2019-2020年中考科學(xué)（化學(xué)部分）復(fù)習(xí)講義 探究題解題策略.doc

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2019-2020年中考科學(xué)（化學(xué)部分）復(fù)習(xí)講義 探究題解題策略 年 級： 輔導(dǎo)科目：科學(xué) 課時數(shù)：3 課 題 探究題解題策略 教學(xué)目的 教學(xué)內(nèi)容 科學(xué)探究試題的一般解題方法 科學(xué)探究是人們獲取科學(xué)知識的，認(rèn)識世界的重要途徑，它既是新課標(biāo)理念實施中的一種全新的學(xué)習(xí)方法，也是九年級化學(xué)學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容?？茖W(xué)探究活動能有效激發(fā)學(xué)生對化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣，能讓學(xué)生學(xué)會從日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究中或從化學(xué)問題的實際情景中，發(fā)現(xiàn)有探究價值的問題?？茖W(xué)探究活動可有效的培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰?、探究能力、?chuàng)新能力。因而科學(xué)探究能力也就理所當(dāng)然成為中考考查的重點和熱點，但不少同學(xué)對于科學(xué)探究類試題，往往不知如何入手去解答。實際上該類問題一般來說是在同學(xué)們已有知識和經(jīng)驗的基礎(chǔ)上設(shè)計的，只要基礎(chǔ)扎實，掌握了科學(xué)探究的一般步驟（科學(xué)探究的一般步驟為提出問題→猜想與假設(shè)→制定計劃→進(jìn)行實驗→收集證據(jù)→解釋與結(jié)論→反思與評價→表達(dá)與交流），可以說并不難解，本文結(jié)合近幾年典型探究類中考題，從科學(xué)探究的步驟出發(fā)，剖析該類試題解題的一般思路和方法，供參考。 一、要在已學(xué)知識和經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，敢于和大膽的做出合理的猜想和假設(shè) 實際上科學(xué)探究試題中的許多內(nèi)容都是平時學(xué)習(xí)時已學(xué)過的，或生活中司空見慣的，關(guān)鍵問題是很多同學(xué)做題時聯(lián)想不到，這就要求我們每一個同學(xué)在平時的學(xué)習(xí)和生活中要多問幾個為什么，要注意從化學(xué)的視角去觀察思考學(xué)習(xí)和生產(chǎn)生活中的各種問題，并能根據(jù)自己已有的化學(xué)知識和經(jīng)驗對問題做出有意義的猜想和假設(shè)。 例1.甲同學(xué)在某食品包裝袋內(nèi)，發(fā)現(xiàn)有一個裝有白色顆粒狀固體A的小紙袋，上面寫著“生石灰干燥劑，請勿食用”。甲同學(xué)隨手將小紙袋拿出來放在空氣中，經(jīng)過一段時間后，發(fā)現(xiàn)紙袋內(nèi)的白色顆粒粘在一起成為塊狀固體B。請你與甲同學(xué)一起對塊狀固體B進(jìn)行探究。 ⑴猜想一：塊狀固體B中除氧化鈣外還可能有： 、 。 　　寫出白色顆粒狀固體A在空氣中轉(zhuǎn)化為塊狀固體B的化學(xué)反應(yīng)方程式： ； 。 　　⑵猜想二：塊狀固體B溶于水可能有 現(xiàn)象（填“放熱”或“吸熱”）。請設(shè)計實驗方案驗證你的這 一猜想（至少寫出兩種方案，如果寫出三種正確方案獎勵1分）： 　?、?；② ；③ 。 　?、侨∵m量塊狀固體B加入盛有一定量水的試管中，振蕩、靜置、過濾，得到少量白色固體C。就白色固體C的成分，甲同學(xué)與乙同學(xué)進(jìn)行討論，一起猜想。 甲同學(xué)認(rèn)為，白色固體C可能是：氫氧化鈣；乙同學(xué)認(rèn)為，白色固體C可能是：碳酸鈣； 　　你認(rèn)為，白色固體C還可能是： 。 　　請設(shè)計實驗證明你的猜想（填寫下表）： 方 案 現(xiàn) 象 和 結(jié) 論 [思路點撥]本題是一道較為典型的探究性中考題，它的命題緊扣課標(biāo)和各版本的教材，同時又對學(xué)生們知識的掌握情況及思維能力、實驗設(shè)計能力、探究能力及綜合能力提出了較高的要求。它以生活中司空見慣的食品干燥劑生石灰作為試題的情景，通過分析生石灰放在空氣中變成塊狀固體的原因進(jìn)行猜想和探究。事實上本題考查的仍然是知識的應(yīng)用，考查的是相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)。解題的關(guān)鍵是抓住生石灰氧化鈣及其在空氣中變質(zhì)后一系列物質(zhì)的性質(zhì)（生石灰與水反應(yīng)生成熟石灰氫氧化鈣，同時放出熱；而氫氧化鈣是堿，水溶液顯堿性，并能與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣和水；所生成的碳酸鈣能與稀鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w）。一旦做到這一點，思維就很通暢，解題就很順手，所有設(shè)置的探究性問題也都會迎刃而解，這也就平時一再強調(diào)雙基重要性的原因，也是“問渠哪得清如許，惟有源頭活水來”的原因之所在。 [規(guī)范解題]⑴Ca(OH)2；CaCO3（填物質(zhì)名稱同樣對）CaO+H2O=Ca(OH)2；Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O ⑵放熱；①取適量塊狀固體B放入燒杯中，加入少量水，用手觸摸燒杯外壁。②取適量塊狀固體B放入燒杯中，加入少量水，立即用溫度計測定溶液溫度的變化。③在試管中加入適量塊狀固體B，加入少量水，立即塞上帶導(dǎo)管的單孔橡皮塞，同時將導(dǎo)管的另一端放入盛水的水槽中，觀察導(dǎo)管口是否有氣泡放出。④在試管中加入適量塊狀固體B，加入少量水，立即在試管口套上一只癟氣球，觀察氣球體積的變化。（只要寫出其中的正確答案或其他合理答案即可） ⑶Ca(OH)2和CaCO3的混合物； 方 案 現(xiàn)象和結(jié)論 步驟①：將所得固體C加入到試管中，加入少量水，振蕩，再向其中滴入兩滴酚酞試液； 步驟②：再向試管中滴入稀鹽酸。 ①若溶液變紅，則白色固體C中含有Ca(OH)2 若溶液不變紅，則白色固體C中不含有Ca(OH)2 ②若有氣泡產(chǎn)生，則白色固體C中含有CaCO3 若無氣泡產(chǎn)生，則白色固體C中不含有CaCO3 （其他合理方案，也對） 二、根據(jù)試題的要求、結(jié)合已有的化學(xué)知識和生活經(jīng)驗，設(shè)計簡單的化學(xué)探究性實驗 設(shè)計探究性實驗是綜合考察學(xué)生能力的題目，對學(xué)生的要求很高。它不僅要求學(xué)生對物質(zhì)的性質(zhì)、檢驗和制備很熟悉，而且還要求實驗方案簡單易行，原料價格低廉，無污染等。對于該類問題同學(xué)們實際上只要根據(jù)題意搞清或確定實驗的原理，然后緊緊抓住原理進(jìn)行設(shè)計，難點也就化解了。 例2．鐵暴露在空氣中會生銹。不知你注意了沒有，將蘋果切開不久，果肉上就會產(chǎn)生一層咖啡色的物質(zhì)，也好象是生了“銹”一樣。某化學(xué)活動小組對此進(jìn)行了探究。 【提出問題】切開的蘋果“生銹”與什么因素有關(guān)？ 【猜想與假設(shè)】 猜想①：可能與空氣沒有關(guān)系，只是果肉內(nèi)的物質(zhì)自身相互反應(yīng)而“生銹”。 猜想②：可能是果肉中的物質(zhì)與空氣中的氧氣作用而“生銹”； 猜想③：可能是果肉中的物質(zhì)與空氣中的氮氣作用而“生銹”； 猜想④：可能是果肉中的物質(zhì)與空氣中的二氧化碳作用而“生銹”； 猜想⑤：可能是果肉中的物質(zhì)與空氣中的氧氣作用而“生銹”，并且蘋果“生銹”的速度還可能與溫度有關(guān)。 　　【收集證據(jù)】 （一）查閱有關(guān)資料：已知蘋果“生銹”是果肉里的物質(zhì)（酚和酶）與空氣中的一種物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，生成咖啡色的物質(zhì)。 （二）實驗探究：針對上面的猜想①至猜想⑤，化學(xué)活動小組依次設(shè)計了實驗方案，進(jìn)行了實驗驗證，并依次觀察到下列實驗現(xiàn)象。請你將他們設(shè)計的可行的實驗探究方案，填寫在下表中。 猜想 可行的實驗方案 觀察到的實驗現(xiàn)象 猜想① 將一小塊果肉浸入盛有蒸餾水的燒杯中，觀察現(xiàn)象。 果肉表面不變色。 猜想② 果肉表面變色。 猜想③ 果肉表面不變色。 猜想④ 果肉表面不變色。 猜想⑤ 溫度高的先變色。 得出 結(jié)論 。 　反思與評價：⑴在②—⑤四種猜想中，你認(rèn)為猜想 填代號）最不合理，理由是 。 　?、圃隍炞C猜想①時，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)，如果水不與空氣隔絕，果肉放在水中時間長了也會變色，其可能的原因是 。 　　【應(yīng)用】根據(jù)上述結(jié)論，要防止果汁變質(zhì)，果品加工廠加工和保存果汁時可采取的措施是 。 [思路點撥]本題是一道有典型性和代表性的探究性中考題，命題設(shè)計新穎、獨特，題材鮮活，情景真實。試題聯(lián)系生活實際，從同學(xué)們的生活中切入，選擇同學(xué)們在生活中熟視無睹、但蘊涵著豐富化學(xué)知識的蘋果生“銹”作為探究試題的情景，探究的是蘋果生“銹”與哪些因素有關(guān)。該題實際上是源于課本——以教材中已學(xué)的探究鐵生銹條件為知識背景，但又高于課本——拓展引申為探究蘋果生銹的原因，同時還滲透了類比和遷移的科學(xué)研究方法的運用。該題不僅考查了學(xué)生進(jìn)行信息獲取、整理、加工的能力，而且將科學(xué)探究的過程完成的呈現(xiàn)給學(xué)生，目的是引導(dǎo)學(xué)生在解題過程中領(lǐng)悟科學(xué)探究的過程。最后的應(yīng)用突出了探究的價值和社會意義，畫龍點睛。可以說本題很好的體現(xiàn)了“化學(xué)源與社會，服務(wù)于社會”的新課標(biāo)理念，引導(dǎo)學(xué)生在平時的學(xué)習(xí)過程中要注意從化學(xué)的視角去觀察、去思考，體味“處處留心皆學(xué)問”，我想做到這一點，就能真正感受“萬變不離其宗”的涵義。至于本題中的設(shè)計可行的實驗方案，抓住各種猜想，在掌握基礎(chǔ)知識的情況下，設(shè)計是不難的。 　　[規(guī)范解題] 　　【收集證據(jù)】 猜想 可行的實驗方案 猜想② 將一小塊切開的蘋果放入盛有氧氣的集氣瓶中，觀察現(xiàn)象。 猜想③ 將切開的蘋果放入盛有氮氣的集氣瓶中，觀察現(xiàn)象。 猜想④ 將切開的蘋果放入盛有二氧化碳的集氣瓶中，觀察現(xiàn)象。 猜想⑤ 各取一小塊蘋果分別放入兩支集滿氧氣的試管中，將其中一支試管放入熱水中，觀察兩試管中蘋果的變色速度。 　　【得出結(jié)論】是果肉中的成分與氧氣作用的結(jié)果，“生銹”的速度與溫度有關(guān)，溫度越高，果肉變色速度越快。 　　【反思與評價】 　?、泞?氮氣化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，通常不與其它物質(zhì)反應(yīng)。⑵水中溶解了氧氣 【應(yīng)用】將水果在隔絕空氣的條件下加工，采用真空包裝并低溫保存。 三、要善于對實驗所得出的事實證據(jù)通過比較、歸納、概括、總結(jié)等方式進(jìn)行處理，從而得出科學(xué)的結(jié)論，并由此解釋化學(xué)現(xiàn)象，說明問題 對實驗所得出的事實證據(jù)進(jìn)行比較、歸納、概括、總結(jié)等是初中化學(xué)學(xué)習(xí)中的重要方法，也是中考考查的重要內(nèi)容。近幾年中考著重是通過呈現(xiàn)探究性實驗的事實來考查上述能力的，而上述能力并不是一朝一夕養(yǎng)成的，這就要求同學(xué)們在平時的學(xué)習(xí)過程中要逐步培養(yǎng)這些能力，當(dāng)中考面對探究性試題中相關(guān)內(nèi)容時，也就不會束手無策。 　　例3.“用雙氧水和二氧化錳制氧氣”的反應(yīng)方程式為： 。 　　某同學(xué)做了該實驗后，展開了下列思考與探究： 　?、糯呋瘎㎝nO2的用量對反應(yīng)速率有沒有影響呢？ 　　他做了這樣一組實驗：每次均用30mL10%的H202溶液，采用不同量MnO2粉末做催化劑，測定各次收集到500 mL氧氣時所用的時間，結(jié)果如下：（其他實驗條件均相同） 實驗次序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 MnO2粉末用量（克） 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 所用時間（秒） 17 8 7 5 4 3 2 2 2 2 請分析表中數(shù)據(jù)回答：MnO2的用量對反應(yīng)速率有沒有影響呢？如果有，是怎樣影響的呢？ 答： 。 　?、艸2O2溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)對反應(yīng)速率有沒有影響呢？ 他又做了一組實驗：每次均取5mL30%的H2O2溶液，然后稀釋成不同溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的溶液進(jìn)行實驗。記錄數(shù)據(jù)如下：（實驗均在20℃室溫下進(jìn)行，其他實驗條件也均相同） 實驗次序 1 2 3 4 5 6 7 8 H2O2溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù) 1% 3% 5% 10% 15% 20% 25% 30% MnO2粉末用量（克） 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 收集到540mL氣體時所用時間（秒） 660 220 205 80 25 9 4 3 反應(yīng)后液體溫度（℃） 24 34 39 56 65 67 69 70 　　請分析表中數(shù)據(jù)回答：H2O2溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)對反應(yīng)速率有沒有影響呢？如果有，是怎樣影響的呢？ 　　答： 。 　　由表中數(shù)據(jù)還可看出，該反應(yīng)是個 反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”）。 　?、沁€有哪些因素可能影響該反應(yīng)的速率呢？ 　　請說出你的一個猜想： 。 　　[思路點撥]本題是對探究性實驗事實進(jìn)行處理并得出正確結(jié)論的最典型例子。解題的關(guān)鍵是抓住探究性實驗的事實，并對實驗事實通過比較、歸納、概括、總結(jié)等方式進(jìn)行處理，得出結(jié)論，然后應(yīng)用結(jié)論分析解釋現(xiàn)象，說明問題。本題通過對實驗⑴、⑵所提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析可得出正確的結(jié)論：MnO2的用量對雙氧水分解反應(yīng)的速率有影響，而且在一定的范圍內(nèi)，MnO2的用量越大，反應(yīng)越快；H2O2溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)對雙氧水分解反應(yīng)的速率也有影響，且H2O2溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，反應(yīng)越快。由⑵中所提供的反應(yīng)后液體溫度的變化情況還，雙氧水分解反應(yīng)是一個放熱反應(yīng)。對于⑶，借助⑴與⑵的實驗事實的啟發(fā)、結(jié)合學(xué)習(xí)和生活經(jīng)驗可大膽的提出影響該反應(yīng)速率的因素有：MnO2顆粒大小可能對反應(yīng)有影響、環(huán)境溫度可能對反應(yīng)有影響、氣壓可能對反應(yīng)有影響、實驗時是否振蕩可能對反應(yīng)有影響等等。 　　[規(guī)范解題] 　　2H2O2MnO22H2O+O2 ↑ 　　⑴有影響。在一定范圍內(nèi)，MnO2的用量越大，反應(yīng)越快。 　　⑵有影響。H2O2溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，反應(yīng)越快。 放熱。 　?、荕nO2顆粒大小、環(huán)境溫度、氣壓、是否振蕩等，合理答案均可。 四、要會對簡單的化學(xué)實驗探究方案的優(yōu)劣進(jìn)行評價，并提出自己的建議 科學(xué)探究的目的是為了讓學(xué)生學(xué)會科學(xué)探究的方法，并在探究的過程中學(xué)會運用所學(xué)知識分析解決實際問題的能力，同時讓學(xué)生學(xué)會創(chuàng)新，養(yǎng)成“勇于實踐，敢于質(zhì)疑”的科學(xué)品質(zhì)。而近幾年中考探究性試題中設(shè)置的對探究性實驗方案的評價內(nèi)容，應(yīng)該說是上述精神最好的體現(xiàn)。對一個實驗方案的評價，要注意從如下幾個方面入手：①原理是否正確，即能否達(dá)到實驗的目的；②所用原料是否常見易得、廉價；③是否節(jié)約藥品，即原料的利用率是否高；④操作是否簡單，即操作過程是否簡捷優(yōu)化；⑤是否對環(huán)境產(chǎn)生污染；⑥是否有實驗誤差；⑦方案是否有新創(chuàng)意；⑧安全性是否好等等。能達(dá)到上述八點要求的實驗方案應(yīng)該說不失為最優(yōu)實驗方案。至于提出合理化建議，也就是基于上述幾個方面、結(jié)合題意來提出符合要求的建議。 例4．化學(xué)活動小組的同學(xué)在探究金屬的化學(xué)性質(zhì)時，發(fā)現(xiàn)銅與稀硫酸在常溫或短時間加熱的條件下均不反應(yīng)。那么，銅與濃硫酸能否發(fā)生反應(yīng)呢？ 　　［猜想與假設(shè)］ 　　猜想①在常溫下能反應(yīng)； 　　猜想②在常溫下不能反應(yīng)，但在加熱條件下能反應(yīng)； 　　猜想③在加熱條件下不能反應(yīng)。 　?。蹖嶒炁c事實］ 　　操作①將一小塊銅片放入試管中，加入足量的濃硫酸，無明顯現(xiàn)象； 　　操作②加熱該試管，銅片上有氣泡產(chǎn)生，并聞到刺激性氣味； 　　操作③檢驗產(chǎn)生的有刺激性氣味的氣體（檢驗方法及現(xiàn)象略）； 　　操作④立即停止加熱； 　　操作⑤將試管中的殘液慢慢倒入少量水中，溶液呈藍(lán)色。 　?。劢Y(jié)論與解釋］ 　?、庞梢陨咸骄靠芍翰孪隷____________________是正確的； 　?、平?jīng)檢驗產(chǎn)生的氣體是 ；立即停止加熱是為了避免產(chǎn)生更多的 ； 　?、倾~跟濃硫酸在加熱條件下反應(yīng)的產(chǎn)物是SO2和CuSO4。 　?。鄯此寂c評價］ 　?、挪僮鳍葜?，從安全角度考慮（填“能”或“不能”）____________________將水倒入剩余的液體里。 　?、铺骄拷Y(jié)論中對產(chǎn)物是SO2和CuSO4的判斷是否正確______________，理由是________________。 　?。弁卣古c應(yīng)用］ 　　根據(jù)以上探究和已掌握的知識，同學(xué)們又設(shè)計了兩個利用廢銅屑、硫酸為原料制取硫酸銅的實驗方案。 　　甲方案：利用廢銅屑跟濃硫酸在加熱條件下反應(yīng)制取。 　　乙方案：在加熱條件下將廢銅屑在空氣中氧化成CuO，再將CuO與稀硫酸反應(yīng)制取。 　　請你從安全、節(jié)約、環(huán)保等方面進(jìn)行評價，較好的方案是___________，理由是（答出一點即可）_______________。 　　[思路點撥]本題的[拓展與應(yīng)用]中的對實驗方案的評價是評價題中的經(jīng)典題之一，抓住上述的評價要素，就會言之有物：由實驗原理“Cu+2H2SO4（濃）△SO2↑+CuSO4+2H2O、2Cu+O2△2CuO CuO+H2SO4== CuSO4+H2O”可知，乙方案明顯的要比甲方案好，原因是：相對于甲方案，乙方案減少了對環(huán)境的污染；由于不使用濃硫酸，安全性要好；制取等質(zhì)量的硫酸銅使需要的硫酸量要少，從而節(jié)約了藥品；等。至于前面的［結(jié)論與解釋］［反思與評價］中的問題，抓住[實驗與事實]進(jìn)行分析就可作出準(zhǔn)確的判斷與說明，由[實驗與事實]可知三個猜想中只有②是正確的，并由實驗事實、結(jié)合質(zhì)量守恒定律可知：在加熱的條件下，銅與濃硫酸反應(yīng)不僅生成二氧化硫和硫酸銅，還應(yīng)該生成水。由于是用足量的濃硫酸與銅反應(yīng)，所以反應(yīng)后的殘液中含有濃硫酸，如果直接倒入少量水中可能會造成安全隱患。 [規(guī)范解題] 　　例4．②不能 不正確 反應(yīng)前后元素種類不同（或生成物中不含氫元素） 　　乙方案 不使用濃硫酸（或節(jié)約硫酸、不污染環(huán)境）