化學(xué)科學(xué)探究專題的解題思路.ppt

1、化學(xué)科學(xué)探究專題的解題思路,桐柏中學(xué) 袁燕,一、課題分析,科學(xué)探究題既是一種重要的學(xué)習(xí)方式，同時(shí)也是新課程的重要內(nèi)容，與素質(zhì)教育精神和課程改革的要求相適應(yīng)，它既能考查學(xué)生的“雙基”，又能考查學(xué)生的探究能力、創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力，對(duì)發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)具有非常重要的作用。為了適應(yīng)課程改革的需要，充分發(fā)揮中考導(dǎo)向和評(píng)價(jià)職能，在近些年的中考試題中，探究性試題備受命題者青睞，我市歷年中考分值達(dá)到6分，這無疑對(duì)備考工作具有很強(qiáng)的指導(dǎo)性。,二、教學(xué)目標(biāo),1、考查探究中提出問題或猜想的能力 2、考查設(shè)計(jì)和實(shí)施科學(xué)試驗(yàn)的能力 3、考查解釋和表達(dá)科學(xué)探究結(jié)果的能力,三、復(fù)習(xí)計(jì)劃,1、課時(shí)安排：3課時(shí) 2、復(fù)習(xí)方法：

2、探究法，啟發(fā)式教學(xué)法，歸納總結(jié)法。 3、復(fù)習(xí)策略：夯實(shí)基礎(chǔ)、強(qiáng)化訓(xùn)練、注重審題、歸納總 結(jié)。,四、教學(xué)過程,(一)、常見題型 這類試題常有以下一些類型： 燃燒條件的探究 金屬銹蝕條件的探究 金屬活動(dòng)性順序的探究 溶液或物質(zhì)成分的探究 探究實(shí)驗(yàn) 溶解度及其影響因素的探究 無現(xiàn)象的化學(xué)反應(yīng)的探究 化學(xué)反應(yīng)的生成物的探究 有關(guān)日常生活中食品或現(xiàn)象的探究,提出 問題,進(jìn)行 實(shí)驗(yàn),反思與 評(píng)價(jià),解釋與 結(jié)論,猜想 假設(shè),制定 計(jì)劃,收集 證據(jù),表達(dá)與 交流,(二)基本要素 所謂探究性試題，就是復(fù)原具體的科學(xué)探究的環(huán)境，按照科學(xué)探究的步驟，讓學(xué)生完成探究過程的某一個(gè)或某幾個(gè)環(huán)節(jié)，中學(xué)化學(xué)探究實(shí)驗(yàn)的模式可概

3、括為一下幾個(gè)基本要素：,認(rèn)真讀題，審清題意，明確要求，劃出關(guān)鍵的語句（探究目的）,找出題目中與教材相關(guān)聯(lián)的知識(shí)點(diǎn),靈活應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)解決探究題中的問題,(三)解題思路,(四)注意問題,1、提出的猜想可以是對(duì)的也可以是錯(cuò)的，但必須合乎題意，有利于方案的設(shè)計(jì)，不能信口開河。 2、設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案要緊扣提出的假設(shè)，選用的實(shí)驗(yàn)用品要恰當(dāng)；實(shí)驗(yàn)方案理論正確、操作簡(jiǎn)單可行、安全環(huán)保、經(jīng)濟(jì)合算；結(jié)論一般是對(duì)假設(shè)的判定。 3、交流評(píng)價(jià)一般是對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的優(yōu)劣、實(shí)驗(yàn)操作的合理性、得出的結(jié)論等方面的反思。 4、用準(zhǔn)確、規(guī)范、精煉的化學(xué)語言闡述化學(xué)問題。,(五)例題講解,一)、物質(zhì)成份的探究 例1、（05黃岡）室驗(yàn)室開放

4、日，我與小娜、小佳、小華、小麗等同學(xué)來到實(shí)驗(yàn)室，看到實(shí)驗(yàn)桌上擺放著四瓶無標(biāo)簽的試劑，分別是兩瓶固體和兩瓶液體，我們決定對(duì)“固體與液體”之間的反應(yīng)進(jìn)行一些探究。 （1）小娜同學(xué)從一瓶固體和一瓶液體中各取少量試劑于試管中進(jìn)行混合，立即產(chǎn)生了一種無色氣體，對(duì)氣體是何物質(zhì)，同學(xué)們進(jìn)行了大膽的猜想,小佳同學(xué)的猜想可能是 ； ；。 （2）我想設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明小佳同學(xué)猜想是正確的，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如下： （3）小華想用右上圖給定的收集裝置收集一瓶小佳同學(xué)猜想中的氣體，則氣體由 （填a或b）端進(jìn)入。 （4）小麗同學(xué)從另外兩瓶試劑中各取少量試劑于試管中，發(fā)現(xiàn)混合后，固體發(fā)生了變化，但無氣泡放出。同學(xué)們對(duì)加入試管中的固體

5、和液體從不同的反應(yīng)類型、物質(zhì)類別等方面進(jìn)行了大膽的猜想：,猜想一： ； 猜想二： ； 猜想三： ；。 分析：首先要知道在初中化學(xué)利用固體和液體接觸來制取的氣體主要有哪些，然后針對(duì)所猜想的氣體設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究，同樣，對(duì)固體和液體反應(yīng)不產(chǎn)生氣體的情況進(jìn)行分析后，提出猜想的可能。 答案（1）CO2；H2或O2 （2）如是CO2或H2；或O2 （3）中如果是氫氣 填 a （如是氧氣或二氧化碳填 b ） （4） 猜想一：金屬與鹽溶液發(fā)生置換反應(yīng)； 猜想二：金屬氧化物與酸溶液反應(yīng)； 猜想三：堿與酸溶液發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)； 猜想四：氧化物（如CaO）與水發(fā)生化合反應(yīng) 猜想五：可溶于水的固體物質(zhì),例2、（03

6、宜昌）“旺旺雪餅”袋內(nèi)有一個(gè)小紙袋，上面寫著“干燥劑，主要成分是生石灰”。 生石灰(CaO)可作干燥劑的理由是(用化學(xué)方程式表示) 。 (2)我對(duì)它作了一系列探究，獲得較多收益，其實(shí)驗(yàn)方案如下： 我對(duì)它還有一個(gè)要再探究的新問題： 。 分析：首先是要清楚生石灰可作干燥劑的化學(xué)原理，同時(shí)要分析生石灰在空氣中久置 會(huì)發(fā)生一些什么變化以及變化后的產(chǎn)物，針對(duì)產(chǎn)物的性質(zhì)特點(diǎn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究。 答案：（略）,例3、（05眉山）小李和小王兩位同學(xué)對(duì)堿式碳酸銅Cu2(OH)2CO3受熱完全分解后的黑色 固體產(chǎn)物的成分進(jìn)行探究。 （ 1）小李根據(jù)堿式碳酸銅的化學(xué)式對(duì)黑色固體產(chǎn)物做出以下猜想：可能是碳，可能 是

7、氧化銅，可能是碳和氧化銅的混合物。他做出以上猜想的依據(jù)是 ； （2）小王根據(jù)碳的化學(xué)性質(zhì)，認(rèn)為猜想可以排除，理由是 ； （3）為驗(yàn)證、猜想，他們?cè)O(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案：向盛有少量黑色固體的試管中加入足量的稀硫酸，振蕩，待完全反應(yīng)后靜置觀察現(xiàn)象。若猜想正確，現(xiàn)象應(yīng)該是 ；若猜想正確，現(xiàn)象應(yīng)該是 。 分析：化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變，堿式碳酸銅受熱分解生成氧化銅和碳都有可能，且都是黑色的，但氧化銅和碳在加熱的條件下能發(fā)生反應(yīng)，即猜想可以排除。對(duì)猜想、的可根據(jù)氧化銅和碳與稀硫酸作用的不同現(xiàn)象加以驗(yàn)證。 答案（略）,二)、物質(zhì)變化條件的探究,例4、（03宜昌）小林同學(xué)發(fā)現(xiàn)銅制眼鏡框表面出現(xiàn)了綠色物質(zhì)，通過化

8、學(xué)學(xué)習(xí)知道該物質(zhì)為銅銹，俗稱銅綠，主要成分是Cu2(OH)2CO3。 提出問題銅是在什么條件下銹蝕的?小林對(duì)此進(jìn)行了探究。 猜想根據(jù)銅銹的化學(xué)式，猜想銅生銹可能是銅與水、 、 共同作用的結(jié)果。 設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)借鑒“鐵釘銹蝕條件的探究”實(shí)驗(yàn)，小林設(shè)計(jì)了“銅片銹蝕條件的探究”實(shí)驗(yàn)如下圖所示： (1)實(shí)驗(yàn)較長(zhǎng)時(shí)間后，發(fā)現(xiàn) 試管中的光亮銅片最先生銹(填字母編號(hào))。 (2)從優(yōu)化實(shí)驗(yàn)的角度考慮，A實(shí)驗(yàn)是多余的，他只考慮了水這個(gè)單一條件。C試管中除光亮銅片、蒸餾水外，還有的另外一種物質(zhì)為 (3)D試管中除光亮銅片外，還有的另外兩種物質(zhì)，為 ；從D試管的實(shí)驗(yàn)中，獲得的結(jié)論是 。 評(píng)價(jià)與改進(jìn)我認(rèn)為小林設(shè)計(jì)的“銅片

9、銹蝕條件的探究”實(shí)驗(yàn)不夠完善，要得出正確結(jié)論，還要補(bǔ)充的一個(gè)實(shí)驗(yàn)是(可圖示) 。 反思與小結(jié)通過銅片銹蝕條件的探究實(shí)驗(yàn)，我獲得的啟示是： 分析：金屬在空氣中銹蝕都跟氧氣有關(guān)，而根據(jù)堿式碳酸銅的化學(xué)式可以分析，銅在空氣中銹蝕還可能跟含碳的氣體，即二氧化碳?xì)怏w和水有關(guān)，借鑒鐵釘銹蝕條件的探究方式來分析回答、評(píng)價(jià)小林同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案。 答案： O2、CO2（或名稱，下同） B CO2（或O2） CO2和O2 水是銅生銹的必要條件之一（或缺少水這個(gè)條件，銅不能生銹。） 取一支試管，放入一塊光亮銅片，加入少量蒸水浸沒部分銅片，充入O2（或CO2）后，塞緊橡皮塞，放置對(duì)比觀察。（或用右圖示表示）。（說明：此

10、實(shí)驗(yàn)中充入的氣體必須與相反，否則此空不得分）,例5、（05威海）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。 【提出問題】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“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

11、有關(guān)。 【收集證據(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。 【得出結(jié)論】 。 【反思與評(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 。 （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 。 【應(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,分析：（略） 答案： 【

12、收集證據(jù)】 【得出結(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)、物質(zhì)性質(zhì)的探究 例6、（03遼寧）實(shí)驗(yàn)室常用石蕊試紙檢驗(yàn)物質(zhì)的酸堿性：酸性物質(zhì)使藍(lán)色的石蕊試紙變紅，堿性物質(zhì)使紅色的石蕊試紙變藍(lán)。某學(xué)生欲探究碳酸具有酸性而二氧化碳不具有酸性，按右圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 請(qǐng)回答：(1)該學(xué)生通過上述實(shí)驗(yàn)?zāi)芊竦贸鰸M意的結(jié)論? 若能，請(qǐng)說明理由；若不能，請(qǐng)你設(shè)計(jì)還需進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，以得出滿意結(jié)論。（用語言敘述

13、或圖示均可） 分析：首先要知道水不能是石蕊試紙變色，二氧化碳?xì)怏w若具有酸性，則應(yīng)該能使干燥的石蕊試紙變色，而實(shí)驗(yàn)（）只能說明碳酸具有酸性，因而上述實(shí)驗(yàn)不能得出滿意的結(jié)論。還需設(shè)計(jì)干燥的二氧化碳?xì)怏w通入實(shí)驗(yàn)（）裝置來進(jìn)行驗(yàn)證。 答案：不能得出滿意的結(jié)論，因?yàn)樵搶?shí)驗(yàn)不能說明二氧化碳有沒有酸性。,例7、（05濰坊）維生素C又名抗壞血酸，易溶于水，已被氧化，能與碘反應(yīng)。人體缺乏維生素C可能引發(fā)多種疾病。某研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)它研究如下： （1）猜想：維生素C可能具有酸性？ （2）實(shí)驗(yàn)方案： 提供試劑：維生素C片、蒸餾水、紫色石蕊試液、無色酚酞試液、稀鹽酸、氫氧化鈉溶液、氯化鋇溶液、pH試紙。 根據(jù)以上試劑

14、，請(qǐng)你幫助他們?cè)O(shè)計(jì)出兩種實(shí)驗(yàn)方案，并寫出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象： （3）結(jié)論：維生素C具有酸性。根據(jù)維生素C的性質(zhì)，判斷下列物質(zhì)中能與維生素C反應(yīng)的是（ ）。 A.金屬鎂 B.食鹽 C.氫氧化鈉 D.硫酸銅 （4）某同學(xué)聯(lián)想到西紅柿等蔬菜、水果中含有豐富的維生素C，放置時(shí)間長(zhǎng)短是否對(duì)維生素C的含量產(chǎn)生影響。他設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案： 把新鮮西紅柿和放置一周的西紅柿分別搗碎，用紗布將汁液擠入兩個(gè)燒杯中； 取兩支盛有2mL藍(lán)色碘的淀粉溶液的試管，分別滴加上述兩種汁液，邊加邊振蕩，直到藍(lán)色剛好消失，記錄滴數(shù)如下：,請(qǐng)回答下列問題： 你認(rèn)為西紅柿中維生素C含量高的是 。 你從中得到的啟示是 。 分析：首先認(rèn)識(shí)酸性物質(zhì)具

15、有的性質(zhì)，根據(jù)性質(zhì)設(shè)計(jì)驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)方案。 答案： (2) 將維生素C片溶于蒸餾水配成溶液，向其中滴加石蕊試液；溶液變紅色。 將維生素C片溶于蒸餾水配成溶液，用玻璃棒蘸取溶液滴在pH試紙上，跟比色卡比較；pH試紙變紅色或pH小于7。 將維生素C片溶于蒸餾水配成溶液，把維生素C的溶液逐滴滴入氫氧化鈉的酚酞溶液；紅色消失。 （3）A、C （4）新鮮的西紅柿 有壞血酸的病人要多吃含維生素C高的蔬菜和水果；要吃新鮮的蔬菜和水果,例8、（04鎮(zhèn)江）某化學(xué)興趣小組的同學(xué)在學(xué)習(xí)了純堿（Na2CO3）的性質(zhì)后，聯(lián)想到家中蒸制饅頭時(shí)常用的物質(zhì)小蘇打（NaHCO3）,于是采用市售的小蘇打樣品進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)探究。 實(shí)驗(yàn)

16、一：探究碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì) （1）取樣品溶于適量的水中，測(cè)得溶液的PH大于7。 （2）向小蘇打樣品中滴加鹽酸，有大量氣泡產(chǎn)生，經(jīng)檢驗(yàn)該氣體是二氧化碳。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 （3）向小蘇打的溶液中加入澄清石灰水，生成了白色沉淀。 （4）同學(xué)們通過查閱資料，在老師的指導(dǎo)下采用了右圖 所示裝置對(duì)小蘇打和純堿做了對(duì)比實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中 小試管內(nèi)沾有無水硫酸銅粉末的棉花球變成藍(lán)色，a燒 杯中石灰水無明顯現(xiàn)象，b燒杯中石灰水了現(xiàn)白色渾濁。試回答： 在實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，操作上要注意的問題是： 由實(shí)驗(yàn)（）可以得出的結(jié)論是 。 請(qǐng)歸納出小蘇打的化學(xué)性質(zhì)（至少三點(diǎn)） 。 分析：本題只要認(rèn)真閱讀實(shí)驗(yàn)探究的過程和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并

17、通過對(duì)現(xiàn)象的分析，即可得出小蘇打的化學(xué)性質(zhì)。 答案： （2）NaHCO3HClNaCl+CO2H2O （4）應(yīng)先將導(dǎo)管從燒杯中取出，再熄滅酒精燈 碳酸氫鈉受熱會(huì)分解，碳酸鈉受熱不分解（或碳酸鈉比碳酸氫鈉穩(wěn)定)碳酸氫鈉的水溶液呈堿性，能使酸堿指示劑變色；它可與酸發(fā)生反應(yīng)；它可以與堿反應(yīng)，它受熱能分解。（任選三個(gè)性質(zhì)） 參考方案： （1）取一定量固體樣品加熱至完全分解，稱量殘留固體質(zhì)量，得到質(zhì)量差即為氣體二氧化碳的質(zhì)量，可計(jì)算得到碳酸氫鈉質(zhì)量和質(zhì)量分?jǐn)?shù)并與樣品的標(biāo)注比較。 （2）取一定質(zhì)量固體樣品加入一定量的鹽酸（足量）充分反應(yīng)，稱量反應(yīng)后溶液質(zhì)量，得到差量即為氣體二氧化碳的質(zhì)量，可計(jì)算得到碳酸氫

18、鈉質(zhì)量和質(zhì)量分?jǐn)?shù)并與樣品的標(biāo)注比較。 （3）取一定量固體樣品，加入一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸至恰好不再有氣泡產(chǎn)生，根據(jù)消耗的稀鹽酸質(zhì)量，可計(jì)算得到碳酸氫鈉質(zhì)量和質(zhì)量分?jǐn)?shù)并與樣品的標(biāo)注比較。 （其它合理方案同樣給分。取樣品質(zhì)量用數(shù)字或字母表達(dá)均可，重在體現(xiàn)思維過程、表述達(dá)意即可。）,(六)課堂小結(jié),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