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第14课科学探究【题型分析】1．内容以教材中基本实验为基础，对实验内容进行拓展，对物质的组成、性质设疑后探究。2．注重考查实验装置的改进和评价，注重实验方案的设计及评价。3．有结合计算手段进行定量分析、探究的趋势。4．题型从简单的物质成分探究或某个实验装置特点及改进发展到解决实验问题进行多层次、多角度综合分析探究及评价地考查发展。题型主要为实验型，考查题目的知识点不一定很难，但要求学生会将知识进行迁移和灵活应用。本类知识的命题方向主要是以实验探究题的形式设置情景，考查学生运用科学探究的方法，及应用相关基础知识来分析解决实际问题的能力。本类试题一般信息量较大，综合性强，对思维要求较高。难度一般为难档。【真题演练】1．【2017年浙江省金华市】人体代谢产生的过氧化氢，对人体有毒害作用。人体肝脏中的过氧化氢酶能催化过氧化氢分解产生氧气和水。某同学查阅资料发现，FeCl3也能催化过氧化氢分解。为比较过氧化氢酶和FeCl3催化效率的高低，该同学在28℃环境下进行了如下探究：（1）提出问题：过氧化氢酶和FeCl3催化效率哪个更高？（2）猜想与假设：。（3）实验材料：适宜浓度的FeCl3溶液，适宜浓度的新鲜猪肝研磨液（含有过氧化氢酶），适宜浓度的过氧化氢溶液等。（4）实验步骤：①取2支洁净的试管，编号为1、2，并各注入3mL适宜浓度的过氧化氢溶液；②向1号试管内滴入2滴适宜浓度的FeCl3溶液，向2号试管内；③观察并记录两支试管产生气泡的情况。（5）预测实验结果：请写出一种可能的实验结果：。（6）在以上探究的基础上，该同学又完成了“探究温度对猪肝研磨液和FeCl3催化效率的影响”实验。实验结果如图所示。图中代表猪肝研磨液催化效率的曲线是，判断的理由是。2．【2017年山东省聊城市】某化学兴趣小组的同学，为了比较金属R与铁、铜的金属活动性强弱，进行如下探究活动：【查阅资料】铁的活动性比铜强。【进行猜想】对三种金属的活动性顺序做出如下猜想：猜想一：RFeCu；猜想二：_________；猜想三：FeCuR【收集证据】为了验证哪一种猜想成立，甲、乙、丙三位同学分别展开实验探究。主要操作主要现象实验结论甲将打磨好的R丝插入盛有硫酸铜溶液的试管中____________猜想一正确[来源:Zxxk.Com]乙[来源:Zxxk.Com][来源:学_科将粗细相同打磨好的R丝、铁丝，分别插入体积和溶质质量分数都相同的稀盐酸中[来源:学科网]R丝表面产生气泡速率比铁丝表面产生气泡速率_________（填“快”或“慢”）_网Z_X_X_K]丙将粗细相同打磨好的R丝、铁丝，分别在空气中点燃R丝在空气中剧烈燃烧，铁丝在空气中写出铁丝在氧气中燃烧的化学方程式____________________。【交流反思】三位同学交流讨论后认为，比较金属活动性强弱的方法有多种。【归纳总结】他们总结得出比较金属活动性强弱的常见方法有：（1）金属与氧气反应的难易和剧烈程度；（2）金属与酸溶液是否反应或反应的剧烈程度；（3）盒属与_________是否反应。3．【2017年四川省达州市】小明、小芳二位同学为探究盐酸的化学性质，做了如下实验：（1）试管A中的现象是，反应后试管B中一定有的阳离子是（写离子符号）。（2）试管C中反应的化学方程式为。小芳同学把反应后D、E试管中的废液倒入一个洁净的烧杯中，观察到先有气泡产生，后有白色沉淀生成。过滤，得到白色沉淀和无色滤液。小芳同学欲探究无色滤液中的溶质成分：小芳同学分析得出无色滤液中一定不含HCl，理由是。【提出问题】无色滤液的溶质是什么？【作出猜想】①NaCl；②NaCl和CaCl2；③NaCl、CaCl2和Na2CO3；④NaCl和Na2CO3。小明认为猜想一定不正确。【进行实验】实验步骤实验现象实验结论①取少量滤液于试管中，滴加少量碳酸钠溶液无明显现象猜想成立②取少量滤液于试管中，滴加少量有气泡产生4．【2017年四川省广安市】焙制糕点所用的发酵粉的主要成分之一是碳酸氢钠。某化学兴趣小组对碳酸氢钠的化学性质进行探究：【探究实验一】碳酸氢钠溶液的酸碱性：用pH试纸测得碳酸氢钠溶液的pH约为10．由此得出的结论是碳酸氢钠溶液显_______。【探究实验二】碳酸氢钠的热稳定性：取一定量碳酸氢钠放在铜片上加热，如图所示。【查阅资料】碳酸氢钠受热易分解，生成水、二氧化碳和一种常见的固体物质。（1）加热一段时间后，观察到烧杯内璧有水珠。（2）充分加热后，将烧杯迅速倒转过来，加入适量的澄清石灰水，振荡，观察到_____。（3）该兴趣小组的同学认为充分加热后的固体产物可能是NaOH或Na2CO3。①他们猜想的依据是_______。②请设计实验，检验反应后的固体产物是NaOH或Na2CO3，并完成下表。限选试剂及仪器：稀盐酸、氯化钙溶滚、澄清石灰水、酚酞溶液、蒸馏水、试管、胶头滴管。序号实验操作预期现象结论I取少量加热后的固体产物放入试管A中，加入适量蒸馏水，充分振产生白色产物含荡溶解加入足量______，振荡，静止。沉淀Na2CO3II取I操作后的上层清液于试管B中，滴加酚酞溶液______产物不含NaOH【知识梳理】类型一有关反应因素的探究1．探究范围：有关反应因素的探究一般包括以下几点：（1）催化剂的探究。（2）影响化学反应速率的因素的探究。（3）燃烧条件的探究。（4）金属生锈条件的探究。因此我们要对以下几个知识点掌握透彻：（1）催化剂：改变化学反应的速率，其本身的化学性质和质量都没有改变；（2）影响化学反应速率的因素有是否加入催化剂、温度、压强、接触面积、搅拌等因素。（3）燃烧的三大条件缺一不可：可燃物、温度达到着火点、氧气（灭火原理：破坏燃烧条件之一）。（4）氧气是金属生锈必需的条件，有些金属还需要水或二氧化碳。2．解题关键：掌握控制变量法的应用。用控制变量法探究问题时，必须保持其他条件不变，只改变一个因素，进而探究该因素的影响。分析问题时，要先找出对比实验中哪些条件相同，哪些条件不同，进而分析改变的条件产生的影响，并得出结论。类型二有关反应实质、变化现象及变化原因的探究中考中往往需要对化学反应的实质、一些特殊现象产生的原因进行探究，对此类探究要认真分析物质间可能发生的化学反应及可能产生的相应产物、现象，分析与实际产生的现象是否一致，从而提出合理的猜想与假设。进行实验验证时，要设计对比实验，排除可能产生干扰的因素。类型三有关物质变质的探究物质在空气中变质一般是与空气中的O2、H2O、CO2中的一种或两种或三种同时作用而产生的。常见的有NaOH、Ca（OH）2变质，生石灰变质，碱石灰（氢氧化钠固体与生石灰的混合物）变质等。在猜想时通常有三种情况：没有变质，部分变质，完全变质。在设计验证实验时，实际是就是要验证物质的存在，通常需要验证变质前的物质和变质后生成的物质是否存在。（1）没有变质：不存在变质后生成的物质。（2）完全变质：不存在变质前的物质。（3）变质前和变质后生成的物质都存在。类型四有关物质成分的探究1．关于气体成分的探究：如人吸入和呼出气体成分的探究、燃烧的蜡烛焰心气体成分的探究、排污管道气成分的探究、下水道的可燃性气体成分的探究、两种物质反应后产生气体成分的探究等，涉及的知识点有CO、CO2、CH4、NH3、HCl、O2、H2、N2等气体的制法和检验，以及它们的化学性质和一些反应产物的检验等。混合气体中各成分的检验，要考虑检验的先后顺序，以排除干扰。如检验CO、CO2、水蒸气、H2的混合气体时，检验顺序为水蒸气→CO2→H2→CO。2．固体物质成分的探究：一般可采用加水溶解、加酸碱指示剂判断溶液酸碱性，加酸观察是否产生气体，加碱观察是否产生沉淀，加入Ba（NO3）2、AgNO3溶液观察是否产生沉淀等方法进行。应注意：（1）往溶液中滴入酚酞试液，溶液变红，不一定就是含NaOH这些碱类物质，还要考虑是还可能存在Na2CO3或K2CO3这些呈碱性的盐类物质。（2）沉淀中有BaCO3和BaSO4时，加入稀硝酸或盐酸时的现象为：部分沉淀溶解且有气体生成。（3）沉淀（不含金属单质）中加入稀盐酸，沉淀全部溶解有气泡放出时，可肯定含有碳酸盐，但不能说明该沉淀只由碳酸盐组成，还可能含有碱类不溶性沉淀[如Mg（OH）2]。3．物质反应后所得溶液成分的探究，通常为A+B====C+D↓充分反应后形成溶液的溶质的猜想与探究。该类型解题方法是：从物质是否恰好完全反应和是否过量去考虑，而生成物是一定存在的。因此一般猜想有三种：（1）只有C（恰好完全反应）；（2）A和C（A过量）；（3）B和C（B过量）。验证猜想时，一般不需要验证生成物，只需要验证过量反应物是否存在。4．物质组成元素的探究：利用质量守恒定律（反应前后元素种类不变）进行分析。类型五有关物质性质的探究探究物质的性质时，通常采用的方法有：（1）将物质加水溶解，判断溶解性；（2）向溶解后的溶液中加入酸碱指示剂判断酸碱性；（3）向物质中滴入酸，观察是否产生能使澄清石灰水变浑浊的气体或可燃性气体；（4）向溶液中加入碱，观察是否产生沉淀；（5）将固体物质加热，观察是否分解；（6）将固体物质与CuO混合加热，或将气体通过灼热的氧化铜，判断是否具有还原性等。类型六涉及数据分析的探究当某些猜想用定性分析不能解决问题时，往往要引入定量分析（引入数据分析，通过计算进行判断）。思维点拨：可利用质量守恒定律和极限值法。类型七涉及实验设计与评价的探究1．实验设计与评价的原则：（1）实验目的明确；（2）实验方法简便，现象明显；（3）操作安全可靠；（4）推断完整严密。2．实验的评价一般包括以下几方面：（1）药品的评价：①所选药品是否可行；②反应是否易于控制；③所用药品是否安全（是否易燃、易爆，有毒）；④反应是否环保，是否有有毒物质产生；⑤药品的价格与产出比等（成本是否低）。（2）装置的评价：①操作是否简便；②能否节约药品；③继续添加药品的难易程度（是否能连续反应）；④是否安全（是否会发生爆炸）。（3）操作的评价：主要是对操作的先后顺序及实验步骤是否完善等的评价。（4）实验结果的评价：主要是对现象得出结论的评价，一般是看结论的正确与否，全面与否，实验过程能不能得出结论等。【方法技巧】一、解题策略1．通读全题划出关键的语句，审清题意，明确要求；2．回归教材确定知识点；3．细心分析明确设计意图，灵活应用基础知识解决探究题中的问题（关键是分析题中的设计方案和实验装置图）。4．要围绕问题从不同的角度、不同的层面进行假设或猜想。假设越全面，结论越可靠。5．假设或猜想要合理，要符合质量守恒、能量守恒、电荷守恒等规律以及化学原理，不能凭空臆想。6．要从本质上去认识分析现象，透过现象抓本质，从本质上提出假设或猜想。7．从反应原理是否正确、实验方案是否完善、探究过程是否合理以及经济效益、资源利用、环境保护等方面对探究方案或过程进行反思与评价。二、环节途径：途径：化学实验环节：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。1.综合性科学探究题的思维过程原理→反应物→仪器装置→现象→结论→作用→意义→联想①实验依据的性质和原理。②反应物的状态及其替代物。③装置的性能、使用方法、适用范围、注意事项、是否有替代装置。④操作顺序、注意事项活操作错误产生的后果。⑤现象描述要准确、全面、重点突出。⑥直接得出结论活导出结论。三、注意事项：①要围绕问题从不同角度、不同侧面进行假设或猜想，假设越全面，结论越可靠。②要注意猜想的科学性，要符合化学规律、化学原理，不能凭空设想。如要猜想某个反应物，一定要根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变。③提出的猜想要有探究的价值、要有利于实验方案的设计，有利于现象的观察和描述。④要充分运用题目提供的材料或信息，设计验证方案或解答方案中的有关问题。设计实验方案时一定要根据物质的性质。⑤在设计实验时一定要注意四个要求：即科学性、安全性、可行性和简约性。⑥结论表达要简洁明了，切中问题要害。【典题赏析】【例1】【2017年湖北省随州市】实验探究一：课本第二单元课后作业中有“寻找