科學(xué)探究試題的一般解題方法

1、-. z.科學(xué)探究試題的一般解題方法*廬江四中吳海洋科學(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)有探究價(jià)值的問題?？茖W(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)然成為中考考察的重點(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)歷的根底上設(shè)計(jì)的，只要根底扎實(shí)，掌握了科學(xué)探究的一般步驟科學(xué)探究的一般步驟

2、為提出問題猜測與假設(shè)制定方案進(jìn)展實(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)歷的根底上，敢于和大膽的做出合理的猜測和假設(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)歷對(duì)問題做出有意義的猜測和假設(shè)。例1.甲同學(xué)在*食品包裝袋內(nèi)，發(fā)現(xiàn)有一個(gè)裝有白色顆粒狀固體A的

3、小紙袋，上面寫著生石灰枯燥劑，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)展探究。1猜測一：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在空氣中轉(zhuǎn)化為塊狀固體B的化學(xué)反響方程式：；。2猜測二：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)證你的這一猜測至少寫出兩種方案，如果寫出三種正確方案獎(jiǎng)勵(lì)1分：；。3取適量塊狀固體B參加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)展討論，一起猜測。甲同學(xué)認(rèn)為，白色固體C可能是：氫氧化鈣；乙同學(xué)

4、認(rèn)為，白色固體C可能是：碳酸鈣；你認(rèn)為，白色固體C還可能是：。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明你的猜測填寫下表：方 案現(xiàn) 象 和 結(jié) 論思路點(diǎn)撥此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枯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)展猜測和探究。事實(shí)上此題考察的仍然是知識(shí)的應(yīng)用，考察的是相關(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)生石灰與水反響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

5、的二氧化碳反響生成碳酸鈣和水；所生成的碳酸鈣能與稀鹽酸反響生成二氧化碳?xì)怏w。一旦做到這一點(diǎn)，思維就很通暢，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)一再強(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)*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，參加少量水，用手觸摸燒杯外壁。取適量塊狀固體B放入燒杯中，參加少量水，立即用溫度計(jì)測定溶液溫度的變化。在試管中參加適量塊狀固體B，參加少量水，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

6、中，觀察導(dǎo)管口是否有氣泡放出。在試管中參加適量塊狀固體B，參加少量水，立即在試管口套上一只癟氣球，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3Ca(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參加到試管中，參加少量水，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。假設(shè)溶液變紅，則白色固體C中含有Ca(OH)2假設(shè)溶液不變紅，則白色固體C中不含有Ca(OH)2假設(shè)有氣泡產(chǎn)生，則白色固體C中含有CaCO3假設(shè)無氣泡產(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)歷，設(shè)計(jì)簡單的化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)探

7、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*驗(yàn)方案簡單易行，原料價(jià)格低廉，無污染等。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)展設(shè)計(jì)，難點(diǎn)也就化解了。例鐵暴露在空氣中會(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。*化學(xué)活動(dòng)小組對(duì)此進(jìn)展了探究?！咎岢鰡栴}】切開的蘋果生銹與什么因素有關(guān)？【猜測與假設(shè)】猜測：可能與空氣沒有關(guān)系，只是果肉內(nèi)的物質(zhì)自身相互反響而生銹。猜測：可能是果肉中的物質(zhì)與空氣中的氧氣作用而生銹；猜測：可能是果肉中的物質(zhì)與空氣中的氮?dú)庾饔枚?/p>

8、生銹；猜測：可能是果肉中的物質(zhì)與空氣中的二氧化碳作用而生銹；猜測：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：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)生反響，生成咖啡色的物質(zhì)。二實(shí)驗(yàn)探究：針對(duì)上面的猜測至猜測，化學(xué)活動(dòng)小組依次設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)展了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，并依次觀察到以下實(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。猜測可行的實(shí)驗(yàn)方案觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象猜測將一小塊果肉浸入盛有蒸餾水的燒杯中，觀察現(xiàn)象。果肉外表不變色。猜測果肉外表變色。猜測果肉外表不變色。猜測果肉外表不變色。猜測溫度高的先變色?！镜贸鼋Y(jié)論】?！?/p>

9、反思與評(píng)價(jià)】1在四種猜測中，你認(rèn)為猜測填代號(hào)最不合理，理由是。2在驗(yàn)證猜測時(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)間長了也會(huì)變色，其可能的原因是?！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)撥此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

10、的科學(xué)研究方法的運(yùn)用。該題不僅考察了學(xué)生進(jìn)展信息獲取、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。可以說此題很好的表達(dá)了化學(xué)源與社會(huì)，效勞于社會(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)，就能真正感受萬變不離其宗的涵義。至于此題中的設(shè)計(jì)可行的實(shí)驗(yàn)方案，抓住各種猜測，在掌握根底知識(shí)的情況下，設(shè)計(jì)是不難的。規(guī)*解題【收集證據(jù)】猜測可行的實(shí)驗(yàn)方案猜測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。猜測將切開的蘋果放入盛有氮?dú)獾?/p>

11、集氣瓶中，觀察現(xiàn)象。猜測將切開的蘋果放入盛有二氧化碳的集氣瓶中，觀察現(xiàn)象。猜測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?！痉此寂c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)反響。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)通過比擬、歸納、概括、總結(jié)等方式進(jìn)展處理，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)展比擬、歸納、概括、總結(jié)等是初中化學(xué)學(xué)習(xí)中的重

12、要方法，也是中考考察的重要內(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)來考察上述能力的，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)束手無策。例3.用雙氧水和二氧化錳制氧氣的反響方程式為：。*同學(xué)做了該實(shí)驗(yàn)后，展開了以下思考與探究：1催化劑MnO2的用量對(duì)反響速率有沒有影響呢？他做了這樣一組實(shí)驗(yàn)：每次均用30mL10%的H202溶液，采用不同量MnO2粉末做催化劑，測定各次收集到500mL氧氣時(shí)所用的時(shí)間，結(jié)果如下：其他實(shí)驗(yàn)條件均一樣實(shí)驗(yàn)次序12345678910MnO2粉末用量克0.10.20.30.40.5

13、0.60.70.80.91.0所用時(shí)間分析表中數(shù)據(jù)答復(fù)：MnO2的用量對(duì)反響速率有沒有影響呢？如果有，是怎樣影響的呢？答：。2H2O2溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)反響速率有沒有影響呢？他又做了一組實(shí)驗(yàn)：每次均取5mL30%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)展實(shí)驗(yàn)。記錄數(shù)據(jù)如下：實(shí)驗(yàn)均在20室溫下進(jìn)展，其他實(shí)驗(yàn)條件也均一樣實(shí)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540mL氣體時(shí)所用時(shí)間秒6602202058025943反響后液體溫度24343

14、95665676970請(qǐng)分析表中數(shù)據(jù)答復(fù)：H2O2溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)反響速率有沒有影響呢？如果有，是怎樣影響的呢？答：。由表中數(shù)據(jù)還可看出，該反響是個(gè)反響填放熱或吸熱。3還有哪些因素可能影響該反響的速率呢？請(qǐng)說出你的一個(gè)猜測：。思路點(diǎn)撥此題是對(duì)探究性實(shí)驗(yàn)事實(shí)進(jìn)展處理并得出正確結(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)通過比擬、歸納、概括、總結(jié)等方式進(jìn)展處理，得出結(jié)論，然后應(yīng)用結(jié)論分析解釋現(xiàn)象，說明問題。此題通過對(duì)實(shí)驗(yàn)1、2所提供的數(shù)據(jù)進(jìn)展比擬分析可得出正確的結(jié)論：MnO2的用量對(duì)雙氧水分解反響的速率有影響，而且在一定的*圍內(nèi)，MnO2的用量越大，反響越快；H2O2溶液的

15、溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)雙氧水分解反響的速率也有影響，且H2O2溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，反響越快。由2中所提供的反響后液體溫度的變化情況還，雙氧水分解反響是一個(gè)放熱反響。對(duì)于3，借助1與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)歷可大膽的提出影響該反響速率的因素有：MnO2顆粒大小可能對(duì)反響有影響、環(huán)境溫度可能對(duì)反響有影響、氣壓可能對(duì)反響有影響、實(shí)驗(yàn)時(shí)是否振蕩可能對(duì)反響有影響等等。規(guī)*解題2H2O2MnO22H2O+O21有影響。在一定*圍內(nèi)，MnO2的用量越大，反響越快。2有影響。H2O2溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，反響越快。 放熱。3MnO2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)簡單的

16、化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究方案的優(yōu)劣進(jìn)展評(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)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表達(dá)。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，即能否到達(dá)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；操作是否簡單，即操作過程是否簡捷優(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；平安性是否好等等。能到達(dá)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

17、。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響。則，銅與濃硫酸能否發(fā)生反響呢？猜測與假設(shè)猜測在常溫下能反響；猜測在常溫下不能反響，但在加熱條件下能反響；猜測在加熱條件下不能反響。實(shí)驗(yàn)與事實(shí)操作將一小塊銅片放入試管中，參加足量的濃硫酸，無明顯現(xiàn)象；操作加熱該試管，銅片上有氣泡產(chǎn)生，并聞到刺激性氣味；操作檢驗(yàn)產(chǎn)生的有刺激性氣味的氣體檢驗(yàn)方法及現(xiàn)象略；操作立即停頓加熱；操作將試管中的殘液慢慢倒入少量水中，溶液呈藍(lán)色。結(jié)論與解釋1由以上探究可知：猜測_是正確的；2經(jīng)檢驗(yàn)產(chǎn)生的氣體

18、是；立即停頓加熱是為了防止產(chǎn)生更多的；3銅跟濃硫酸在加熱條件下反響的產(chǎn)物是SO2和CuSO4。反思與評(píng)價(jià)1操作中，從平安角度考慮填能或不能_將水倒入剩余的液體里。2探究結(jié)論中對(duì)產(chǎn)物是SO2和CuSO4的判斷是否正確_，理由是_。拓展與應(yīng)用根據(jù)以上探究和已掌握的知識(shí)，同學(xué)們又設(shè)計(jì)了兩個(gè)利用廢銅屑、硫酸為原料制取硫酸銅的實(shí)驗(yàn)方案。甲方案：利用廢銅屑跟濃硫酸在加熱條件下反響制取。乙方案：在加熱條件下將廢銅屑在空氣中氧化成CuO，再將CuO與稀硫酸反響制取。請(qǐng)你從平安、節(jié)約、環(huán)保等方面進(jìn)展評(píng)價(jià)，較好的方案是_，理由是答出一點(diǎn)即可_。思路點(diǎn)撥此題的拓展與應(yīng)用中的對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)是評(píng)價(jià)題中的經(jīng)典題之一，抓住上述的評(píng)價(jià)要素，就會(huì)言之有物：由實(shí)驗(yàn)原理Cu+2H2SO4濃SO2+CuSO4+2H2O、2Cu+O22CuO CuO+H2SO4=CuSO4+H2O可知，乙方案明顯的要比甲方案好，原因