初中化學科學探究

實驗探究題2021/5/91一、科學探究的解題步驟

提出問題、查找資料→猜想與假設(shè)→設(shè)計實驗方案→進行實驗驗證→收集證據(jù)、記錄實驗現(xiàn)象→分析和得出結(jié)論→反思與應用→表達與交流二、解答科學探究題的基本方法1．認真讀題，審清題意，確立探究課題。2．根據(jù)課題，選擇合適方法，提取相關(guān)化學知識，設(shè)計探究方案。2021/5/922021/5/93例(2016衡陽)某化學學習小組的同學對一瓶久置的氫氧化鈉的化學成分產(chǎn)生了興趣，他們根據(jù)自己已學的知識進行如下探究，請你共同參與并填空：【猜想假設(shè)】猜想一：只有氫氧化鈉猜想二：是氫氧化鈉和碳酸鈉的混合物猜想三：____________。只有碳酸鈉2021/5/94【查閱資料】（1）BaCl2溶液顯中性；（2）Na2CO3溶液與BaCl2溶液能反應產(chǎn)生白色沉淀?！緦嶒炋骄俊繉嶒灢襟E實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論（1）用小試管取少量固體樣品加水完全溶解，再滴加過量BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀猜想____不正確（2）?。?）中的少量上層清液于試管中，滴加酚酞試液_______猜想二正確，猜想三不正確

一溶液變紅2021/5/95【實驗結(jié)論】該氫氧化鈉樣品已部分變質(zhì)，其化學成分是NaOH與Na2CO3的混合物，引起NaOH變質(zhì)的化學方程式為________________________________?！痉此冀涣鳌浚?）實驗室應_____保存氫氧化鈉。（2）某同學認為用CaCl2溶液代替BaCl2溶液也可以得到同樣的結(jié)論，另一位同學認為不可以，理由是:CaCl2溶液和NaOH溶液相混合也會出現(xiàn)________，因為Ca(OH)2是_______________。

微溶于水的物質(zhì)2NaOH＋CO2Na2CO3＋H2O

密封白色沉淀2021/5/96【方法指導】【猜想假設(shè)】針對物質(zhì)變質(zhì)問題提出猜想時，在了解變質(zhì)本質(zhì)的前提下可從沒有變質(zhì)、部分變質(zhì)、完全變質(zhì)三個方面入手。如針對氫氧化鈉、氫氧化鈣變質(zhì)問題的探究。（1）首先確定變質(zhì)本質(zhì)：氫氧化鈉、氫氧化鈣與空氣中的二氧化碳反應，原理分別為：2NaOH+CO2Na2CO3+H2O、Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O。（2）確定成分沒有變質(zhì)→原樣品，即NaOH［或Ca(OH)2］2021/5/97部分變質(zhì)→原樣品和變質(zhì)生成的物質(zhì)，即NaOH和Na2CO3［或Ca(OH)2和CaCO3］全部變質(zhì)→變質(zhì)后生成的物質(zhì)，即Na2CO3（或CaCO3）【實驗探究】驗證氫氧化鈉或氫氧化鈣是否變質(zhì)的方法詳見氫氧化鈉、氫氧化鈣變質(zhì)的探究。2021/5/98例（2016益陽）化學課上同學們觀察了老師的演示實驗?！狙菔緦嶒灐肯蚴⒂猩倭縉aOH溶液的試管中滴加CuSO4溶液。下課后，同學們發(fā)現(xiàn)靜置后的試管底部是藍色沉淀，上層是無色溶液，在老師指導下對無色溶液進行實驗探究?！咎岢鰡栴}】上層無色溶液中的溶質(zhì)是什么？【猜想假設(shè)】猜想（1）溶質(zhì)是Na2SO4；猜想（2）溶質(zhì)是Na2SO4和CuSO4；2021/5/99猜想（3）溶質(zhì)是Na2SO4和_______（填化學式）。【查閱資料】Na2SO4溶液呈中性?！居懻摻涣鳌拷?jīng)過討論后，大家一致認為猜想（2）不成立，理由是_________________。【實驗探究】同學們分組進行如下實驗探究。選擇的試劑實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論或原理第一組酚酞溶液溶液變紅①由第一、二組探究實驗可得:猜想

___成立；NaOH(3)硫酸銅溶液顯藍色2021/5/910選擇的試劑實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論或原理第二組CuSO4溶液生成藍色沉淀②第二組探究實驗中發(fā)生反應的化學方程式為________________________________________________________第三組X溶液……2NaOH＋CuSO4Na2SO4＋Cu(OH)2↓2021/5/911【反思與拓展】經(jīng)過討論后，同學們認為還可以滴加其他試劑到上層無色溶液中，也能得到同樣的結(jié)論。你認為第三組滴加的X溶液可以是_____________（寫一種即可）。紫色石蕊溶液2021/5/912【方法指導】【猜想假設(shè)】反應后物質(zhì)成分的猜想存在兩種情況：①只有生成物；②生成物和一種過量的反應物（注：因為兩種反應物會發(fā)生反應，所以不能共存）。按照下列步驟提出合理的猜想：第一步：寫出化學方程式A+B→C+D第二步：進行猜想恰好完全反應：反應后物質(zhì)的成分為C、DA過量：反應后物質(zhì)的成分為C、D、AB過量：反應后物質(zhì)的成分為C、D、B2021/5/913【討論交流】不合理猜想的判斷方法：①猜想的物質(zhì)是否含有有色物質(zhì)；②猜想的物質(zhì)之間是否能夠發(fā)生反應；③猜想的物質(zhì)是否含有反應物中未涉及的元素。【實驗探究】第一步：確定所要檢驗的物質(zhì)。①生成物C和D是一定存在的，無需檢驗②反應物的檢驗注：生成物如果對反應物的檢驗造成干擾，則需先除去生成物，再進行檢驗。AⅠBⅡ現(xiàn)象現(xiàn)象2021/5/914第二步：設(shè)計實驗方案并得出結(jié)論。①掌握實驗操作（試劑選擇）、實驗現(xiàn)象、實驗結(jié)論三者之間的對應關(guān)系：物質(zhì)+試劑現(xiàn)象結(jié)論（有無該物質(zhì)）。②解答方法第一種：根據(jù)實驗步驟和現(xiàn)象完善實驗結(jié)論。常用的方法是根據(jù)實驗步驟和對應的實驗現(xiàn)象，以及物質(zhì)的性質(zhì)判斷是否存在要驗證的物質(zhì)，繼而得出結(jié)論。第二種：根據(jù)實驗結(jié)論完善實驗現(xiàn)象或步驟。反映決定2021/5/915這種存在兩種情況：①試劑和現(xiàn)象之間相互確定；②根據(jù)實驗操作所選試劑和結(jié)論確定現(xiàn)象。可以根據(jù)第一種方法進行反推，然后確定試劑和現(xiàn)象。2021/5/916【解析】(1)【猜想假設(shè)】氫氧化鈉和硫酸銅反應生成氫氧化銅沉淀和硫酸鈉，該反應可能恰好完全反應，所得溶液為硫酸鈉溶液，也可能存在其中一種過量，如果是氫氧化鈉過量，則溶液中的溶質(zhì)是氫氧化鈉和硫酸鈉；如果是硫酸銅過量，則溶液中的溶質(zhì)是硫酸鈉和硫酸銅?！居懻摻涣鳌苛蛩徙~溶液顯藍色，而實驗中上層清液為無色，所以可以排除溶液的溶質(zhì)是硫酸鈉和硫酸銅，即猜想(2)不成立。【實驗探究】第一組是利用氫氧化鈉溶液顯堿性，可使酚酞溶液變紅色，通過滴加酚酞溶液，檢驗溶液中是否存在氫氧化鈉；第二組是利用氫氧化鈉與硫酸銅反應生2021/5/917生成硫酸鈉和氫氧化銅藍色沉淀，檢驗溶液中是否存在氫氧化鈉，通過兩組的實驗證明了溶液中有氫氧化鈉存在，即猜想(3)成立?！痉此寂c拓展】要檢驗溶液中是否存在氫氧化鈉，還可利用氫氧化鈉能使紫色石蕊溶液變藍色，或與氯化鎂溶液反應生成氫氧化鎂白色沉淀，或與氯化鐵溶液反應生成紅褐色沉淀等進行檢驗。2021/5/918【變式練習】1.(2012衡陽)某化學興趣小組查閱資料得知：過氧化鈉(Na2O2)是一種黃色粉末，常溫下能與二氧化碳反應產(chǎn)生氧氣，常用在潛水艇中作供氧劑。該小組同學將過氧化鈉與二氧化碳反應后，發(fā)現(xiàn)除了生成氧氣，還生成一種白色固體?！咎岢鰡栴}】該白色固體是什么？【猜想】猜想a：碳酸鈉猜想b：碳酸氫鈉小周同學認為猜想b不成立，理由是反應物中沒有___元素。氫2021/5/919【實驗】取少量生成的白色固體于試管中，加入______，產(chǎn)生氣泡，再將生成的氣體通入澄清石灰水中，石灰水變渾濁。【結(jié)論】猜想a成立。請寫出過氧化鈉與二氧化碳反應的化學方程式：______________________________?！纠^續(xù)探究】過氧化鈉能否與水反應？生成物是什么？（表格見下一頁）【交流與反思】由于過氧化鈉常溫下能與二氧化碳和水反應，所以保存過氧化鈉一定要_____。

稀鹽酸2Na2O2＋2CO22Na2CO3＋O2密封2021/5/920實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論①取少量過氧化鈉粉末于試管中，加入蒸餾水，再用帶火星的木條伸入試管中產(chǎn)生氣泡，________過氧化鈉能與水反應生成氧氣②向上述反應后的試管中滴加酚酞試液________所得溶液呈堿性，推斷過氧化鈉與水反應生成_____(填化學式)NaOH木條復燃溶液變紅【繼續(xù)探究】過氧化鈉能否與水反應？生成物是什么？2021/5/9212.(2016昆明)在老師的指導下，小樂同學探究金屬和鹽溶液反應時，發(fā)現(xiàn)將鈉放入MgCl2溶液中有氣泡和白色沉淀產(chǎn)生。為了進一步探究，小樂同學將充分反應后的混合物過濾，得固體A和濾液B?！静殚嗁Y料】①鈉與水反應生成氫氧化鈉和氫氣。②MgCl2溶液呈酸性。【分析與思考】小樂同學根據(jù)所學知識對產(chǎn)生的氣體和固體A進行判斷：(1)產(chǎn)生的氣體是____(填序號)。①CO2②H2③Cl2②2021/5/922(2)取A加入過量稀鹽酸，A全部溶解，無氣泡產(chǎn)生，則A的化學式是_________

?！咎岢鰡栴}】濾液B中溶質(zhì)的成分是什么？【猜想】猜想一：NaCl猜想二：NaCl、MgCl2猜想三：NaCl、NaOH猜想四：NaCl、MgCl2、NaOH小樂同學認為猜想___不成立，理由是____________________________。Mg(OH)2四MgCl2和NaOH會發(fā)生化學反應2021/5/923【實驗探究】實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論步驟一：取少量濾液B于試管中，滴加幾滴無色酚酞，振蕩，觀察現(xiàn)象溶液________猜想三不成立步驟二：取少量濾液B于試管中，滴加適量NaOH溶液，振蕩，觀察現(xiàn)象產(chǎn)生白色沉淀猜想____成立二不變色2021/5/924【結(jié)論】在金屬活動性順序里，鈉不能將位于它后面的金屬從該金屬的鹽溶液中置換出來。【拓展】將鈉與MgCl2固體隔絕空氣加熱到一定溫度時，鈉可以從MgCl2中置換出鎂，該反應的化學方程式是_____________________________。2Na＋MgCl2Mg＋2NaCl2021/5/925【探究流程】2021/5/926【解析】【分析與思考】(1)根據(jù)【查閱資料】的內(nèi)容分析，鈉放入氯化鎂溶液中先與水反應生成氫氧化鈉和氫氣，因此產(chǎn)生的氣體是氫氣，②正確。(2)鈉放入氯化鎂溶液中先與水反應生成氫氧化鈉和氫氣，氫氧化鈉與氯化鎂反應生成氫氧化鎂白色沉淀和氯化鈉，因此推測固體A是Mg(OH)2，結(jié)合“取A加入過量稀鹽酸，A全部溶解，無氣泡產(chǎn)生”，確定A是Mg(OH)