初中化學(xué)科學(xué)探究能力培養(yǎng)與備考策略

1、初中化學(xué)科學(xué)探究能力培養(yǎng)與備考策略廣東省最優(yōu)教學(xué)課題初中化學(xué)科學(xué)探究能力的培養(yǎng)是課程標(biāo)準(zhǔn)的核心部分，它滲透到各個(gè)主題的學(xué)習(xí)中。要培養(yǎng)好學(xué)生在初中化學(xué)學(xué)習(xí)中的科學(xué)探究能力，首先要認(rèn)真研究和消化乃至吃透化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（全日制義務(wù)教育）對科學(xué)探究的目標(biāo)要求，并很好地落實(shí)到全日制義務(wù)教育標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書化學(xué)這本教材中。以下簡略談?wù)劤踔谢瘜W(xué)科學(xué)探究能力培養(yǎng)與備考策略。一、 化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（全日制義務(wù)教育）對科學(xué)探究的目標(biāo)要求：主題目 標(biāo)對科學(xué)探究的理解1體驗(yàn)到科學(xué)探究是人們獲得科學(xué)知識、認(rèn)識客觀世界的重要途徑。2意識到提出問題和作出猜想對科學(xué)探究的重要性，知道猜想必須用事實(shí)驗(yàn)證。3知道科學(xué)探究可以通過實(shí)驗(yàn)、觀

2、察等多種手段獲取事實(shí)和證據(jù)。4認(rèn)識科學(xué)探究既需要觀察和實(shí)驗(yàn)、又需要進(jìn)行推理和判斷。5認(rèn)識到合作與交流在科學(xué)探究中的重要作用?？茖W(xué)探究能力提出問題1能從日?，F(xiàn)象或化學(xué)學(xué)習(xí)中，經(jīng)過啟發(fā)或獨(dú)立地發(fā)現(xiàn)一些有探究價(jià)值的問題。2能比較清楚地表述所發(fā)現(xiàn)的問題。猜想與假設(shè)1能主動地或在他人的啟發(fā)下對問題可能的答案作出猜想或假設(shè)。2具有依據(jù)已有的知識和經(jīng)驗(yàn)對猜想或假設(shè)作初步論證的意識。制定計(jì)劃1在教師指導(dǎo)下或通過小組討論，提出活動方案，經(jīng)歷制定科學(xué)探究活動計(jì)劃的過程。2能在老師指導(dǎo)下或通過小組討論，根據(jù)所要探究的具體問題設(shè)計(jì)簡單的化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案。具有控制實(shí)驗(yàn)條件的意識。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)1能積極參與做化學(xué)實(shí)驗(yàn)。2能順利地完

3、成實(shí)驗(yàn)操作。3能在實(shí)驗(yàn)操作中注意觀察和思考相結(jié)合。收集證據(jù)1具有較強(qiáng)的實(shí)證意識。2學(xué)習(xí)運(yùn)用多種方式對物質(zhì)及其變化進(jìn)行觀察。3能獨(dú)立地或與他人合作對觀察和測量的結(jié)果進(jìn)行記錄，并運(yùn)用圖表等形式加以表述。4初步學(xué)會運(yùn)用調(diào)查、資料查閱等方式收集解決問題所需要的證據(jù)。解釋與結(jié)論1能對事實(shí)與證據(jù)進(jìn)行簡單的加工與整理，初步判斷事實(shí)證據(jù)與假設(shè)之間的關(guān)系。2能依據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)對物質(zhì)及其變化進(jìn)行簡單的分類。3能在教師的指導(dǎo)下或通過與他人討論對所獲得的事實(shí)與證據(jù)進(jìn)行歸納，得出正確的結(jié)論。4初步學(xué)會通過比較、分類、歸納、概括等方法認(rèn)識之間的聯(lián)系，形成合理的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。反思與評價(jià)1有對探究結(jié)果的可靠性進(jìn)行評價(jià)的意識。2能在

4、教師的指導(dǎo)下或通過與他人討論，對探究學(xué)習(xí)活動進(jìn)行反思，發(fā)現(xiàn)自己與他人的長處以及存在的不足，并提出改進(jìn)的具體建議。3能體驗(yàn)到探究的活動的樂趣和學(xué)習(xí)成功的喜悅。表達(dá)與交流1能用口頭、書面等方式比較明確地表述探究過程和結(jié)果，并能與他人進(jìn)行交流和討論。2與他人交流討論時(shí)，既敢于發(fā)表自己的觀點(diǎn)，又善于傾聽別人的意見?；镜膶?shí)驗(yàn)技能1能進(jìn)行藥品的取用、簡單儀器的使用和連接、加熱等基本實(shí)驗(yàn)操作。2能在教師的指導(dǎo)下根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的選擇實(shí)驗(yàn)藥品和儀器，并能安全使用。3初步學(xué)會配制一定溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的溶液。4初步學(xué)會根據(jù)某些性質(zhì)檢驗(yàn)和區(qū)分一些常見的物質(zhì)。5初步學(xué)習(xí)使用過濾、蒸發(fā)的方法對混合物進(jìn)行分離。6初步學(xué)習(xí)運(yùn)用簡

5、單的裝置和方法制取某些氣體。二、科學(xué)探究是探究性學(xué)習(xí)的重要組成部分，要很好發(fā)揮其以下作用：1. 把現(xiàn)實(shí)世界帶入教室，融入學(xué)生的生活之中2. 使學(xué)生更好地理解知識形成的過程3. 使學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)會交流，學(xué)會合作4. 鼓勵(lì)學(xué)生在多個(gè)領(lǐng)域中進(jìn)行學(xué)習(xí)5. 有效地發(fā)展學(xué)生的思維能力6. 為全面評價(jià)學(xué)生提供良好的實(shí)踐途徑7. 更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神三、科學(xué)探究的策略和方法：1. 要讓學(xué)生在實(shí)際的探究活動中充分體驗(yàn)2. 科學(xué)探究要融入化學(xué)學(xué)習(xí)的全過程中3. 要重視構(gòu)建科學(xué)探究的學(xué)習(xí)情景四、科學(xué)探究應(yīng)處理好以下幾個(gè)問題：1. 處理好探究學(xué)習(xí)和知識技能學(xué)習(xí)的關(guān)系2. 關(guān)注在探究的過程中合理地探索和運(yùn)用知識3.

6、 強(qiáng)調(diào)科學(xué)探究，并不排斥其他的學(xué)習(xí)方式4. 從多方面對科學(xué)探究的效果進(jìn)行評價(jià)五、科學(xué)探究的一般流程：詳見化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（全日制義務(wù)教育）對科學(xué)探究的目標(biāo)要求中的“科學(xué)探究”部分六、科學(xué)探究的若干案例： 例1 現(xiàn)有1.5%的氯化鈉溶液、0.6 %的氯化鈉溶液、氯化鈉固體和水。請選用上述不同物質(zhì)配制0.9 %的醫(yī)療上的生理鹽水，請將用量的最簡整數(shù)比填入下表中相應(yīng)的位置。1.5%的氯化鈉溶液0.6 %的氯化鈉溶液氯化鈉固體水示 例12方案1方案2方案3思路分析和評價(jià)：略 例2 某學(xué)生小組對過量炭粉和氧化鐵反應(yīng)產(chǎn)物中氣體的成分進(jìn)行研究。假設(shè)：該反應(yīng)的氣體產(chǎn)物全部是二氧化碳。設(shè)計(jì)方案：把一定量氧化鐵在隔絕

7、氧氣的條件下和過量炭粉完全反應(yīng)，測定參加反應(yīng)的碳元素和氧元素的質(zhì)量比。查閱資料：氮?dú)獠慌c碳、氧化鐵發(fā)生反應(yīng)，可用來隔絕氧氣。實(shí)驗(yàn)：操作步驟及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象簡 答 稱取3.2g氧化鐵和2g炭粉均勻混合，放入重48.48g的玻璃管中，按上圖裝置連接寫出裝置中編號儀器的名稱：A , B 。 加熱前，先通一段時(shí)間純凈、干燥的氮?dú)馄淠康氖?。 夾緊T處彈簧，加熱一段時(shí)間，澄清石灰水變渾濁該現(xiàn)象說明 。 完全反應(yīng)后，冷卻至室溫，稱得玻璃管和固體的總質(zhì)量為52.24g 數(shù)據(jù)處理：經(jīng)計(jì)算，參加反應(yīng)的碳元素質(zhì)量為0.48 g，氧元素質(zhì)量為0.96 g 結(jié)論：根據(jù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果，得出原假設(shè)不成立，原因是 。（答案：A:鐵

8、架臺 B：試管 排除裝置中的空氣 生成二氧化碳?xì)怏w原子個(gè)數(shù)比為C ：O = 2 ：3，而不等于C ：O = 1 ：2 ）思路分析和評價(jià)：略 例3 為探究堿式碳酸銅Cu2(OH)2CO3加熱分解的產(chǎn)物。取一定量樣品進(jìn)行加熱，生成黑色固體，并產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的氣體。思考并回答：產(chǎn)生的氣體中肯定含有 。對生成的黑色固體物質(zhì)的猜想是：可能是炭黑；可能是鐵或鐵的氧化物；可能是氧化物。你認(rèn)為上述猜想缺乏依據(jù)的是（填編號） ，理由是 。從上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，你能否判斷有水蒸氣產(chǎn)生（填“能”或“不能”）？ ；不用任何試劑，你判斷是否有水生成的方法是 。答案：CO2 依據(jù)質(zhì)量守恒定律 不能；用干燥的燒杯罩在導(dǎo)

9、管口（或試管口）。如燒杯內(nèi)壁有水珠，則有水蒸氣產(chǎn)生（或觀察試管口有冷凝水，說明有水蒸氣產(chǎn)生；收集產(chǎn)生的氣體冷卻有冷凝水）。思路分析和評價(jià)：略 例4小張發(fā)現(xiàn)銅制眼鏡框表面出現(xiàn)了綠色物質(zhì)，通過化學(xué)學(xué)習(xí)知道該物質(zhì)為銅銹，主要成分是Cu2(OH)2CO3（俗稱銅綠）。提出問題銅是在什么條件下銹蝕的？小張對此進(jìn)行了探究。猜想依據(jù)銅綠的化學(xué)式，猜想銅生繡可能是銅與水、 、 共同作用的結(jié)果。設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)借鑒“鐵釘銹蝕條件的探究”實(shí)驗(yàn)，小張?jiān)O(shè)計(jì)了“銅片銹蝕條件的探究”實(shí)驗(yàn)如右圖所示：實(shí)驗(yàn)較長時(shí)間后，發(fā)現(xiàn) 試管中的光亮銅片最先生銹（填字母編號）從優(yōu)化實(shí)驗(yàn)的角度考慮，A實(shí)驗(yàn)是多余的，他只考慮了水這個(gè)單一條件。C試管

10、中除光亮銅片、蒸餾水外，還有的另外一種物質(zhì)是 。D試管中除光亮銅片外，還有的另外兩種物質(zhì)為 ；從D試管的實(shí)驗(yàn)中，獲得的結(jié)論是 。評價(jià)與改進(jìn)我認(rèn)為小張?jiān)O(shè)計(jì)的“銅片銹蝕條件的探究”實(shí)驗(yàn)不夠完善，要得出正確結(jié)論，還要補(bǔ)充的一個(gè)實(shí)驗(yàn)是 。反思與小結(jié)通過銅片銹蝕條件的探究實(shí)驗(yàn)，我獲得的啟示是 。 （答案：O2 CO2 B CO2(或O2 ) CO2和O2 水是生成銅綠的必要條件之一 取一支試管，放入一塊光亮的銅片，加入少量蒸餾水浸沒部分銅片，充入氧氣（或二氧化碳）后，塞緊橡皮塞，放置對比觀察 從實(shí)驗(yàn)可知，銅生銹比較困難（或猜想要有一定的依據(jù)，不能憑空想象；或銅生銹是銅、水、氧氣和二氧化碳相互作用的結(jié)果；

11、或化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科；或?qū)嶒?yàn)探究，可采用多組對比實(shí)驗(yàn)的方法；或要有善于猜想、勤于思考、大膽設(shè)計(jì)和勇于創(chuàng)新的精神）思路分析和評價(jià)：略 例5 下列是實(shí)驗(yàn)室常用儀器的示意圖。(1) 實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的反應(yīng)化學(xué)方程式是：_。(2) 寫出下列編號的儀器名稱：_； _； _；請用上圖所示的儀器組裝一套制取二氧化碳的裝置（填編號，少選或多選均不得分）：_。(3) 檢查你設(shè)計(jì)的裝置氣密性的方法是：_。檢查二氧化碳是否收集滿的方法是_ _。(4) 請你對自己設(shè)計(jì)的裝置從操作的簡便性和制得二氧化碳的量作出評價(jià) 。 (5) 你設(shè)計(jì)的裝置用來制取氧氣，其對應(yīng)的反應(yīng)化學(xué)方程式是： 。如要制得較純凈的氧氣，最

12、好采用的收集方法是 。（答案： (1) CaCO3 2HCl CaCl2 H2O CO2 (2) 鐵架臺 試管 錐形瓶 ； (；或 或) (3) 用雙手緊握試管，觀察水中的導(dǎo)管有沒有氣泡冒出。如果有氣泡冒出，松開手導(dǎo)管里水面上升，說明裝置不漏氣。選長頸漏斗的答：先加水浸過長頸漏斗長頸的下端，封住導(dǎo)管口，如果長頸漏斗下頸內(nèi)水柱的水平面高過試管內(nèi)的水平面不下降，則說明裝置不漏氣。 (4) 用試管作反應(yīng)容器：操作簡便，但產(chǎn)生的氣體量少。用錐形瓶作反應(yīng)容器：不用鐵架臺，可制得的氣體量較多。加長頸漏斗的裝置：可添加酸 。 MnO2(5) 2H2O2 2H2O + O2 排水集氣法）思路分析和評價(jià)：略 例

13、6 李聰和李明以“化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物與生成物的質(zhì)量關(guān)系”為課題進(jìn)行科學(xué)探究。請?zhí)顚懸韵绿骄窟^程中的空格：提出假設(shè) 化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物與生成物的質(zhì)量 ·確定研究方法 分析推理、查閱資料、實(shí)驗(yàn)探究。設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 李聰和李明設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置和選用藥品分別如圖A、B所示，他們在反應(yīng)前后都進(jìn)行了規(guī)范的操作、準(zhǔn)確的稱量和細(xì)致的觀察。實(shí)驗(yàn)結(jié)論 李聰認(rèn)為：化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物與生成物的質(zhì)量不相等。李明認(rèn)為化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物與生成物的質(zhì)量相等。你認(rèn)為他倆誰的結(jié)論正確： ，導(dǎo)致另一種結(jié)論錯(cuò)誤的原因是_ 。結(jié)論分析 請從原子的角度，簡要分析你認(rèn)為正確的結(jié)論。_。結(jié)論應(yīng)用 “非典”時(shí)期，全國各中小學(xué)校每天給校

14、園消毒用的是過氧乙酸（CH3COOOH）稀溶液。過氧乙酸和雙氧水一樣不穩(wěn)定，能分解生成乙酸（CH3COOH）和一種氣體單質(zhì)。這個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式為： 。（答案：相等 李明；生成的氣體擴(kuò)散到空氣中，導(dǎo)致稱得的生成物質(zhì)量小于反應(yīng)物總質(zhì)量 ； 在化學(xué)反應(yīng)前后，原子的種類、數(shù)目、質(zhì)量都不變，所以反應(yīng)前后總質(zhì)量不變；2CH3COOOH = 2CH3COOH + O2）思路分析和評價(jià)：略 例7 某學(xué)生查資料得知沼氣中含有6070的CH4，還含有CO2、N2和CO等。他想用實(shí)驗(yàn)探究沼氣的組成，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的取氣方法：將空的雪碧汽水塑料瓶裝滿水，倒放在有沼氣產(chǎn)生的泉水中，瓶口對準(zhǔn)水底冒出的氣泡收集。由于塑

15、料瓶的瓶口太小，不便于收集氣體，在不換瓶的情況下你的改進(jìn)方法是 。如圖乙所示，若用水將瓶中的氣體排出，水龍頭應(yīng)接 導(dǎo)管（填“A”或“B” ）。假設(shè)這種未知?dú)怏w通過澄清石灰水，石灰水變渾濁，剩余氣體通過濃硫酸（以上兩步，能被吸收的氣體均被完全吸收），在通入純氧氣中點(diǎn)燃，將燃燒后生成的氣體依此通過無水硫酸銅、澄清石灰水，觀察到無水硫酸銅變藍(lán)，石灰水變渾濁。僅由以上實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析此未知?dú)怏w的組成，結(jié)論是 。（答案：（1）在瓶口處倒插一漏斗 （2）A （3）一定有CO2和其它含碳、氫元素的可燃性氣體。）思路分析和評價(jià)：略 例8 如下圖A裝置是實(shí)驗(yàn)室制取H2的簡易發(fā)生裝置，存在著有些缺點(diǎn)，劉聰和劉明兩位同

16、學(xué)分別設(shè)計(jì)了B、C兩套改進(jìn)裝置。（1）與A裝置比較，B裝置的優(yōu)點(diǎn)是 ；（2）在加入藥品之前，檢查C裝置的氣密性，方法是 。 （3）按裝置C所示，先將鋅粒裝入塑料隔板上方，打開橡膠導(dǎo)管上的彈簧夾，然后，往長頸漏斗注入稀鹽酸，使酸液恰好浸沒金屬，此時(shí)觀察的現(xiàn)象是 。與B裝置比較，C裝置的最突出的優(yōu)點(diǎn)是 ；下列裝置中同樣具有這一優(yōu)點(diǎn)的是 。（5）現(xiàn)提供下列儀器，請你組裝一個(gè)簡易的能隨開隨用、隨關(guān)隨停的氣體發(fā)生裝置，應(yīng)選用最合理的儀器是 。（6）若用你裝配的這套裝置來制取CO2氣體時(shí)，而實(shí)驗(yàn)室只有稀硫酸、濃鹽酸、大理石、和水四種藥品，你認(rèn)為要選用的藥品是 ；收集方法是 。（答案：（1）能在反應(yīng)過程中隨

17、時(shí)補(bǔ)充酸液；（2）用彈簧夾夾住橡皮管，然后向長頸漏斗注入水，若其中液面不下降，則氣密性好；（3）鋅與稀鹽酸接觸發(fā)生反應(yīng)，有大量氣泡產(chǎn)生，酸液被壓回長頸漏斗，與鋅分離，反應(yīng)停止；（4）能通過彈簧夾控制，使反應(yīng)隨時(shí)發(fā)生或停止； 甲 、 丙；（5）c、f、a、d（6）水、大理石、濃鹽酸， 向上排氣法 ）思路分析和評價(jià)：略 例9某?；瘜W(xué)興趣小組的同學(xué)為探究裹在皮蛋外殼固體的成分，他們從資料和網(wǎng)上查找到皮蛋的原料和方法，發(fā)現(xiàn)多是將灰料（一般含生石灰、純堿、草木灰、食鹽等）用水調(diào)成糊狀，敷于蛋上，密封保存。下面請你參與他們的討論并協(xié)助完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)。向燒杯中加入研碎的皮蛋殼外的固體，再加入適量的水，攪拌、靜

18、置。觀察到燒杯底部有白色固體，該白色固體中可能含有 。為分析上述燒杯內(nèi)的溶液中可能含有哪些物質(zhì)，同學(xué)們繼續(xù)進(jìn)行探究。為檢驗(yàn)溶液中是否含有食鹽等氯化物，采用的方法是 。 甲同學(xué)從燒杯中取出少量溶液，加入稀鹽酸，觀察到有無色氣體產(chǎn)生，說明溶液中含有 。乙同學(xué)從燒杯中取出少量溶液，向其中滴加酚酞試液，溶液變紅色，于是認(rèn)為使溶液呈堿性的就是 NaOH等堿類物質(zhì)，你認(rèn)為乙同學(xué)的看法是否正確 ，理由是 。為確證溶液中含有NaOH等堿類物質(zhì)，請你設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)方案 。答案：碳酸鈣、氫氧化鈣；向溶液中加入AgNO3溶液和稀HNO3 碳酸鹽（或碳酸根離子） 不正確 Na2CO3溶液也呈堿性 先向溶液中加足量BaCl2溶液，再滴入酚酞試液（其他合理答案均可）。思路分析和評價(jià)：略 例10 1. 右圖是張聰設(shè)計(jì)用來實(shí)驗(yàn)室制備二氧化碳的裝置圖。該裝置圖的特點(diǎn)是：打開彈簧夾，大理石和鹽酸接觸，發(fā)生反應(yīng)；關(guān)閉彈簧夾后，鹽酸被反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w壓回長頸漏斗，和大理石分離，停止反應(yīng)。用該裝置制備二氧化碳可起到節(jié)約藥品和取用方便的效果。下圖裝置是張明設(shè)計(jì)的裝置，哪些裝置可以起到與右圖裝置相同的效果？ （填寫編號）。2. 張亮設(shè)計(jì)了一個(gè)有關(guān)二氧化碳的探究實(shí)驗(yàn)，以下是