科学探究专题复习

科学探究专题复习

【考点透视】

科学探究一般包括八个步骤：提出问题→猜想与假设→制定计划→进行实验→收集证据→解释与结论→反思与评价→表达与交流。科学探究题是新课标中考命题中一道亮丽的风景线，它往往从生活、生产实际出发，对身边常见物质或有趣的现象进行探究，既考查了学生综合运用知道的能力，又让学生体验科学探究的魅力，同时将探究结论应用在实际生活，体现了科学探究的意义和价值，这正是新课标中考的要求和方向。

科学探究题主要有以下三个基本类型：（1）通过实验探究物质的性质或变化规律。如金属活动性的探究、溶液酸碱性的探究、药品是否变质的探究、缺失标签的药品成分的探究等。（2）通过实验探究物质变化的条件和影响物质变化的因素。如探究金属锈蚀的条件、可燃物燃烧的条件、影响化学反应速率的因素等。（3）通过实验探究物质的组成成分以及含量。如食品干燥剂的成分探究、化肥有效成分含量的探究、味精中食盐含量的探究等。

解科学探究题，要注意以下几个方面：（1）敢于质疑，大胆猜想。科学探究题不仅要求学生结合题目进行科学猜想，而且还要求说出猜想的理由或依据，因此学生要善于从实验、生活、现象、图表、资料、图片等材料中发现问题。（2）提炼原理，学会迁移。科学探究题中的探究内容有些为教科书之外的内容，这就要求学生从题给的信息中获取有用的信息，从有用信息中提炼出规律和原理，并根据已学过的化学知识和生活经验，对未知的问题进行真正意义上的科学探究（3）设计实验，分析推理。科学探究注重过程和方法，学生要根据实际问题设计合理的实验方案并收集记录实验数据，或画出图像并运用科学的方法进行分

析、比较，从而得出结论。

【经典回眸】

例1 在化工生产中，原料往往不能全部转化成产品。工业上常用电解纯净的饱和食盐水的方法来得到烧碱溶液，再经过浓缩、蒸发等步骤制成固体烧碱。现要分析一种仓库里存

放的工业固体烧碱样品。

（1）猜测一下，该烧碱样品中可能含有的杂质是（填化学式）：___________________。

（2）设计一个实验方案，来验证你的猜想是正确的。

实验步骤实验现象实验结论

解析答题的关键是在于推测烧碱样品中可能含有的杂质。思维的起点在于分析题给信息，由信息“在化工生产中，原料往往不能全部转化成产品”可知：电解纯净的饱和食

盐水的方法来得到烧碱时，NaCl不能全部转化为产品，可以推测出烧碱样品中可能含有NaCl,又由于烧碱生产和贮存过程中会吸收空气中的CO2而生成Na2CO3，还可以推测烧碱样品中可能含有Na2CO3 。检验Cl－通常用A gNO3溶液和稀硝酸；检验CO32-通常用酸溶液，为防止对Cl-鉴别产生干扰，酸溶液只能用稀硝酸。实验方案设计中一定要注意排除CO32-对Cl-鉴别的干扰以及OH-对Cl-鉴别的干扰，因此实验顺序应为：溶解样品→检验CO32-并除去CO32-、OH-

→检验Cl-。

答案（1）NaCl、Na2CO3

实验步骤实验现象实验结论用试管取少量烧碱样品，加入过量蒸馏

水后，振荡，配成溶液

向所得溶液中滴加过量的稀硝酸有气泡产生样品中有Na2CO3

向上述溶液中滴加A gNO3溶液有白色沉淀生成样品中有NaCl

例2 碱式碳酸铜［化学式Cu2(OH)2CO3 ,相对分子质量为222］加热完全分解后生成的黑色固体是什么？甲、乙、丙、丁四位同学对此进行了探究。他们称取了4.44 g碱式碳酸铜在试管中高温加热的使之完全分解，冷却至室温，称量黑色固体产物的质量为3.2 g.

他们结合碱式碳酸铜的化学式对黑色固体产物作出如下猜想：①可能是氧化铜②可能是碳粉③可能是碳粉和氧化铜的混合物。以上猜想的理由是___________________________。

（1）甲同学设计的实验方案是：向盛有少量该黑色固体的试管中加入足量的稀硫酸，

充分振荡，静置后观察现象。

如果猜想①正确，现象应该是_______________________________________________。

如果猜想③正确，现象应该是_______________________________________________。

（2）乙同学从资料中得知：碳、氢气、一氧化碳在加热或高温条件下都能夺取金属氧化物中的氧，使其变为金属单质。他经过思考后，认为猜想③可以排除。他的理由是：

______________________________________________________________________________。

（3）丙同学通过对得到的实验数据进行计算，排除了猜想②，她的理由是（通过计算式说明）：_____________________________________________________________________。

科学探究的方法和途径有多种。丁同学通过查找化学史料，证实了前几位同学的实验

和推理是正确的。

解析因为碱式碳酸铜中含有Cu、C、H、O四种元素，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，碱式碳酸铜受热分解后的固体产物中也一定含有这四种元素,而这四种元素组成的黑色固体只有碳粉和氧化铜，故碱式碳酸铜受热分解后的黑色固体可能是碳粉、氧化铜或两者的混合物。（1）由于碳粉与稀硫酸不反应，则碳粉不溶于稀硫酸，而CuO 与稀硫酸发生反应：CuO+H2SO4===CuSO4 +H2O ,氧化铜溶于稀硫酸，溶液会由无色变成蓝色。据此问题可迎刃而解。(2)高温下碳能还原氧化铜，因此高温下碳和氧化铜不能共存。（3）由碱式碳酸铜的化学式可知，4.44 gCu2(OH)2CO3中m(C)=4.44 g×Ar(C)／Mr［Cu2(OH)2CO3］=4.44 g×12／222=0.24 g＜3.2 g，因此3.2 g黑色固体不可能是碳粉。

答案根据质量定恒定律，化学反应前后元素种类不变，氧化铜和碳粉都是黑色的。

（1）黑色粉末全部溶解，溶液呈蓝色；黑色粉末部分溶解，溶液呈蓝

色。（2）碳和氧化铜在高温下能发生反应，因此高温下碳粉和氧化铜不可能共存。（3）4.44 gCu2(OH)2CO3中m(C)=4.44 g×Ar(C)／Mr［Cu2(OH)2CO3］=4.44 g×12／222=0.24 g＜3.2 g

【强化练兵】

1.青色的生虾煮熟后颜色会变成红色。一些同学认为这种红色物质可能就象酸碱指示剂一样，遇到酸、碱颜色会发生改变。就这些同学的看法而言应属于科学探究中的（）

A.假设

B.实验

C.观

察 D.做结论

2.小华在一次探究实验中将一粒金属钠投入盛有蒸馏水的烧杯中，发现烧杯中反应剧烈并生

成大量的气体，该气体可能是（）

A. N2

B.CH4

C.H2

D.NH3

3.同学们在做实验时发现，将镁条放入某CuCl2溶液中，镁条表面有气泡产生。对于这一异常现象产生的原因，同学们设计了以下探究方案进行讨论。其中没有意义的是（）

A.甲同学推测该气体可能是H2 ,并收集气体用点燃法检验。

B.乙同学猜想该CuCl2溶液呈酸性，并用pH试纸检测。

C.丙同学用锌粒与该CuCl2溶液反应，观察是否有气泡产生。

D.丁同学用镁粉与该CuCl2溶液反应，观察产生气泡的快慢。

4.化学兴趣小组为了探究化学实验室一种黑色粉末和一瓶标签破损的无色溶液

（如右图所示）可能是什么物质，大胆猜想并设计实验进行验证。

［发现问题］当把黑色粉末与无色溶液混合后即产生气泡。

［查阅资料］初中化学实验室常见的黑色粉末有CuO、MnO2、Fe3O4 、铁粉、炭粉等。