科學探究試題一般解題方法

科學研究試題的一般解題方法安徽廬江四中吳大?？茖W研究是人們獲得科學知識的，認識世界的重要門路，它既是新課標理念實行中的一種嶄新的學習方法，也是九年級化學學習的重要內(nèi)容。科學研究活動能有效激發(fā)學生對化學學習的興趣，能讓學生學會從平常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學研究中或從化學識題的實質情形中，發(fā)現(xiàn)有研究價值的問題?？茖W研究活動可有效的培育學生的實驗能力、研究能力、創(chuàng)新能力。因此科學研究能力也就理所自然成為中考觀察的要點和熱門，但許多同學關于科學研究類試題，常常不知如何下手去解答。實質上該類問題一般來說是在同學們已有知識和經(jīng)驗的基礎上設計的，只需基礎扎實，掌握了科學研究的一般步驟（科學研究的一般步驟為提出問題→猜想與假定→擬訂計劃→進行實驗→采集憑證→解說與結論→反省與評論→表達與溝通），能夠說其實不難解，本文聯(lián)合近幾年典型研究類中考題，從科學研究的步驟出發(fā)，解析該類試題解題的一般思路和方法，供參照。一、要在已學知識和經(jīng)驗的基礎上，敢于和勇敢的做出合理的猜想和假定實質上科學研究試題中的很多內(nèi)容都是平常學習時已學過的，或生活中習以為常的，要點問題是好多同學做題時聯(lián)想不到，這就要求我們每一個同學在平常的學習和生活中要多問幾個為何，要注意從化學的視角去察看思慮學習和生產(chǎn)生活中的各樣問題，并能依據(jù)自己已有的化學知識和經(jīng)驗對問題做出存心義的猜想和假定。例1.甲同學在某食品包裝袋內(nèi)，發(fā)現(xiàn)有一個裝有白色顆粒狀固體A的小紙袋，上邊寫著“生石灰干燥劑，請勿食用”。甲同學順手將小紙袋取出來放在空氣中，經(jīng)過一段時間后，發(fā)現(xiàn)紙袋內(nèi)的白色顆粒粘在一同成為塊狀固體B。請你與甲同學一同對塊狀固體B進行研究。（1）猜想一：塊狀固體

B中除氧化鈣外還可能有：

、。寫出白色顆粒狀固體

A在空氣中轉變?yōu)閴K狀固體

B的化學反響方程式：；

。（2）猜想二：塊狀固體B溶于水可能有現(xiàn)象（填“放熱”或“吸熱”）。請設計實驗方案考證你的這一猜想（起碼寫出兩種方案，假如寫出三種正確方案獎賞分）：①；②；③。

13）取適當塊狀固體B加入盛有必定量水的試管中，振蕩、靜置、過濾，獲得少許白色固體C。就白色固體C的成分，甲同學與乙同學進行議論，一同猜想。甲同學以為，白色固體C可能是：氫氧化鈣；乙同學以為，白色固體C可能是：碳酸鈣；你以為，白色固體C還可能是：。請設計實考證明你的猜想（填寫下表）：方案現(xiàn)象和結論[思路點撥]此題是一道較為典型的研究性中考題，它的命題緊扣課標和各版本的教材，同時又對學生們知識的掌握狀況及思想能力、實驗設計能力、研究能力及綜合能力提出了較高的要求。它以生活中習以為常的食品干燥劑生石灰作為試題的情形，經(jīng)過解析生石灰放在空氣中變?yōu)閴K狀固體的原由進行猜想和研究。事實上此題觀察的仍舊是知識的應用，觀察的是有關物質的性質。解題的要點是抓住生石灰氧化鈣及其在空氣中變質后一系列物質的性質（生石灰與水反響生成熟石灰氫氧化鈣，同時放出熱；而氫氧化鈣是堿，水溶液顯堿性，并能與空氣中的二氧化碳反響生成碳酸鈣和水；所生成的碳酸鈣能與稀鹽酸反響生成二氧化碳氣體）。一旦做到這一點，思想就很暢達，解題就很順手，全部設置的研究性問題也都會水到渠成，這也就平常再三重申雙基重要性的原由，也是“問渠哪得清這樣，唯有源泉活水來”的原由之所在。[規(guī)范解題]⑴Ca(OH)2；CaCO3（填物質名稱相同對）CaO+H2O=Ca(OH)2；Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O⑵放熱；①取適當塊狀固體B放入燒杯中，加入少許水，用手觸摸燒杯外壁。②取適量塊狀固體B放入燒杯中，加入少許水，立刻用溫度計測定溶液溫度的變化。③在試管中加入適當塊狀固體B，加入少許水，立刻塞上帶導管的單孔橡皮塞，同時將導管的另一端放入盛水的水槽中，察看導管口能否有氣泡放出。④在試管中加入適當塊狀固體B，加入少許水，立刻在試管口套上一只癟氣球，察看氣球體積的變化。（只需寫出此中的正確答案或其余合理答案即可）（3）Ca(OH)2和CaCO3的混淆物；方案現(xiàn)象和結論步驟①：將所得固體C加入到試管中，加入少許水，振蕩，再向此中滴入兩滴①若溶液變紅，則白色固體C中含有Ca(OH)2酚酞試液；若溶液不變紅，則白色固體C中不含有Ca(OH)步驟②：再向試管中滴入稀鹽酸。2②如有氣泡產(chǎn)生，則白色固體C中含有CaCO3若無氣泡產(chǎn)生，則白色固體C中不含有CaCO3（其余合理方案，也對）二、依據(jù)試題的要求、聯(lián)合已有的化學知識和生活經(jīng)驗，設計簡單的化學研究性實驗設計研究性實驗是綜合觀察學生能力的題目，對學生的要求很高。它不單要修業(yè)生對物質的性質、查驗和制備很熟習，并且還要務實驗方案簡單易行，原料價錢便宜，無污染等。關于該類問題同學們實質上只需依據(jù)題意搞清或確立實驗的原理，而后牢牢抓住原理進行設計，難點也就化解了。例２．鐵裸露在空氣中會生銹。不知你注意了沒有，將蘋果切開不久，果肉上就會產(chǎn)生一層咖啡色的物質，也好象是生了“銹”相同。某化學活動小組對此進行了研究?！咎岢鰡栴}】切開的蘋果“生銹”與什么因素有關？【猜想與假定】猜想①：可能與空氣沒有關系，不過果肉內(nèi)的物質自己互相反響而“生銹”。猜想②：可能是果肉中的物質與空氣中的氧氣作用而“生銹”；猜想③：可能是果肉中的物質與空氣中的氮氣作用而“生銹”；猜想④：可能是果肉中的物質與空氣中的二氧化碳作用而“生銹”；猜想⑤：可能是果肉中的物質與空氣中的氧氣作用而“生銹”，并且蘋果“生銹”的速度還可能與溫度有關?！静杉瘧{證】（一）查閱有關資料：已知蘋果“生銹”是果肉里的物質（酚和酶）與空氣中的一種物質發(fā)生反響，生成咖啡色的物質。（二）實驗研究：針對上邊的猜想①至猜想⑤，化學活動小組挨次設計了實驗方案，進行了實驗考證，并挨次察看到以下實驗現(xiàn)象。請你將他們設計的可行的實驗研究方案，填寫在下表中。猜想

可行的實驗方案

察看到的實驗現(xiàn)象猜想①

將一小塊果肉浸入盛有蒸餾水的燒杯中，察看現(xiàn)象。

果肉表面不變色。猜想②果肉表面變色。猜想③果肉表面不變色。猜想④果肉表面不變色。猜想⑤溫度高的先變色?！镜贸鼋Y論】

?！痉词∨c評論】（1）在②—⑤四種猜想中，你以為猜想。

填代號）最不合理，原由是（2）在考證猜想①時，同學們發(fā)現(xiàn)，假如水不與空氣隔斷，果肉放在水中時間長了也會變色，其可能的原由是?！緫谩恳罁?jù)上述結論，要防備果汁變質，果品加工廠加工和保留果汁時可采納的舉措是。[思路點撥]此題是一道有典型性和代表性的研究性中考題，命題設計新奇、獨到，題材鮮活，情形真切。試題聯(lián)系生活實質，從同學們的生活中切入，選擇同學們在生活中視而不見、但蘊涵著豐富化學知識的蘋果生“銹”作為研究試題的情形，研究的是蘋果生“銹”與哪些因素有關。該題其實是源于課本——以教材中已學的研究鐵生銹條件為知識背景，但又高于課本——拓展引申為研究蘋果生銹的原由，同時還浸透了類比和遷徙的科學研究方法的運用。該題不單觀察了學生進行信息獲得、整理、加工的能力，并且將科學研究的過程達成的表現(xiàn)給學生，目的是指引學生在解題過程中意會科學研究的過程。最后的應用突出了研究的價值和社會心義，點睛之筆。能夠說此題很好的表現(xiàn)了“化學源與社會，服務于社會”的新課標理念，指引學生在平常的學習過程中要注意從化學的視角去察看、去思慮，體會“到處留意皆學識”，我想做到這一點，就能真切感覺“萬變不離其宗”的涵義。至于此題中的設計可行的實驗方案，抓住各樣猜想，在掌握基礎知識的狀況下，設計是不難的。[規(guī)范解題]【采集憑證】猜想可行的實驗方案猜想②將一小塊切開的蘋果放入盛有氧氣的集氣瓶中，察看現(xiàn)象。猜想③將切開的蘋果放入盛有氮氣的集氣瓶中，察看現(xiàn)象。猜想④將切開的蘋果放入盛有二氧化碳的集氣瓶中，察看現(xiàn)象。猜想⑤各取一小塊蘋果分別放入兩支集滿氧氣的試管中，將此中一支試管放入熱水中，察看兩試管中蘋果的變色速度?！镜贸鼋Y論】是果肉中的成分與氧氣作用的結果，“生銹”的速度與溫度有關，溫度越高，果肉變色速度越快?！痉词∨c評論】1）③氮氣化學性質很穩(wěn)固，往常不與其余物質反響。（2）水中溶解了氧氣【應用】將水果在隔斷空氣的條件下加工，采納真空包裝并低溫保留。三、要擅長對實驗所得出的事實憑證經(jīng)過比較、歸納、歸納、總結等方式進行辦理，進而得出科學的結論，并由此解說化學現(xiàn)象，說明問題對實驗所得出的事實憑證進行比較、歸納、歸納、總結等是初中化學學習中的重要方法，也是中考觀察的重要內(nèi)容。近幾年中考側重是經(jīng)過表現(xiàn)研究性實驗的事實來觀察上述能力的，而上述能力其實不是一時半刻養(yǎng)成的，這就要求同學們在平常的學習過程中要逐漸培育這些能力，中間考面對研究性試題中有關內(nèi)容時，也就不會一籌莫展。例3.“用雙氧水和二氧化錳制氧氣”的反響方程式為：。某同學做了該實驗后，睜開了以下思慮與研究：（1）催化劑MnO2的用量對反響速率有沒有影響呢？他做了這樣一組實驗：每次均用30mL10%的H202溶液，采納不一樣量MnO2粉末做催化劑，測定各次采集到500mL氧氣時所用的時間，結果以下：（其余實驗條件均相同）實驗序次MnO2粉末用量（克）所用時間（秒）請解析表中數(shù)據(jù)回答：答：

123456789100.10.20.30.40.50.60.70.80.91.017875432222MnO2的用量對反響速率有沒有影響呢？假如有，是如何影響的呢？。（2）H2O2溶液的溶質質量分數(shù)對反響速率有沒有影響呢？他又做了一組實驗：每次均取5mL30%的H2O2溶液，而后稀釋成不一樣溶質質量分數(shù)的溶液進行實驗。記錄數(shù)據(jù)以下：（實驗均在20℃室溫下進行，其余實驗條件也均相同）實驗序次12345678H2O2溶液溶質質量分數(shù)1%3%5%10%15%20%25%30%MnO2粉末用量（克）0.20.20.20.20.20.20.20.2采集到540mL氣體時所用時間（秒）6602202058025943反響后液體溫度（℃）2434395665676970請解析表中數(shù)據(jù)回答：H2O2溶液的溶質質量分數(shù)對反響速率有沒有影響呢？假如有，是怎樣影響的呢？答：。由表中數(shù)據(jù)還可看出，該反響是個反響（填“放熱”或“吸熱”）。3）還有哪些因素可能影響該反響的速率呢？請說出你的一個猜想：。[思路點撥]此題是對研究性實驗事實進行辦理并得出正確結論的最典型例子。解題的要點是抓住研究性實驗的事實，并對實驗事實經(jīng)過比較、歸納、歸納、總結等方式進行處理，得出結論，而后應用結論解析解說現(xiàn)象，說明問題。此題經(jīng)過對實驗（1）、（2）所提供的數(shù)據(jù)進行比較解析可得出正確的結論：MnO2的用量對雙氧水分解反響的速率有影響，并且在必定的范圍內(nèi)，MnO2的用量越大，反響越快；H2O2溶液的溶質質量分數(shù)對雙氧水分解反響的速率也有影響，且H2O2溶液的溶質質量分數(shù)越大，反響越快。由（2）中所供給的反響后液體溫度的變化狀況還，雙氧水分解反響是一個放熱反響。關于（3），借助（1）與（2）的實驗事實的啟迪、聯(lián)合學習和生活經(jīng)驗可勇敢的提出影響該反響速率的因素有：MnO2顆粒大小可能對反響有影響、環(huán)境溫度可能對反響有影響、氣壓可能對反響有影響、實驗時能否振蕩可能對反響有影響等等。[規(guī)范解題]2H2O2MnO22H2O+O2↑（1）有影響。在必定范圍內(nèi)，MnO2的用量越大，反響越快。（2）有影響。H2O2溶液的溶質質量分數(shù)越大，反響越快。放熱。3）MnO2顆粒大小、環(huán)境溫度、氣壓、能否振蕩等，合理答案均可。四、要會對簡單的化學實驗研究方案的好壞進行評論，并提出自己的建議科學研究的目的是為了讓學生學會科學研究的方法，并在研究的過程中學會運用所學知識解析解決實質問題的能力，同時讓學生學會創(chuàng)新，養(yǎng)成“勇于實踐，敢于懷疑”的科學質量。而近幾年中考研究性試題中設置的對研究性實驗方案的評論內(nèi)容，應當說是上述精神最好的表現(xiàn)。對一個實驗方案的評論，要注意從以下幾個方面下手：①原理能否正確，即可否達到實驗的目的；②所用原料能否常有易得、低價；③能否節(jié)儉藥品，即原料的利用率能否高；④操作能否簡單，即操作過程能否簡捷優(yōu)化；⑤能否對環(huán)境產(chǎn)生污染；⑥能否有實驗偏差；⑦方案能否有新創(chuàng)意；⑧安全性能否好等等。能達到上述八點要求的實驗方案應當說不失為最優(yōu)實驗方案。至于提出合理化建議，也就是鑒于上述幾個方面、聯(lián)合題意來提出切合要求的建議。例4．化學活動小組的同學在研究金屬的化學性質時，發(fā)現(xiàn)銅與稀硫酸在常溫或短時間加熱的條件下均不反響。那么，銅與濃硫酸可否發(fā)生反響呢？［猜想與假定］猜想①在常溫下能反響；猜想②在常溫下不可以反響，但在加熱條件下能反響；猜想③在加熱條件下不可以反響。［實驗與事實］操作①將一小塊銅片放入試管中，加入足量的濃硫酸，無明展現(xiàn)象；操作②加熱該試管，銅片上有氣泡產(chǎn)生，并聞到刺激性氣味；操作③查驗產(chǎn)生的有刺激性氣味的氣體（查驗方法及現(xiàn)象略）；操作④立刻停止加熱；操作⑤將試管中的殘液慢慢倒入少許水中，溶液呈藍色。［結論與解說］1）由以上研究可知：猜想_____________________是正確的；（2）經(jīng)查驗產(chǎn)生的氣體是；立刻停止加熱是為了防止產(chǎn)生更多的；（3）銅跟濃硫酸在加熱條件下反響的產(chǎn)物是SO2和CuSO4。［反省與評論］（1）操作⑤中，從安全角度考慮（填“能”或“不可以”）____________________將水倒入節(jié)余的液體里。（2）研究結論中對產(chǎn)物是SO2和CuSO4的判斷能否正確______________，原由是________________。［拓展與應用］依據(jù)以上