新课标（RJ）2020中考化学复习方案 题型突破（06）科学探究题课件

,题型突破(六)科学探究题,此类题目一般是以研究性小课题作为试题的内容和研究对象,以实验为研究手段,模拟科学探究过程对小课题展开研究。试题通常按问题情境、知识视野和探究过程来构建。题干中的文字一般比较多,要回答的问题也比较多,因此科学探究题也是中考化学中的一个难点。突破方法:在解答科学探究题时,应注意认真阅读全题,理解题中所给的“资料”内容,找到所要解决的问题与“资料”内容的关系,以确定解题的思路、方法和途径。另外,我们在进行文字表述时,要注意用词上的严谨性和简洁性,避免出现因词不达意或主观上的疏漏而导致失分。,类型一对实验条件、实验方法的探究,例12019兰州“鱼浮灵”是常用的化学增氧剂,主要成分是过氧碳酸钠(2na2co33h2o2),溶于水能迅速增加水体溶氧量,提高鱼苗及活鱼运输成活率。某化学兴趣小组对“鱼浮灵”的化学性质、增氧原理进行了探究。查阅资料(1)过氧碳酸钠具有碳酸钠和过氧化氢的双重性质,其水溶液中含有na+、oh-、c、h2o2。(2)na+不能催化过氧化氢分解。(3)相同温度下,ph相同的溶液,oh-的浓度也相同。,探究一:过氧碳酸钠的化学性质,答案氯化钙(或氯化钡)有气泡产生2h2o22h2o+o2解析探究一:(1)向样品溶液中加入氯化钙或氯化钡溶液,产生白色沉淀,证明溶液中含有碳酸根离子,因为碳酸根离子和钙离子(或钡离子)能结合成不溶于水的碳酸钙(或碳酸钡)沉淀。(2)样品溶液中含有过氧化氢,过氧化氢在二氧化锰催化下分解为水和氧气,所以实验现象是产生气泡,反应的化学方程式为2h2o22h2o+o2。,例12019兰州“鱼浮灵”是常用的化学增氧剂,主要成分是过氧碳酸钠(2na2co33h2o2),溶于水能迅速增加水体溶氧量,提高鱼苗及活鱼运输成活率。某化学兴趣小组对“鱼浮灵”的化学性质、增氧原理进行了探究。查阅资料(1)过氧碳酸钠具有碳酸钠和过氧化氢的双重性质,其水溶液中含有na+、oh-、c、h2o2。探究二:“鱼浮灵”增氧原理提出问题过氧碳酸钠溶液中的哪种微粒对过氧化氢分解有催化作用?猜想假设猜想一:co32-;猜想二:oh-;猜想三:。,答案oh-和co32-解析探究二:猜想假设过氧碳酸钠溶液中含有na+、oh-、co32-、h2o2、h2o,由题干信息可知,na+对过氧化氢分解不具有催化作用,则对过氧化氢分解起催化作用的微粒除猜想一、二外,还有就是oh-和co32-对过氧化氢分解都起催化作用。,实验过程相同温度下,进行h2o2溶液以及h2o2溶液中分别加na2co3、naoh的实验,测定相同时间内溶液的ph、溶解氧含量(mg/l),数据如下:实验结论对比实验数据,证明猜想正确。,答案二解析实验结论由实验数据分析可知,co32-对过氧化氢分解不起催化作用,即猜想一和猜想三错误;oh-对过氧化氢分解起催化作用,即猜想二正确。,例12019兰州“鱼浮灵”是常用的化学增氧剂,主要成分是过氧碳酸钠(2na2co33h2o2),溶于水能迅速增加水体溶氧量,提高鱼苗及活鱼运输成活率。某化学兴趣小组对“鱼浮灵”的化学性质、增氧原理进行了探究。查阅资料(1)过氧碳酸钠具有碳酸钠和过氧化氢的双重性质,其水溶液中含有na+、oh-、c、h2o2。反思交流设计实验2、3的目的是。,答案对比实验,证明co32-对过氧化氢分解反应不具有催化作用解析反思交流实验2、3中溶液的ph相同,即oh-的浓度也相同,水中的溶解氧量相同,但实验2中还含有co32-,说明co32-对过氧化氢分解不起催化作用。,例22018北京为探究碳还原氧化铜的最佳实验条件,用木炭粉和氧化铜的干燥混合物12.5g进行系列实验。查阅资料氧化铜(cuo)为黑色固体。碳还原氧化铜得到的铜中可能含有少量的氧化亚铜;氧化亚铜为红色固体,能与稀硫酸反应:cu2o+h2so4cuso4+h2o+cu。进行实验实验1:取质量比111的木炭粉和氧化铜混合物1.3g,进行实验。,实验1:取质量比111的木炭粉和氧化铜混合物1.3g,进行实验。,实验2:取一定量的混合物,用1-2装置进行实验。解释与结论(1)配平化学方程式:1c+cuocu+co2。,2,2,1,答案(2)澄清石灰水变浑浊解析(2)使用澄清石灰水检验co2,所以实验1-2中,证明产生了co2的现象是澄清石灰水变浑浊。,(2)实验1-2中,证明产生了co2的现象是。,实验1:取质量比111的木炭粉和氧化铜混合物1.3g,进行实验。,(3)实验1的目的是。,答案(3)探究木炭粉与氧化铜的受热面积对其反应生成物的影响解析(3)实验1中,加热的操作方式不同,即木炭粉和氧化铜的受热面积不同,故实验1的目的是探究木炭粉与氧化铜的受热面积对其反应生成物的影响。,实验2:取一定量的混合物,用1-2装置进行实验。(4)实验2的结论是。反思与评价(5)实验2没有进行质量比为114的实验,理由是。,答案(4)木炭粉与氧化铜反应的最佳质量比为112(5)木炭粉与氧化铜质量比为113时,氧化铜已过量解析(4)根据实验2可知:木炭粉与氧化铜质量比为112时反应后的物质中无黑色物质,故木炭粉与氧化铜反应的最佳质量比为112。(5)根据实验现象可知,木炭粉与氧化铜质量比为113时,氧化铜已过量,则木炭粉与氧化铜的质量比为114的实验就不需要进行了。,实验2:取一定量的混合物,用1-2装置进行实验。反思与评价(6)为检验2-4的红色固体中是否含cu2o,所需试剂是。,答案(6)稀硫酸解析(6)反应后的主要物质是铜,属于不活泼的金属,不与稀硫酸发生反应;根据资料可知,cu2o能与稀硫酸发生化学反应,生成硫酸铜、水和铜,故可以选用稀硫酸鉴别红色固体中是否含有cu2o。,例3探究白酒燃烧的奥秘。在诊所里,小华同学看到老中医用“酒火疗法”为患者治疗,发现白酒竟然能够被点燃。老中医告诉她:只有酒精体积分数较大(即度数较高)的白酒才能被点燃。好奇并喜欢探究的小华用体积分数为75%的酒精溶液(指每100ml酒精水溶液中含75ml酒精)代替白酒进行了系列探究。提出问题能被点燃的酒精溶液的最小体积分数是多少?查阅资料酒精(c2h5oh)是一种无色液体,易挥发,易燃烧,可以任意比例与水互溶。两种液体混合时,分子间隔不同对混合后的总体积有影响,但对本实验的影响很小,忽略不计。,实验探究实验用品:75%酒精溶液、蒸馏水、小烧杯、胶头滴管、量筒(20ml、10ml)、蒸发皿、玻璃棒、火柴。(1)实验时,用75%酒精溶液配制10ml60%的酒精溶液。最好选用_ml量筒,使用量筒量取液体读数时应注意_。配制该溶液的操作方法是_。,答案(1)10量筒放平;视线与凹液面的最低处保持水平用量筒分别量取8ml75%的酒精溶液和2ml蒸馏水,倒入小烧杯中,并用玻璃棒搅拌均匀解析(1)选取量筒的量程要接近所量取液体体积,读数时为了保证准确性,要将量筒平放,视线与凹液面的最低处保持水平。溶液配制的步骤为:计算:配制10ml60%的酒精溶液需75%酒精溶液体积为10ml60%75%=8ml,需水的量为10ml-8ml=2ml;量取:用量筒分别量取8ml75%的酒精溶液、2ml蒸馏水;溶解:将量取的酒精和水倒入小烧杯中,并用玻璃棒搅拌均匀。,(2)在室温(20)时,小华按上述方法配制了体积分数为50%、40%、30%、20%的酒精溶液各10ml,分别倒入蒸发皿中,点燃,观察。实验结果如下表:酒精完全燃烧的化学方程式为_。,(3)室温(20),在小华实验探究的基础上,要想更精确地测定能被点燃的酒精溶液的最小体积分数,请你补充进一步探究的实验方案:_。,c2h5oh+3o22co2+3h2o,答案(3)用75%酒精溶液配制体积分数介于30%40%之间的酒精溶液若干份,分别倒入蒸发皿中点燃,观察现象解析(3)想要更精确地测定能被点燃的酒精溶液的最小体积分数,可根据表中30%40%之间处于可燃与不可燃之间若干数据进行探究。,(4)拓展应用未盖灯帽且久置不用的酒精灯,常常不能被点燃。其原因是_。因酒精含量低而不能燃烧的酒精溶液,要分离出其中的酒精,可采用的方法是_。,答案(4)灯内酒精挥发(或酒精挥发灯芯上留有水分)蒸馏解析(4)使用完酒精灯及时盖灭防止灯内酒精挥发;酒精沸点比水低,分离酒精和水的方法是蒸馏。,【方法点拨】当多种因素的变化都可能影响实验结果时,要明确哪种因素真正起了作用,就必须控制其他因素相同只改变这种因素,从而考查该因素对实验结果所起的作用,这种方法在科学探究中称为控制变量法。此类试题的特点是运用控制变量法设计多个实验,记录多组实验数据,主要考查设计的某个实验在探究过程中所起的作用或推断实验结论等。,类型二物质变化及实验现象的探究,例42019黔西南某化学兴趣小组为探究金属铝和铜的活动性强弱,开展了以下活动。查阅资料经查阅,金属铝在常温下能与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜。该反应的化学方程式为。,4al+3o22al2o3,答案对比实验(1)甲解析对比实验(1)设计实验要注意控制变量,实验甲中铝丝未打磨,实验乙中铝丝打磨,其他条件相同,故比较实验乙和实验甲可得知打磨能破坏氧化铝薄膜。,对比实验(1)比较实验乙和实验(填“甲”或“丙”)可得知:打磨能破坏氧化铝薄膜。,对比实验(2)实验乙中反应的化学方程式为,据此可知金属活动性al比cu(填“强”或“弱”)。,答案对比实验(2)2al+3cuso4al2(so4)3+3cu强解析对比实验(2)实验乙中是铝和硫酸铜反应生成硫酸铝和铜,反应的化学方程式为2al+3cuso4al2(so4)3+3cu,据此可知金属活动性al比cu强。,对比实验(3)小明同学对实验丙的现象进行分析,认为h2o对氧化铝薄膜有破坏作用。但此观点马上被其他同学否定,否定的依据是。,答案对比实验(3)实验甲中硫酸铜溶液也含有水,没有明显现象解析对比实验(3)h2o对氧化铝薄膜没有破坏作用,因为实验甲中硫酸铜溶液也含有水,没有明显现象。,猜测与探究小组同学针对实验丙的现象,经讨论后猜测:cl-破坏了氧化铝薄膜。为检验此猜测是否正确,他们首先向两支试管中加入相同的cuso4溶液,并均浸入表面未打磨的铝丝,然后进行了新的探究:,结论与反思得出结论:前述猜测(填“正确”或“不正确”)。总结反思:本次探究充分运用了比较法和控制变量法。,答案猜测与探究cl-铝丝表面没有变化结论与反思正确解析猜测与探究氯化钠中含有钠离子和氯离子,故可能是钠离子或氯离子破坏了氧化铝薄膜;加入硫酸钠固体,氧化铝薄膜未被破坏,故铝丝表面不会有明显变化。结论与反思根据实验可以看出,氯离子能破坏氧化铝薄膜,故前述猜测正确。,例52018广安改编某实验小组在做“用澄清石灰水检验二氧化碳”的实验时,发现一个有趣的实验现象:图t6-4试管中浑浊现象为何消失?实验小组的同学对此实验进行了下列探究活动:,(1)根据已学知识,实验小组对co2使澄清石灰水变浑浊的现象作出了合理的解释,其化学方程式为。查阅资料碳酸盐一般不溶于水,如碳酸钙不溶于水;碳酸钙能与二氧化碳、水反应生成碳酸氢钙ca(hco3)2,碳酸氢钙易溶于水;碳酸氢钙受热易分解,生成碳酸钙、二氧化碳、水。,答案(1)co2+ca(oh)2caco3+h2o解析(1)二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,其化学方程式为co2+ca(oh)2caco3+h2o。,(2)从物质组成角度分类,碳酸氢钙应属于。a.氧化物b.酸c.碱d.盐,答案(2)d解析(2)从物质组成角度分类,碳酸氢钙是由钙离子和碳酸氢根离子构成的,属于盐。,(3)写出碳酸氢钙溶液受热分解的化学方程式:。提出问题碳酸氢钙能与哪些物质反应呢?假设与猜想猜想:能与盐酸反应;猜想:能与氢氧化钠反应;,答案(3)ca(hco3)2caco3+h2o+co2解析(3)碳酸氢钙溶液受热易分解,生成碳酸钙、二氧化碳、水,反应的化学方程式为ca(hco3)2caco3+h2o+co2。,设计实验并验证,答案(4)气泡解析(4)实验一:取丙中少量液体于试管中,滴加稀盐酸,若猜想成立,则实验现象是有气泡生成。,(5)根据验证实验写出碳酸氢钙与盐酸反应的化学方程式:。,讨论与反思该实验小组在实验中发现问题,并对问题进行不断探究。他们不但发现了新的物质,还了解了它的一些性质,并对生活中煮沸可以降低水的硬度、水垢的形成以及自然界中溶洞与钟乳石的形成有了更进一步的认识。,答案(5)ca(hco3)2+2hclcacl2+2h2o+2co2解析(5)碳酸氢钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,其化学方程式为ca(hco3)2+2hclcacl2+2h2o+2co2。,类型三物质成分的探究,例62019临沂老师给了同学们一包红色粉末,该粉末可能是铜粉和氧化铁(fe2o3)粉末中的一种或两种。同学们对该粉末进行了定性与定量研究。(1)定性实验:写出“红色粉末全部消失”发生反应的化学方程式:。,答案(1)无明显现象fe2o3+6hcl2fecl3+3h2o解析(1)因为在金属活动顺序中铜排在氢的后面,铜不和稀盐酸反应,如果红色粉末是铜,则无明显现象;氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水。,例62019临沂老师给了同学们一包红色粉末,该粉末可能是铜粉和氧化铁(fe2o3)粉末中的一种或两种。同学们对该粉末进行了定性与定量研究。(2)定量实验:取该粉末4g放入硬质玻璃管中,先通co,然后再用酒精喷灯加热一段时间,停止加热继续通入co至装置冷却。实验装置如图t6-10:,图t6-10,实验时,先通co再加热的目的是。若该粉末全部是氧化铁,在硬质玻璃管中观察到的实验现象是。b装置用于吸收二氧化碳并收集co,其中盛放的试剂最好是。a.naoh溶液b.稀盐酸c.水如果该实验没有装置b、c,实验造成的危害是。若该粉末为铜粉和氧化铁的混合物,待装置完全冷却至室温,称量硬质玻璃管内剩余固体的质量为mg。则m的取值范围是。,图t6-10,答案(2)防止一氧化碳和装置内的空气混合加热发生爆炸红色物质变成黑色a未反应的一氧化碳会污染环境2.8m4解析(2)为了防止一氧化碳和装置内的空气混合加热发生爆炸,所以先通一会儿一氧化碳再加热。若该粉末全部是氧化铁,在硬质玻璃管中观察到的实验现象是红色物质变成黑色;b装置用于吸收二氧化碳并收集co,其中盛放的试剂最好是氢氧化钠溶液;一氧化碳有毒,不能直接排放到空气中,防止污染环境。,假设4g粉末全部都是氧化铁,设4g氧化铁完全反应生成铁的质量为x。fe2o3+3co2fe+3co21601124gxx=2.8g因为该粉末为铜粉和氧化铁的混合物,则m的取值范围是2.8m4。,例72019黄冈获悉某处矿井中瓦斯报警器发出警报后,学校兴趣小组请求该矿井安全监测人员提供了少量气体样品,进行成分探究。兴趣小组经资料查询,通常瓦斯气体可能含有co、co2、ch4等气体,为确定该气体是否含有这三种气体中的一种或几种,小组组长初步设计了如下实验方案供大家讨论:图t6-11,(已知:ch4+4cuo4cu+co2+2h2o)(1)同学甲认为,氧化钙的作用是防止空气中的co2和h2o对实验造成干扰,小组成员一致同意。(2)同学乙认为,若装置c中cuo