中考化学复习 第五部分 实验与科学探究 第二十章 科学探究课件

,01 考纲要求和命题分布,1 . 科学探究是人们获得科学知识、认识客观世界的重要途径(应用) 2提出问题和作出猜想对科学探究的重要性，知道猜想必须用事实来验证(应用) 3科学探究可以通过实验、观察等多种手段获取事实和证据，并进行推理和判断(应用) 4认识到合作与交流在科学探究中的重要作用(理解),02 知识点归纳梳理,一、科学探究的基本思路,提出问题查阅资料猜想与假设设计与实验解释与结论反思与评价表达与交流拓展与应用。,二、科学探究题的特点,根据实验的目的，利用已知的、外加的因素去设计实验，进行探究实验，研究实验对象，看它会发生什么样的变化，出现什么样的现象，产生怎样的结果。,三、科学探究题的常见题型,广东省近10年常考类型：,三、科学探究题的常见题型,全国常考类型 关于催化剂的探究；关于气体成分的探究；关于固体或溶液成分的探究；关于反应后成分的探究；关于氢氧化钠和氢氧化钙变质的探究；关于反应因素的探究(粒子作用、燃烧条件、金属锈蚀条件等)；涉及定量分析的探究等。,一、关于混合物各成分(气体、固体)的探究,(一)混合气体(废气、尾气)成分的检验和鉴别 常见气体如：H2、O2、CO2、CO、NH3、CH4等的检验(见第19课)。按题目情景设置有这4个方向：人体吸入空气与呼出气体的探究；某反应生成气体成分的探究；蜡烛(酒精灯可燃物)燃烧过程生成气体成分的探究；排污管、下水道气体成分的探究。,例题1,(2015广东)右图为某家长带小孩在下水道井盖小孔上点燃鞭炮发生爆炸的画面。现要探究某下水道的可燃性气体成分： 【猜想】 ()含可燃性气体CO；()含可燃性气体CH4；()含可燃性气体CO和CH4。 【收集气体】 用大的可乐塑料瓶装满水，打开瓶盖用绳子吊入下水道中，用铁钩将矿泉水瓶倒转，使_，将瓶提到井口迅速盖好瓶备用。,水流出,例题1,【进行实验】,烧碱(或NaOH)溶液,水蒸气,变蓝色,CO2(或二氧化碳),例题1,【作出判断】 根据上述实验现象，甲同学认为猜想正确；而乙同学认为甲的判断不严谨。因为猜想_也有相同的现象。如需进一步确认还应检验_的存在，其方法是_。 【拓展】 若需要工人进入下水道清理淤泥，打开下水道井盖后应首先进行的操作是_。 【思维点拨】 根据排水法收集气体的方法分析回答；(1)根据氢氧化钠能与二氧化碳等酸性气体反应，吸收二氧化碳用足量氢氧化钠溶液；(2)根据浓硫酸具有吸水性分析回答；(3)根据可燃物燃烧后的产物(水、二氧化碳)进行检验；【作出判断】 根据CH4、CO和CH4燃烧的现象，CO的检验方法分析回答；【拓展】 根据防止可燃性气体爆炸的安全措施分析。,鼓风排气,CO,将气体通过动物鲜血(或加热的氧化铜),(二)混合物中成分的探究,常见特殊颜色的物质、特殊颜色的溶液、重要离子的检验等(见第19课)。解题思路：固体先用水(或酸液)溶解；再用酸碱指示剂或pH试纸判断酸碱性；加入常见的酸有无气体放出；加入常见的碱研磨是否有气体放出；加入物质检验SO42-、Cl是否存在。,例题2,(2013广东)仓库中有一包氮肥的包装标签模糊不清，有同学进行了以下探究： (1)操作用玻璃棒搅拌的目的是_。,加速溶解(或使溶解更快),(2)请完成下表(已知AgCl和BaSO4是难溶于水和酸的白色固体)： (3)若现象、都无现象，则该氮肥可能是_(写化学式)；若操作现象为无气味、现象、无现象，则该氮肥可能是_(只写一种)。,例题2,铵根,尿素(或硝酸钾),硫酸铵(或硫铵),(NH4)2SO4Ba(NO3)2=BaSO42NH4NO3,NH4Cl,NH4ClAgNO3=AgClNH4NO3,NH4NO3,碳酸氢铵(或碳铵),例题2,【思维点拨】 (1)过滤操作细节。(2)a、根据常温下碳酸氢铵易分解的化学性质分析； b、根据铵根离子的检验方法分析，铵根离子遇到碱(NHOH=NH3H2O); c、根据硫酸根离子的检验方法分析，只有硫酸根离子能与钡离子结合形成不溶于酸的沉淀； d、根据氯离子的检验方法分析，只有氯离子能与银离子形成不溶于酸的沉淀；(3)离子排除法判断：既不与硝酸钡溶液反应，又不与硝酸银溶液反应的铵盐，可能含有硝酸根离子。,二、关于结合初高中衔接的反应的推理探究,此类实验探究中设计特殊实验情景，并提供相关信息辅助推理，“高起点，低落点”，对此类探究要认真分析物质间发生的反应，并结合信息提出合理的假设。,例题3,(2016广东)小明在课外阅读中得知：氢氧化铜受热会分解生成氧化铜Cu(OH)2=CuOX，于是用CuSO4溶液与KOH溶液反应制取氢氧化铜，并对氢氧化铜进行加热。 (1)生成物X的化学式为_。 (2)制取氢氧化铜的化学方程式为_。 (3)小明在加热氢氧化铜时，发现蓝色固体先变成黑色；继续高温灼烧黑色固体变成红色，同时有气体产生。为弄清这种红色固体的成分，进行了如下的探究： 【查阅资料】 Cu和Cu2O均为红色固体，且Cu2OH2SO4=CuCuSO4H2O。 【提出猜想】 红色固体是：.Cu；.Cu2O；._。,H2O,CuSO42KOH=Cu(OH)2K2SO4,Cu 和Cu2O,例题3,【进行实验】 【结论分析】 据上述实验现象，小明认为猜想正确。但有同学认为小明的判断不严谨，因为猜想_也有相同现象。 氧化铜高温灼烧由黑色变成红色的化学反应方程式为_。 如果要确定1.44 g红色固体成分，还需要补充的操作是_，再通过_得出结论。,Cu2O,4CuO = 2Cu2OO2,对最后得到红色固体称量,高温,计算,例题3,【思维点拨】 (1)考核质量守恒定律：反应前后，原子种类、数目均不变，据此由反应的化学方程式推断生成物X的化学式。(2)根据CuSO4溶液与KOH溶液发生复分解反应解答。(3)【提出猜想】 根据猜想、 两种物质都属于红色物质，猜想综合两种物质进行考虑； 【进行实验】 紧扣题目信息，加入足量稀硫酸，红色固体部分减少，能生成蓝色溶液，推测含有Cu2O； 【结论分析】 紧扣题目信息“继续高温灼烧黑色固体变成红色，同时有气体产生”可推理氧化铜高温灼烧后的生成物。,三、关于CaO、NaOH、Ca(OH)2变质程度的探究,【解题方法】 (一)氢氧化钠的变质 1NaOH要密封保存的原因：吸收空气中的_而潮解；吸收空气中的_而变质，反应的方程式是_；变质后生成了_。 2存放不严密的NaOH的成分 (1)没有变质：滴入_(或CaCl2或BaCl2溶液)，没有气泡产生(或没有白色沉淀)产生。 (2)部分变质：加入_溶液，目的是检验并完全除去Na2CO3，过滤，取少量滤液滴入_溶液，溶液变成红色。 (3)全部变质：加入_溶液，目的是检验并完全除去Na2CO3，过滤，取少量滤液滴入_溶液，溶液不变色。,H2O,CO2,CO22NaOH=Na2CO3H2O,盐酸,Na2CO3,CaCl2,酚酞,酚酞,CaCl2,(二)氢氧化钙的变质 1生石灰变熟石灰，熟石灰变碳酸钙的过程 (1)生石灰的化学式是_，它露置于空气中会吸收空气中的_而变质，反应的方程式为_。利用此性质，生石灰可以作某些气体的_。 (2)生石灰与水反应生成的熟石灰又与空气中的_反应而变质，反应的方程式为_。结论：生石灰变质后的物质可能是_、_。,CaO,H2O,CaOH2O=Ca(OH)2,干燥剂,CO2,CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O,Ca(OH)2,CaCO3,三、关于CaO、NaOH、Ca(OH)2变质程度的探究,2食品干燥剂CaO变质后的成分检验 检验方法： (1)检验CaO：取少量样品溶于水，如果有_现象，则样品中含有CaO。 (2)检验CaCO3：另取少量样品，直接滴加_，如果有_产生，则样品中含有CaCO3。因为CaO对检验Ca(OH)2有干扰，一般不检验Ca(OH)2。,放热,稀盐酸,气泡,三、关于CaO、NaOH、Ca(OH)2变质程度的探究,3Ca(OH)2的变质情况 (1)是否变质：取少量样品，滴入稀盐酸，如果有_产生，则证明已变质；如果没有明显现象，则证明没有变质。 (2)部分变质：取少量样品，加水溶解，滴入_溶液，变红色，证明样品含有Ca(OH)2；另取少量样品，滴入_，如果有气泡产生，证明含有CaCO3，即部分变质。,无色酚酞,稀盐酸,气泡,三、关于CaO、NaOH、Ca(OH)2变质程度的探究,(3)全部变质： 取少量样品，加水溶解，滴入_溶液，不变红色，证明样品不含Ca(OH)2；另取少量样品，滴入_，如果有气泡产生，证明含有CaCO3，即全部变质。 提醒： 把露置于空气中的Ca(OH)2放到水中，出现浑浊，过滤后的滤渣可能含有CaCO3，也可能含有Ca(OH)2，因为Ca(OH)2微溶于水，可能有Ca(OH)2未溶解。,无色酚酞,稀盐酸,三、关于CaO、NaOH、Ca(OH)2变质程度的探究,例题4,(2015益阳、2016淮安)某同学发现，上个月做实验用的NaOH溶液忘记了盖瓶盖，对于该溶液是否变质，同学们开始实验探究。 【猜想假设】 猜想(1)：该溶液没有变质，为NaOH溶液； 猜想(2)：该溶液全部变质，为Na2CO3溶液； 猜想(3)：该溶液部分变质，为NaOH和Na2CO3的混合溶液。 【查阅资料】 Na2CO3溶液呈碱性。,例题4,【设计方案】 请你完善下表几组同学探讨的设计方案。,碳酸钠溶液呈碱性,Na2CO3CaCl2=2NaClCaCO3,实验结束后，让试管静置一段时间，取上层清液滴加酚酞溶液,例题4,【探究实验】 综合各小组的方案后，动手实验。 【结论与反思】 NaOH溶液易与空气中CO2反应而变质，所以要密封保存。 【拓展延伸】 同学们设计了如图两套装置进行实验： 用胶头滴管吸取某种液体，锥形瓶中充入一种气体或放入一种固体物质，挤压胶头滴管。一段时间后，两装置中气球明显胀大。 (1)甲装置中可能发生反应的方程式是_。 (2)若乙装置中胶头滴管吸取的是稀盐酸，则锥形瓶中放入的固体可能是_。,CO22NaOH=Na2CO3H2O,Zn(或Na2CO3),例题4,【思维点拨】 氢氧化钠露置在空气的情况是不变质、部分变质或是全部变质分析。验证溶液部分变质，既要证明有氢氧化钠，又要证明有碳酸钠：碳酸钠能够和氯化钡等溶液产生沉淀，即说明有氢氧化钠变质成碳酸钠，又能够除去碳酸钠，排除碳酸钠对氢氧化钠检验的干扰，再滴加酚酞溶液观察变色，确定溶液的组成。 甲装置气球变大是因为瓶内气压减小，乙装置气球变大是因为瓶内气压变大。,四、关于酸、碱、盐反应后溶质成分的探究,酸碱盐之间相互反应后所得溶液中含有的溶质有两种情况： 若两种物质恰好完全反应，则溶液中的溶质只含有一种，是反应生成的除水、气体、沉淀以外的物质； 若没有说明恰好完全反应，则溶液中的溶质可能含有两种，一种是生成物，另一种考虑是过量的反应物；两种反应物不可能同时存在于溶液中，因为它们不能共存。,(1)完全反应： 取少量反应后的溶液，滴加紫色石蕊溶液，如果溶液仍为_色，则完全中和(也可以用pH试纸来测定，若pH7，则完全中和)。 (2)酸过量： 取少量反应后的溶液，滴加紫色石蕊溶液，若溶液变_色(或加入活泼金属Zn、Fe，或加入碳酸盐，若有_产生)则酸过量。 (3)碱过量： 取少量反应后的溶液，滴加无色酚酞溶液，若溶液变_色(或加入CuSO4溶液，或加入MgCl2溶液，若有_色沉淀或_色沉淀产生)，则碱过量。,紫,红,气泡,红,蓝,白,四、关于酸、碱、盐反应后溶质成分的探究,例题5,(2016张掖) 某实验小组的同学在做酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧化钙溶液中加入一定量的稀盐酸后，发现忘记了滴加酸碱指示剂，因此，他们停止滴加稀盐酸，并对烧杯中溶液的溶质成分进行探究。 【提出问题】 该烧杯中溶液的溶质是什么？ 【猜想】 猜想一：只有CaCl2；猜想二：_；猜想三：含有CaCl2和Ca(OH)2；猜想四：含有CaCl2、HCl和Ca(OH)2. 同学们讨论后一致认为猜想四不合理，理由是_。 【查阅资料】 氯化钙溶液呈中性。,CaCl2、HCl,稀盐酸与氢氧化钙在溶液中不能共存,【进行实验】 同学们设计了如下不同的实验方案，证明猜想二是成立的。请你帮他们填写有关实验步骤或实验现象。 【反思交流】 要使烧杯内溶液的溶质只含CaCl2，需要除去杂质，其中的一种方法是向烧杯中加入过量的_，然后过滤，该除杂原理用化学方程式表示为_。,例题5,黑色粉末逐渐溶解，溶液变成蓝色,CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2,紫色石蕊溶液变红色,CaCO3,碳酸钠溶液,五、关于反应速率因素的探究(催化剂、反应物浓度等),催化剂是指在化学反应前后能改变其他物质的化学反应的速率而本身的质量和化学性质在化学反应前后不变的物质。 证明某物质是否是催化剂一定要从“一变二不变”去证明；具体操作步骤：称量实验(干燥回收)称量再实验。 要比较哪一种催化剂更好，一定要按控制变量法去验证。,例题6,(2011广东)学习了MnO2对过氧化氢分解有催化作用的知识后，某同学想：CuO能否起到类似MnO2的催化剂作用呢？于是进行了以下探究。 【猜想】 、CuO不是催化剂、也不参与反应，反应前后质量和化学性质不变； 、CuO参与反应产生O2，反应前后质量和化学性质发生了改变； 、CuO是反应的催化剂，反