江苏省海门市中考化学重点复习8科学探究练习无答案.docx

重点复习系列8科学探究题 探究性实验的内容一般包括提出问题、猜想与假设、制定计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等环节。解题的思维过程如下：认真读题，弄清题意，确立研究的课题；对课题给出的信息进行加工，弄清实验目的；根据试题要求，将探究的问题与所学知识进行整合与提炼，迁移到要解决的问题中来。一般需要我们做的有四个方面: 猜想、实验、解释与结论、反思与评价一、如何猜想（一）、猜想的三个原则1.科学性原则 2.方向性原则 3.开放性原则（二）、猜想的方法1.类比猜想类比推理法通常是指把陌生的对象与熟悉的对象类比，根据两个对象之间的相似性，把已知的现象和过程同未知的现象和过程相比较，找出它们的共同点、相似点或相联系的地方，从中得到启迪而提出猜想、形成假设的一种方法。比如，我们可以根据硫酸的性质推出盐酸等其他酸的性质等等。2.演绎猜想演绎推理通常是指借助以前与之有直接或间接联系的问题或知识，把已知的一般原理运用于某一特殊的具体的场合或对象上，并由此作出对未知事件的猜测或假设的一种方法。如两种物质（例如NaOH和HCl的中和反应）反应后成分的猜想就是根据化学反应原理推测生成物一定有，反应物可能有的三种情况(恰好反应NaCl酸剩NaCl、HCl碱剩NaCl、NaOH）。3.归纳猜想归纳推理法通常是指把在特殊情况下已经证明无误的规律，运用归纳推理的方法，通过某类对象中个别对象具有的属性，猜想该对象全体都具有这种属性；或从结论、现象开始，逆向思考问题，反向分析，探究成因或条件；或对一些已有的经验和事实进行归纳、总结，从而对未知对象提出猜想、形成假设的一种方法。如燃烧的条件我们通过思考水和酒精谁能被点着？用玻璃杯罩住燃着的蜡烛，能长时间燃烧吗？木片和煤块那个易被点着？就可以猜想出燃烧的条件。4.控制变量。就是对影响研究对象的各个变量限制条件逐一进行猜想。如铁生锈条件的猜想就是分别猜想只和氧气、只和水、氧气和水的共同作用可能有的结果。二、如何设计探究性实验1. 要熟悉物质的性质、检验和制备。2.根据题意搞清或确定实验的原理，有化学反应一定要写一写方程式，然后紧紧抓住原理进行设计，难点也就化解了。3.实验方案简单易行，原料价格低廉，无污染等。4.如果给了信息就一定要用上，否则就一定错了！此所谓，答案在信息中。三、如何解释和得出结论通过实验观察获得的实验事实，并对所收集的事实和证据进行整理的基础上，运用比较、分类、归纳和概括等科学逻辑方法，将获取的证据与问题联系起来，提出现象或结果产生的原因，进而得出结论。在得出结论的过程中，将观察到的现象与已有知识联系起来，这必将产生新的知识，提出新的见解，这意味着对现有知识的更新，是新知识的获得。所以，得出结论是探究过程的高级思维，是能力和知识双丰收的重要环节。四、如何反思与评价：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。反思与评价是从严密的角度对探究行为和结果的可靠性、科学性进行重新审视的过程。通过反思与评价，发现实验探究中存在的问题，扬长避短，获得新的发现和改进建议，发展批判性思维，体验实验探究活动的乐趣和学习成功的喜悦五、初中化学的探究题型1、化学理论和实验：空气组成、催化剂、质量守恒定律、燃烧条件、生锈条件、离子的作用等。2、化学反应：金属及金属活动性、中和反应、NaOH变质、石灰转化和应用等。六、例题（一）、C、Fe、Cu、FeO、Fe2O3、Fe3O4、CuO等物质性质的探究题对碳的探究 一般考察木炭的颜色，与氧气的反应及它的还原性。对铁的探究一般考察它与酸的置换反应、与盐溶液的置换反应及亚铁盐溶液的颜色。对铜的探究考察铜的颜色、及与氧气反应后得到的氧化铜的颜色且铜与盐酸、稀硫酸不发生置换反应。对FeO、Fe2O3、Fe3O4、CuO等物质的探究主要考察本身的颜色以及与盐酸、稀硫酸反应而溶解后溶液的颜色。常见的现象：对碳而言与盐酸、稀硫酸不反应常说黑色固体不溶解，它的氧化产物二氧化碳可以使澄清的石灰水变浑浊。对铁而言它比较活泼与盐酸、稀硫酸反应常说黑色固体溶解、有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色。FeO与酸反应黑色固体溶解，溶液变为浅绿色。CuO与酸反应黑色固体溶解，溶液变为蓝色。Fe2O3与酸反应红色固体溶解，溶液变为黄色。Fe3O4能被酸溶解、有磁性。例：现在许多食品都采用密封包装，但包装袋中的空气、水蒸气仍会使食品氧化、受潮变质，因此一些食品包装袋中需放入一些脱氧剂，以使食品保质期更长一些。甲、乙、丙同学为了探究“脱氧剂”的成分，从某食品厂的月饼包装袋中取出“脱氧剂”一袋，打开封口，将其倒在滤纸上，仔细观察，脱氧剂为灰黑色粉末，还有少量的红色粉末。提出问题：该脱氧剂中的黑色粉末、红色粉末各是什么？猜想：甲同学认为：灰黑色粉末可能是氧化铜、红色粉末可能是铜。乙同学认为：灰黑色粉末可能是铁粉，也可能还有少量的活性炭粉，红色粉末是氧化铁。丙同学认为：灰黑色粉末可能是氧化铜、活性炭粉，红色粉末可能是铜。（1）、你认为 同学的猜想正确。（2）、请设计一个实验方案来验证你的猜想是正确的，并填写以下实验报告：实验步骤预期的实验现象实验结论分析：此题联系生活实际“脱氧剂”，考察C、Fe、Cu、Fe2O3、CuO的性质。“脱氧剂”常温下应该能与氧气反应，而铜在常温下不易与氧气反应，氧化铜又是黑色的且铜生锈后的物质是碱式碳酸铜为绿色的，所以脱氧剂与铜、氧化铜无关。铁生锈后生成物的主要成分是氧化铁是红色的粉末，故甲、丙的猜想不对，乙是正确的。那么针对乙的猜想进行实验即是考察Fe、Fe2O3、活性炭的性质。可利用Fe、Fe2O3与盐酸、稀硫酸反应、活性炭不与盐酸、稀硫酸反应所产生的不同现象加以说明。（对于铁粉也可以用磁铁吸）（二）、有关NaOH化学性质的探究题氢氧化钠是初中化学重要的、常见的碱，既是中考的重点、也是热点。有关它的化学性质在平时的练习，各省市的中考命题中更是屡见不显。所以在平时的学习中一定要熟悉氢氧化钠与指示剂的反应，它能使无色酚酞试液变红，使紫色石蕊试液变蓝；与非金属氧化物如二氧化碳等反应生成盐和水；与酸反应生成盐和水；与可溶性盐类如铜盐溶液反应生成蓝色的氢氧化铜沉淀。例如，游泳池里“蓝色水”的探究，工厂排放的污水硫酸铜的探究，都用到氢氧化钠与铜离子反应得到蓝色沉淀来说明。常见探究题分析如下：第1题实验探究：氢氧化钠溶液中哪一种粒子（H2O、Na+、OH-）能使指示剂无色酚酞试液变红。实验步骤： 在第一支试管中加入约2mL蒸馏水，滴入几滴无色酚酞试液，观察现象； 在第二支试管中加入约2mLNaCl（pH=7）溶液，滴入几滴无色酚酞试液，观察现象； 在第三支试管中加入约2mLNaOH溶液，滴入几滴无色酚酞试液，观察现象。通过上述实验的探究回答下列问题（下述“现象”是指无色酚酞是否变红）：（1）实验看到的现象是 ；你得出的结论是 。（2）实验看到的现象是 ；说明钠离子 。（3）实验看到的现象是 ；你得出的结论是 。分析：此题用排除法去解答。即H2O分子，Na+离子都不能使无色酚酞试液变红，那么能使无色酚酞试液变红的只有OH-离子了。第2题化学反应往往伴随着一些现象发生，如发光、放热、变色、产生沉淀、产生气体等。但CO2与NaOH溶液的反应没有明显的现象。为了通过一些现象说明CO2与NaOH发生了反应，某班同学分两组作了如下探究实验：(1)第一组同学把一只收集有CO2的试管倒立在装有饱和NaOH溶液的烧杯中，如图1所示看到试管内液面上升。这种现象是因为试管内外产生 。(2)第二组同学也得到了启发，也设计了如图2、3、4、5、6所示的实验装置进行探究：他们各自会看到什么现象？2 345 6 你认为以上能达到实验要求的是 。（3）同学们经过分析讨论，认为第一组的实验中产生液面上升现象的原因可能有两种。一种是因为CO2与溶液中的NaOH反应，消耗了CO2，你认为另一种原因是 。（4）为了进一步证实CO2与NaOH溶液已经发生了反应，甲同学设计了如下方案：你认为可以说明问题吗？你会看到什么现象 。乙同学没有滴加稀盐酸，他加了另一种物质看到的现象是 ，乙同学加的物质是 或 。他们看到的现象虽然不同，但都可以证实CO2与NaOH溶液已经发生了反应。分析：此题看似很长但考察的知识点并不复杂，考察CO2与NaOH溶液反应后生成的是Na2CO3溶液，因反应中消耗了CO2气体，反应前后容器内外形成了压力差。所以利用这一原理考查学生知识的拓展和迁移，思维的开放，综合运用知识的能力要求较高。第三问要求学生思维必须严谨，因为NaOH溶液由两部分组成NaOH和水，CO2本身既溶于水又可以和水反应，所以一种情况是CO2气体与水反应，另一种情况是CO2气体与NaOH反应。第四问考查学生对CO32-离子的检验方法，常用稀盐酸有气泡产生，也可以用碱Ca(OH)2、Ba(OH)2或盐CaCl2、BaCl2等物质产生CaCO3、BaCO3的白色沉淀。第3题做中和反应实验时，我将稀盐酸滴入氢氧化钠溶液中，意外看到有气泡产生。小伟提醒我：是不是拿错了药品？我查验后确认药品没错，只是在瓶口发现了有白色粉末状物质。我认为是氢氧化钠溶液变质了。做了一下探究活动：(1) 氢氧化钠溶液变质的原因是 (2) 设计实验确认氢氧化钠溶液已变质实验探究1实验步骤实验现象实验结论（3）我想知道该氢氧化钠溶液是部分变质还是全部变质？猜想与假设 猜想1：氢氧化钠溶液部分变质。猜想2：氢氧化钠溶液全部变质。查阅资料 （1） 氯化钙溶液呈中性。（2） 氯化钙溶液能与碳酸钠溶液反应：CaCl2+Na2CO3=CaCO3+2NaCl实验探究2实验步骤实验现象实验结论（1）取少量该溶液于试管中，向溶液中滴加过量 。有 生成。说明原溶液中一定有碳酸钠。（2）取步骤（1）试管中的少量上层清液， 。溶液变红色。说明原溶液中一定有 。实验结论 该氢氧化钠溶液 （填“部分”或“全部”）变质。（4）如何用该变质的氢氧化钠溶液来制取氢氧化钠溶液？简述实验步骤。分析：此题考察的知识点仍为氢氧化钠与二氧化碳的反应，CO32-离子的检验方法。第一、第二问同第二题，而第三问考察的是氢氧根离子的检验，但同时还要排除CO32-离子的干扰，在排除CO32-离子干扰的同时，既不能除掉氢氧根离子，且不能引入氢氧根离子，这是此题的难点，经过刚才分析可知除掉CO32-离子不能用稀盐酸，因为稀盐酸和氢氧化钠溶液反应，也不能用Ca(OH)2、Ba(OH)2等物质，会引入氢氧根离子，那么只能用CaCl2、BaCl2等物质了，任选一种即可。排除CO32-离子的干扰后就是氢氧根离子的检验了，最简单的方法就是测PH或用指示剂看颜色变化，当然方程式就不难写出了。第四问是一个除杂质的问题，所选试剂既要和CO32-离子反应而除去但不能和氢氧根离子反应，又不能引入除氢氧根离子以外别的离子，故只能选Ca(OH)2、Ba(OH)2等物质。（三）、CaO、Ca(OH)2、CaCO3性质有关的探究题在生活、生产中CaO、Ca(OH)2、CaCO3用得较多，例如虎门消烟用的就是CaO，利用氧化钙与水反应放出大量的热，温度达到了烟的着火点，烟就销毁了。砌砖、抹墙、中和土壤酸性常用Ca(OH)2。对氧化钙的考察首先是它与水反应放热，升温了，可以测温度来检验；其次考察它与水反应得到微溶性碱Ca(OH)2，其水溶液就是澄清的石灰水，通过对Ca(OH)2的检验说明氧化钙的存在。对Ca(OH)2的检验可以利用它与CO2气体反应、与Na2CO3溶液反应得到白色沉淀；也可以用指示剂的变色或测PH的方法。对CaCO3的考察是它的溶解性及与酸反应可生成CO2气体。常见探究题如下：第1题为了对一包放置很久的干燥剂（主要成分是生石灰）进行探究，小明提出了两项探究任务：（1）探究干燥剂是否失效；（2）探究失效的干燥剂的主要成分是否是氢氧化钙。他设计了以下的探究方案：问题与猜想实验步骤实验现象实验结论（1）干燥剂是否失效取样品放入试管中加入适量的水，触摸试管壁。干燥剂失效（2）失效的干燥剂中含有氢氧化钙加水充分搅拌、过滤后，用PH试纸测其溶液的PH。有氢氧化钙你认为探究（2）是否严密？请说明原因 。你认为以CaO为主要成分的干燥剂在空气中放置久了，除能转化为Ca(OH)2外，还可能转化为 ，请简要说明验证的思路 。分析：此题考察的第一个知识点是CaO与水反应的现象放出热量，当干燥剂失效后遇水就不反应没有热量放出，用手摸没有热感；反之有热量放出，用手摸有热感；考察的第二个知识点是氢氧化钙的检验，因为Ca(OH)2是微溶物所以加水之后过滤得到澄清的石灰水，测PH肯定大于7，但如果干燥剂部分失效，未失效的CaO与水反应的生成物氢氧化钙加水之后过滤得到澄清的石灰水，测PH也会大于7， 所以探究（2）不严密。以CaO为主要成分的干燥剂在空气中放置久了，除能和水反应生成Ca(OH)2外，其生成物Ca(OH)2还能和空气中的二氧化碳反应生成新的物质CaCO3，最后是考察碳酸钙的性质即碳酸根离子的检验，加稀盐酸看是否有气泡产生，若有气泡产生说明有CaCO3生成了，若没有气泡产生说明没有CaCO3生成。第2题 碳酸钙在高温下煅烧一段时间后，得到白色固体。两研究性学习小组的同学为了确定白色固体的成分，对其可能的组成进行了探究。一组: 猜想：白色固体的成分可能是CaCO3和CaO的混合物。实验：（请写出实验步骤及现象）。 结论：是CaCO3和CaO的混合物。二组: 猜想：白色固体可能全部是氧化钙。设计方案：取试样于试管中，加入水，再通入二氧化碳，变浑浊。二组的方案正确吗？ ，理由 。分析：此题为CaCO3和CaO性质的探究。CaCO3高温完全分解生成CaO的白色固体和CO2气体，分解后的白色固体只有CaO，比较容易检验，但本题是CaCO3高温部分分解，所以得到的固体中既有剩余的CaCO3又有新生成的CaO，对一组的猜测要证明既有CaCO3又有CaO，所以得取两次样品，第一次取样证明有CaO，可以加水看是否放出热量，或加水后测生成物的PH，或取加水后的生成物溶液通CO2气体看是否浑浊都可以；第二次取样证明CaCO3只要加稀盐酸看是否产生气泡就可以了。二组的猜测是白色固体可能全部是氧化钙，只需取样加稀盐酸无气泡产生就可以说明问题了。但他没有这样做，而是加水后通CO2气体，变浑浊了，这样做就麻烦了，因为CaO与水反应生成Ca(OH)2，Ca(OH)2是一种微溶物质现象也是浑浊，二组的同学给白色固体中加水后也没有过滤，就通入二氧化碳，变浑浊，搞不清浑浊是微溶物Ca(OH)2，还是CaO与水反应生成的Ca(OH)2继续与通入的CO2气体反应生成的不溶物CaCO3。所以二组的实验方案不正确。二组的同学只要在通CO2气体之前过滤就可以了。所以在做探究题目时，一定要注意，思维必须严谨，语言准确，不要错检，漏检，不要把简单问题复杂化。虽然一题有多解，但要严密准确。七、练习1.某化学探究小组准备用碳酸钠溶液与石灰水反应来制取氢氧化钠。（1）实验过程： 把石灰水加人盛有碳酸钠溶液的烧杯中充分搅拌，发生反应的化学方程式：_。再通过 操作，得到无色滤液。将无色滤液通过 操作，得到白色固体。（2）猜想：得到的白色固体是纯氢氧化钠吗？三位同学分别作出以下猜想：小李：是纯净的氢氧化钠！ 小强：可能还含有碳酸钠！小陈：也可能含有 。（3）验证：验证小强的猜想。 实验操作实验现象实验结论取少量白色固体配成溶液，加入足量 2某化学兴趣小组的同学对一瓶久置的熟石灰粉末的组成进行实验探究，请你一起参与他们的探究活动。提出问题：这瓶熟石灰粉末是否已经变质生成了CaCO3？进行猜想 ：猜想一：熟石灰全部变成了CaCO3。 猜想二：熟石灰部分变成了CaCO3。 猜想一：熟石灰没有变质。设计实验： 该小组同学对猜想一设计了下列探究方案，请你帮助他们完成下表内容。实验步骤实验现象实验结论 取样，加适量水，搅拌，过滤 取少量滤液于试管中，滴入酚酞试液 取少量滤渣于试管中，加入盐酸_。_。猜想一成立反思与应用： 要证明猜想二成立，可参照上述实验方案进行探究，在步骤中产生的实验现象是_。熟石灰变质是由于_的缘故。在初中化学我们所学过的物质中还有_（举一例）等具有这样的性质，因此像熟石灰这类物质在实验室应_保存。3.已知某合金粉末除铝外，还含有铁、铜中的一种或两种。某兴趣小组在老师的指导下，对合金粉末中铁、铜的存在情况进行了探究。查阅资料：铝与氢氧化钠溶液反应方程式为2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2（ 产物NaAlO2溶于水）；Fe、Cu不与氢氧化钠溶液反应。猜想：猜想1：该合金粉末中除铝外，还含有铁。猜想2：该合金粉末中除铝外，还含有 （填名称）。猜想3：该合金粉末中除铝外，还含有铁、铜。实验探究：下列实验仅供选择的试剂：10%盐酸、30%NaOH溶液。 实验方案实现现象结论取一定量的合金粉末，加过量的 ，充分反应后过滤，滤渣备用。粉末部分溶解，并有气体放出。合金中一定含有 。取步骤所得滤渣，加过量的 ，充分反应。滤渣部分溶解，并有气体放出，溶液呈浅绿色。合金中一定含有 。探究结论：猜想3成立。反思：一般来说，活泼金属能与盐酸等酸反应，而铝与酸、碱都能反应，说明铝具有特殊的性质。写出铝与稀盐酸反应的化学方程式 。4同学们在学习碱的化学性质时，进行了下图所示的实验。 (1)写出甲实验中盐酸和氢氧化钠反应的化学式 。 (2)乙实验中滴加氢氧化钠溶液后，可观察到的现是 。(3)丙实验中观察到试管内有白色沉淀产生。(4)实验结束后，同学们将甲、乙、丙三个实验的废液倒入同一个干净的废液缸中，最终看到废液浑浊并呈红色，产生疑问。提出问题: 废液中含有哪些物质？交流讨论:一定含有的物质：碳酸钙、指示剂、水和 (写物质名称) 。还含有能使废液呈碱性的物质。能使废液呈碱性的物质是什么？同学们有如下猜想。小云认为：只有碳酸钠 小红认为：只有氢氧化钙 小林认为：是氢氧化钠和碳酸钠你认为还可能是 。(写一种猜想)实验设计小方想用氯化钙溶液来验证小云、小红、小林的猜想。查阅资料获悉氯化钙溶液呈中性，并设计如下实验。请你将小方的实验设计补充完整。实验内容预计现象预计结论取少量废液缸中上层清液于试管中，加入过量氯化钙溶液，静置。有白色沉淀，溶液呈红色。 的猜想正确。 _ 的猜想正确。 _ 的猜想正确。反思拓展: 在分析化学反应后所得物质的成分时，除了考虑生成物外还需考虑 。5小明同学欲通过实验证明“二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂”这一