中考化学复习-专题十一科学探究课件

专题十一：科学探究能对实验方案进行评价与改进，培养证据推理和创新意识素养提升熟练运用控制变量法设计对照实验模型认知掌握三大题型（成分、性质、条件）的解题思路和答题模板方法掌握掌握科学探究八步法，建立“提出问题→猜想假设→设计实验→分析结论”的思维模型题型突破知识点一：科学探究的一般流程（建模）⑧表达交流①提出问题②猜想假设③设计实验④进行实验⑤收集证据⑥分析论证⑦反思评价科学探究根据所学知识假设方案、试剂操作

现象、数据现象→结论评价、改进知识点二：核心方法——控制变量法变量类型定义示例自变量是否加催化剂、温度高低因变量反应速率、产生气体体积控制变量溶液浓度、体积、金属质量对照实验设计原则：“单一变量，其他相同；对比明显，结论分明。”实验中改变的因素随自变量变化的因素保持不变的因素题型1：物质成分的探究亚题型核心问题八步法应用重点反应是否发生反应发生程度混合物成分元素组成如何证明反应发生了？反应到什么程度了？含有哪些物质？物质由什么元素组成？设计实验（检验产物/证明反应物减少）猜想三情况+检验方案一定有、一定无、可能有质量守恒推断题型1：物质成分的探究典例1：（2025泰安节选）某化学兴趣小组的同学以“无明显现象反应的可视化探索”为主题进行实验探究。（1）任务一：探究二氧化碳与水的反应甲同学用三条干燥的紫色石蕊试纸按照图1所示依次操作，其中紫色石蕊试纸变红的是___（填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”），获得的实验结论为____________。ⅢCO2能与水反应生成酸性物质题型1：物质成分的探究（2）任务二：探究二氧化碳与氢氧化钠的反应乙同学利用图2装置将注射器中相同体积的NaOH溶液和水分别同时注入锥形瓶中，观察到_______________________的现象，说明氢氧化钠与二氧化碳发生了反应，反应的化学方程式为_________________________________________。CO2＋2NaOH=Na2CO3＋H2O红墨水左高右低①丙同学观察到三颈烧瓶中溶液由_____变成无色，证明盐酸和氢氧化钠发生了化学反应，该反应的微观实质是___________________________。②图4中_____点（填“a”“b”或“c”）表示盐酸与氢氧化钠恰好完全反应。题型1：物质成分的探究（3）任务三：探究酸与碱的反应测得溶液电导率随时间变化情况如图4所示。请根据图3、图4并结合资料卡片，回答下列问题：资料卡片

电导率可衡量溶液导电能力大小，相同条件下，单位体积溶液中的离子数越多，电导率越大。丙同学利用图3装置研究氢氧化钠溶液与稀盐酸反应氢离子和氢氧根离子结合成水分子红色b题型1：物质成分的探究（4）通过以上实验，同学们一致认为，对于无明显现象的化学反应，可以通过检验反应物减少和_______________两个不同角度证明反应的发生。反应方法1方法2方法3注意事项酸+碱指示剂（酚酞褪色）pH传感器温度测量CO2+NaOH压强变化（气球/传感器）软塑料瓶变瘪产物检验（加CaCl₂）CO2+H2O石蕊试纸变红pH试纸/pH传感器加热红色褪去生成物产生常见解题方法的总结解题秘诀只用蒸发不能证明有产物生成对照实验（等量水）对照实验（干燥试纸检验反应物减少检验生成物产生题型1：物质成分的探究（5）丁同学实验时，忘记滴加酚酞试液，加稀盐酸一段时间后才向溶液中滴加酚酞试液，溶液无明显变化。同学们对三颈烧瓶中溶液的溶质成分进行了如下探究：【提出问题】除酚酞外，溶液中的溶质是什么？【作出猜想】猜想一：NaCl

猜想二：NaCl和HCl【查阅资料】AgCl难溶于水。【进行实验】为了验证猜想，同学们分别设计实验进行如下探究：实验操作实验现象实验结论方案1：取少量反应后的溶液于试管中，加入Na2CO3粉末_________________溶液中含有HCl方案2：取少量反应后的溶液于试管中，滴加硝酸银溶液有白色沉淀生成溶液中含有HCl【获得结论】猜想二正确。【反思交流】同学们讨论交流后认为方案2是不合理的，理由是___________。有气泡产生NaCl也能与AgNO3反应产生AgCl沉淀题型1：物质成分的探究关于反应发生程度的探究题解题秘诀常见反应猜想检验方法酸+碱制取CO2废液成分①只有盐

（恰好反应）②盐+酸（酸过量）③盐+碱（碱过量）①只有盐

（恰好反应）②盐+酸（酸过量）pH=7，紫色石蕊不变色pH<7，紫色石蕊变红pH>7，紫色石蕊变蓝，

无色酚酞变红①测pH/紫色石蕊试液②滴加Na2CO3溶液典例2：（2025威海）图1是探究敞口放置的氢氧化钠溶液变质程度的装置，图2是实验过程中溶液pH随时间变化情况（已知BaCl2溶液显中性）。下列说法不正确的是（

）题型1：物质成分的探究图1图2A．随着反应的进行，溶液的碱性逐渐减弱B．实验过程中有白色沉淀生成C．a点时，锥形瓶内溶液中的溶质为NaCl和BaCl₂D．由实验可知，该份氢氧化钠溶液部分变质C题型1：物质成分的探究关于变质程度的探究题解题秘诀常见反应检验方法NaOH+CO2Ca(OH)2+CO2H2O2分解猜想成分检验思路没有变质部分变质完全变质常见考点加CaCl2/BaCl2（除CO32-），再测pH加盐酸，看气泡加MnO₂，看气泡只有原物质原物质+变质产物只有变质产物检验变质产物不存在两者都检验检验原物质不存在题型1：物质成分的探究典例3：（2025潍坊）兴趣小组用如图所示装置测定木糖醇中碳、氢、氧元素的质量比。取1.52g木糖醇置于装置甲反应管中，充分反应后，测得丙装置增重1.08g，丁装置增重2.20g（实验前已排尽装置内空气，装置乙、丙、丁、戊内试剂均足量）。下列说法错误的是（）A．装置乙中氧化铜的作用是确保含碳物质全部转化为二氧化碳B．实验结束，应先停止通入氧气再熄灭酒精灯C．若缺少装置戊，将导致测得的木糖醇中氧元素含量偏大D．木糖醇中碳、氢、氧三种元素的质量比为15：3：20BC木糖醇燃烧将产生的CO彻底转化为CO₂只吸收H2O只吸收CO₂排除空气干扰题型1：物质成分的探究解题秘诀1.准确判断各装置的作用2.确定CO2和H2O的质量3.数据计算四步法4.实验操作顺序判断步骤3：判断氧元素（关键！）若：样品质量=m(C)+m(H)则不含氧元素若：样品质量>m(C)+m(H)则必含氧元素

m(O)=样品质量-m(C)-m(H)步骤4：求质量比C:H:O=m(C):m(H):

m(O)步骤1：计算碳元素质量m(C)=m(CO2)×步骤2：计算氢元素质量m(H)=m(H2O)×题型2：物质性质的探究亚题型核心问题应用重点物质性质有什么性质？对比实验设计异常现象为什么会出现异常？原因分析（顺序、操作、装置）

【难点分析】实验异常现象的探究：测定结果偏大/偏小原因；装置炸裂原因；实验失败原因分析误差分析（偏大/偏小）【核心考点】金属活动性顺序的验证酸碱盐化学性质的验证气体性质的探究题型2：物质性质的探究典例4：（2022陕西）化学实验中常会出现一些“出乎意料”的现象或结果，下列各项对相关异常情况的解释不合理的是（

）实验

异常情况测定结果偏大滤液浑浊未看到火星四射石灰水未变浑浊选项A.可能是红磷的量不足B.可能是滤纸破损C.可能是温度未达到铁丝的着火点D.可能是二氧化碳中混有氯化氢气体A题型2：物质性质的探究典例5：（2025湖南）在探究酸碱盐性质的实验课中，有同学偶然将CaCl2溶液滴入新配制的NaOH溶液中，发现产生白色沉淀。老师鼓励同学们围绕该现象开展探究。探究一：白色沉淀是什么？【查阅资料】①20℃时，部分物质的溶解性如下表所示。物质溶解性NaClNa2CO3

NaOHCaCl2Ca(OH)2

CaCO3易溶易溶易溶易溶微溶难溶②CaCl2溶液呈中性，Na2CO3

溶液呈碱性；Ca(OH)2的溶解度随温度升高而降低。【进行实验】取少量用热水洗涤2~3次后的白色沉淀于试管中，加适量蒸馏水，振荡后静置。取上层清液，分别进行如图操作，观察到：试管①中溶液由无色变为红色，试管②中出现白色沉淀。题型2：物质性质的探究【结论及分析】（1）滴加CaCl2溶液后产生的白色沉淀是________。（2）上述操作中，用热水洗涤的目的是__________________________________。（3）完成上述实验后，老师提供一瓶久置的NaOH溶液，让同学们围绕该溶液的溶质成分继续探究。探究二：久置的NaOH溶液的溶质是什么？【提出猜想】猜想I：NaOH

猜想Ⅱ：NaOH和Na2CO3

猜想Ⅲ：Na2CO3

【实验方案】针对上述猜想，有同学设计方案并进行实验。步骤现象①取样，加入过量CaCl2溶液产生白色沉淀②取步骤①中静置后的上层清液，滴加无色酚酞溶液溶液由无色变为红色Ca(OH)2降低Ca(OH)2的溶解度，减少Ca(OH)2溶解损耗，并溶解其他物质，避免干扰后续实验题型2：物质性质的探究步骤①中加入CaCl2溶液过量的目的是_______________________________________。（4）【反思与评价】通过上述实验，该同学认为猜想Ⅱ成立。经讨论，大家认为该同学的实验方案与结论均不严谨，理由是____________________________________________。

（5）选用下列试剂优化实验，你的方案是________________________________________________________________________________________________________________(写出实验步骤、现象及结论)。(可选试剂：CaCl2溶液、无色酚酞溶液、稀盐酸、NaOH溶液)同学们分享实验体会：许多重大科学发现，源自对实验中异常现象的大胆质疑、深入研究，我们要养成注重实证、严谨求实的科学态度。完全除去碳酸钠，避免对氢氧化钠检验造成干扰加入CaCl2溶液，也可能与NaOH产生微溶的Ca(OH)2白色沉淀，不能直接说明原溶液中含有Na2CO3取久置的NaOH溶液，加入足量CaCl2溶液后，产生白色沉淀，过滤，向白色沉淀中加入足量稀盐酸，若观察到有气泡冒出，说明原溶液中有Na2CO3（合理即可）题型2：物质性质的探究反应类型异常现象本质原因考查重点中和滴定最后一滴酸加入后，溶液pH从“>7”直接跳到“<7”，跳过pH=7误差分析、操作改进Na2CO3与酸反应向Na2CO3溶液中滴加稀盐酸，并未立即产生气泡。分步反应原理、滴加顺序催化剂探究H2O2分解实验中，加入CuSO4溶液后，产生气泡速率明显加快。控制变量、催化剂定义高频考点酸液在烧杯壁残留，导致溶液局部过酸。反应分步进行：先发生Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl，无气泡；之后气泡才出现。Cu2+对H2O2分解有催化作用题型2：物质性质的探究解题秘诀：“三步法”模型第三步：应答（基于“证据”与“模型”）首先要明确实验目的，然后找出预期现象，最后实际现象是什么？从原理层面看：该化学反应是否存在特性？从操作层面看：实验设计是否存在干扰？解释现象：用化学原理或操作误差来解释改进方案：补充实验：第一步：审题（明确“理想”与“现实”）第二步：析因（链接“原理”与“操作”）如滴定管尖嘴有气泡、pH计未校准、酸液滴在瓶壁上、装置漏气等。如“改用pH计”“将洗涤液一并加入”等。如检验生成物、设计对照实验等题型2：物质性质的探究题型3：反应条件及影响因素的探究亚题型控制变量测量指标催化剂是否加催化剂反应时间/气体体积燃烧条件是否与O₂接触、是否达到着火点是否燃烧生锈条件是否与水接触、是否与O₂接触是否生锈温度影响温度不同反应速率浓度影响浓度不同反应速率题型3:反应条件及影响因素的探究典例6:(2025苏州）为验证活性炭或食盐能加快铁粉生锈速率，进行实验。下表是2g铁粉、5g水与不同质量活性炭、食盐均匀混合后，在10分钟内温度上升的实验记录。实验编号活性炭质量/g食盐质量/g温度上升值/℃1000.120.2022.03x0.13.140.20.156.3下列说法正确的是（）A．铁的锈蚀不需要氧气参与B．表中x的值为0.2C．欲得出结论“活性炭能加快铁粉生锈速率”可以对比实验1和2D．对比实验1和4得出的结论是“食盐能加快铁粉生锈速率”C典例7:(2025扬州)某催化剂可实现任H2O与O2反应制备H2O2。向容器中加入100gH2O和适量催化剂，并不断通人O2保持其他条件不变，分别在20℃、40℃和60℃下进行实验①、②、③测得H2O2的产量随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是（）A．设计实验①、②、③的目的是探究温度对该催化反应的影响B．实验①说明：20℃，在0~3h内.随着时间的增加，该催化反应持续进行C．比较实