初中化學(xué)實驗探究題

化學(xué)實驗探究問題分類示例及解題思路 楚雄市教科室 熊文化學(xué)實驗探究是以化學(xué)實驗為主要手段，在現(xiàn)實情景中通過發(fā)現(xiàn)問題、猜想、設(shè)計實驗、實驗、觀察分析、得出結(jié)論等幾個環(huán)節(jié)來解決化學(xué)問題的一種方法。實驗探究能力的培養(yǎng)是中學(xué)化學(xué)科重要的教學(xué)內(nèi)容之一，也是中考必須考查的重要內(nèi)容?；瘜W(xué)實驗探究問題往往綜合性強，對學(xué)生思維敏捷性、嚴(yán)密性、創(chuàng)新性要求較高，有一定難度，對這類問題我們要仔細(xì)分析、研究，找出基本解題思路和方法，避免復(fù)習(xí)陷入“題海”不能自拔。一、 物質(zhì)性質(zhì)的實驗探究例1某研究性學(xué)習(xí)小組收集了某電廠經(jīng)除塵后的廢氣樣品，主要含有SO2、CO2、O2、N2等，他們對其中的二氧化硫與二氧化碳進行檢驗，探究過程如下： 查閱資料二氧化硫是一種無色、有刺激氣味的有毒氣體、易溶于水，密度比空氣大；能與水反應(yīng)生成亞硫酸(H2SO3)，能與石灰水反應(yīng)生成白色的亞硫酸鈣(CaSO3)沉淀，能與紫色高錳酸鉀溶液反應(yīng)并使其褪色。 二氧化硫與二氧化碳相似的化學(xué)性質(zhì)有 。實驗實驗裝置如下(高錳酸鉀溶液中加有硫酸，有利于觀察現(xiàn)象)請幫他們完成下表：操作步驟簡答1.將各裝置按上圖連接好并裝入化學(xué)試劑A裝置的作用： B裝置的作用： 2.往A的導(dǎo)管口緩慢連繼鼓入經(jīng)除塵后的廢氣樣品A裝置中的現(xiàn)象： C裝置中的現(xiàn)象： 結(jié)論與討論通過上述探究實驗，該小組獲得了檢驗混合氣體中二氧化硫與二氧化碳的方法，該方法是： 。分析1.仔細(xì)審題，抓住探究目的，找到思路起點。 探究目的：檢驗混合氣體中二氧化硫與二氧化碳的方法2.仔細(xì)審題，抓住關(guān)鍵信息，找到解決問題的突破口。 關(guān)鍵信息：SO2三個重要性質(zhì)與水反應(yīng)與石灰水反應(yīng)生成白色沉淀能與高錳酸鉀溶液反應(yīng)并使其褪色。3.仔細(xì)審圖，推敲裝置作用，最終解決問題。廢氣中主要成分(SO2、CO2、O2、N2)通過A(KMnO4溶液)誰會反應(yīng)?( SO2)剩余氣體再通過B(KMnO4溶液)誰會反應(yīng)?( SO2還有剩余嗎?)B裝置作用：判斷SO2是否已經(jīng)反應(yīng)完。剩余氣體還有CO2、O2、N2通過C時，誰會反應(yīng)?(CO2)解答SO2、CO2與水反應(yīng)生成酸與石灰水反應(yīng)生成白色沉淀 A裝置的作用：檢驗并除去SO2 B裝置的作用：判斷SO2是否已完全反應(yīng)完 A裝置的現(xiàn)象：溶液顏色變淡或褪去 c裝置的現(xiàn)象：出現(xiàn)白色沉淀檢驗方法：用酸性KMnO4溶液檢驗并除去SO2，再用酸性KMnO4溶液檢驗SO2是否已除盡，最后用澄清石灰水檢驗CO2。題后拓展如果A、C裝置調(diào)換一下，你認(rèn)為觀察到的現(xiàn)象會怎樣?能否達(dá)到題目探究的目的?解決物質(zhì)性質(zhì)的實驗探究問題時，在仔細(xì)審題，搞清楚探究目的的同時，一定要緊緊抓住物質(zhì)的相關(guān)性質(zhì)，接下來的實驗方案設(shè)計或評價都要圍繞這個關(guān)鍵點展開，所以，準(zhǔn)確把握探究物質(zhì)的相關(guān)性質(zhì)或正確地對該物質(zhì)的性質(zhì)進行猜想是順利解決這類問題的重要一步。二、 物質(zhì)組分(成分)的實驗探究例2做中和反應(yīng)實驗時，我將稀鹽酸滴入氫氧化鈉溶液中，意外看到有氣泡產(chǎn)生，小偉提醒：是不是拿錯藥品了?我查驗后確認(rèn)藥品沒錯，只是瓶口發(fā)現(xiàn)有白色粉末狀物質(zhì)，我認(rèn)為是NaOH溶液變質(zhì)了。(1). NaOH溶液變質(zhì)的原因是： 。 (2).利用與上述實驗不同的原理，我又設(shè)計了一個實驗再次確定NaOH溶液變質(zhì)了。實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論取少量這種NaOH溶液于試管，再滴加 (3). 該NaOH溶液是部分變質(zhì)還是全部質(zhì)?實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論該NaOH溶液 變質(zhì)分析1.審好題，抓住探究目的：NaOH溶液是否變質(zhì)?NaOH溶液是部分變質(zhì)還是全部變質(zhì)? 2.剖析探究目的：NaOH溶液變質(zhì)生成了什么?(Na2CO3) 部分變質(zhì)后，溶液中的溶質(zhì)是什么?( Na2CO3和NaOH)如何證明是全部變質(zhì)還是部分變質(zhì)?(溶液中有無NaOH) 3.圍繞目的，設(shè)計方案：本題關(guān)鍵在于判斷變質(zhì)后溶液中是否還有NaOH。要鑒定有無NaOH，有的同學(xué)認(rèn)為加入CuCl2或FeCl3溶液，觀察有無藍(lán)色或紅褐色沉淀生成既可，行嗎?不行，溶液中的Na2CO3同樣能與CuCl2或FeCl3溶液生成沉淀。思路轉(zhuǎn)換，Na2CO3的存在干擾了NaOH的鑒定，能否將Na2CO3轉(zhuǎn)化成不影響鑒定的其他成分呢?利用BaCl2+Na2CO3=BaCO3+2NaCl即可解決這個問題。 解答(1).CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O(2).BaCl2(或Ca(OH)2)等(3)取少量樣品于試管，滴入BaCl2溶液直至不再生成沉淀，過濾，在濾液中滴入幾滴酚酞試液，如變紅色，說明NaOH部分變質(zhì)，如不變色則已全部變質(zhì)。題本拓展 1、本題(3)還有哪些實驗方案?加Ba(OH)2行嗎？為什么？ 2、請你設(shè)計方案證明：BaCl2溶液與Na2SO4溶液已恰好完反應(yīng)。物質(zhì)組成(或成分)的實驗探究問題，要特別注意兩個問題。情境中給予的物質(zhì)由哪些成分組成？要準(zhǔn)確的進行判斷或猜想，這是探究的前提。在設(shè)計探究方案時，一定要注意，加入藥品與各成分的反應(yīng)及反應(yīng)結(jié)果對下一步操作的影響，注意思維的嚴(yán)密性。三、物質(zhì)變化條件(或影響因素)的實驗探究例3某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)小張發(fā)現(xiàn)不但鐵會生銹，自己的銅制眼鏡框表面出現(xiàn)了綠色的銅銹，他查閱有關(guān)資料：“銅銹”主要成分是Cu2(OH)2CO3（俗稱銅綠），小張就銅“生銹”的原因展開了實驗探究：提出問題：銅“生銹”的原因是什么？與哪些物質(zhì)發(fā)生了反應(yīng)？大膽假設(shè)：銅“生銹”是銅與 發(fā)生反應(yīng)的結(jié)果。實驗探究：將四小塊銅片分別按下圖所示放置一個月，觀察現(xiàn)象如下：(1)實驗裝置A要探究的是銅“生銹”與 有關(guān)。(2)對比實驗B和D，能得到的結(jié)論是 。(3)實驗裝置C中氫氧化鈉的作用是 對比C和D的實驗現(xiàn)象，能得到的結(jié)論是 。分析1.仔細(xì)審題，搞清探究目的：探究銅“生銹”的條件。2.仔細(xì)分析，大膽猜想：由 Cu-Cu2(OH)2CO3，根據(jù)質(zhì)量守恒定律及裝置圖的提示，不難推理出是空氣中的O2、CO2、H2O使銅“生銹”了。3.銅“生銹”有三個條件，是一個三變量的探究問題：故應(yīng)設(shè)計三組實驗，每組控制2個變量，對比一個變量。如對比A、D兩裝置，可知A、D相同的是都有CO2、O2，判斷水分是否是銅生銹的條件；B、D是控制CO2和H2O1判斷氧氣；而C、D控制H2O、O2判斷CO。解答 銅與CO2、H2O、O2反應(yīng)的結(jié)果 (1)A探究銅“生銹”與水有關(guān)；(2)對比B、D結(jié)論是，銅“生銹”與氧氣有關(guān)；(3)C中NaOH溶液作用是吸收CO2；對比C和D結(jié)論是：銅“生銹”與CO2有關(guān)。題后拓展 1、你認(rèn)為影響可燃物燃燒劇烈程度的外部因素有哪些？請設(shè)計實證明你的猜想。 2、你認(rèn)為影響氣體在水中溶解度大小的外部因素有哪些？請設(shè)計實驗證明你的想法?？刂贫攘俊y量(或?qū)Ρ?變量是實驗探究設(shè)計中最重要的基本方法，即設(shè)計一組對照實驗，讓兩個實驗的其他影響因素都相同，改變一個因素，觀察其對結(jié)果的影響而得出結(jié)論。一般說來有幾個因素(變量)就應(yīng)設(shè)計幾組實驗。四、反應(yīng)中有效成份的實驗探究例4 小明發(fā)現(xiàn)純堿溶液呈堿性，他想，純堿是由鈉離子和碳酸根離子構(gòu)成的，是哪一種離子導(dǎo)致水溶液呈堿性呢？通過查閱資料得知，是碳酸根離子與水作用產(chǎn)生OH -離子，導(dǎo)致水溶液呈堿性。請你設(shè)計一個實驗方案，證明純堿水溶液呈堿性是碳酸根離子引起的，而不是鈉離子引起的。實驗步驟實驗現(xiàn)象結(jié)論分析 1、仔細(xì)審題，搞清探究目的：純堿溶液呈堿性是CO32-引起的，而不是Na+引起的。 2、圍繞目的、設(shè)計方案：純堿溶液呈堿性是由CO32-還是由Na+引起？可認(rèn)為是一個兩變量探究問題，故方案為證明不是由Na+引起(用什么試劑？)證明是由CO32-引起(用什么試劑？)解答 (1)取少量NaCl溶液于試管，滴入幾滴酚酞試液；無明顯現(xiàn)象；Na+不能使水溶液呈堿性(2)取少量K2CO3溶液于試管，滴入幾滴酚酞試液；溶液呈紅色；CO2-能使水溶液呈堿性。題后拓展 1、明礬(KAl(SO4)212H2O)，有凈水的作用，請你設(shè)計方案證明是明礬中的Al3+起到了凈水的作用？ 2、CuO能溶于H2SO4，H2SO4溶液中有H+、SO42-、H2O你認(rèn)為是哪一種粒子起作用，設(shè)計實驗證明你的猜想。反應(yīng)中有效成分的實驗探究要注意：搞清楚反應(yīng)中的成分有哪些？按控制變量，測量變量的思路，逐一對各成分設(shè)計實驗進行判斷即可。 由以上分析可見，解決好實驗探究問題關(guān)鍵要解決好以下幾個關(guān)鍵點：審好題，審題過程中要解決好兩個問題，一是搞