化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究題歸納與例析

化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究題歸納與例析實(shí)驗(yàn)探究題在中考中所占比例較大，分值高，難度大，靈活性強(qiáng)，是不少同學(xué)比較害怕的一類題目。因此，抓好實(shí)驗(yàn)探究這一題型的學(xué)習(xí)，對(duì)于提高同學(xué)們的中考成績(jī)會(huì)起到至關(guān)重要的作用。一、實(shí)驗(yàn)探究題的特點(diǎn)1.簡(jiǎn)：從形式上來看，實(shí)驗(yàn)探究題多數(shù)以填空題和填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告為主要形式出現(xiàn)，比較簡(jiǎn)單。2.廣：從考查的知識(shí)面來看，實(shí)驗(yàn)探究題所考查的知識(shí)點(diǎn)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(jì)情景來看，完全體現(xiàn)“注意貼近學(xué)生的生活，聯(lián)系社會(huì)實(shí)際”的精神。關(guān)注生活中的化學(xué)，生產(chǎn)中的化學(xué)，科技前沿中的化學(xué)，環(huán)保中的化學(xué)，能源中的化學(xué)，材料中的化學(xué)，時(shí)事中的化學(xué)，醫(yī)療衛(wèi)生中的化學(xué)，化學(xué)發(fā)展的歷史，安全常識(shí)與化學(xué)，以及教材中的活動(dòng)探究和情境素材等。4.活：從問題的設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)探究題的類型及解題策略實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)探究題分為四類：探究反應(yīng)物的問題，探究生成物的問題，探究反應(yīng)條件的問題和探究反應(yīng)原理。從探究的要素來分，把實(shí)驗(yàn)探究題分為八類：提出問題，猜想與假設(shè)，制定計(jì)劃，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，收集證據(jù)，解釋與結(jié)論，反思與評(píng)價(jià)，表達(dá)與交流。但不管是何種角度、何種類型的題目，我們都應(yīng)該在明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡那疤嵯氯セ卮饐栴}，才能做到準(zhǔn)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(shí)驗(yàn)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(huì)、自然和科學(xué)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(jià)值的問題，然后進(jìn)行一系列的探究。解答此類題的關(guān)鍵是：要通過仔細(xì)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?jī)r(jià)值，要符合學(xué)生現(xiàn)有的知識(shí)水平，要有利于設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，有利于現(xiàn)象的觀察和描述，有利于實(shí)驗(yàn)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(shí)和經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)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(jì)出實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行驗(yàn)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(jìn)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(xué)原理，不能憑空臆想；三是要從本質(zhì)上去認(rèn)識(shí)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(jì)類探究題：根據(jù)假設(shè)或猜想設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。方案設(shè)計(jì)要遵循四個(gè)原則：科學(xué)性，安全性，可行性，簡(jiǎn)約性。4.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)類探究題：該類試題是在現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)方案的基礎(chǔ)上完成，多數(shù)以填寫實(shí)驗(yàn)步驟的形式出現(xiàn)。解答此類問題的關(guān)鍵是：緊扣實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)方案進(jìn)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(shí)驗(yàn)報(bào)告的形式呈現(xiàn)，要求填寫實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、繪制圖表等。解答此類問題的關(guān)鍵是：緊扣實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)步驟，結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和親身體驗(yàn)進(jìn)行觀察、思考，準(zhǔn)確描述、記錄、細(xì)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，要求針對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)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(duì)證據(jù)和事實(shí)進(jìn)行加工與整理，通過分析、判斷、推理得出結(jié)論。7.反思與評(píng)價(jià)類探究題：該類試題要求對(duì)試題情境中所呈現(xiàn)的猜想與假設(shè)、實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)步驟以及實(shí)驗(yàn)結(jié)論等做出評(píng)價(jià)，對(duì)探究學(xué)習(xí)活動(dòng)進(jìn)行反思。解答此類問題的關(guān)鍵是：緊扣實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，從合理性、科學(xué)性、安全性、可行性、簡(jiǎn)約性、經(jīng)濟(jì)性等方面進(jìn)行分析、思考，并提出改進(jìn)的具體建議。8.表達(dá)與交流類探究題：該類試題要求以書面方式對(duì)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(dá)要準(zhǔn)確，語言要通順、易懂，有邏輯性。當(dāng)然，作為中考試題中的實(shí)驗(yàn)探究題，只考查一個(gè)探究要素的題目是沒有的，基本上都是幾個(gè)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(jìn)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(tái)舉辦的“3.15”晚會(huì)，曝出某品牌金飾品摻假的事件，引起同學(xué)們的好奇。某化學(xué)興趣小組在老師的幫助下，對(duì)幾種常見金屬飾品所含的金屬進(jìn)行了相關(guān)的探究活動(dòng)。[提出問題]（1）怎樣鑒別真假黃金？（2）怎樣確定鈀的金屬活動(dòng)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(shí)驗(yàn)藥品]鈀、鉑（Pt）、稀鹽酸、硝酸銀溶液和氯化鈀（PdCl2）溶液[實(shí)驗(yàn)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(dòng)性依據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)，同學(xué)們猜想鈀的活動(dòng)性可能與銀和鉑相近，于是他們利用上述藥品進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：初步得出結(jié)論：鈀、銀、鉑的金屬活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)開_____。[廢液處理]（1）轉(zhuǎn)化成沉淀。小組同學(xué)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(xué)方程式___________________。（寫出一個(gè)即可）（2）通過科學(xué)合理的方法進(jìn)一步回收金屬鈀。分析：[實(shí)驗(yàn)探究]（1）根據(jù)金不能與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，而鋅能與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣分析；（2）根據(jù)在金屬活動(dòng)性順序中，活動(dòng)性強(qiáng)的金屬可以把活動(dòng)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(yīng)的方程式。解：[實(shí)驗(yàn)探究]（1）因?yàn)樵诮饘倩顒?dòng)性順序中金位于氫的后面，因此金不能與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣；而鋅位于氫的前面，能與稀鹽酸反應(yīng)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(dòng)性順序中，活動(dòng)性強(qiáng)的金屬可以把活動(dòng)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(dòng)性比銀弱，因此把鈀浸入硝酸銀溶液中，不會(huì)發(fā)生置換反應(yīng)，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(dòng)性比鈀弱，即鈀的活動(dòng)性比鉑強(qiáng)；因此三種金屬的活動(dòng)性順序?yàn)椋恒y>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(yīng)的方程式可能是：HCl+AgNO3AgCl↓+HNO3或PdCl2+2AgNO32AgCl↓+Pd（NO3）2答案：[實(shí)驗(yàn)探究]（1）氫氣；假（2）無明顯現(xiàn)象；強(qiáng)；銀>鈀>鉑[廢液處理]HCl+AgNO3AgCl↓+HNO3或PdCl2+2AgNO32AgCl↓+Pd（NO3）2點(diǎn)評(píng)：本題是一道有關(guān)金屬活動(dòng)性順序的探究題，解題的關(guān)鍵是對(duì)金屬活動(dòng)性順序表的應(yīng)用與掌握，能夠考查學(xué)生的知識(shí)遷移及運(yùn)用能力。例2.（2013年咸寧中考）某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)用氫氧化鈣溶液和鹽酸進(jìn)行酸堿中和反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，向燒杯中的氫氧化鈣溶液加入稀鹽酸一會(huì)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(duì)燒杯內(nèi)溶液中的溶質(zhì)成分進(jìn)行探究。Ⅰ.寫出該中和反應(yīng)的化學(xué)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)】實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：_________________，結(jié)論：猜想一不正確。實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(xué)反應(yīng)后所得物質(zhì)成分時(shí)，除考慮生成物外還需考慮__________。（2）根據(jù)所學(xué)化學(xué)知識(shí)，驗(yàn)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(dú)使用也能完成該實(shí)驗(yàn)？________（填序號(hào)）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(yīng)向燒杯中加入過量的_____。分析：Ⅰ.根據(jù)氫氧化鈣和鹽酸反應(yīng)生成了氯化鈣和水寫出反應(yīng)的方程式。Ⅱ.【猜想】根據(jù)反應(yīng)的程度進(jìn)行猜想：恰好反應(yīng)；一種物質(zhì)完全反應(yīng)，另一種物質(zhì)有剩余?！具M(jìn)行實(shí)驗(yàn)】根據(jù)酚酞遇堿變紅來進(jìn)行解答；根據(jù)碳酸鈉溶液會(huì)和氯化鈣反應(yīng)生成沉淀，和稀鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行分析解答?！痉此寂c拓展】（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論進(jìn)行反思；（2）根據(jù)鹽酸的性質(zhì)進(jìn)行分析，但注意氯化鈣中也含有氯離子；（3）根據(jù)酸會(huì)與鐵反應(yīng)進(jìn)行分析，根據(jù)除雜的要求及除雜的原則進(jìn)行分析。解：Ⅰ.氫氧化鈣和鹽酸反應(yīng)生成了氯化鈣和水，因此反應(yīng)的方程式為：Ca（OH）2+2HClCaCl2+2H2OⅡ.【猜想】反應(yīng)可能是恰好反應(yīng)，只有氯化鈣（猜想二）；也可能是一種物質(zhì)完全反應(yīng)，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）。【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】因?yàn)榉犹鰤A會(huì)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(yīng)生成沉淀，稀鹽酸和碳酸鈉反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，因?yàn)樘妓徕}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(yīng)產(chǎn)生氣泡，再和氯化鈣反應(yīng)產(chǎn)生沉淀。【反思與拓展】（1）因?yàn)榉磻?yīng)可能是完全反應(yīng)，也可能是其中的一種反應(yīng)物過量，因此在分析化學(xué)反應(yīng)后所得物質(zhì)成分時(shí)，除考慮生成物外還需考慮反應(yīng)物的用量；（2）因?yàn)闊瓋?nèi)溶液中的溶質(zhì)含有HCl顯酸性，故用pH試紙測(cè)定pH應(yīng)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(yīng)，雖然能夠和硝酸銀反應(yīng)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(huì)與鐵反應(yīng)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