(shù)據(jù)計算空氣中氧氣的含量為19.13%?！窘涣髋c反思】與用紅磷燃燒的方法相比，用鐵絲生銹的方法測定的主要優(yōu)點及原因:【實驗探究2】為了加快反應(yīng)速率，小明通過查閱資料，利用鐵粉、炭粉、氧化鈉等物質(zhì)又實驗前的體積實驗后的體積集氣瓶內(nèi)空氣燒杯內(nèi)蒸餾水燒杯內(nèi)剩余蒸餾水131mL90.0mL63.6mL進行了實驗（裝置如圖4），8分鐘后測得的數(shù)據(jù)如表:請計算出空氣中氧氣含量及利酒 的吐比-if- 救有踐梢，袁 用伸花於物J-u浦（計算結(jié)果保留一位小數(shù)）。【結(jié)論與反思】通過上述實驗探究，選（填物質(zhì)名稱）進行實驗，可較【提出問題】用紅磷燃燒的方法為什么不能準(zhǔn)確地測定

6、空氣中氧氣的含量?為快速地完成實驗并減小實驗誤差?！就卣寡由臁裤~也能與空氣中氧氣、水、二氧化碳反應(yīng)而銹蝕，生成銅綠銅綠的主要成分 為Cu2（OH）2cO3，若將圖3裝置中的粗鐵絲換成足量的銅絲進行實驗，請判斷能否比較 準(zhǔn)確地測定空氣中氧氣的含量，并說明理由。【考點】測定空氣里氧氣含量的探究?！痉治觥俊窘?jīng)典賞析】根據(jù)使用汞的優(yōu)點進行分析解答；【實驗回顧】根據(jù)磷和氧氣在點燃的條件下生成五氧化二磷解答；【進行猜想】根據(jù)本探究實驗一般要注意以下幾點：裝置的氣密性好；所用藥品紅磷的 量，必須是足量；讀數(shù)時一定要冷卻到原溫度；生成物的狀態(tài)一般要求是固態(tài)等.【實驗與交流】根據(jù)白磷的著火點比紅磷的著火點低解答

7、；【交流與反思】根據(jù)用鐵絲生銹的方法測定的主要優(yōu)點裝置內(nèi)殘留的氧氣更少，實驗結(jié)果更 準(zhǔn)確解答；【實驗探究2】根據(jù)燒杯內(nèi)蒸餾水減少的體積為氧氣的體積解答；【結(jié)論與反思】根據(jù)題中信息分析解答；【拓展延伸】根據(jù)生成銅綠的條件解答?！窘馕觥俊窘?jīng)典賞析】教材中介紹了拉瓦錫用定量的方法研究了空氣的成分（實驗裝置如圖1）.該實驗中選擇使 用汞的優(yōu)點有在汞槽中起到液封作用；生成的化合物加熱分解又能得到汞和氧氣；能將密閉 裝置內(nèi)空氣中的氧氣集合耗盡，故選BCD;【實驗回顧】磷和氧氣在點燃的條件下生成五氧化二磷，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：宜嫦4P+5O2 2P2O5；【進行猜想】實驗中所取的紅磷不足（或?qū)嶒炃皼]有夾彈簧

8、夾、實驗裝置可能未冷卻就打開 彈簧夾等）；【實驗與交流】小明分別用過量的紅磷和白磷進行該實驗，用測氧氣濃度的傳感器測得反應(yīng) 后裝置內(nèi)氧氣濃度分別為8.85%和3.21%,請從燃燒條件的角度回答產(chǎn)生上述結(jié)果的主要原 因。故答：白磷的著火點比紅磷的著火點低；【交流與反思】鐵絲在水、氧氣的條件下很容易生銹，與用紅磷燃燒的方法相比，用鐵絲生 銹的方法測定的主要優(yōu)點及原因：裝置內(nèi)殘留的氧氣更少，實驗結(jié)果更準(zhǔn)確；【實驗探究2】燒杯內(nèi)蒸餾水減少的體積為氧氣的體積=90mL - 63.6mL=26.4mL 巡幽父空氣中氧氣含量=uUdT 100%20.2%【結(jié)論與反思】通過上述實驗探究，選擇鐵粉、炭粉、氧化鈉

9、和蒸餾水或白磷等物質(zhì)進行實驗，可較為快速 地完成實驗并減小實驗誤差?！就卣寡由臁裤~也能與空氣中氧氣、水、二氧化碳反應(yīng)而銹蝕，生成銅綠銅綠的主要成分 為Cu2 （OH） 2CO3,若將圖3裝置中的粗鐵絲換成足量的銅絲進行實驗，不能比較準(zhǔn)確地 測定空氣中氧氣的含量，因為空氣中二氧化碳含量約只有0.03%,銅不能將裝置中的氧氣幾 乎耗盡。二、實驗方案的設(shè)計與評價1.實驗方案的設(shè)計實驗方案的設(shè)計以選擇題、填空題和實驗探究題形式出現(xiàn)，要求根據(jù)實驗?zāi)康?，對實驗過程中的用品、方法、步驟等進行方案的制定。設(shè)計實驗方案的原則科學(xué):實驗原理正確，實驗流程合理。簡約:在實驗設(shè)計時，實驗材料容易獲得，實驗裝置比較簡單

10、，實驗操作過程比較簡便，實驗步驟比較少，實驗時間比較短?？尚?符合一般實驗條件，易達到目的要求，操作正確。安全:如點燃可燃性氣體前要先檢驗氣體的純度，以防發(fā)生爆炸。經(jīng)濟:實驗設(shè)備、實驗原料、消耗的能源花費少。環(huán)保:如進行有毒氣體的性質(zhì)實驗時，應(yīng)注意尾氣的處理等。（2）實驗步驟根據(jù)實驗?zāi)康?、結(jié)合實驗原理f確定實驗裝置和藥品f制定實驗操作步驟f進行實驗f觀察實驗現(xiàn)象f得出結(jié)論?！纠?】（2015年無錫中考）下列實驗方案不合理的是（）A.用觀察顏色的方法鑒別磷礦粉和硝酸鉀B.用植物的花瓣制作指示劑，檢驗溶液的酸堿性C.用水鑒別NH4NO3、Na0H、NaCl三種固體D.用FeSO4溶液、Cu和Ag比

11、較Fe、Cu和Ag的金屬活動性【考點】化學(xué)實驗方案設(shè)計與評價；金屬活動性順序及其應(yīng)用；酸堿指示劑及其性質(zhì)；化肥 的簡易鑒別；酸、堿、鹽的鑒別。【分析】A.根據(jù)磷礦粉是灰白色的，硝酸鉀是白色的晶體，進行分析判斷。B.根據(jù)某些植物的花瓣中含有能夠遇酸堿會變色的物質(zhì)分析判斷。C.根據(jù)三種物質(zhì)與同種試劑反應(yīng)產(chǎn)生的不同現(xiàn)象來鑒別它們，若兩種物質(zhì)與同種物 質(zhì)反應(yīng)的現(xiàn)象相同，則無法鑒別它們。D.根據(jù)金屬活動性順序，驗證金屬的活動性順序是否合理，可根據(jù)，反應(yīng)則活潑， 不反應(yīng)則不活潑”進行分析判斷，通過分析方案所能得到的結(jié)論，確定是否能得出尸0、Cu和Ag三種金屬 的活動性順序?！窘馕觥緼.磷礦粉是灰白色的，硝

12、酸鉀是白色的晶體，用觀察顏色的方法可以鑒別磷礦粉 和硝酸鉀，故選項實驗方案合理。B.某些植物的花瓣中含有遇酸堿會變色的物質(zhì)，可檢驗溶液的酸堿性，故選項實驗方案合 理。C. NH4NO3溶于水吸熱，氫氧化鈉溶于水放出大量的熱，氯化鈉溶于水溫度幾乎無變化， 可以鑒別，故選項實驗方案合理。D. Cu和Ag與FeSO4溶液均不反應(yīng)，說明了活動性鐵銅，鐵銀，但無法確定銀和銅的 活動性強弱，故選項實驗方案不合理。故選：D。【點評】本題難度不是很大，化學(xué)實驗方案的設(shè)計是考查學(xué)生能力的主要類型，同時也是實 驗教與學(xué)難點，在具體設(shè)計時要對其原理透徹理解，可根據(jù)物質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)結(jié)合 實驗?zāi)康倪M行分析判斷。

13、2.實驗方案的評價實驗方案的評價一般以選擇題、填空題和實驗探究題形式出現(xiàn)，要求從某一角度或幾個 方面對實驗方案進行評價，排除不合理的或不夠優(yōu)化的方案。（1）實驗方案的評價是指用批判的思想對題中所設(shè)計的實驗方案、實驗步驟、實驗裝置、 現(xiàn)象描述、結(jié)論分析等方面進行否定或指出不合理的地方，從而使實驗得到優(yōu)化。（2）原則化學(xué)反應(yīng)原理是否正確。實驗操作方法是否可行。是否經(jīng)濟合理。推理過程是否嚴(yán)密。對環(huán)境是否會產(chǎn)生危害等?！纠?】（2014紹興中考）實驗小組的同學(xué)向盛有2mL稀硫酸的試管中加入2mL氫氧化鈉溶 液，未觀察到明顯現(xiàn)象。【提出問題】兩者是否發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)？【實驗探究】將盛有上述實驗混合液的試管

14、標(biāo)為，如圖甲。加 2inLNUH 溶液稀甲,Nh.CO1:溶液一7小O.浮液有氣泡產(chǎn)生 池產(chǎn)生乙小華：測得實驗所用稀硫酸pH<7,試管中溶液pH>7,于是得出結(jié)論:小敏：取兩支試管，編號為和，分別加入稀硫酸和試管中溶液各2mL,逐滴滴 加Na2c03溶液至過量，實驗過程與現(xiàn)象如圖乙，由此他得出了與小華一樣的實驗結(jié)論?！痉此荚u價】小軍認(rèn)為小敏在實驗設(shè)計中存在不夠嚴(yán)密的地方，請幫他指出:【交流討論】試管溶液中有哪些溶質(zhì)？同學(xué)小孟分析了兩位同學(xué)的實驗過程，一致認(rèn)為沒有H2s04,其理由是。在此基礎(chǔ)上同學(xué)小孟提出兩種推理：推理 1：含有 Na2s04、Na2CO3 和 NaOH推理 2：含

15、有 Na2s04、Na2c03?！窘馕觥俊緦嶒炋骄俊啃∪A測得實驗所用稀硫酸pHV7,試管中溶液pH>7,酸堿度發(fā)生了較 大的改變，說明稀硫酸與氫氧化鈉發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)；【反思評價】小敏：取兩支試管，編號為和，分別加入稀硫酸和試管（顯堿性）中 溶液各2mL，逐滴滴加Na2c03溶液至過量，稀硫酸與碳酸鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生氣泡，試管（顯 堿性）與碳酸鈉溶液反應(yīng)無氣泡產(chǎn)生，說明試管中的全部溶液與2mL稀硫酸作對比實驗， 因此實驗設(shè)計不嚴(yán)密，因為試管和需要保證里面的硫酸量是相同的（假設(shè)硫酸和氫氧化鈉沒發(fā)生反應(yīng)），如果兩者沒有發(fā)生反應(yīng)，試管中的全部溶液才含有2mL硫酸，因此該實 驗應(yīng)該用試管中的全部溶液與

16、2mL稀硫酸作對比實驗；【交流討論】試管中的溶液pH>7,顯堿性，試管中滴入碳酸鈉溶液無氣泡產(chǎn)生， 說明不含H2s04。【例4】（2015年株洲中考）甲、乙兩同學(xué)在學(xué)完酸的化學(xué)性質(zhì)后，做了如下實驗：【觀察與討論1】甲同學(xué)在做實驗時觀察到的明顯現(xiàn)象是。再滴加無色酚歐溶液,無明顯現(xiàn)象（已知CaCl2溶液呈中性）。甲 乙廢液標(biāo)【觀察與討論2】乙同學(xué)在做實驗時開始沒有觀察到氣泡產(chǎn)生，于是對碳酸鈉能否與鹽 酸反應(yīng)表示懷疑。甲同學(xué)通過查閱資料得知：在碳酸鈉溶液中滴加少量稀鹽酸，先發(fā)生反應(yīng) Na2cO3+HCl=，NaCl+NaHCO3,繼續(xù)滴加稀鹽酸,再發(fā)生反應(yīng) NaHCO/HClNaCl+H

17、9;+COj。所 以甲同學(xué)認(rèn)為,乙同學(xué)實驗時還應(yīng),才能觀察到有氣泡產(chǎn)生?！居^察與討論3】甲同學(xué)先將廢液緩慢倒入一潔凈的廢液杯中，乙同學(xué)在觀察到氣泡產(chǎn) 生后，也將實驗廢液緩慢倒入該廢液杯中,沒有觀察到明顯現(xiàn)象。經(jīng)過討論確定,甲同學(xué)的試 管中廢液含有的溶質(zhì)一定有（填化學(xué)式,下同），乙同學(xué)的試管中廢液含有的溶質(zhì)一 定有。為了處理實驗后產(chǎn)生的廢液,甲、乙同學(xué)決定對廢液杯中最終廢液溶質(zhì)的成分進行探究?！咎岢鰡栴}】最終廢液中含有什么溶質(zhì)？【猜想與假設(shè)】猜想1：廢液中含有 兩種溶質(zhì)。猜想2:廢液中含有三種溶質(zhì)。猜想3:廢液中含有NaHCO3、CaCl2、NaCl三種溶質(zhì)?！净顒优c探究】甲、乙同學(xué)為了驗證猜想

18、，進行了如下實驗：甲同學(xué)實驗:取少量廢液于試管中，向其中滴加鹽酸,無氣泡產(chǎn)生。乙同學(xué)實驗:取少量廢液于試管中，向其中滴加紫色石蕊試液,溶液變紅色?！窘Y(jié)論與反思】（1）猜想（填“1” “2”或“3”）正確。（2）要得到相同的結(jié)論,還可采用很多種方法。如加入氧化鐵粉末,可觀察到溶液呈一色, 該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。【表達與交流】甲、乙同學(xué)確認(rèn)了最終廢液中溶質(zhì)的成分，若直接排放，可能造成的危害 是,你認(rèn)為處理該廢液的方法是o【解析】【觀察與討論1】氫氧化鈣懸濁液能與稀鹽酸發(fā)生反應(yīng)生成氯化鈣和水,所以懸濁液變澄 清；【觀察與討論2】由題給信息可知只有加入足量的稀鹽酸才能產(chǎn)生氣泡，所以需要繼續(xù)加 入稀鹽酸,才能觀察到有氣泡產(chǎn)生；【觀察與討論3】根據(jù)上述討論可知甲同學(xué)的試管中廢液含有的溶質(zhì)一定有CaCl2,乙同 學(xué)的試管中廢液含有的溶質(zhì)一定有NaCl；【猜想與假設(shè)】如果甲、乙實