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1、化学实验与探究第1页，本讲稿共15页一本专题地位及考查特点分析：一本专题地位及考查特点分析：在新课程的倡导下，科学探究这种全新的学习方法，成了化学学习的重在新课程的倡导下，科学探究这种全新的学习方法，成了化学学习的重要内容，更是各地中考考查的重点和热要内容，更是各地中考考查的重点和热点，开放型的命题方式对探究能点，开放型的命题方式对探究能力的考查比重在逐年加大，尤其力的考查比重在逐年加大，尤其是实验探究题更呈现出多样、灵活和开放。是实验探究题更呈现出多样、灵活和开放。由于受纸笔测试的条件限制，各地中考探究题，大都在一道化学探究题中由于受纸笔测试的条件限制，各地中考探究题，大都在一道化学探究题中
2、只是侧重于考查探究能力的某一个方面，而不求全面考查。它注重考查的只是侧重于考查探究能力的某一个方面，而不求全面考查。它注重考查的是同学们发现问题、分析问题和解决问题的能力。从实验探究题的特点看，是同学们发现问题、分析问题和解决问题的能力。从实验探究题的特点看，它主要体现为它主要体现为“简、广、新、活简、广、新、活”。从考查的知识面来看，实验探究题所。从考查的知识面来看，实验探究题所考查的知识点覆盖面广，可以涵盖初中课本的所有内容；从考题的设计情考查的知识点覆盖面广，可以涵盖初中课本的所有内容；从考题的设计情景来看，完全体现景来看，完全体现“注意贴近学生的生活，联系社会实际注意贴近学生的生活，联
3、系社会实际”的精神。关注的精神。关注生活中的化学，生产中的化学，科技前沿中的化学，环保中的化学，能源生活中的化学，生产中的化学，科技前沿中的化学，环保中的化学，能源中的化学，材料中的化学，时事中的化学，医疗卫生中的化学，化学发展中的化学，材料中的化学，时事中的化学，医疗卫生中的化学，化学发展的历史，安全常识的化学，以及教材中的活动探究和情境素材等；从问题的历史，安全常识的化学，以及教材中的活动探究和情境素材等；从问题的设计来看，能够从多角度，多层面来提问题，体现了题目的灵活的设计来看，能够从多角度，多层面来提问题，体现了题目的灵活性。第2页，本讲稿共15页二二.学情分析学情分析化学实验探究题是
4、在进行一段时间基础复习以后开展的，化学实验探究题是在进行一段时间基础复习以后开展的，学生有一定的知识基础，探究实验旨在培养学生发现问题，学生有一定的知识基础，探究实验旨在培养学生发现问题，分析问题，解决问题的能力，但是纷繁复杂的实验背景，分析问题，解决问题的能力，但是纷繁复杂的实验背景，要有目的、有条理的敏锐观察和深刻的思考从复杂的背景要有目的、有条理的敏锐观察和深刻的思考从复杂的背景中去发现问题，需要一定的实验观察能力，思维能力和逻中去发现问题，需要一定的实验观察能力，思维能力和逻辑推理能力，对实验现象，数据分析与对比能力及分类，辑推理能力，对实验现象，数据分析与对比能力及分类，比较，抽象，
5、慨括等科学方法的运用能力，实质是对综合比较，抽象，慨括等科学方法的运用能力，实质是对综合能力的考查，学生解答这一方面的问题时感觉有一定的难能力的考查，学生解答这一方面的问题时感觉有一定的难度。度。第3页，本讲稿共15页三实验探究题的类型及解题策略：三实验探究题的类型及解题策略：1.探究问题的范畴探究问题的范畴：探究质的问题，探究质的问题，探究量的题；探究量的题；2.探究问题的内容探究问题的内容：近五年，考查主要内容有：验证金属的活动性：近五年，考查主要内容有：验证金属的活动性顺序；氢氧顺序；氢氧化钠变质；溶液的成分或酸碱性；过氧化氢分解时催化剂的研究；化学反应速率化钠变质；溶液的成分或酸碱性；
6、过氧化氢分解时催化剂的研究；化学反应速率影响因素的探究；化学反应生成物成分的探究；燃烧的条件探究。影响因素的探究；化学反应生成物成分的探究；燃烧的条件探究。探究物质的成分问题探究物质的成分问题探究反应条件的问题；探究反应条件的问题；探究两物质的反应；探究两物质的反应；探究物质的性质探究物质的性质探究反应原理探究反应原理3.探究问题的要素：探究问题的要素：提出问题提出问题猜想与假设猜想与假设制定计划制定计划进行实验进行实验收集收集证据证据解释与结论解释与结论反思与评价反思与评价表达与交流表达与交流第4页，本讲稿共15页一一.物质成分的探究物质成分的探究1.反应后，物质成分的探究反应后，物质成分的
7、探究考虑因素：考虑因素：反应物的量不同，反应物的量不同，生成物可能不同C与与CuO反应（反应（COC过量；过量；CO2C不足量；不足量；CO2CO稍过量）稍过量）金属与盐的反应金属与盐的反应反应条件不同，生成物可能不同反应条件不同，生成物可能不同C与与CuO反应（反应（Cu高温高温CuCu2O温度不高Cu2O低温）低温）反应物过量，反应物有剩余反应物过量，反应物有剩余实例：实例：CO2与与NaOH溶液反应，反应后的溶液的溶质溶液反应，反应后的溶液的溶质NaCO3;NaCO3NaHCO3;NaHCO3验证方法：定量法：与酸反应，测验证方法：定量法：与酸反应，测CO2的质量的质量第5页，本讲稿共1
8、5页例例1某同学将一定量某同学将一定量CaO的投入到一定量的稀盐酸中，充分反应的投入到一定量的稀盐酸中，充分反应后，分析溶液中后，分析溶液中溶质的情况：溶质的情况：提出猜想：提出猜想：猜想（猜想（1）_猜想（猜想（2）_猜想（猜想（3）_为了验证猜想，另几位同学设计不同的方案：为了验证猜想，另几位同学设计不同的方案：甲同学取反应后的溶液少许于试管中，加入几滴酚酞，不变色，则甲同学认甲同学取反应后的溶液少许于试管中，加入几滴酚酞，不变色，则甲同学认为猜想（为猜想（2）成立。甲的结论是否正确）成立。甲的结论是否正确_，理由是，理由是_。乙同学认为要验证上述猜想，只用一种试剂即可，该试剂是乙同学认为
9、要验证上述猜想，只用一种试剂即可，该试剂是_丙同学：取反应后的溶液少许于试管中，加入少许丙同学：取反应后的溶液少许于试管中，加入少许NaCO3溶液，如果溶液中有溶液，如果溶液中有_现象，则猜想（现象，则猜想（1）成立。如果溶液中仅有沉淀生成，再加入）成立。如果溶液中仅有沉淀生成，再加入_即可验证（即可验证（1）（）（3）第6页，本讲稿共15页例2（2010黄冈）现有甲乙两包白色固体，已知甲中含有NaCl,NaNO3，Na2CO3，NaOH中的一种或几种，乙为纯净物，是初中化学中涉及的物质。为了证明甲，乙两包固体的成分，现进行如下实验：操作步骤实验现象结论取甲中少量粉末加足量水充分溶解溶液呈无色
10、取中所得溶液少量，滴加紫色石蕊试液石蕊溶液变为蓝色溶液PH7另取中所得溶液少量，滴加稀盐酸无明显现象甲中一定含有，一定不含有_,可能含有第7页，本讲稿共15页2.反应生成物颜色考查反应生成物颜色考查解题策略：首先找到相关颜色的物质，结合质量守恒定律，符合客观事实进行猜想解题策略：首先找到相关颜色的物质，结合质量守恒定律，符合客观事实进行猜想例例3小李和小王两位同学对碱式碳酸铜小李和小王两位同学对碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3受热完全分解后的黑色固体产物受热完全分解后的黑色固体产物的成分进行探究。的成分进行探究。（1）小李根据碱式碳酸铜的化学式对黑色固体产物做出以下猜想：）小李根据碱式碳酸铜的
11、化学式对黑色固体产物做出以下猜想：可能是碳，可能是碳，可能是氧化铜，可能是氧化铜，可能是碳和氧化铜的混合物。他做出以上猜想的依据是可能是碳和氧化铜的混合物。他做出以上猜想的依据是；（2）小王根据碳的化学性质，认为猜想）小王根据碳的化学性质，认为猜想可以排除，理由是可以排除，理由是（3）为验证）为验证、猜想，他们设计如下实验方案：向盛有少量黑色固体的试管中猜想，他们设计如下实验方案：向盛有少量黑色固体的试管中加入足量的稀硫酸，振荡，待完全反应后静置观察现象。若猜想加入足量的稀硫酸，振荡，待完全反应后静置观察现象。若猜想正确，现象应正确，现象应该是该是；若猜想；若猜想正确，现象应该是正确，现象应该
12、是分析：化学反应前后元素的种类不变，碱式碳酸铜受热分解生成氧化铜和碳都有可能，且都分析：化学反应前后元素的种类不变，碱式碳酸铜受热分解生成氧化铜和碳都有可能，且都是黑色的，但氧化铜和碳在加热的条件下能发生反应，即猜想是黑色的，但氧化铜和碳在加热的条件下能发生反应，即猜想可以排除。对猜想可以排除。对猜想、的可根据氧化铜和碳与稀硫酸作用的不同现象加以验证。的可根据氧化铜和碳与稀硫酸作用的不同现象加以验证。经典该专题经典该专题5题和题和8题。类似题型的考察的考查。题。类似题型的考察的考查。第8页，本讲稿共15页二、物质变化条件的探究二、物质变化条件的探究策略：先找到可能因素，设计对比实验，与课本铁生
13、锈，以及策略：先找到可能因素，设计对比实验，与课本铁生锈，以及探究燃烧的条件雷同。探究燃烧的条件雷同。例例4（宜昌）小林同学发现铜制眼镜框表面出现了绿色物质，通过化学学习知道该物质（宜昌）小林同学发现铜制眼镜框表面出现了绿色物质，通过化学学习知道该物质为铜锈，俗称铜绿，主要成分是为铜锈，俗称铜绿，主要成分是Cu2(OH)2CO3。提出问题提出问题铜是在什么条件下锈蚀的铜是在什么条件下锈蚀的?小林对此进行了探究。小林对此进行了探究。猜想猜想根据铜锈的化学式，猜想铜生锈可能是铜与水、根据铜锈的化学式，猜想铜生锈可能是铜与水、_,_共同作用的结果。共同作用的结果。设计与实验设计与实验借鉴借鉴“铁钉锈
14、蚀条件的探究铁钉锈蚀条件的探究”实验，小林设计了实验，小林设计了“铜片锈蚀条铜片锈蚀条件的探究件的探究”实验如下图所示：实验如下图所示：(1)实验较长时间后，发现实验较长时间后，发现_试管中的光亮铜片最先生锈试管中的光亮铜片最先生锈(填字母编号填字母编号)。(2)从优化实验的角度考虑，从优化实验的角度考虑，A实验是多余的，他只考虑了水这个单一条件。实验是多余的，他只考虑了水这个单一条件。C试管中试管中除光亮铜片、蒸馏水外，还有的另外一种物质为除光亮铜片、蒸馏水外，还有的另外一种物质为_(3)D试管中除光亮铜片外，还有的另外两种物质，为试管中除光亮铜片外，还有的另外两种物质，为_；从；从D试试管
15、的实验中，获得的结论是管的实验中，获得的结论是_第9页，本讲稿共15页三探究两物质的反应三探究两物质的反应思路：证明两物质发生化学反应，方法：思路：证明两物质发生化学反应，方法：1.检验有新物质生成检验有新物质生成2.检验某一反应不存在（或质量体积减小）检验某一反应不存在（或质量体积减小）例案：例案：1.CO2与与H2O的反应：的反应：反应的方程式：反应的方程式：CO2+H2O=H2CO3特点：无任何现象特点：无任何现象提出问题：如何知道提出问题：如何知道CO2与与H2O反应了？反应了？熟悉课本：课本中的实验为什么要这么设计。熟悉课本：课本中的实验为什么要这么设计。课本实验分析：课本实验分析：
16、实验实验4中紫色小花变红。提出问题，是什么使紫色小花变红中紫色小花变红。提出问题，是什么使紫色小花变红提出设想：提出设想：a是是CO2使紫色小花变红使紫色小花变红 b是水使得紫色小花变红是水使得紫色小花变红 c是是CO2与与H2O反应的生成物使小花变红反应的生成物使小花变红结论：这样设计的目的，通过检验有新物质的生成，生成酸使得花变红。结论：这样设计的目的，通过检验有新物质的生成，生成酸使得花变红。2.CO2与与NaOH溶液的反应溶液的反应证明反应发生的方法：通过气压减小来呈现证明反应发生的方法：通过气压减小来呈现;检验有新物质的生成检验有新物质的生成(加酸加酸)。第10页，本讲稿共15页例5
17、.小丽和小刚同学用下图所示的装置进行试验，验证小丽和小刚同学用下图所示的装置进行试验，验证CO2与与NaOH,Ca(OH)2都能反应都能反应小刚关闭开关小刚关闭开关K，通入，通入CO2，A,B中均无明显变化，中均无明显变化，B中盛放的是中盛放的是_ 多空球泡的作用是多空球泡的作用是_ 小刚打开开关小刚打开开关K K，继续通入，继续通入CO2，B中反应的化学方程式为中反应的化学方程式为-此步实验的目是此步实验的目是 通常状况下，通常状况下，1 1体积水可以溶解体积水可以溶解1 1体积体积CO2CO2，因此上述实验，因此上述实验 不足不足以证以证 明明 CO2CO2能与能与NaOHNaOH反应，小
18、丽洗干净上述装置重新实验，分别反应，小丽洗干净上述装置重新实验，分别取取50ml50ml上述溶液放入阿布中，关闭上述溶液放入阿布中，关闭K K，通入，通入500ml CO500ml CO2，A,BA,B中均中均无明显变化，此实验可以证明无明显变化，此实验可以证明CO2CO2与与NaOHNaOH发生了反应，其理由是发生了反应，其理由是第11页，本讲稿共15页例例6（2011潜江）潜江）“如何验证无明显现象化学反应的发生如何验证无明显现象化学反应的发生”是以下学习片段是以下学习片段的主题，的主题，请参与其中并完成下列问题。请参与其中并完成下列问题。知识回顾：向知识回顾：向AlCl3溶液中滴加少量的
19、溶液中滴加少量的KOH溶液，产生白色沉淀，其反应的化溶液，产生白色沉淀，其反应的化学方程式学方程式设疑提问：设疑提问：KOH溶液和盐酸混合无明显现象，如何设计实验验证溶液和盐酸混合无明显现象，如何设计实验验证KOH溶溶液与盐酸发生了反应？液与盐酸发生了反应？实验方法实验方法方法一：向滴有酚酞的方法一：向滴有酚酞的KOH溶液中加入盐酸，溶液颜色溶液中加入盐酸，溶液颜色表明反应发生。表明反应发生。方法二：直接将方法二：直接将KOH溶液与盐酸混合，向其中加入铁丝，可能有两种情况：溶液与盐酸混合，向其中加入铁丝，可能有两种情况：（1）档加入铁丝无气泡产生时，说明二者发生了反应，理由是）档加入铁丝无气泡
20、产生时，说明二者发生了反应，理由是（2）当加入铁丝有气泡产生时，不能判断二者发生了反应，理由是）当加入铁丝有气泡产生时，不能判断二者发生了反应，理由是第12页，本讲稿共15页四、物质性质的探究四、物质性质的探究解题策略：围绕物质所具有的性质展开，在熟悉物质相关性质，然后设计实验探究解题策略：围绕物质所具有的性质展开，在熟悉物质相关性质，然后设计实验探究例例7（镇江）某化学兴趣小组的同学在学习了纯碱（镇江）某化学兴趣小组的同学在学习了纯碱（Na2CO3）的性质后，联想到家中蒸）的性质后，联想到家中蒸制馒头时常用的物质小苏打（制馒头时常用的物质小苏打（NaHCO3）,于是采用市售的小苏打样品进行了
21、如下实验于是采用市售的小苏打样品进行了如下实验探究。探究。实验一：探究碳酸氢钠的化学性质实验一：探究碳酸氢钠的化学性质（）（）取样品溶于适量的水中，测得溶液的大于。取样品溶于适量的水中，测得溶液的大于。（）（）向小苏打样品中滴加盐酸，有大量气泡产生，经检验该气体是向小苏打样品中滴加盐酸，有大量气泡产生，经检验该气体是CO2,该反应该反应的化学方程式为的化学方程式为_。（）（）向小苏打的溶液中加入澄清石灰水，生成了白色沉淀。向小苏打的溶液中加入澄清石灰水，生成了白色沉淀。（）（）同学们通过查阅资料，在老师的指导下采用了右图所示装置对小苏打和纯碱做了对比实验。同学们通过查阅资料，在老师的指导下采用
22、了右图所示装置对小苏打和纯碱做了对比实验。实验中小试管内沾有无水硫酸铜粉末的棉花球变成蓝色，实验中小试管内沾有无水硫酸铜粉末的棉花球变成蓝色，a烧杯中石灰水无明显现象，烧杯中石灰水无明显现象，b烧烧杯中石灰水了现白色浑浊。试回答：杯中石灰水了现白色浑浊。试回答：在实验结束时，操作上要注意的问题是：在实验结束时，操作上要注意的问题是：_由实验（）可以得出的结论是由实验（）可以得出的结论是。请归纳出小苏打的化学性质请归纳出小苏打的化学性质分析：本题只要认真阅读实验探究的过程和实验现象，并通过对现象的分析，即可得出小苏打的化学分析：本题只要认真阅读实验探究的过程和实验现象，并通过对现象的分析，即可得
23、出小苏打的化学性质。性质。答案：答案：（2）NaHCO3HCl=NaCl+CO2H2O（4）应先将导管从烧杯中取出，再熄灭酒精灯应先将导管从烧杯中取出，再熄灭酒精灯碳酸氢钠受热会分解，碳酸钠受热不分解（或碳酸钠比碳酸氢钠稳定碳酸氢钠受热会分解，碳酸钠受热不分解（或碳酸钠比碳酸氢钠稳定)碳酸氢钠的水溶液呈碳酸氢钠的水溶液呈碱性，能使酸碱指示剂变色；它可与酸发生反应；它可以与碱反应，它受热能分解。碱性，能使酸碱指示剂变色；它可与酸发生反应；它可以与碱反应，它受热能分解。（任选三个性质）（任选三个性质）第13页，本讲稿共15页五.探究化学反应原理例8(2011黄冈）科学探究是一个奇妙的过程，在一次实
24、验中，小明不小心把硫酸铜滴加到了盛有5%H2O2的溶液试管中，立即有大量的气泡产生。硫酸铜溶液中含有三种粒子（H2O，SO42-，Cu2+)，小明想知道硫酸铜溶液中的哪些粒子能使双氧水分解的速率加快。请你喝小明一起通过下图所示的三个实验完成这次探究活动，并填写空白。（1）你认为最不可能的是哪种粒子，理由是(2）检验实验产生气体的方法是（3)要证明另外两种粒子能否加快双氧水分解的速率，还需要进行实验和，在实验中加入硫酸溶液后，无明显变化，证明-不起作用，在实验中加入后，会观察到大量气泡，证明起催化作用的是（4）小明如果要确定硫酸铜是催化剂，还需要通过实验确认它在化学反应前后第14页，本讲稿共15页 谢 谢第15页，本讲稿共15页