科學(xué)探究試題的一般解題方法

1、科學(xué)探究試題的一般解題方法 衡南縣茅市初級(jí)中學(xué) 全 峰科學(xué)探究是人們獲取科學(xué)知識(shí)的，認(rèn)識(shí)世界的重要途徑，它既是新課標(biāo)理念實(shí)施中的一種全新的學(xué)習(xí)方法，也是九年級(jí)化學(xué)學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容?？茖W(xué)探究活動(dòng)能有效激發(fā)學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣，能讓學(xué)生學(xué)會(huì)從日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究中或從化學(xué)問題的實(shí)際情景中，發(fā)現(xiàn)有探究?jī)r(jià)值的問題。科學(xué)探究活動(dòng)可有效的培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⑻骄磕芰?、?chuàng)新能力。因而科學(xué)探究能力也就理所當(dāng)然成為中考考查的重點(diǎn)和熱點(diǎn)，但不少同學(xué)對(duì)于科學(xué)探究類試題，往往不知如何入手去解答。實(shí)際上該類問題一般來說是在同學(xué)們已有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的，只要基礎(chǔ)扎實(shí)，掌握了科學(xué)探究的一般步驟（科學(xué)探究的一般

2、步驟為提出問題猜想與假設(shè)制定計(jì)劃進(jìn)行實(shí)驗(yàn)收集證據(jù)解釋與結(jié)論反思與評(píng)價(jià)表達(dá)與交流），可以說并不難解，本文結(jié)合近幾年典型探究類中考題，從科學(xué)探究的步驟出發(fā)，剖析該類試題解題的一般思路和方法，供參考。 一、要在已學(xué)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，敢于和大膽的做出合理的猜想和假設(shè) 實(shí)際上科學(xué)探究試題中的許多內(nèi)容都是平時(shí)學(xué)習(xí)時(shí)已學(xué)過的，或生活中司空見慣的，關(guān)鍵問題是很多同學(xué)做題時(shí)聯(lián)想不到，這就要求我們每一個(gè)同學(xué)在平時(shí)的學(xué)習(xí)和生活中要多問幾個(gè)為什么，要注意從化學(xué)的視角去觀察思考學(xué)習(xí)和生產(chǎn)生活中的各種問題，并能根據(jù)自己已有的化學(xué)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)對(duì)問題做出有意義的猜想和假設(shè)。例1.甲同學(xué)在某食品包裝袋內(nèi)，發(fā)

3、現(xiàn)有一個(gè)裝有白色顆粒狀固體A的小紙袋，上面寫著“生石灰干燥劑，請(qǐng)勿食用”。甲同學(xué)隨手將小紙袋拿出來放在空氣中，經(jīng)過一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)紙袋內(nèi)的白色顆粒粘在一起成為塊狀固體B。請(qǐng)你與甲同學(xué)一起對(duì)塊狀固體B進(jìn)行探究。 （1）猜想一：塊狀固體B中除氧化鈣外還可能有：             、              。寫出白色顆粒狀固體A在空氣

4、中轉(zhuǎn)化為塊狀固體B的化學(xué)反應(yīng)方程式：                                   ；            

5、0;               。（2）猜想二：塊狀固體B溶于水可能有        現(xiàn)象（填“放熱”或“吸熱”）。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證你的這一猜想（至少寫出兩種方案，如果寫出三種正確方案獎(jiǎng)勵(lì)1分）：               ； 

6、60;              ；                   。（3）取適量塊狀固體B加入盛有一定量水的試管中，振蕩、靜置、過濾，得到少量白色固體C。就白色固體C的成分，甲同學(xué)與乙同學(xué)進(jìn)行討論，一起猜想。甲同學(xué)認(rèn)為，白色固體C可能是：氫氧化鈣；乙同學(xué)認(rèn)為，白色固體C可能是：碳酸

7、鈣；你認(rèn)為，白色固體C還可能是：                             。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明你的猜想（填寫下表）：方       案現(xiàn)  象  和  結(jié)  論    

8、 思路點(diǎn)撥本題是一道較為典型的探究性中考題，它的命題緊扣課標(biāo)和各版本的教材，同時(shí)又對(duì)學(xué)生們知識(shí)的掌握情況及思維能力、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、探究能力及綜合能力提出了較高的要求。它以生活中司空見慣的食品干燥劑生石灰作為試題的情景，通過分析生石灰放在空氣中變成塊狀固體的原因進(jìn)行猜想和探究。事實(shí)上本題考查的仍然是知識(shí)的應(yīng)用，考查的是相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)。解題的關(guān)鍵是抓住生石灰氧化鈣及其在空氣中變質(zhì)后一系列物質(zhì)的性質(zhì)（生石灰與水反應(yīng)生成熟石灰氫氧化鈣，同時(shí)放出熱；而氫氧化鈣是堿，水溶液顯堿性，并能與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣和水；所生成的碳酸鈣能與稀鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w）。一旦做到這一點(diǎn)，思維就很通

9、暢，解題就很順手，所有設(shè)置的探究性問題也都會(huì)迎刃而解，這也就平時(shí)一再?gòu)?qiáng)調(diào)雙基重要性的原因，也是“問渠哪得清如許，惟有源頭活水來”的原因之所在。  規(guī)范解題Ca(OH)2；CaCO3（填物質(zhì)名稱同樣對(duì)）CaO+H2O=Ca(OH)2；Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O放熱；取適量塊狀固體B放入燒杯中，加入少量水，用手觸摸燒杯外壁。取適量塊狀固體B放入燒杯中，加入少量水，立即用溫度計(jì)測(cè)定溶液溫度的變化。在試管中加入適量塊狀固體B，加入少量水，立即塞上帶導(dǎo)管的單孔橡皮塞，同時(shí)將導(dǎo)管的另一端放入盛水的水槽中，觀察導(dǎo)管口是否有氣泡放出。在試管中加入適量塊狀固體B，加入少量水，立即在試管

10、口套上一只癟氣球，觀察氣球體積的變化。（只要寫出其中的正確答案或其他合理答案即可）（3）Ca(OH)2和CaCO3的混合物；方       案現(xiàn)象和結(jié)論步驟：將所得固體C加入到試管中，加入少量水，振蕩，再向其中滴入兩滴酚酞試液；步驟：再向試管中滴入稀鹽酸。 若溶液變紅，則白色固體C中含有Ca(OH)2若溶液不變紅，則白色固體C中不含有Ca(OH)2若有氣泡產(chǎn)生，則白色固體C中含有CaCO3若無(wú)氣泡產(chǎn)生，則白色固體C中不含有CaCO3（其他合理方案，也對(duì)）二、根據(jù)試題的要求、結(jié)合已有的化學(xué)知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的化學(xué)探究性實(shí)

11、驗(yàn)  設(shè)計(jì)探究性實(shí)驗(yàn)是綜合考察學(xué)生能力的題目，對(duì)學(xué)生的要求很高。它不僅要求學(xué)生對(duì)物質(zhì)的性質(zhì)、檢驗(yàn)和制備很熟悉，而且還要求實(shí)驗(yàn)方案簡(jiǎn)單易行，原料價(jià)格低廉，無(wú)污染等。對(duì)于該類問題同學(xué)們實(shí)際上只要根據(jù)題意搞清或確定實(shí)驗(yàn)的原理，然后緊緊抓住原理進(jìn)行設(shè)計(jì)，難點(diǎn)也就化解了。 例2鐵暴露在空氣中會(huì)生銹。不知你注意了沒有，將蘋果切開不久，果肉上就會(huì)產(chǎn)生一層咖啡色的物質(zhì)，也好象是生了“銹”一樣。某化學(xué)活動(dòng)小組對(duì)此進(jìn)行了探究?！咎岢鰡栴}】切開的蘋果“生銹”與什么因素有關(guān)？【猜想與假設(shè)】猜想：可能與空氣沒有關(guān)系，只是果肉內(nèi)的物質(zhì)自身相互反應(yīng)而“生銹”。猜想：可能是果肉中的物質(zhì)與空氣中的氧氣作用而

12、“生銹”；猜想：可能是果肉中的物質(zhì)與空氣中的氮?dú)庾饔枚吧P”；猜想：可能是果肉中的物質(zhì)與空氣中的二氧化碳作用而“生銹”；猜想：可能是果肉中的物質(zhì)與空氣中的氧氣作用而“生銹”，并且蘋果“生銹”的速度還可能與溫度有關(guān)?！臼占C據(jù)】（一）查閱有關(guān)資料：已知蘋果“生銹”是果肉里的物質(zhì)（酚和酶）與空氣中的一種物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，生成咖啡色的物質(zhì)。（二）實(shí)驗(yàn)探究：針對(duì)上面的猜想至猜想，化學(xué)活動(dòng)小組依次設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，并依次觀察到下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。請(qǐng)你將他們?cè)O(shè)計(jì)的可行的實(shí)驗(yàn)探究方案，填寫在下表中。猜想可行的實(shí)驗(yàn)方案觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象猜想將一小塊果肉浸入盛有蒸餾水的燒杯中，觀察現(xiàn)象。果肉表面不變色。猜想

13、  果肉表面變色。猜想  果肉表面不變色。猜想 果肉表面不變色。猜想 溫度高的先變色。 【得出結(jié)論】                                    

14、0;                          ?！痉此寂c評(píng)價(jià)】（1）在四種猜想中，你認(rèn)為猜想       填代號(hào)）最不合理，理由是           

15、0;  。（2）在驗(yàn)證猜想時(shí)，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)，如果水不與空氣隔絕，果肉放在水中時(shí)間長(zhǎng)了也會(huì)變色，其可能的原因是                                        &#

16、160;             ?！緫?yīng)用】根據(jù)上述結(jié)論，要防止果汁變質(zhì)，果品加工廠加工和保存果汁時(shí)可采取的措施是         。思路點(diǎn)撥本題是一道有典型性和代表性的探究性中考題，命題設(shè)計(jì)新穎、獨(dú)特，題材鮮活，情景真實(shí)。試題聯(lián)系生活實(shí)際，從同學(xué)們的生活中切入，選擇同學(xué)們?cè)谏钪惺煲暉o(wú)睹、但蘊(yùn)涵著豐富化學(xué)知識(shí)的蘋果生“銹”作為探究試題的情景，探究的是蘋果生“銹”與哪些因素有關(guān)。該題實(shí)際上是源于課

17、本以教材中已學(xué)的探究鐵生銹條件為知識(shí)背景，但又高于課本拓展引申為探究蘋果生銹的原因，同時(shí)還滲透了類比和遷移的科學(xué)研究方法的運(yùn)用。該題不僅考查了學(xué)生進(jìn)行信息獲取、整理、加工的能力，而且將科學(xué)探究的過程完成的呈現(xiàn)給學(xué)生，目的是引導(dǎo)學(xué)生在解題過程中領(lǐng)悟科學(xué)探究的過程。最后的應(yīng)用突出了探究的價(jià)值和社會(huì)意義，畫龍點(diǎn)睛?？梢哉f本題很好的體現(xiàn)了“化學(xué)源與社會(huì)，服務(wù)于社會(huì)”的新課標(biāo)理念，引導(dǎo)學(xué)生在平時(shí)的學(xué)習(xí)過程中要注意從化學(xué)的視角去觀察、去思考，體味“處處留心皆學(xué)問”，我想做到這一點(diǎn)，就能真正感受“萬(wàn)變不離其宗”的涵義。至于本題中的設(shè)計(jì)可行的實(shí)驗(yàn)方案，抓住各種猜想，在掌握基礎(chǔ)知識(shí)的情況下，設(shè)計(jì)是不難的。規(guī)范解

18、題【收集證據(jù)】猜想可行的實(shí)驗(yàn)方案猜想將一小塊切開的蘋果放入盛有氧氣的集氣瓶中，觀察現(xiàn)象。猜想將切開的蘋果放入盛有氮?dú)獾募瘹馄恐?，觀察現(xiàn)象。猜想將切開的蘋果放入盛有二氧化碳的集氣瓶中，觀察現(xiàn)象。猜想各取一小塊蘋果分別放入兩支集滿氧氣的試管中，將其中一支試管放入熱水中，觀察兩試管中蘋果的變色速度?！镜贸鼋Y(jié)論】是果肉中的成分與氧氣作用的結(jié)果，“生銹”的速度與溫度有關(guān)，溫度越高，果肉變色速度越快。【反思與評(píng)價(jià)】（1）  氮?dú)饣瘜W(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，通常不與其它物質(zhì)反應(yīng)。（2）水中溶解了氧氣【應(yīng)用】將水果在隔絕空氣的條件下加工，采用真空包裝并低溫保存。 三、要善于對(duì)實(shí)驗(yàn)所得出的事實(shí)證據(jù)通過比

19、較、歸納、概括、總結(jié)等方式進(jìn)行處理，從而得出科學(xué)的結(jié)論，并由此解釋化學(xué)現(xiàn)象，說明問題 對(duì)實(shí)驗(yàn)所得出的事實(shí)證據(jù)進(jìn)行比較、歸納、概括、總結(jié)等是初中化學(xué)學(xué)習(xí)中的重要方法，也是中考考查的重要內(nèi)容。近幾年中考著重是通過呈現(xiàn)探究性實(shí)驗(yàn)的事實(shí)來考查上述能力的，而上述能力并不是一朝一夕養(yǎng)成的，這就要求同學(xué)們?cè)谄綍r(shí)的學(xué)習(xí)過程中要逐步培養(yǎng)這些能力，當(dāng)中考面對(duì)探究性試題中相關(guān)內(nèi)容時(shí)，也就不會(huì)束手無(wú)策。例3.“用雙氧水和二氧化錳制氧氣”的反應(yīng)方程式為：             &

20、#160;                     。某同學(xué)做了該實(shí)驗(yàn)后，展開了下列思考與探究：（1）催化劑MnO2的用量對(duì)反應(yīng)速率有沒有影響呢？他做了這樣一組實(shí)驗(yàn)：每次均用30 mL 10%的H202溶液，采用不同量MnO2粉末做催化劑，測(cè)定各次收集到500 mL氧氣時(shí)所用的時(shí)間，結(jié)果如下：（其他實(shí)驗(yàn)條件均相同）實(shí)驗(yàn)次序12345678910MnO2粉末用量/g0.10.20.30.40.50.

21、60.70.80.91.0所用時(shí)間/#160;    請(qǐng)分析表中數(shù)據(jù)回答：MnO2的用量對(duì)反應(yīng)速率有沒有影響呢？如果有，是怎樣影響的呢？答：                                 

22、0;                               。（2）H2O2溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)反應(yīng)速率有沒有影響呢？他又做了一組實(shí)驗(yàn)：每次均取5 mL 30%的H2O2溶液，然后稀釋成不同溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。記錄數(shù)據(jù)如下：（實(shí)驗(yàn)均在20 室溫下進(jìn)行，其他實(shí)驗(yàn)條件也均相同）實(shí)

23、驗(yàn)次序12345678H2O2溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%3%5%10%15%20%25%30%MnO2粉末用量（克）0.20.20.20.20.20.20.20.2收集到540 mL氣體時(shí)所用時(shí)間/s6602202058025943反應(yīng)后液體溫度/2434395665676970請(qǐng)分析表中數(shù)據(jù)回答：H2O2溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)反應(yīng)速率有沒有影響呢？如果有，是怎樣影響的呢？答：                   

24、                                            。由表中數(shù)據(jù)還可看出，該反應(yīng)是個(gè)   &#

25、160;        反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”）。（3）還有哪些因素可能影響該反應(yīng)的速率呢？請(qǐng)說出你的一個(gè)猜想：                                  

26、60;   。思路點(diǎn)撥本題是對(duì)探究性實(shí)驗(yàn)事實(shí)進(jìn)行處理并得出正確結(jié)論的最典型例子。解題的關(guān)鍵是抓住探究性實(shí)驗(yàn)的事實(shí)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)事實(shí)通過比較、歸納、概括、總結(jié)等方式進(jìn)行處理，得出結(jié)論，然后應(yīng)用結(jié)論分析解釋現(xiàn)象，說明問題。本題通過對(duì)實(shí)驗(yàn)（1）、（2）所提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析可得出正確的結(jié)論：MnO2的用量對(duì)雙氧水分解反應(yīng)的速率有影響，而且在一定的范圍內(nèi)，MnO2的用量越大，反應(yīng)越快；H2O2溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)雙氧水分解反應(yīng)的速率也有影響，且H2O2溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，反應(yīng)越快。由（2）中所提供的反應(yīng)后液體溫度的變化情況還，雙氧水分解反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng)。對(duì)于（3），借助（1）與

27、（2）的實(shí)驗(yàn)事實(shí)的啟發(fā)、結(jié)合學(xué)習(xí)和生活經(jīng)驗(yàn)可大膽的提出影響該反應(yīng)速率的因素有：MnO2顆粒大小可能對(duì)反應(yīng)有影響、環(huán)境溫度可能對(duì)反應(yīng)有影響、氣壓可能對(duì)反應(yīng)有影響、實(shí)驗(yàn)時(shí)是否振蕩可能對(duì)反應(yīng)有影響等等。規(guī)范解題2H2O2MnO22H2O+O2 （1）有影響。在一定范圍內(nèi)，MnO2的用量越大，反應(yīng)越快。（2）有影響。H2O2溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，反應(yīng)越快。  放熱。（3）MnO2顆粒大小、環(huán)境溫度、氣壓、是否振蕩等，合理答案均可。 四、要會(huì)對(duì)簡(jiǎn)單的化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究方案的優(yōu)劣進(jìn)行評(píng)價(jià)，并提出自己的建議 科學(xué)探究的目的是為了讓學(xué)生學(xué)會(huì)科學(xué)探究的方法，并在探究的過程中學(xué)會(huì)運(yùn)用所學(xué)

28、知識(shí)分析解決實(shí)際問題的能力，同時(shí)讓學(xué)生學(xué)會(huì)創(chuàng)新，養(yǎng)成“勇于實(shí)踐，敢于質(zhì)疑”的科學(xué)品質(zhì)。而近幾年中考探究性試題中設(shè)置的對(duì)探究性實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)內(nèi)容，應(yīng)該說是上述精神最好的體現(xiàn)。對(duì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)，要注意從如下幾個(gè)方面入手：原理是否正確，即能否達(dá)到實(shí)驗(yàn)的目的；所用原料是否常見易得、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，即操作過程是否簡(jiǎn)捷優(yōu)化；是否對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染；是否有實(shí)驗(yàn)誤差；方案是否有新創(chuàng)意；安全性是否好等等。能達(dá)到上述八點(diǎn)要求的實(shí)驗(yàn)方案應(yīng)該說不失為最優(yōu)實(shí)驗(yàn)方案。至于提出合理化建議，也就是基于上述幾個(gè)方面、結(jié)合題意來提出符合要求的建議。例4化學(xué)活動(dòng)小組的同學(xué)在探究金屬的化學(xué)性質(zhì)時(shí)，發(fā)現(xiàn)銅與稀硫酸在常溫或短時(shí)間加熱的條件下均不反應(yīng)。那么，銅與濃硫酸能否發(fā)生反應(yīng)呢？猜想與假設(shè)猜想在常溫下能反應(yīng)；猜想在常溫下不能反應(yīng)，但在加熱條件下能反應(yīng)