化學實驗探究題歸納與例析

化學實驗探究題歸納與例析實驗探究題在中考中所占比例較大，分值高，難度大，靈活性強，是不少同學比較害怕的一類題目。因此，抓好實驗探究這一題型的學習，對于提高同學們的中考成績會起到至關(guān)重要的作用。一、實驗探究題的特點1.簡：從形式上來看，實驗探究題多數(shù)以填空題和填寫實驗報告為主要形式出現(xiàn)，比較簡單。2.廣：從考查的知識面來看，實驗探究題所考查的知識點覆蓋面廣，可以涵蓋初中課本的所有內(nèi)容。3.新：從考題的設(shè)計情景來看，完全體現(xiàn)“注意貼近學生的生活，聯(lián)系社會實際”的精神。關(guān)注生活中的化學，生產(chǎn)中的化學，科技前沿中的化學，環(huán)保中的化學，能源中的化學，材料中的化學，時事中的化學，醫(yī)療衛(wèi)生中的化學，化學發(fā)展的歷史，安全常識與化學，以及教材中的活動探究和情境素材等。4.活：從問題的設(shè)計來看，能夠多角度、多層面地提出問題，體現(xiàn)了題目的靈活性。二、實驗探究題的類型及解題策略實驗探究題從不同的角度來分，可以有多種分類方法。如從探究問題的范疇來分，把實驗探究題分為兩類：即探究質(zhì)的問題和探究量的問題。從探究問題的內(nèi)容來分，把實驗探究題分為四類：探究反應物的問題，探究生成物的問題，探究反應條件的問題和探究反應原理。從探究的要素來分，把實驗探究題分為八類：提出問題，猜想與假設(shè)，制定計劃，進行實驗，收集證據(jù)，解釋與結(jié)論，反思與評價，表達與交流。但不管是何種角度、何種類型的題目，我們都應該在明確實驗目的的前提下去回答問題，才能做到準確而不離題、不偏題。下面我們從探究的要素分類法入手來分析實驗探究題的類型及解題策略。1.提出問題類探究題：該類試題呈現(xiàn)出生活、生產(chǎn)、社會、自然和科學研究中的各種信息，要求考生通過閱讀信息，從中發(fā)現(xiàn)并提出有價值的問題，然后進行一系列的探究。解答此類題的關(guān)鍵是：要通過仔細地閱讀、分析、歸納、聯(lián)想等提出問題。需要注意的是：提出的問題要具體，有探究價值，要符合學生現(xiàn)有的知識水平，要有利于設(shè)計實驗方案，有利于現(xiàn)象的觀察和描述，有利于實驗結(jié)論的順利得出等。2.猜想與假設(shè)類探究題：該類試題已經(jīng)提出問題，要求在已有知識和經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，對問題的各種可能性答案作出合理的猜想或假設(shè)，并設(shè)計出實驗方案進行驗證。解答此類問題的關(guān)鍵是：一是要圍繞問題從不同的角度、不同的層面進行假設(shè)或猜想，假設(shè)越全面，結(jié)論越可靠；二是假設(shè)或猜想要合理，要符合質(zhì)量守恒、能量守恒、電荷守恒等規(guī)律以及化學原理，不能憑空臆想；三是要從本質(zhì)上去認識分析現(xiàn)象，透過現(xiàn)象抓本質(zhì)，從本質(zhì)上提出假設(shè)或猜想。3.方案設(shè)計類探究題：根據(jù)假設(shè)或猜想設(shè)計實驗方案。方案設(shè)計要遵循四個原則：科學性，安全性，可行性，簡約性。4.進行實驗類探究題：該類試題是在現(xiàn)有實驗方案的基礎(chǔ)上完成，多數(shù)以填寫實驗步驟的形式出現(xiàn)。解答此類問題的關(guān)鍵是：緊扣實驗目的、實驗方案進行思考及解答。5.收集證據(jù)類探究題：該類試題多數(shù)以完善實驗報告的形式呈現(xiàn)，要求填寫實驗現(xiàn)象、實驗數(shù)據(jù)、繪制圖表等。解答此類問題的關(guān)鍵是：緊扣實驗方案、實驗步驟，結(jié)合實踐經(jīng)驗和親身體驗進行觀察、思考，準確描述、記錄、細心繪制。6.解釋與結(jié)論類探究題：該類試題在試題的情境中呈現(xiàn)出實驗現(xiàn)象、實驗數(shù)據(jù)，要求針對實驗現(xiàn)象、實驗數(shù)據(jù)進行分析、推理得出結(jié)論。解答此類問題要善于利用比較、分類、歸納、概括等方法對證據(jù)和事實進行加工與整理，通過分析、判斷、推理得出結(jié)論。7.反思與評價類探究題：該類試題要求對試題情境中所呈現(xiàn)的猜想與假設(shè)、實驗方案、實驗裝置、實驗操作、實驗步驟以及實驗結(jié)論等做出評價，對探究學習活動進行反思。解答此類問題的關(guān)鍵是：緊扣實驗目的，從合理性、科學性、安全性、可行性、簡約性、經(jīng)濟性等方面進行分析、思考，并提出改進的具體建議。8.表達與交流類探究題：該類試題要求以書面方式對探究過程和結(jié)果作出比較明確的表述。解答此類問題的關(guān)鍵是：表達要準確，語言要通順、易懂，有邏輯性。當然，作為中考試題中的實驗探究題，只考查一個探究要素的題目是沒有的，基本上都是幾個要素一起考查。此類問題可以結(jié)合上述各要素類探究題的解題要領(lǐng)進行解答。三、2013年中考典題選析例1.（2013年吉林中考）2013年中央電視臺舉辦的“3.15”晚會，曝出某品牌金飾品摻假的事件，引起同學們的好奇。某化學興趣小組在老師的幫助下，對幾種常見金屬飾品所含的金屬進行了相關(guān)的探究活動。[提出問題]（1）怎樣鑒別真假黃金？（2）怎樣確定鈀的金屬活動性？[查閱資料]（1）假黃金通常是黃銅（Cu-Zn合金）；（2）鈀（Pd）呈銀白色，有金屬光澤，可用作飾品。[實驗藥品]鈀、鉑（Pt）、稀鹽酸、硝酸銀溶液和氯化鈀（PdCl2）溶液[實驗探究]（1）鑒別黃金樣品的真假取黃金樣品于試管中，滴加稀鹽酸后，觀察到黃金樣品表面有氣泡產(chǎn)生，該氣體是______，說明此樣品為____（選填“真”或“假”）黃金。（2）探究鈀的金屬活動性依據(jù)生活經(jīng)驗，同學們猜想鈀的活動性可能與銀和鉑相近，于是他們利用上述藥品進行如下實驗：初步得出結(jié)論：鈀、銀、鉑的金屬活動性由強到弱的順序為______。[廢液處理]（1）轉(zhuǎn)化成沉淀。小組同學將所有液體倒入廢液缸中，出現(xiàn)白色沉淀。寫出產(chǎn)生該現(xiàn)象的化學方程式___________________。（寫出一個即可）（2）通過科學合理的方法進一步回收金屬鈀。分析：[實驗探究]（1）根據(jù)金不能與稀鹽酸反應產(chǎn)生氫氣，而鋅能與稀硫酸反應產(chǎn)生氫氣分析；（2）根據(jù)在金屬活動性順序中，活動性強的金屬可以把活動性弱的金屬從它的鹽溶液中置換出來分析得出結(jié)論。[廢液處理]根據(jù)將所有液體倒入廢液缸中，出現(xiàn)白色沉淀是銀離子和氯離子結(jié)合產(chǎn)生氯化銀沉淀的操作結(jié)果寫出反應的方程式。解：[實驗探究]（1）因為在金屬活動性順序中金位于氫的后面，因此金不能與稀鹽酸反應產(chǎn)生氫氣；而鋅位于氫的前面，能與稀鹽酸反應產(chǎn)生氫氣；因此觀察到黃金樣品表面有氣泡產(chǎn)生，該氣體是氫氣，說明此樣品為假黃金。（2）在金屬活動性順序中，活動性強的金屬可以把活動性弱的金屬從它的鹽溶液中置換出來，根據(jù)結(jié)論鈀的活動性比銀弱，因此把鈀浸入硝酸銀溶液中，不會發(fā)生置換反應，表現(xiàn)為無現(xiàn)象；把鉑浸入氯化鈀溶液中無明顯現(xiàn)象，說明鉑的活動性比鈀弱，即鈀的活動性比鉑強；因此三種金屬的活動性順序為：銀>鈀>鉑。[廢液處理]將所有液體倒入廢液缸中，出現(xiàn)的白色沉淀是銀離子和氯離子結(jié)合產(chǎn)生氯化銀沉淀的結(jié)果，因此反應的方程式可能是：HCl+AgNO3AgCl↓+HNO3或PdCl2+2AgNO32AgCl↓+Pd（NO3）2答案：[實驗探究]（1）氫氣；假（2）無明顯現(xiàn)象；強；銀>鈀>鉑[廢液處理]HCl+AgNO3AgCl↓+HNO3或PdCl2+2AgNO32AgCl↓+Pd（NO3）2點評：本題是一道有關(guān)金屬活動性順序的探究題，解題的關(guān)鍵是對金屬活動性順序表的應用與掌握，能夠考查學生的知識遷移及運用能力。例2.（2013年咸寧中考）某實驗小組的同學用氫氧化鈣溶液和鹽酸進行酸堿中和反應的實驗時，向燒杯中的氫氧化鈣溶液加入稀鹽酸一會兒后，發(fā)現(xiàn)忘記了滴加指示劑。因此，他們停止滴加稀鹽酸，并對燒杯內(nèi)溶液中的溶質(zhì)成分進行探究。Ⅰ.寫出該中和反應的化學方程式：________________________。Ⅱ.探究燒杯內(nèi)溶液中溶質(zhì)的成分?！咎岢鰡栴}】該燒杯內(nèi)溶液中的溶質(zhì)是什么？【猜想】猜想一：可能是CaCl2和Ca（OH）2；猜想二：可能只有CaCl2；猜想三：_____________________________?！静殚嗁Y料】氯化鈣溶液呈中性【進行實驗】實驗步驟：取少量燒杯內(nèi)溶液于試管中，滴入幾滴酚酞溶液，振蕩。實驗現(xiàn)象：_________________，結(jié)論：猜想一不正確。實驗步驟：取少量燒杯內(nèi)溶液于另一支試管中，逐滴加入碳酸鈉溶液至過量。實驗現(xiàn)象：_________________，結(jié)論：猜想二不正確，猜想三正確?！痉此寂c拓展】（1）在分析化學反應后所得物質(zhì)成分時，除考慮生成物外還需考慮__________。（2）根據(jù)所學化學知識，驗證燒杯內(nèi)溶液中的溶質(zhì)含有HCl，除以上方案外，下列哪些物質(zhì)單獨使用也能完成該實驗？________（填序號）a.pH試紙b.銅c.紫色石蕊溶液d.硝酸銀溶液（3）燒杯中的溶液未經(jīng)處理直接倒入下水道，可能造成的危害是_____________（寫一條）。要處理燒杯內(nèi)溶液，使其溶質(zhì)只含有CaCl2，應向燒杯中加入過量的_____。分析：Ⅰ.根據(jù)氫氧化鈣和鹽酸反應生成了氯化鈣和水寫出反應的方程式。Ⅱ.【猜想】根據(jù)反應的程度進行猜想：恰好反應；一種物質(zhì)完全反應，另一種物質(zhì)有剩余。【進行實驗】根據(jù)酚酞遇堿變紅來進行解答；根據(jù)碳酸鈉溶液會和氯化鈣反應生成沉淀，和稀鹽酸反應生成二氧化碳氣體進行分析解答?！痉此寂c拓展】（1）根據(jù)實驗的結(jié)論進行反思；（2）根據(jù)鹽酸的性質(zhì)進行分析，但注意氯化鈣中也含有氯離子；（3）根據(jù)酸會與鐵反應進行分析，根據(jù)除雜的要求及除雜的原則進行分析。解：Ⅰ.氫氧化鈣和鹽酸反應生成了氯化鈣和水，因此反應的方程式為：Ca（OH）2+2HClCaCl2+2H2OⅡ.【猜想】反應可能是恰好反應，只有氯化鈣（猜想二）；也可能是一種物質(zhì)完全反應，另一種物質(zhì)有剩余。若氫氧化鈣過量，則含有氫氧化鈣和氯化鈣（猜想一）；若鹽酸過量，則含有鹽酸和氯化鈣（猜想三）?！具M行實驗】因為酚酞遇堿會變紅色，而結(jié)論是猜想一不正確，即不含有氫氧化鈣，故觀察到的現(xiàn)象是溶液無明顯變化（或溶液不變紅色）。根據(jù)結(jié)論“猜想二不正確，猜想三正確”，即含有鹽酸和氯化鈣，其中的氯化鈣溶液可以和碳酸鈉溶液反應生成沉淀，稀鹽酸和碳酸鈉反應生成二氧化碳氣體，因為碳酸鈣在鹽酸存在的情況下不能以沉淀的形式析出，故碳酸鈉先和鹽酸反應產(chǎn)生氣泡，再和氯化鈣反應產(chǎn)生沉淀。【反思與拓展】（1）因為反應可能是完全反應，也可能是其中的一種反應物過量，因此在分析化學反應后所得物質(zhì)成分時，除考慮生成物外還需考慮反應物的用量；（2）因為燒杯內(nèi)溶液中的溶質(zhì)含有HCl顯酸性，故用pH試紙測定pH應該小于7，能夠使紫色的石蕊試液變成紅色，但不能和排在氫后面的銅反應，雖然能夠和硝酸銀反應產(chǎn)生沉淀，但由于其中的氯化鈣也能夠和硝酸銀產(chǎn)生相同的現(xiàn)象，不能選擇，故選擇ac；（3）鹽酸會與鐵反應而將下水道腐蝕；除去鹽酸且不能引入新的雜質(zhì)，還要防止過量產(chǎn)生新的雜質(zhì)，只能加