专题十六　科学探究题讲解部分

1、专 题 十 六科 学 探 究 题题型特点 考查内容:近 年来 中考涉及的科学探究题主要有 过 氧化氢分解时催化剂的探究 燃烧的探究 验证金属的活动 性顺序 溶液的成分或酸碱性探究 化学反应速率的影响因 素的研究 氢氧化钠变质后成分的探究 化学反应生成物的 探究 题型赋分:科学探究题涉及的题型主要有填空题和实验探 究题 分值占 分 选择题一般很少涉及 能力层级:探 究 题 以 重 视 基 础 关 注 探 究 联 系 实 际 促 进 发 展 为 原 则 主 要 考 查 学 生 的 阅 读 理 解 能 力 猜 想 能 力 获 取 与 处 理 信 息 能 力 实 验 方 案 的 设 计 与 评 价 能

2、 力 对 实 验 现 象 数 据 的 分 析 与 对 比 能 力 及 分 类 比 较 抽 象 概 括 等 科 学 方 法 的 运 用 能 力 等 试 题 以 中 等 或 偏 上 难 度 为 主 有 较 好 的 区 分 度 考查形式:以联系实际情景 后续学习内容 生活或社会热点等为命题背景 考查学生收集证据 处理信息 设计 评价与改 进实验 填写实验报 告 及 对 探 究 活 动 进 行 反 思 与 评 价 等 科 学 的 探究过程与方法应用能力命题趋势 热点预测:科学探究是学习和研究化学的重要方法 为了 让学 生 体 验 探 究 的 过 程 获 得 探 究 的 途 径 和 方 法 提 高 科

3、学 素 养 预计 年中考对本专题的考查仍以填写实验报告或改进 与评价实验方案为主 题型延续填空题或实验探究题的形式 分 值约 分 趋势分析:以课本基础知识和学生实验情景为载体 突出 考查金属活动性顺序的验证和氧化物 酸 碱 盐之间的反应 尤 其是中和反应的探究和酸 碱 盐的化学性质的探究 与生 活 相 关的干燥剂 成分的探究等 在 年中考中应予以高度 关注一、探究题的命题特点 针对给出的小课题 自主设计探究方案 针对题给情境 或 信 息 自 己 提 出 一 个 有 价 值 的 问 题 或 猜 想 并设计方案对该问题或猜想进行探究 对题给探究方案或猜想进行改进或评价 通 过 对 现 象 资 料

4、数 据 的 分 析 与 对 比 总 结 出 一 般 规 律 或结论 从探究过程中得到有用的启示或将结论推广和应用二、解答科学探究题的基本方法 认真读题 审清题意 确立探究的课题 根 据 课 题 选 择 合 适 的 方 法 提 取 相 关 化 学 知 识 设 计 探 究方案 根据试题要求 将 探 究 的 问 题 与 所 学 知 识 进 行 整 合 与 提 炼 迁移到要解决的问题中来三、探究题题型分类要正确解答探究题 需要弄清楚探究方案设计的思路方法 过程类型及遵循的 四性 原则 即科学性 安全性 可行性 简约 性 步骤少 时间短 效果好等 不同的探究题型应采用不同的 解题方法 提出问题作出猜想与

5、假设类根据题目要 求 从 不 同 的 角 度 提 出 问 题 并 进 行 猜 想 和 假 设 可用八种方法 提 出 问 题 和 进 行 猜 想 从 对 立 面 中 发 现问题和猜想 从 逆向思维 中 发 现 问 题 和 猜 想 从 生 活或实验中发现问题 和 猜 想 从 探 索 结 果 中 发 现 问 题 和 猜 想 在异常中 发 现 问 题 和 猜 想 在 类 比 中 发 现 问 题 和 猜想 在归纳判断中发现问题和猜想 在 理 所 当 然 中 发现问题和猜想 然后结合猜想 依据已有的知识经验 如物质的 颜色 状态 气味等宏观 性 质 和 特 征 去 解 答 问 题 注 意 提 出 的假设要

6、周密 必须有一定的合理性 要有科学依据例 ( 陕西 分) 某学习小组同学用下图实验装 置来探究鸡蛋壳里含有 以的形式存在 的可能性请你一起参与学习探究讨论交流 同学们讨论后一致认为若鸡蛋壳里含有 实验时广口瓶中一定会产生气泡 玻璃片上石灰水会变浑浊 据 此写出有气泡生成的化学 方 程 式 进行实验 小明和小红在各自的实验中均看到广口瓶中产 生气泡 小明还看 到 玻 璃 片 上 石 灰 水 变 浑 浊 而 小 红 却 未 看 到 他们很是好奇 于是进一步进行探究提出问题 小红的实验中 玻璃片上石 灰 水 为 什 么 不 变 浑 浊呢做出猜想 小红猜想 可能鸡蛋壳中含有铁等较活泼金属 而不含小明猜

7、想 可能小红实验所用盐酸中溶质质量分数过大 挥发出 气体依据所学化学知 识 和 生 活 常 识 你 认 为 的 猜 想 是 不合理的实验验证 小红分别取适量等体积的自己实验中所用的盐 酸 和小明实验中所用的盐酸 于 支试管中 试管内各盛有同一鸡蛋壳 的 碎 片 塞 上 带 导 管 的 橡 胶 塞 并 分 别 将 导 管 伸 入溶液中 实验过程如下图所示实验中 甲 乙两试 管 内 均 有 气 泡 产 生 同 时 甲 试 管 中 有 白 色沉淀生成而乙中没有 白色沉淀的化学式是 实验结论 上 述 实 验 说 明 盐 酸 中 溶 质 的 质 量 分 数 一 定 填 大于 或 小于 盐酸 中溶质的质量

8、分数 同时 也说明了鸡蛋壳中含有 的可能性反思应用 实验室制备 时 最好选择 填 浓 或 稀 盐酸实验中发现 与相同溶质质量分 数 的 盐 酸 反 应 时 鸡 蛋 壳碎片比大块鸡蛋壳 更 剧 烈 说 明 增 大 反 应 物 可 以 加快反应速率 解析 讨论交流 碳 酸 钙 与 稀 盐 酸 反 应 生 成 氯 化 钙 二 氧化碳和水 做出猜想 由所学化学知识和生 活 常 识 可 知 鸡蛋壳中不含铁等活泼金属 故小红的猜想不合理 实 验 验 证 甲试管中生成白色沉 淀 说 明 挥 发 出 来 的 与 硝 酸 银 溶 液 反 应生成了氯化 银 白 色 沉 淀 氯 化 银 的 化 学 式 为 实 验

9、结 论 由验证实验知 盐酸 中溶质质量分数一定大于盐酸 中溶质质量分数 反 思 应 用 因 为 浓 盐 酸 具 有 挥 发 性 若 用 浓盐酸制取二氧化碳 会 使 制 取 的 二 氧 化 碳 中 含 有 气 体 而 不 纯 故选用稀盐酸 鸡蛋壳碎片比大块鸡蛋壳的表面积大 反 应速率快 答案 讨论交流 做出猜想 小红实验验证 实验结论 大于反思应用 稀 接触面积 设计实验及验证类此类题目根据提 出 的 问 题 或 猜 测 与 假 设 的 问 题 进 行 实 验 设计 从而验证所 提 问 题 与 假 设 是 正 确 的 要 准 确 解 答 此 类 题 目 必须有一定的知识基础和分析 解决问题的能力

10、 所涉及的知识主要有三种气体 的制法 性质 检验 有关酸 碱 盐的实验 铁 铜 生 锈 金 属 活 动 性 顺 序 等 化 学 知 识 涉 及 面 广 学生要掌握好 双 基 和 实 验 基 本 操 作 针 对 题 目 综 合 分 析 设计出合理的实验方案并进行验证 此类题是中考出现的重点题型之一 所占分值较高例 ( 河 北 分 ) 蔗 糖 是 生 活 中 常 见 的 一 种 物 质 某兴趣小组对 蔗糖的组成 进行了探究作出猜想 小组同学认为绿色植物通过光合作用将二氧化 碳和水转化成葡萄糖和氧气 葡萄糖进一步转化为蔗糖 故蔗糖中一定含有碳 氢元素 可能含有氧元素实验验证方案一 小明将蔗糖在氧气中

11、燃烧 检验到生成物中有水和 二氧化碳 得出结论 蔗糖是由碳 氢 氧三种元素组成的小刚认为该方案不合理 只能说明蔗糖中一定含有碳 氢元 素 不能确定是否含有氧元素 理由是 方案二 小刚用 下 图 所 示 装 置 进 行 实 验 实 验 开 始 先 通 入 一会儿氮气 然后关闭弹簧夹 点燃酒精灯给蔗糖加强热观察到 出现 说明蔗糖中 含有氢元素和氧元素观察到硬质玻璃管中残留有黑色固体 他猜测该黑色固 体是单质碳 并继续利用上图所示装置 另选试剂进行了验证单 质碳的实验 实验过程和现象如下写出上述实 验 过 程 中 一 个 反 应 的 化 学 方 程 式 实验结论 蔗糖是由碳 氢 氧三种元素组成的拓展

12、交流方案二中 先通入一会儿氮气的原因是 查阅资料得知蔗糖的 化 学 式 为 小 红 发 现 蔗 糖 分 子 中 氢 原 子 数 目 是 氧 原 子 数 目 的 倍 但 是 蔗 糖 中 氧 元 素 质 量 却 是 氢 元 素 质 量 的 倍 导 致 出 现 这 种 情 况 的 原 因 是 解析 实验验证 方 案 一 蔗 糖 与 氧 气 反 应 生 成 水 和 二 氧化碳 根据质量守恒定律 化学反应前后元素的种类不 变 只能确定蔗糖中一定 含 有 碳 元 素 和 氢 元 素 不 能 确 定 蔗 糖 中 一 定 含有氧元素 方案二 联想教材中蜡烛燃烧产物水的检验方 法 可以推知观察到干冷的小烧杯 或

13、玻璃导管 中有水珠出现说明蔗糖中含有氢元素和氧元素 根据实验现 象 可 知 是 碳 在纯氧中燃烧 故应向硬质玻璃管中通入氧气 根据二氧化碳的 检验方法可在小烧 杯 中 加 入 澄 清 石 灰 水 实 验 现 象 为 澄 清 石 灰水变浑浊 拓展交流 先通入一会儿氮气的原因是排净硬 质玻 璃 管 中 的 空 气 防 止 空 气 中 的 氧 气 参 加 反 应 对 实 验 产 生 影响 答案 实验验证方案一 蔗糖燃烧中有氧气参加反应方案二 小烧杯 或玻璃导管 中有水珠 小烧杯中加入澄清石灰水 向硬质玻璃管中通入氧气点燃澄清石 灰 水 变 浑 浊 或拓展交流 排净硬 质 玻 璃 管 中 的 空 气

14、或 防 止 氧 气 参 加反应氧的相对原子质量比氢大 收集证据解释与结论类此类探究题是运 用 调 查 查 阅 资 料 等 方 式 收 集 解 决 问 题 的 证据 并对所收集的证据和获得的信息进行简单加工与整理 通过分析 比较 分类 归 纳 概 括 等 方 法 认 识 知 识 之 间 的 联 系 从 而得出正确的结论并对结论作出正确的解释收集证据 有较强的鉴别能力 会观察 会分析记录 准确表 述 是解答此类题目的关键专题十六 科学探究题例 ( 四川成都 分) 某校 学 习 小 组 准 备 探 究气体的测定和数据处理方法 提出问题如何利用石灰石 主要成分为 与稀盐酸反应来测定 生成 的质量和体积

15、 并处理数据实验设计通过下列两个实验分别测定 的质量和体积分析与表达上述两个实验中 反应的化学方程式是 实验 中 将小烧杯中的所有稀盐酸分几次加入到大烧 杯中 并不断搅拌 判断石灰石中 完全反应的实验现象是实验 中 先连接好装置 再填操作名称 然后装好药品 最后将 稀盐酸快速推入到 烧瓶中 若稀盐酸 是 缓 慢 推 入 的 则 可 能 造 成 的 后 果 是 确 如果缓慢地向烧瓶内推入稀盐酸 由于盐酸与石灰石反应生成的二氧化碳会使 装 置 内 压 强 增 大 这 样 会 导 致 后 续 的 推 入 压 力增大 不 能 保 证 注 射 器 内 的 稀 盐 酸 全 部 进 入 到 烧 瓶 内观察表

16、格中数据可知 从第 开始 气体的体积不再变 化 由于注射器内开始时有 液体 因此最终生成二氧化碳 气体的体积为 答案最后一次加入稀盐酸 仍没有气泡产生 检查装置的气密性 烧瓶内气压增大 稀盐酸难以完全推入到烧瓶中或仪器连接处脱落原稀盐酸占有 体积记录与处理已知实验 反应 前 的 总 质 量 大 烧 杯 石 灰 石 粉 末 小烧杯 稀盐酸 要计算生成 的质量 至少还需要的数 据是 填序号 小烧杯 大烧杯 大烧杯 反应后剩余物实验 的实验记录如下 表中数据在相同温度 相同压 强条件下测定时间注射器读数根据以上实验过程和数据 综 合 分 析 最 终 生 成 的 体 积是 理由是 根据你的 认 识 在

17、 坐 标 图 中 绘 制 出 生 成 体积随时间变化的曲线实验 操 作 简 单 或 便 于 读 数 在 密 闭 体 系 内 反 应 更 加环保 分析结果、反思与评价类此 类 探 究 题 是 对 所 获 得 的 事 实 证 据 进 行 总 结 归 纳 得 出 正 确 结 论 对 探 究 活 动 进 行 反 思 与 评 价 解 答 时 可 运 用 比 较 分 类 概 括 归 纳 等 方 法 对 证 据 和 事 实 进 行 加 工 处 理 利 用 逆 向 思 维 及 缺 点 发 现 法 对 探 究 结 果 进 行 评 价实 验 评 价 题 常 由 题 目 提 供 一 套 或 多 套 方 案 从 某

18、一 角 度 或 几 个 方 面 评 价 方 案 的 优 劣 一 般 从 理 论 是 否 正 确 操 作 是 否 可 行 是 否 经 济 合 理 推 理 是 否 严 密 是 否 环 保 等 方 面 评 价例 ( 北 京 分 ) 镁 条 在 空 气 中 久 置 表 面 会 变 黑 某小组同学设计并进行实验 探究镁条变黑的条件查阅资料 常 温 下 亚 硫 酸 钠 可 与 发 生 化 合 反应猜想与假 设 常 温 下 镁 条 变 黑 可 能 与水蒸气有关进行实验 通 过 控 制 与 镁 条 接 触 的 物 质 利 用如 图 装 置 镁 条 长 度 为 试 管 容 积 为 分 别 进 行 下 列 个 实

19、 验 并 持 续 观 察天反思与评价经过分析 你认为实验 的优点是 实验 的优点是 解析 两个实验均采用石灰石与稀盐酸反应 反应的 化学方程式为 实 验中 可以通过观察 向 石 灰 石 中 加 入 稀 盐 酸 后 是 否 有 气 泡 冒 出 来确定碳酸钙是否完全反应 实验 的目的是 测 定 生 成 二 氧化碳气体的体积 在密闭的装置内进行反应 连接好装置进行实验前应先检查装 置 的 气 密 性 否 则 可 能 会 造 成 测 定 数 据 不 准解释与结论实验 和 中浓溶液的作用是 用化学方程式表示实验 的目的是 实验 中 试管内的气体主要含有 得出 镁条 变 黑 一 定 与 有 关 的 结 论

20、 依 据 的 两 个 实验是 填编号由上述实验可推知 镁条变黑的条件是 反思与评价在猜想与假设时 同学们认为镁条变黑与 无关 其理 由是 欲进一步证明镁条表面的黑色物质中含有碳酸盐 所需 试剂是 解析 实验 和 中 浓溶液的作用是吸收空气中 的二氧化碳气体 故化学方程式为实验 中 用 浓 溶 液 除 去 浓 硫 酸 除 去 水 蒸 气 在 水蒸气 三者中只有氧气存在的情况下 镁条未变 黑 所以实验 的目的是探究镁条变黑是否只与氧气有关实验 中用 浓 硫 酸 吸 收 水 蒸 气 通 入 所 以 试 管 内 气体的主要成分有实验 中 试 管 内 有 和 等 实 验 中 试 管 内 有 等 所以通过

21、对比实验 可得出镁条变黑与取少量 固 体 酒 精 于 烧 杯 中 加 足 量 的 水 充 分 溶 解 后 静置 发现烧杯底部有白色沉淀 取沉淀于试管中加稀盐酸 有气 泡产生 写出产生气体的化学方程式 分析实验并结合资料得出氢氧化钠已变质 为进一步确定氢氧化钠的变质程度 分组探究 甲组取烧杯中上层清液于两支试管中 按下图探究方案现象溶液变红产生 结论上层清液中有氢氧化钠上层清液中有碳酸钠乙组认 为 甲 组 实 验 不 能 证 明 上 层 清 液 中 一 定 有 氢 氧 化 钠 理由是 他们另取烧杯中上层清液 加足量氯化钡溶液 充分反应后滴加 酚酞溶液 酚酞溶液变红实验结论 经 讨 论 一 致 认

22、 为 固 体 酒 精 中 的 氢 氧 化 钠 部 分 变质反思交流 乙组实验中加足量氯化钡溶液的目的是 有关由实验 可知 镁条变黑需 水蒸气同时存在 常温下氮气的化学性质不活泼 很 难 和 其 他 物 质 反 应故镁条变黑与 无关检验碳酸盐的方法 取样品加入稀盐酸 产生气体 将气 体通入澄清石灰水中 产生浑浊现象 则样品中含有碳酸盐 故 证明镁条表面的黑 色 物 质 中 含 有 碳 酸 盐 所 需 要 的 试 剂 是 稀 盐 酸 澄清石灰水 答案探究镁条变黑是否只与氧气有关需 水蒸气同时存在 常温下 氮气化学性质稳定 稀盐酸 澄清石灰水 综合性探究类此类探究题是对 科 学 探 究 的 基 本 过 程 的 全 方 位 考 查 体 现 探究的全过程 解答时要注意结合实践经验和亲身体验 探究性 地提出问题 用观察到的