专题复习--科学探究.

某校化学兴趣小组的同学发现长期露置在空气中的金属M表面会被锈蚀，于是他们一起探究金属M锈蚀的原因．经检测，锈蚀物中除含有M元素外，还含有C、H、O三种元素．他们分析与金属M发生反应生成锈蚀物的物质．请你参与并回答：（1）推测Ⅰ：锈蚀物中的H元素来自空气中的（填化学式，下同），C元素来自空气中的，因此这两种物质肯定参加了反应．推测Ⅱ：锈蚀物中的O元素有多种来源，因此不能确定空气中的氧气是否参加了反应．（2）某同学为了，设计了如下系列实验（见下图），你认为其中必须要做的实验是说明①所用蒸馏水是煮沸迅速冷却的②固体干燥剂吸收水分，不吸收二氧化碳和氧气．）实验的结果是氧气参加了反应．分析：金属M生锈的条件有哪些？O2CO2H2O变量唯一O2H2OCO2控制变量验证空气中的氧气是否参加了反应？专题复习科学探究泰安第六中学吴乃军2015.4复习目标：（一）知识与技能：1、进一步认识和体验实验探究的一般步骤。2、加深对实验方案设计的科学思想（对比试验、控制变量）的理解和应用。3、体会提出合理的猜想和假设的思路并学着提出猜想和假设。4、体会完成实验设计及实验评价的思路并学着设计实验和进行评价。(二)过程和方法：1、认识科学探究的意义和基本过程，能提出问题，进行初步的探究活动。2、能主动与他人进行交流和讨论，清楚地表达自己的观点，形成良好的科学探究能力。（三）情感态度与价值观：发展善于合作、勤于思考、严谨求实、勇于创新和实践的科学精神。实验与探究题考查的内容：提出问题建立假设设计实验方案得出结论交流评价进行实验一、考查探究中提出问题或猜想的能力二、考查设计和实施实验的能力三、考查解释和表达科学探究结果的能力实验探究一般包括哪几个步骤？1、提出问题、猜想假设类2、设计实验及验证类3、收集证据、解释与结论类4、结果分析、反思与评价类实验探究题分类5、综合性探究类例1为了使袋装内的食品不受潮，现在的食品生产厂家会在袋内放一小袋干燥剂以保持食品干燥。现实验桌上有一袋已露置很长时间的“旺旺雪饼”的干燥剂，它的说明图：干燥剂主要成份：生石灰注意：切勿入口请同学们面对上述说明和干燥剂的说明书，你能提出什么问题或猜想？解析：可答—生石灰为什么能做干燥剂？切勿入口的原因。生石灰干燥食品后生成物。如果入口怎么办？……1、进行猜想与假设类例2：（1）小娜同学从一瓶固体和一瓶液体中各取少量试剂于试管中进行混合，立即产生了一种无色气体，对气体是何物质，同学们进行了大胆的猜想，小佳同学猜想产生的气体是①；②；……（2）小丽同学从另外两瓶试剂中各取少量试剂于试管中，混合后发现，固体发生了变化，但无气泡放出。同学们对加入试管中的固体和液体进行了大胆的猜想猜想一：；猜想二：；猜想三：。进行猜想与假设类你的猜想依据是什么？（质量守恒定律、物质间反应规律等），提出的猜想要有一定依据（质量守恒定律、物质间反应规律等），不能凭空想象。猜想要准确合理,有利于方案的设计；符合题意,不能存在漏洞。方法提升例3、硬水中含有较多的可溶性的钙、镁的化合物，其钙的化合物为Ca(HCO3)2，受热易分解，对其加热生成水和大量的气体，还有一种难溶性的盐，该盐是水垢的成分之一。(1).[提出问题]:探究Ca(HCO3)2受热分解的另外两种物质。(2).[猜想]①小刚认为生成物中的气体可能是二氧化碳；②你认为生成物中的固体可能是。2.设计探究方案类(3).[设计实验方案]请你设计出简单的实验方案，来验证上述猜想是否正确。(4).[现象与结论]如果小刚的猜想正确，现象应该是；如果你的猜想正确，现象应该是。设计实验方案的原则分析题干理解提取紧扣假设科学合理操作简单现象明显安全可行经济环保、方法提升例4、钛(Ti)因为具有许多神奇的性能而越来越引起人们的关注。某化学兴趣小组对Mg、Ti、Ag的金属活动性顺序进行探究。提出假设：a．Ti的金属活动性比Mg强；b．Ti的金属活动性介于Mg和Ag之间。查阅资料：在相同条件下，金属与酸反应，产生气泡的速度越快，则该金属活动性越强。3、形成解释或结论类实验设计：同温下，取大小相同的这三种金属薄片，分别投入等体积、等质量分数的足量稀盐酸中，观察现象。(1)根据下表中的实验现象填空：TiMgAg实验现象产生气泡速度缓慢产生气泡速度很快无任何现象结论：原假设中不正确(填a或b或ab)，理由是；三种金属的活动性由强到弱的顺序为.(2)上述实验设计中，如果所用盐酸的溶质质量分数不同，是否一定能够得出正确的结论?(填是或否)，理由是.金属与酸的反应速度与金属的活动性、酸的浓度、金属与酸的接触面积及温度有关，只有在其它条件相同时，才能比较出各因素的影响。4、探究过程的反思与评价类例5、为了测定蜡烛中碳、氢两种元素的质量比，某化学兴趣小组设计了如图所示的实验。实验步骤如下：先分别称量蜡烛、装置Ⅱ、装置Ⅲ的质量。按图示连接好仪器装置，点燃蜡烛，同时从a导管口抽气。一段时间后熄灭蜡烛，再分别称量蜡烛、装置Ⅱ、装置Ⅲ的质量。实验数据如表：ⅠⅡⅢ蜡烛装置Ⅱ装置Ⅲ反应前的质量/g１５．８１８２．３２１２．２反应后的质量/g１４．４１８４．１２１６．６ⅠⅡⅢ蜡烛装置Ⅱ装置Ⅲ反应前的质量/g１５．８１８２．３２１２．２反应后的质量/g１４．４１８４．１２１６．６(1)该实验中测得水的质量为g，二氧化碳的质量为g(2)由该实验数据计算，蜡烛中碳、氢元素的质量之比为(3)装置Ⅱ和装置Ⅲ的顺序能否颠倒?(填“能”或“不能”)。(4)理论上，装置Ⅱ和装置Ⅲ增加的总质量大于蜡烛失去的质量，其原因是(5)该实验能否准确测出蜡烛燃烧生成二氧化碳和水的质量?(填“能”或“不能”)，根据信息明确目标运用知识合理推敲对探究过程的反思与评价的方法方法提升例6、化学课上，老师拿出一瓶固体氢氧化钠，打开瓶盖时发现瓶盖没有盖好。于是，同学们提出了疑问：这瓶氢氧化钠是否变质？师生便对“这瓶氢氧化钠是否变质”进行了探究：5、综合性探究类作出猜想：提出问题：这瓶氢氧化钠是否变质？氢氧化钠为什么会变质？氢氧化钠能与空气中的CO2发生反应：2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O作出猜想：提出问题：这瓶氢氧化钠是否变质？①这瓶NaOH没有变质（只含NaOH）；②这瓶NaOH完全变质（只含Na2CO3）；③这瓶NaOH部分变质（含NaOH和Na2CO3）。设计实验：实验方法和步骤实验现象结论实验验证：得出结论：任选其一实验方法和步骤实验现象结论⒈取少量样品滴加足量稀盐酸①有气泡产生猜想①不成立②无气泡产生猜想①成立反思评价：1、小明利用方案1进行验证，进行步骤1时，只滴加了少许稀盐酸，观察到没有气泡产生，于是他得出结论：这瓶NaOH没有变质。你认为他的操作和结论正确吗？为什么？2、小刚利用先加入Ca(OH)2溶液，发现有沉淀产生，再滴入酚酞试液，发现变红，就认为是部分变质，你认为可行吗？为什么？不正确。因为：NaOH＋HCl＝NaCl＋H2O，所以有可能有Na2CO3，而因盐酸太少，没有反应生成CO2。不行。因为：Ca(OH)2＋Na2CO3＝2NaOH＋CaCO3↓，所以有可能无NaOH，而反应生成了NaOH。1、提出的猜想要准确合理,有利于方案的设计；合乎题意,不能存在漏洞，不能信口开河；解题时注意的问题2、设计的实验方案要紧扣提出的假设，选用的实验用品要恰当；实验方案理论上合理，实际上可行，操作上简便易行、安全，还要经济环保。3、结论一定是对假设的判定，交流评价一般是对实验方案、也是探究题中最难的地方。方法提升解题思路认真读题：划出关键的语句，审清题意,明确要求。找出题目中与教材相联系的知识点。灵活应用基础知识解决探究题中的问题。1．小兴趣小组同学发现实验台上整齐摆放的药品中（见下图），有一试剂瓶的标签破损．【提出问题】这瓶试剂的成分是什么？【讨论】根据受损标签及实验室药品分类摆放的原则，这瓶试剂不可能是；A、酸B、碱C、盐【猜想】①可能是NaOH溶液；②可能是Na2CO3溶液；③可能是（任写一种）．课堂演练【设计并实验】（1）小明用洁净干燥的玻璃棒蘸取该溶液滴到湿润的pH试纸上，测得pH=10，他判断这是一种碱性溶液．对他的操作方法、测量结果及结论的评价，正确的是；A、方法正确，结果正确，且结论正确B、方法不正确，结果偏小，但结论正确C、方法不正确，结果偏大，结论不正确D、方法正确，结果正确，但结论不正确（2）小明认为它是NaOH溶液，小俊认为它是Na2CO3溶液．要进一步确定它的成分，小俊认为只需选择上图已有的试剂就能把它鉴别出来．他们又进行了实验．操作步骤实验现象结论及化学方程式取样于试管中,猜想②正确；相关的化学反应方程式。【反思】小丽认为放置已久的NaOH溶液会与空气中的二氧化碳反应也会生成碳酸钠，由此，激发了她的探究欲望。小丽设计如下实验来验证自己的猜想，请根据表中内容填写小丽实验时的现象。实验步骤现象结论取少量NaOH溶液样品于试管中，先滴加足量的CaCl2溶液，过滤后再滴加酚酞试液．NaOH溶液部分变质（1）下列物质①BaCl2溶液、②Ca（NO3）2溶液、③Ca（OH）2溶液、④Ba（OH）2溶液，不能替代小丽实验中CaCl2溶液的是（填序号）（2）小丽第二次滴加的试剂除用指示剂外，还可以用替代【拓展应用】保存NaOH溶液的方法是．2、某校化学兴趣小组的同学发现长期露置在空气中的金属M表面会被锈蚀，于是他们一起探究金属M锈蚀的原因．经检测，锈蚀物中除含有M元素外，还含有C、H、O三种元素．他们分析与金属M发生反应生成锈蚀物的物质．请你参与并回答：（1）推测Ⅰ：锈蚀物中的H元素来自空气中的（填化学式，下同），C元素来自空气中的，因此这两种物质肯定参加了反应．推测Ⅱ：锈蚀物中的O元素有多种来源，因此不能确定空气中的氧气是否参加了反应．（2）某同学为了验证空气中的氧气是否参加了反应，设计了如下系列实验（见下图），你认为其中必须要做的实验是说明①所用蒸馏水是煮沸迅速冷却的②固体干燥剂吸收水分，不吸收二氧化碳和氧气．）实验的结果是氧气参加了反应．(3）假如要进行实验D，检验二氧化碳是否充满的操作是（4）若金属M是铜，铜器长期露置在空气中会生成铜绿，它的主要成份是碱式碳酸铜，化学式为Cu2（OH）2CO3，试写出铜在空气中锈蚀的化学反应方程式（5）发现新问题：该兴趣小组的同学发现苹果切开后不久，果肉上会产生一层咖啡色物质，好像生了“锈”一般．查阅了有关资料：苹果生锈是果肉里的物质与空气中的氧气发生了反应，请你提出一条延长食品保质期的建议：3、（河北）小明家住在山青水秀的月牙山脚下，几年前，村里为了发展经济，在村边建起一座氮肥厂。近段时间，小明发现村里的井水，在烧水或用碱性洗衣粉洗衣服时，总闻到水里散发出一股与氮肥厂附近相似的刺激性气味。【作出猜想】联想到所学的化学知识，小明猜想可能是氮肥厂排出的废水污染了井水。他猜想的依据是水里散发出一股与氮肥厂附近相似的刺激性气味。【表达交流】请你根据上述信息帮助小明归纳污染物的化学性质：（1）受热易分解；（2）可以与碱性物质反应。【设计实验】为了验证猜想，小明设计了如下实验方案：（1）从氮肥厂取来氮肥作为样品。（2）取适量样品放入玻璃杯中，加入井水充分溶解。将所得溶液分为2份。（3）一份加入碱性洗衣粉，搅拌后闻气味；另一份加热后闻气味。【反思评价】小明的实验方案存在着问题，你认为应怎样改进？用废水作样品进行实验（或用纯净水溶解氮肥进行实验）。【获得结论】小明通过改进后的实验，确认是氮肥厂排出的废水污染了井水。【探究启示】目前该村村民还需饮用井水，请你提出一条简便的处理方法：将水煮沸后再饮用。回顾本专题内容你还有哪些疑问和困惑吗？