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37第十四章探究性及开放性问题（第2课时）【学习目标】1.训练发散思维、信息迁移、综合探究等能力；2．通过对问题开放性的思考，加深对科学本质的理解。【学习重点】1．提高发现问题、分析问题、解决问题的能力。2．掌握探究性与开放性问题解题的方法与技能。【学习难点】通过知识的应用形成解题技能。【学习方法】交流讨论、整理归纳、综合探究。一、知识准备1．对知识进行归纳和整理时学习化学的一种重要方法。现有H2、CO、CH4、NH3四种气体，请按要求答题。（1）从不同角度指出四种气体的相同之处：①。②。（2）将其中任意一种气体与另外三种气体进行比较，指出它们的不同之处：①。②。2．下列用字母表示的8种物质由H、C、O、Na、Cl、Ca中的几种元素组成，它们是初中化学常见的物质。⑴A是大理石的主要成分，遇B溶液产生气泡，该反应的化学方程式为_______________。⑵X和Y反应生成Z和W，其中Y、W常作灭火剂，X、Z均含3种元素，W的化学式为________，X的化学式为________。⑶向Z的溶液中逐滴加入B的稀溶液，只生成含有相同金属元素的M和N，其中M不含氧元素，它的化学式为________，该反应的化学方程式为_______________________。⑷从上述物质中任选2种为一组，按右图所示装置进行实验，将胶头滴管中的液体滴入瓶中，a处水面降低，b处水面升高。写出符合要求的4种物质：友情提示：填写物质的化学式、名称或俗称①②③④液体固体知识补充要点摘记38二、思考与交流1．请从下列物质中选择适当的试剂，设计不同的方法对锌、铁、铜三种金属的活动性顺序进行探究：A.锌片B.铁钉C.铜片D.硫酸铜E.稀硫酸F.硫酸锌G.硫酸亚铁。（1）方法一所选用的三种试剂是CuSO4、ZnSO4和_____________（填化学式，下同）。（2）方法二所选用的是四种试剂是Fe、Cu、Zn和______________。（3）方法三所选用的三种试剂是____________________________。2．某同学进行中和反应实验：取适量氢氧化钠溶液于烧杯中，滴加几滴紫色石蕊溶液，然后逐渐滴入稀硫酸，测得溶液的pH及颜色变化情况如下表。(1)从上表中获得的信息有：紫色石蕊溶液遇碱变蓝色，遇酸变红色。请再写出2点。①。②。(2)当加入7mL稀硫酸时，溶液中的溶质为。3．某研究性学习小组探究CuSO4溶液与NaOH溶液的反应产物。(1）两溶液混合生成蓝色沉淀的化学方程式是_______。沉淀放置一段时间后，完全变为黑色沉淀，猜想是CuO。为验证猜想，将沉淀过滤、洗涤、烘干后，用CO还原得到红色物质，且生成的气体能使________，写出CO与CuO反应的化学方程式________。(2)CuSO4溶液与NaOH溶液反应有时也会生成浅绿色沉淀[化学式为CuSO4·3Cu(OH)2]和Na2SO4，则反应方程式为________。(3)为探究新制Cu(OH)，的分解温度，设计水浴加热装置（如图）。写出仪器的名称：①_______②_______。该装置采用水浴加热，其目的是_______。(4)18℃时，将溶质质量分数均为10％的CuSO4溶液与NaOH溶液混合后，测得混合液温度为22℃，说明该反应_____（填“放热”或“吸热”）。当水浴温度分别为30℃、60℃、90℃时，黑色沉淀出现的时间为：2分钟、6秒、1秒，则说明温度越高，Cu(OH)2分解速率越_____（填“快”或“慢”）。该实验说明，Cu(OH)2分解温度________（填“无确定数值”或“有确定数知识补充要点摘记39值”）。三、达标训练1．氯气（Cl2）是黄绿色气体，水溶液叫氯水。把品红试纸（染有品红的纸）伸入氯水中，品红褪色。【发现问题】氯水中的哪些成分能使品红褪色呢？【查阅资料】氯气溶于水，部分与水反应，方程式为Cl2+H2O=HCl+HClO。其中，HClO的名称叫次氯酸，是一种弱酸，具有强氧化性。【猜想】猜想1：是氯水中的水使品红褪色的；猜想2：是氯水中的（填化学式）使品红褪色的；猜想3：是氯水中的盐酸使品红褪色的；猜想1：是氯水中的次氯酸使品红褪色的。【实验探究】实验操作实验现象过程分析①把品红试纸伸入水中没有褪色猜想1不成立②把品红试纸伸入干燥的氯气中没有褪色猜想2不成立③没有褪色猜想3不成立【结论】综合分析：氯水中的（填化学式）使品红褪色，具有漂白作用（能使品红等有色物质褪色）。【反思】（1）HClO中氯元素的化合价为价。（2）氯水中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成，化学方程式为。（3）向氯水中滴加紫色石蕊试液，观察到的现象是。2．2010年4月28日某媒体题为“排污工程施工，毒气放倒三人”的报道，引起某兴趣小组同学的思考。【提出问题】排污管道中的毒气有什么成分?【查阅资料】I．排污管道中的大部分有机物在一定条件下发酵会产生CO、CO2、H2S、CH4等。Ⅱ．H2S气体能与CuSO4溶液反应生成黑色沉淀。【提出猜想】小组同学对排污管道气含有上述气体中最少3种成分的猜想如下：猜想1：有CO、CO2、H2S；猜想2：有CO、CO2、CH4；猜想3：有CO、H2S、CH4；猜想4：有CO2、H2S、；猜想5：有CO、CO2、H2S、CH4。疑难分析解题总结40【实验方案】小组同学共同设计了下图所示的装置并进行探究。【问题讨论】（1）如果A装置没有明显变化，则猜想成立；如果B装置没有明显变化，则猜想成立。（2）在验证猜想l的实验中，装置C中NaOH溶液的作用是；若要进一步验证气体燃烧后的产物，操作是：迅速把烧杯倒过来，向烧杯内注入，振荡。（3）要确证猜想5中是否有CH4，某同学认为图示装置有不足之处，需要在装置C与D之间加一个装置。改进后，若气体燃烧，且D装置内壁出现，证明气体中一定含有CH4。为了进一步确定气体中是否含有CO，可分别测定燃烧产物中H2O、CO2的质量。其方法是：将燃烧产物依次通过盛有、的装置，分别称量吸收燃烧产物前、吸收燃烧产物后装置的质量，通过计算、分析得出结论。3．已知某金属X有下列相关信息：①它的主要矿物的化学成分是X2O3；②它主要通过热还原法冶炼而成；③它的年产量位于金属之首。（1）据此推断X是(填选项字母)。A．钛B．铁C．铝D．铜（2）在高炉中用含X2O3的矿物冶炼该金属的原理是(用化学方程式表示)。（3）同学们设计了如下实验方案测定该矿物中X2O3的质量分数(装置气密性良好；矿物中的杂质不参加反应；假设矿物样品中的X2O3完全反应)：①取矿物样品并称量该样品的质量；②测出反应前广口瓶和瓶内物质总质量；③测出反应后广口瓶和瓶内物质总质量；④计算得出矿物样品中x2O3的质量分数。（4）你认为，该实验方案(填“一定”或“不一定”)能准确测出矿物中X2O3的质量分数，理由是。（5）不改变装置和药品，你还可以通过测定哪些数据，再通过计算得出矿物中X2O3的质量分数：。（6）从环保角度看，该装置的不足之处是。四、教学后记。疑难分析解题总结