九年級(jí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)與探究題的解法初探.ppt

1、初中化學(xué)主題復(fù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)和探究問(wèn)題的解法、科研問(wèn)題是新課標(biāo)中命題中明亮的風(fēng)景線(xiàn)，它從生活、生產(chǎn)的實(shí)際中，探究身邊的常見(jiàn)物質(zhì)和有趣現(xiàn)象，綜合運(yùn)用學(xué)生所知能力，體驗(yàn)科研的魅力，同時(shí)將探究結(jié)論應(yīng)用于實(shí)際生活中體現(xiàn)了科學(xué)探究的意義和價(jià)值，實(shí)驗(yàn)和探究問(wèn)題考察的內(nèi)容：提出問(wèn)題，做假說(shuō)，設(shè)定實(shí)驗(yàn)方案，做出結(jié)論，科學(xué)探究的基本環(huán)節(jié)：交流評(píng)價(jià)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，一，探究中提出問(wèn)題或者推測(cè)的能力，二，設(shè)定修訂和探討實(shí)驗(yàn)的能力，如金屬活動(dòng)性(2)通過(guò)實(shí)驗(yàn)探討物質(zhì)變化的條件和影響物質(zhì)變化的因素。 探討金屬銹的條件、可燃物燃燒的條件、影響化學(xué)反應(yīng)速度的主要原因等。 (3)通過(guò)實(shí)驗(yàn)調(diào)查物質(zhì)的構(gòu)成成分及含量。 例如食品干燥劑的成分探

2、討、化肥的有效成分含量的探討、味精中的食鹽含量的探討等。 一、在學(xué)習(xí)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，敢于做出合理的預(yù)想和假設(shè)，實(shí)際上科研問(wèn)題的很多內(nèi)容是平時(shí)學(xué)習(xí)時(shí)學(xué)的，或者是生活中理所當(dāng)然的，關(guān)鍵問(wèn)題是很多學(xué)生做問(wèn)題時(shí)聯(lián)想不到的，不要讓我們每個(gè)人在平時(shí)的學(xué)習(xí)和生活中問(wèn)很多什么要從化學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)觀察思考和生產(chǎn)生活中的各個(gè)項(xiàng)目，例1 .甲先生在某食品包裝袋中找到裝有白色顆粒狀固體a的小紙袋，寫(xiě)著“生石灰干燥劑，請(qǐng)不要吃”。 甲先生順利地將小紙袋放入空氣中，過(guò)了一會(huì)兒，發(fā)現(xiàn)紙袋內(nèi)的白色粒子粘在一起形成塊狀的固體b。 請(qǐng)和甲先生一起探索塊狀固體b。 (1)假說(shuō)1 :塊狀固體b中除了氧化鈣之外，還可能有、 寫(xiě)出白色顆

3、粒狀固體a在空氣中變換為塊狀固體b的化學(xué)反應(yīng)方程式； 的雙曲馀弦值。 (2)假說(shuō)2 :塊狀固體b溶于水時(shí)有可能發(fā)生現(xiàn)象(“散熱”或“吸熱”)。 請(qǐng)修訂實(shí)驗(yàn)方案來(lái)驗(yàn)證你的這個(gè)預(yù)想(至少寫(xiě)兩個(gè)方案，寫(xiě)三個(gè)正確的方案就獎(jiǎng)勵(lì)一分) : 的雙曲馀弦值。 (3)取適量的塊狀固體b，放入裝有一定量水的試管中，振蕩、靜置、過(guò)濾，得到少量的白色固體c。 關(guān)于白色固體c的成分，甲先生和乙先生討論，一起推測(cè)。 甲先生認(rèn)為白色固體c可能是氫氧化鈣乙先生認(rèn)為白色固體c可能是碳酸鈣白色固體c可能如下。 設(shè)置修訂實(shí)驗(yàn)請(qǐng)證明你的預(yù)想(請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下表):二、根據(jù)問(wèn)題的要求，將現(xiàn)有的化學(xué)知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)結(jié)合起來(lái)，設(shè)置修訂簡(jiǎn)單的化學(xué)探究

4、性實(shí)驗(yàn)設(shè)置修訂性實(shí)驗(yàn)是綜合考察學(xué)生能力的主題，對(duì)學(xué)生的要求很高。 它不僅要求學(xué)生精通物質(zhì)的性質(zhì)、檢驗(yàn)和制造，而且要求實(shí)驗(yàn)方案簡(jiǎn)單、原料廉價(jià)、無(wú)污染等。 對(duì)于這些問(wèn)題，同學(xué)們實(shí)際上要根據(jù)題意把實(shí)驗(yàn)原理弄清楚或確定，然后抓住原理加以修改，難點(diǎn)也就解決了。 例2鐵暴露在空氣中時(shí)生銹。 不知是否小心，切蘋(píng)果不久果肉上就結(jié)出了咖啡色的物質(zhì)，好像結(jié)出了“銹”。 一個(gè)化學(xué)活動(dòng)小組對(duì)此進(jìn)行了探討。 【問(wèn)題】切下的蘋(píng)果“生銹”和什么因素有關(guān)？ 【推測(cè)和假說(shuō)】也許和空氣沒(méi)有關(guān)系，但是推測(cè)果肉內(nèi)的物質(zhì)本身相互反應(yīng)“生銹”。果肉中的物質(zhì)可能與空氣中的氧作用而“生銹”的果肉中的物質(zhì)可能與空氣中的氮作用而“生銹”的果肉中

5、的物質(zhì)可能與空氣中的二氧化碳作用而“生銹”的果肉中的物質(zhì)可能與空氣中的氧作用而“生銹” (1)調(diào)查相關(guān)資料：已知蘋(píng)果的“銹”是果肉中的物質(zhì)(酚和酶)與空氣中的一種物質(zhì)反應(yīng)，生成咖啡色的物質(zhì)。 (二)實(shí)驗(yàn)研究：從上述預(yù)想到預(yù)想，化學(xué)活動(dòng)組依次修訂實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，依次觀察以下實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 請(qǐng)將他們修訂的可行實(shí)驗(yàn)研究方案填寫(xiě)在下表中。 【得出結(jié)論】 。 【反省與評(píng)價(jià)】(1)我認(rèn)為在4個(gè)預(yù)想中，填寫(xiě)符號(hào)是最不合理的。 理由如下。 (2)驗(yàn)證了預(yù)想，如果水不與空氣隔絕，果肉放置在水中的時(shí)間就會(huì)變色，其原因如下。 【應(yīng)用】根據(jù)上述結(jié)論，為了防止果汁變質(zhì)，水果加工廠在加工保存果汁時(shí)可采取的措施如下。

6、三、通過(guò)比較、歸納、摘要、總結(jié)等方式處理實(shí)驗(yàn)得到的事實(shí)證據(jù)，得到科學(xué)的結(jié)論，從而說(shuō)明化學(xué)現(xiàn)象，說(shuō)明問(wèn)題，比較、歸納、摘要、總結(jié)等實(shí)驗(yàn)得到的事實(shí)證據(jù)，是中學(xué)化學(xué)學(xué)習(xí)中的重要方法，也是中考這幾年的中考，重點(diǎn)是通過(guò)呈現(xiàn)探究性實(shí)驗(yàn)的事實(shí)來(lái)考察上述能力，但這些能力不是一朝一夕培養(yǎng)出來(lái)的，要求在平時(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程中逐漸培養(yǎng)這些能力，中考在面對(duì)探究性問(wèn)題中的相關(guān)內(nèi)容時(shí)，并不是無(wú)能為力的。 例3 .“用過(guò)氧化氫水和二氧化錳制造氧”的反應(yīng)方程式如下。 某學(xué)生進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)后，(1)開(kāi)展了催化劑MnO2的使用量是否影響反應(yīng)速度的思考和探索的他，每次使用10%的H202溶液30ml，以不同量的MnO2粉末作為催化劑，測(cè)定了

7、各回收500 mL氧時(shí)的時(shí)間，(其他的實(shí)驗(yàn)條件) 如果有的話(huà)，會(huì)有怎樣的影響呢？ 答： (2)H2O2溶液的溶質(zhì)質(zhì)量百分率是否影響反應(yīng)速度他還每次采集5mL30%的H2O2溶液，然后稀釋成不同溶質(zhì)質(zhì)量百分率的溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 記錄數(shù)據(jù)(實(shí)驗(yàn)均在20室溫下進(jìn)行，其他實(shí)驗(yàn)條件也相同)，請(qǐng)分析表中的數(shù)據(jù)回答： H2O2溶液的溶質(zhì)質(zhì)量百分率對(duì)反應(yīng)速度有影響嗎？ 如果有的話(huà)，會(huì)有怎樣的影響呢？ 從表中的數(shù)據(jù)可以看出，該反應(yīng)是反應(yīng)(“散熱”或“吸熱”)。 (3)有可能影響這個(gè)反應(yīng)速度的因素是什么，請(qǐng)說(shuō)出你的預(yù)想。 四、評(píng)價(jià)簡(jiǎn)單化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究方案的優(yōu)劣，本文提出的科研目的是讓學(xué)生學(xué)習(xí)科研方法，利用研究過(guò)程中學(xué)到

8、的知識(shí)分析學(xué)習(xí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，同時(shí)讓學(xué)生學(xué)習(xí)創(chuàng)新，培養(yǎng)“勇敢實(shí)踐，敢懷疑”的科學(xué)質(zhì)量。 近年來(lái)的中試探究性問(wèn)題中設(shè)置的探究性實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)內(nèi)容，可以說(shuō)最好地表現(xiàn)了上述的精神。 一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)是，要注意原理是否正確，即是否能達(dá)到實(shí)驗(yàn)的目的，使用原料是否常見(jiàn)，是否廉價(jià)，是否節(jié)約藥品，即原料的利用率是否高，操作是否簡(jiǎn)單，即操作過(guò)程是簡(jiǎn)單優(yōu)化的能夠滿(mǎn)足上述8點(diǎn)要求的實(shí)驗(yàn)方案，可以說(shuō)是最合適的實(shí)驗(yàn)方案。 關(guān)于提出合理化建議，基于上述幾個(gè)方面，結(jié)合題意提出符合要求的建議。 例4化學(xué)活動(dòng)組同學(xué)在探討金屬的化學(xué)性質(zhì)時(shí)發(fā)現(xiàn)，銅和稀硫酸在常溫或短時(shí)間加熱條件下沒(méi)有反應(yīng)。 那么，銅和濃硫酸有反應(yīng)嗎？ 推測(cè)和

9、假設(shè)推測(cè)在常溫下反應(yīng)，在常溫下不能反應(yīng)，但在加熱條件下不能反應(yīng)，在加熱條件下不能反應(yīng)。 實(shí)驗(yàn)和事實(shí)操作是將小銅片放入試管中，加入足夠量的濃硫酸，操作無(wú)明顯現(xiàn)象的該試管加熱，銅片產(chǎn)生氣泡，刺激性氣味操作檢查產(chǎn)生的刺激性氣體(檢查方法及現(xiàn)象略)操作立即停止加熱操作使試管殘液逐漸少量從結(jié)論和解釋(1)以上的探索可以看出，推測(cè)是正確的。 (2)檢查產(chǎn)生的氣體立即停止加熱是為了避免產(chǎn)生更多的(3)銅和濃硫酸在加熱條件下反應(yīng)的生成物是SO2和CuSO4。 在反省和評(píng)價(jià)(1)操作中，從安全的觀點(diǎn)出發(fā)(填寫(xiě)“能”或“不能”) _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

10、_ _ (2)結(jié)論中，檢查生成物對(duì)SO2和CuSO4的判斷是否正確。 學(xué)生們根據(jù)以上的研究和知識(shí)，修訂了2個(gè)以廢銅屑、硫酸為原料制造硫酸銅的實(shí)驗(yàn)方案。 甲方案：用廢銅屑和濃硫酸在加熱條件下反應(yīng)制造。 乙方案：在加熱條件下將廢銅屑在空氣中氧化為CuO，使CuO與稀硫酸反應(yīng)制造。 請(qǐng)從安全、節(jié)約、環(huán)境保護(hù)等方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。 好的方案是，理由是，1為了避免袋裝內(nèi)的食品受潮，現(xiàn)在的食品制造商在袋內(nèi)放入小袋干燥劑，以保持食品的干燥。 現(xiàn)在，實(shí)驗(yàn)機(jī)上有長(zhǎng)時(shí)間的“一餅干”干燥劑。 其說(shuō)明圖：干燥劑的主要成分：生石灰注意：絕對(duì)不要放入。 面對(duì)上述說(shuō)明和干燥劑的說(shuō)明書(shū)，學(xué)生們可以提出什么問(wèn)題和推測(cè)？“在高低不同的

11、燃燒蠟燭上蓋上茶杯后，誰(shuí)先熄滅？ ”這個(gè)問(wèn)題，甲和乙兩個(gè)學(xué)生有不同的認(rèn)識(shí)：甲的學(xué)生認(rèn)為高的蠟燭先熄滅，乙的學(xué)生認(rèn)為低的蠟燭先熄滅，誰(shuí)也說(shuō)服不了，他們修訂了如圖的實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證自己的推測(cè)。 (1)實(shí)驗(yàn)中燃燒著的兩根蠟燭蓋在茶杯上，過(guò)了一會(huì)兒，全部熄滅了。 原因是， (2)甲先生認(rèn)為高蠟燭先熄滅的理由，乙先生認(rèn)為低蠟燭先熄滅的理由，(3)在本實(shí)驗(yàn)條件下證明甲先生的推測(cè)正確的同時(shí)，也觀察到了茶杯的內(nèi)壁變黑的情況。 從燃燒著的高層建筑的房間逃出的正確方法是() a .用毛巾按住鼻子b .站起來(lái)的姿勢(shì)c .沿著墻角迅速打開(kāi)門(mén)外d .窗戶(hù)飛出，例2小森先生在滴下FeCI3溶液時(shí)，不小心放入了滴下FeCI3溶液

12、的滴管的小森聯(lián)想fee 于是他進(jìn)行了探索。 結(jié)論FeCI3溶液可作為過(guò)氧化氫分解的催化劑。 小森知道FeCI3溶液中含有H2O、Fe3和CI-種微粒，還做了3種推測(cè)：推測(cè)1 :真正催化分解H2O 2是FeCI3溶液中的h2o推測(cè)2 :真正催化分解h2o 2是FeCI3推測(cè)3 :真正催化分解h2o 2是FeCI3 小森先生又對(duì)侑下的兩個(gè)預(yù)想進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。 請(qǐng)?zhí)钕卤怼?在裝有15%的H2O2溶液的試管中加入少量的HCI，將帶有火星的木條放入試管中。雙氧水里有水分子、硫酸鐵溶液，大量氣泡。 設(shè)想2正確，例3小紅的家庭化學(xué)實(shí)驗(yàn)室里，試管氣體和橡膠塞氣體和煤氣爐皿、扁平筷子、鐵釘、銅線(xiàn)、食鹽、石灰水小

13、紅為了檢查牙膏中是否含有碳酸鈣，必要的東西是： _小華證明過(guò)氧化鈉加入水中生成了氫氧化鈉在生成的溶液中滴入幾滴無(wú)色的苯酚酞試驗(yàn)液，觀察溶液先變紅后變?yōu)闊o(wú)色的現(xiàn)象。 請(qǐng)?zhí)剿鬟@個(gè)現(xiàn)象。 (假說(shuō)，只要提案，就沒(méi)必要說(shuō)提案實(shí)施的具體結(jié)果)假說(shuō)1 :生成的過(guò)氧化氫使溶液褪色。 方案1 :在稀氫氧化鈉溶液中滴加苯酚酞試驗(yàn)液，再滴加過(guò)氧化氫水，觀察溶液的顏色變化。 假設(shè)2 :生成的氧會(huì)使溶液褪色，因此，假設(shè)2 :生成的氧會(huì)使溶液褪色。 在稀NaOH溶液中滴入幾滴苯酚酞試驗(yàn)液，通過(guò)氧氣進(jìn)行觀察，指示劑的變質(zhì)和氫氧化鈉溶液的濃度過(guò)高、過(guò)氧化鈉的變質(zhì)等，有練習(xí)2實(shí)驗(yàn)室的小組在探討問(wèn)題。 根據(jù)修訂方案，小英在試管中

14、加入氫氧化鈉溶液2mL，滴下數(shù)滴酚酞溶液，溶液呈紅色。 之后，她又用吸管連續(xù)滴下一定量的稀硫酸，溶液從紅色變?yōu)闊o(wú)色。 (1)他們正在探索的問(wèn)題是：苯酚酞溶液遇到酸、堿溶液能否顯示出不同的顏色？ 酸和堿溶液有反應(yīng)嗎？ (2)繼續(xù)研究小英得到的無(wú)色溶液。 小斌認(rèn)為反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)有硫酸鈉，小亮認(rèn)為溶質(zhì)有2種，那些是 學(xué)生們根據(jù)以下兩個(gè)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后，一致認(rèn)為小亮的觀點(diǎn)是正確的。 請(qǐng)?zhí)钛a(bǔ)下表中的空白。硫酸鈉和硫酸、剪切試驗(yàn)液、剪切試驗(yàn)液變?yōu)榧t色，碳酸鈉溶液出氣泡，練習(xí)3進(jìn)行氫氧化鈉的性質(zhì)試驗(yàn)時(shí)，甲先生將稀鹽酸滴到裝有氫氧化鈉固體的試管中，接觸試管有灼熱感，他立即發(fā)現(xiàn)氫氧化納但乙提出異議：熱不一定是

15、氫氧化鈉和稀鹽酸反應(yīng)放出來(lái)的。 (1)乙方提出異議的理由是。 (2)對(duì)于乙方提出的異議，甲、乙方對(duì)上述實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了探討：假設(shè)氫氧化鈉和稀鹽酸的反應(yīng)是否放熱氫氧化鈉和稀鹽酸反應(yīng)就放熱。 實(shí)驗(yàn)方案：可使用的實(shí)驗(yàn)儀器和藥品：氫氧化鈉固體、稀鹽酸、蒸餾水、燒杯、溫度校正、玻璃棒、吸管的實(shí)驗(yàn)過(guò)程：(請(qǐng)補(bǔ)充下述空間)，(3)丙先生取階躍反應(yīng)后得到的溶液，繼續(xù)研究。 他向溶液中滴加無(wú)色的苯酚酞試驗(yàn)液，發(fā)現(xiàn)苯酚酞試驗(yàn)液不會(huì)變色。 于是他得出了溶液是中性的結(jié)論。 你認(rèn)為他的結(jié)論正確嗎？ (填“是”或“否”)。 理由如下。 固體氫氧化鈉溶于水發(fā)熱，攪拌，溫度校正測(cè)定溫度，溫度校正顯示數(shù)上升，所得溶液冷卻至室溫，溫度上升，溶液酸性酚酞無(wú)色，不，例