专题十九 实验探究题题型特点实验探究题在考查同学们对基础知识与基本技能的掌握情况时, 着重突出对同学们科学探究意识、 能力、 情感态度、 价值观等方面的考查, 在解决实际问题的背景中培养同学们的创新精神和实践能力, 符合新课程评价理论.因此在中考中越来越受到命题者的青睐.实验探究题一般具有如下特点: 试题形式新颖独特、 基础性强, 要求具有“ 高起点, 低落点”的特点, 考查同学们灵活运用化学基础知识解决实际问题的能力.选择有探究价值的科学问题设置情境, 考查同学们提出猜想和假设的能力.创设探究情境, 考查同学们的实验设计与评价能力.应用实验中所发现的化学规律解决新的问题, 考查同学们对知识的综合应用能力. 命题趋势近年中考中, 实验探究的考查成为必考内容, 而且题材涉及广泛.预测 年有关实验探究题的命题走向主要表现出如下特点:题设情境紧密联系生产、 生活或科研等实际, 关注和体现实验探究的应用性, 有关物质的性质及组成的探究仍将是命题的重点.具体的, 要求考生针对题设情境和信息:提出问题或假设;设计方案对假设进行研究;评价和改进题设假设或探究方案;分析总结探究过程的现象、 数据等, 得出一般规律或结论;提出推广或应用方面的方案或建议.解答实验探究题时要做到以下几点:首先, 要了解问题及产生问题可能的原因.如果题目中没有给出, 要自己分析, 作出假设; 然后, 要设计实验方案.设计实验方案时, 要注意实验变量的控制, 排除干扰因素, 使结论科学可信; 预测实验结果时, 要对各种可能出现的实验现象作出预测和分析; 最后, 总结归纳、 得出结论时, 要注意结论与实验结果一致.猜想、 假设与设计类 【 例】 ( 湖北黄冈) 小 东、 小 林和 小 雨同 学对 氢氧化钠溶液使酚酞溶液变红的现象很感兴趣, 决定做实验进行探究: 氢 氧 化 钠 溶 液 中 到 底 是 哪 一 种 粒 子 使 酚 酞 溶 液 变红? 实验中可 供 使 用 的 用 品 有 盐 酸、 氯 化 钠 溶 液、 氯 化 钙 溶液、 氢氧化钠溶液、 碳酸钠溶液、 酚酞溶液及若干支试管.【 提出假设】 假设() : 使酚酞溶液变红的是HO.假设() : 使酚酞溶液变红的是N a.假设() : 使酚酞溶液变红的是 .小东认为不做实验即可说明假设() 不成立, 原因是 . 【 实验验证】 ( 完成下列实验操作、 实验现象及实验结论)实验步骤实验操作实验现象实验结论()向装有氢氧化钠溶液的试管中滴加酚酞溶液溶液变为红色()小雨认为向实验步骤() 后的试管中加入盐酸也可得出正确结论, 你 同 意 她 的 观 点 吗?( 填 “同 意” 或 “ 不 同意” ) .【 实验拓展】小林将酚酞溶液滴入碳酸钠溶液中, 发现溶液也变红.他们经过分析、 讨论、 归纳, 得出的结论是. 【 命题意图分析】 本题要求学生对“ 氢氧化钠溶液中到底是哪一种粒子使酚酞溶液变红” 进行假设, 并设计实验予以验证.【 提出假设】 氢氧化钠溶液中存在的粒子种类有三种, 在对水分子和钠离子都作出假设的基础上, 第三种假设只能针对氢氧根离子: 使酚酞溶液变红的是OH; 因为酚酞溶液中含有水,而酚酞溶液无色, 所以假设() 不成立. 【 实验验证】设计实验的出发点和根据是假设的内容, 要实验验证假设() , 即通过实验得出使无色酚酞试液变红的粒子到底是不是N a的结论, 需要向装有氯化钠溶液( 含N a) 的试管中滴加几滴酚酞溶液, 溶液仍为无色( 或溶液颜色无变化) , 则证明不是N a, 假设() 不成立, 只能是假设() 成立.因为向实验步骤() 后的试管中加入盐酸时, 盐酸与氢氧化钠发生中和反应生成氯化钠, 消耗掉了OH, 只剩下了N a, 同样能起到步骤() “ 验证使酚酞溶液变红的粒子是否是N a” 的作用, 所以, 应同意小雨的观点.【 实验拓展】 因为碳酸钠溶液是盐溶液, 不属于碱溶液, 所以可以得出的结论是使酚酞溶液变红的不一定是碱溶液.【 答案】 【 提出假设】OH 酚酞溶液中含有水, 而酚酞溶液无色【 实验验证】向装有氯化钠溶液的试管中滴加几滴酚酞溶液溶液仍为无色或溶液颜色无变化假设() 不成立假设() 成立同意 【 实验拓展】 使酚酞溶液变红的不一定是碱溶液( 或某些盐溶液呈碱性, 或其他合理答案)【 方法点拨】 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; () 从探索因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.注意提出的假设要周密, 必须有一定的合理性, 要有科学依据.本题解题的关键依据是氢氧化钠溶液中微粒的种类有三种: 水分子、 钠离子和氢氧根离子, 可据此提出假设, 也可据此选择对比验证的试剂.【 误区警示】 有些同学因误认为使酚酞试液变红的溶液就是碱溶液, 而忽视了碳酸钠属于盐, 在【 实验拓展】 处得不出正确的结论.设计探究方案类 【 例】 ( 辽宁鞍山) 在化学实验室, 小刚和小强意外发现实验桌上有一瓶敞口放置的氢氧化钠固体, 他们对这瓶氢氧化钠固体是否变质进行了如下实验探究:【 提出问题】 这瓶氢氧化钠固体是否变质?氢氧化钠露置在空气中会发生变质.变质的原因是 ( 用化学方程式表示) .【 实验探究】 为检验这瓶氢氧化钠固体是否变质, 小刚和小强设计了如下实验方案:小刚: 取少量样品加适量蒸馏水配成溶液后, 滴入几滴酚酞溶液, 若观察到溶液变红色, 证明该瓶氢氧化钠固体没有变质.小强: 取少量样品加适量蒸馏水配成溶液后, 滴入适量澄清石灰水, 若观察到有白色沉淀生成, 证明该瓶氢氧化钠固体已经变质.你认为上述实验方案错误的是 .理由是 .请你设计另外一个方案, 证明该瓶氢氧化钠固体已经变质,并完成以下实验报告:实验步骤实验现象及结论【 交流反思】 在实验室里氢氧化钠需要密封保存.药品密封保存的原因很多, 请你写出浓硫酸需要密封保存的原因 . 【 命题意图分析】 本题旨在考查学生设计探究实验方案的能力, 具体考查内容为学生设计实验、 选用试剂探究未知物组成成分的能力.【 提出问题】 氢氧化钠因和空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水而变质, 反应的化学方程式是 N a OHC ON aC OHO; 【 实验探究】 小刚同学的实验方案错误, 因为氢氧化钠变质后生成碳酸钠, 其溶液也显碱性, 也能使酚酞溶液变红; 若氢氧化钠变质则生成碳酸钠, 所以可通过判断是否含有碳酸钠来检验氢氧化钠是否变质.碳酸钠溶液能与澄清石灰水反应生成白色沉淀, 因此小强同学实验方案正确; 碳酸钠还可与盐酸反应放出二氧化碳气体, 所以还可向少量样品加适量蒸馏水配成的溶液中滴加适量的稀盐酸, 通过观察是否有气泡生成来判断是否变质.【 交流反思】 浓硫酸具有吸水性, 因此浓硫酸需要密封保存.【 答案】 【 提出问题】 N a OHC ON aC OHO 【 实验探究】 小刚 碳 酸 钠溶 液显 碱性, 也能 使酚 酞 溶液变红实验步骤实验现象及结论取少量样品加适量蒸馏水配成溶液后, 滴加适量稀盐酸有气泡生成, 证明该氢氧化钠已变质【 交流反思】 吸水性 【 方法点拨】 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否正确.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.所涉及的知识主要有三种气体( 即H、O、C O) 的制法、 性质、 检验, 酸、 碱、 盐的实验, 铁、 铜生锈, 金属活动性顺序等知识,涉及面广, 我们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.此类题目是中考出现的重点题型之一, 所占分值较高.实验探究题的题干一般较长, 看起来比较难, 学生易知难而退.如果仔细读题, 认真分析会发现考查的知识综合性较强但并不难.本题解题的关键是要知道氢氧化钠变质的原因, 要熟练掌握实验室中检验碳酸盐的方法.【 误区警示】 本题中有些同学因只知道碳酸钠属于盐类,不知道“ 碳酸钠溶液显碱性, 也能使酚酞溶液变红” , 而误判小刚同学的实验方案为正确.对探究过程的反思与评价类 【 例】 ( 云南大理等八市) 化学兴趣小组同学发现实验台上按如图所示顺序摆放着瓶不同的无色溶液( 如图所示:A、B、C、D、E、F代表对应的溶液) , 其中E溶液的试剂瓶标签破损.为此, 他们做了如下探究:【 提出问题】E溶液的成分是什么?【 初步判断】 根据受损标签及实验室药品分类摆放原则,E溶液不可能是 ( 填序号) .酸 碱 盐【 提出猜想】 猜想:N a OH溶液; 猜想:N aC O溶液; 猜想:N aS O溶液; 猜想: 溶液( 任写一种) . 【 设计并实验】 兴趣小组的同学为验证“ 猜想” 是否正确,设计并完成如下表所示实验.实验方案实验一实验二实验三实验操作实验现象试纸变色, 对照比色卡,p H有无色无味气体产生实验结论猜想正确【 分析与推理】完成“ 实验一” 后, 李成同学即认为“ 猜想” 正确, 张平同学认为“ 猜想” 不一定正确, 他的理由是.何刚同学认为只需要完成“ 实验二” 即可得出“ 猜想” 正确的结论, 你认为该说法 ( 填“ 合理” 或“ 不合理” ) , 理由是 .请写出“ 实验三” 中发生反应的化学方程式: . 【 反思与评价】经过讨论, 同学们认为“ 实验一” 存在明显操作错误, 该错误是 ; 观察发现D、E试剂瓶的瓶塞是橡胶塞, 使用橡胶塞的原因是. 【 命题意图分析】 本题是缺失标签的药品成分的探究题,考查了学生对探究过程的分析、 反思与评价能力.【 初步判断】 根据实验室药品分类摆放的原则分析, 该药品是按照酸、 碱、 盐顺序摆放的, 由于该试剂瓶左侧是碱类物质右侧是盐类物质, 所以该物质的类别应该是碱或者盐类物质, 另据其受损标签可知其组成中有N a, 因此可判断该物质不可能为酸;【 提出猜想】 由于该试剂中含有钠元素, 则若为碱, 则为氢氧化钠; 若为盐, 则可为碳酸钠或是硫酸钠或氯化钠等;【 设计并实验】 碳酸钠和氯化钡反应产生碳酸钡白色沉淀和氯化钠, 因此产生的现象为: 有白色沉淀产生;【 分析与推理】由于氢氧化钠和碳酸钠溶液都显碱性, 因此由测得的p H, 无法判断是哪一种物质;E溶液中含有碳酸钠时会和盐酸反应生成二氧化碳气体,其化学方程式为N aC O HC l N a C l C OHO;