中考中化学实验探究题的复习策略

中考中化学实验探究题的复习策略

中考化学实验探究题的复习策略 ‎ 宿松万元初级中学　　　　　　欧悦 化学是一门以实验为基础的学科，教师在搞好化学实验教学的同时，还应注意培养学生观察问题、研究问题的思路。认真分析各省的中考试题，特别是我们安徽省的中考试题，你就不难发现真正考查学生的各方面能力高低、知识掌握程度的好与坏基本上体现在实验探究题上。‎ 近几年来,实验探究题的地位不断攀升,它从新课标的理念和要求出发,着重考查学生全面素养,作为以实验为基础的化学学科的实验内容越来越受到重视,有关实验能力的考查题是中考化学试题的一个重要组成部分。在中考中所占的比例也进一步加大。考查的重点是常用仪器的名称、用途和基本操作;仪器的选择、连接和实验操作步骤;实验方案的设计、评价和实验报告的填写等等。命题的重心一般放在三大气体(O2、H2、CO2)。仔细分析近几年我省中考试题可看出，实验探究题在分值以及考察形式上都比较稳定，且考查的都是课标要求的重要知识点，要求学生能熟练应用所学化学知识。因此，在中考的复习备考中抓好实验探究题这一题型的复习，对于提高学生的中考成绩会起到至关重要的作用。下面我将从以下几个方面来谈谈化学中考实验探究题的复习策略。‎ 一、实验探究题的解题策略 ‎（一）抓好基础 化学实验探究题看似文字繁多，牵涉的化学知识广，表面看来高深莫测，实际上它都是以化学实验为载体，考查化学基础知识。所以，首先必须掌握好最基本的基础知识。‎ 1、 熟知初中化学实验基本技能 ‎（1）实验仪器 ‎ ① 储存药品的仪器：广口瓶、细口瓶、滴瓶 ‎ ② 取用药品的仪器：药匙、镊子、胶头滴管　‎ ‎ ③ 计量仪器：天平、量筒 ‎ ④ 反应容器 ‎ a、可直接加热的仪器：试管、燃烧匙、蒸发皿、坩埚 ‎ b、不可直接加热的仪器：烧杯、烧瓶、锥形瓶 ‎ (2) 实验基本操作 ‎ ① 药品的取用：固体、液体药品取用 ‎ ②给物质加热：固体、液体的加热 ‎ ③物质的分离：过滤、蒸发、降温结晶 ‎ ④ 装置气密性检查 ‎ ⑤清洗仪器：水洗、刷洗、化学试剂清洗 ‎2、掌握重要物质的颜色 ‎ （1）固体物质 ‎ ①红色固体：铜,氧化铁 ‎ ‎ ②黑色固体：铁粉,木炭,氧化铜,二氧化锰,四氧化三铁,（碳黑,活性炭）‎ ‎ ③蓝色固体：氢氧化铜,硫酸铜晶体 ‎ ‎ ④紫黑色固体：高锰酸钾 ‎ ‎ ⑤白色固体：氯化钠,碳酸钠,氢氧化钠,氢氧化钙,碳酸钙,氧化钙,硫酸铜,五氧化二磷,氧化镁 ‎ ‎（2） 液体的颜色 ‎ ‎ ①无色液体：水,双氧水 ‎ ‎ ②蓝色溶液：硫酸铜溶液,氯化铜溶液,硝酸铜溶液(含 Cu2+）‎ ‎ ③浅绿色溶液：硫酸亚铁溶液,氯化亚铁溶液,硝酸亚铁溶液 (含 Fe2+）‎ ‎ ④黄色溶液：硫酸铁溶液,氯化铁溶液,硝酸铁溶液 (含 Fe3+）‎ ‎ ⑤紫红色溶液：高锰酸钾溶液 ‎ ‎（3） 气体的颜色 ‎ ‎ 无色气体：氧气,氮气,氢气,二氧化碳,一氧化碳,二氧化硫,氯化氢气体等大多数气体 ‎ ‎3、初中化学溶液的酸碱性 ‎ ‎ ①显酸性的溶液：酸溶液和某些盐溶液（硫酸氢钠、硫酸氢钾等） ‎ ‎ ②显碱性的溶液：碱溶液和某些盐溶液（碳酸钠、碳酸氢钠等） ‎ ‎ ③显中性的溶液：水和大多数的盐溶液 ‎ ‎4、物质的检验、分离、提纯 ‎ ‎ （1） 气体的检验 ‎ ‎ ①氧气：带火星的木条放入瓶中,若木条复燃,则是氧气． ‎ ‎ ②氢气：在玻璃尖嘴点燃气体,罩一干冷小烧杯,观察杯壁是否有水滴,往烧杯中倒入澄清的石灰水,若不变浑浊,则是氢气． ‎ ‎ ③二氧化碳：通入澄清的石灰水,若变浑浊则是二氧化碳． ‎ ‎ ④氨气：湿润的紫红色石蕊试纸,若试纸变蓝,则是氨气． ‎ ‎ ⑤水蒸气：通过无水硫酸铜,若白色固体变蓝,则含水蒸气． ‎ ‎（2）酸碱盐的检验. ‎ ‎ ①酸液（H+）：滴加紫色石蕊试液／加入锌粒 ‎ ‎ ②碱液（OH-）：酚酞试液／硫酸铜溶液 ‎ ‎ ③CO3-：稀盐酸和澄清的石灰水 ‎ ‎ ④Cl-：硝酸银溶液和稀硝酸,若产生白色沉淀,则是氯离子 ‎ ‎ ⑤SO4-：硝酸钡溶液和稀硝酸／先滴加稀盐酸再滴入氯化钡 ‎ ‎ ⑥NH4+：氢氧化钠溶液并加热,把湿润的红色石蕊试纸放在试管口 ‎ ‎ ⑦Cu2+：滴加氢氧化钠溶液,若产生蓝色沉淀则是铜离子 ‎ ‎ ⑧Fe3+：滴加氢氧化钠溶液,若产生红褐色沉淀则是铁离子 ‎ 软水、硬水鉴别：肥皂水 羊毛、合成纤维鉴别：灼烧，有烧焦羽毛气味为羊毛 ‎（5）物质的提纯 ‎ ‎ ① 化气法：加入试剂能与杂质反应生成气体而除去 ‎ 例：NaCl(Na2CO3)：加入足量的盐酸 ‎ ‎ ② 沉淀法：将杂质转化为沉淀后过滤除去 ‎ 例：NaCl(Na2SO4)：加入足量的氯化钡溶液 ‎ ‎ ③ 置换法：将杂质通过置换反应而除去 ‎ ‎ 例：FeSO4(CuSO4)：加入足量的铁粉 ‎ ‎ ④溶解法：将杂质溶于某种试剂而除去 ‎ 例：Cu(CuO)：加入足量的稀硫酸 Cu(Fe) ：加入足量的稀硫酸 ‎ ‎ ⑤ 加热法：杂质受热分解，通过加热将杂质除去 例：CaO（ CaCO3）：高温加热 ‎ ⑥ 转化法：将杂质通过化学反应转化为主要成分 ‎ 例：CO2（CO）：把气体通过灼热的氧化铜 ‎6、实验方案的设计和评价 ‎ 实验探究题一般包括八类要素：即１．提出问题；２．猜想与假设；３．制定计划；４．进行实验；５．收集证据；６．解释与结论；７．反思与评价；８．表达与交流。但不管是何种角度，何种类型的题目，我们都应该在明确实验目的的前提下去回答问题，才能做到准确而不离题、不偏题。一般而言，最终的结论与开始的猜想与假设有一致性，至少也要有一定的关系，虽然猜想和假设有多种可能，但是所给的猜想和假设不能脱离题目给出的条件，一是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。二是假设或猜想要合理，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。三是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。‎ 在弄清实验原理后，设计实验需紧扣假设，正确选择仪器和药品，一般探究性试题往往在假设的提出、方案的设计等方面的答案并非唯一，所以，学生可从最熟悉、最符合题意的答案入手，从而有效防止错误的发生。总得来说，方案设计要遵循四个原则：科学性，安全性，可行性，简约性。在设计方案时，要有完整的步骤和清晰的思路，同时考虑对照性原则和控制变量原则，而对方案的评价不是简单的“对”、“错,而 是分析试验方案是否合理，、是否符合化学原理、是否操作简便安全可靠、现象是否明显、是否符合绿色化学等角度来思考。 ‎ ‎ （二）重视过程 ‎ 1、读题需认真，找出探究内容 ‎ 实验探究题的题目一般都比较长，学生们往往们耐心不够，读题不仔细，出现“读一题，做一题”，“读到后而，前而的内容又忘了”等现象，严重影响答题质量。因为实验探究题讲究严密性，探究的步骤一环扣一环，缺一不可。因此通读全题非常重要，这样可以做到心中有数，明确题意，避免答题的盲目性。‎ ‎ 2、审题应仔细，提取有用信息 ‎ 在认真通读全题的前提下，一定要仔细审题，找出题中的关键字、词、重要现象，提炼出有用的信息，为顺利作答奠定基础。‎ ‎ 例：兴趣小组的同学对一包久置的生石灰(CaO)干燥剂产生了好奇，于是他们对这包干燥剂的成分展开了探究。 ‎ ‎【提出问题】这包干燥剂是否变质，成分是什么? ‎ ‎【猜想假设】猜想一：全部是CaO；‎ ‎ 猜想二：是CaO和Ca(OH)2的混合物；‎ ‎ 猜想三：全部是Ca(OH)2；‎ ‎ 猜想四：                             。‎ ‎ 猜想五：全部是CaCO3 ；‎ ‎【实验探究】(1)取部分该干燥剂于试管中，加水后无放热现象，说明这包干燥剂中不含      。 ‎ ‎(2)继续向试管中滴加足量稀盐酸，有气泡出现，说明这包干燥剂中有          。 ‎ ‎(3)为了进一步确定这包干燥剂中有无其他成分，小组同学设计了以下三种方案。  ‎ 另取部分干燥剂于烧杯中，加水并搅拌，静置后取上层清液于3支试管中。请你参与实验，并填写表中的空白：‎ 实验方案 方案一 方案二 方案三 实验操作 实验现象 溶液由无色变为红色 澄清溶液变浑浊 ‎                       ‎ 写出方案二发生的化学反应方程式                                   。 ‎ ‎【实验结论】通过以上实验探究，得出猜想      成立。 ‎ ‎【拓展迁移】小组同学反思了生石灰干燥剂变质的原因，认识到实验室保存氧化钙应注意              。 ‎ 分析： 主要考查你对设计实验和科学探究等考点的理解。本题的关键是抓住“生石灰”氧化钙及其在空气中变质后一系列物质的性质 —— (氧化钙与水反应生成氢氧化钙，同时放出热；而氢氧化钙是碱，水溶液显碱性，并能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙和水；所生成的碳酸钙能与稀盐酸反应生成二氧化碳气）。既然固体溶于水用手触摸烧杯外壁，感觉不到明显的热量变化，说明没有氧化钙；‎ 题2中加入足量的酸有大量的气泡产生推断肯定含有碳酸盐从而知道肯定有碳酸钙，题3根据三个实验探究，溶液加无色酚酞变为红色，说明溶液呈碱性，以及通二氧化碳变浑浊说明固体中有氢氧化钙；根据现象充分得出猜想四是正确的。‎ 本题以生活中的常见物品干燥剂为情景，考查干燥剂是否变质的实验探究的综合性推断题，考查了CO2 与Ca(OH)2 及CaCO3之间的相互转化，特别是考查学生在实验探究的推断分析能力，和平时对含碳化合物化学性质的积累！通过该实验探究结果引发学生在化学实验室中氢氧化钙如何保存，做到学以致用。‎ ‎ (三） 讲究技巧 ‎ ① 敢于大胆猜想 ‎ 实际上实验探究试题中的许多内容都是平时学习时已学过的，或生活中司空见惯的，关键问题是很多学生做题时联想不到。解答时，学生要善于从实验、生活、现象、资料等材料中发现问题，结合题目和已有知识进行大胆猜想，并结介猜想的理由或依据进行推断，在推断过程中发觉行不通时，再果断改变思路和方向，并找出原因。‎ ‎ ② 学会提炼原理 ‎ 中考试卷中的题目一般不会是做过的原题，实验探究题中的探究内容也可能是教科书之外没学的内容，看上去比较陌生，但命题者也是以新课标、教材为依据，俗话说：“万变不离其宗”，在教材上总能找到试题的“影子”。这就要求学生从给的信息中获取有用的信息，从有用信息中提炼出规律和原理，看牵涉到已学过的哪些化学知识，再将其迁移到未知的问题上进行科学探究。所以复习时要回归教材，确定知识点。‎ ‎ ③ 减少答题失分 在平时的练习中发现，有一部分学生能够解答探究性的习题，但过失性失分较多，主要的原因在于解答时不够细心。例如，在设计实验探究不同种类的催化剂对过氧化氢溶液的催化作用时，一定要强调不 同的催化剂的形状、质量要相同，还要强调过氧化氢溶液的质量分数和质量也要相同!所以，提醒学生在平时的训练中要细心，注意细小问题，养成良好的习惯。‎ ‎ ④多关注生活中与化学相关的物品，如食品袋中的干燥剂、发酵粉、钙片等；还要仔细观察一些生活中的现象，如金属制品的锈蚀、可燃物燃烧的条件、影响化学反应速率的因素等。多留意生活中的一些具体现象，并学会用实验的方法对自己看到的现象加以验证，将所学知识应用到生活之中，对在中考中解决这类试题有很大帮助。‎ 总之，对于实验探究题的解答，我们在平常的训练中要做到学会审题，明确目的；把握信息，弄清考点；联系生活，合理猜想；综合考虑，方案完备；思维开发，表达完整。‎ 二、中考复习中的实例分析 ‎ 实验探究题的实例不胜枚举，探究的要素各有侧重，但探究的内容不外乎以下三方面的内容：‎ ‎ （一）物质成分的探究：如失去标签的药品的探究；反应物是否过量的探究；反应物是否变质的探究；原材料是什么的探究等等。对于物质成分类试题涉及的知识点较多，考查范围广，常以给予实验得到的数据信息的形式呈现；常在14题考查，例如2014年安徽探究铁粉与水蒸气反应；2013年维C泡腾片溶于水产生的气体成分探究及维C泡腾片溶液的酸碱性试验；2012年考查暖宝宝成分及发热原因的探究；2009年考查利用类比法，已知碳酸的性质，探究草酸性质；‎ 例：安徽凤阳盛产石灰石。石灰石的主要成分是碳酸钙，某节课上同学们对碳酸钙高温加热一段时间剩余固体的成分进行了探究。‎ ‎【提出问题】剩余固体成分是什么？‎ ‎【猜想与假设】A.　全部是碳酸钙 ‎ B.___全部是氧化钙_____________‎ ‎ C.　碳酸钙和氧化钙的混合物 ‎【设计并完成实验】请填写（1）中结论和（2）中的实验步骤及实验现象 实验操作 ‎ 实验现象 实验结论 ‎(1)取少量固体于试管中，加适量水振荡后静置，再滴几滴无色酚酞试液 ‎ 溶液变红 剩余固体成 分中一定含 有_CaO_______‎ ‎（填化学式）‎ ‎（2）‎ 取少量固体于试管中，加适量的稀盐酸，观察现象 有大量气泡产生 剩余固体成分 中一定含有碳酸钙 ‎【实验结论】通过以上实验得出，原A、B、C三个假设中，假设C（填字母）成立。‎ ‎【讨论交流】有同学提出证明实验（1）的结论可用“取少量固体于试管中，加适量水振荡，直接通入CO2，看溶液是否变浑浊”的方案也行。你是否赞成他的观点？_不赞成，原因是氧化钙与水反应生成的氢氧化钙微溶于水，溶液变浑浊不能说明是二氧化碳与氢氧化钙反应的产物所致。‎ 解答此类试题的一般方法：‎ ‎【猜想与假设】‎ ‎1、判断方法：先排除肯定不存在的物质，然后对可能存在的物质进行验证。‎ ‎2、物质成分判断的依据:‎ ‎ （1）质量守恒定律 ‎ （2）被猜想物质符合题目涉及的性质（特别是物理性质：色、态、味、密度、可溶性等）‎ ‎【方案设计】‎ ‎ 根据需要检验的物质确定添加试剂，利用反应现象判断该物质是否存在，反应后混合物成分的检验，只需检验过量的反应物，对于反应物的检验存在以下两种情况：①生成物的检验对反应物的检验不造成干扰（一种物质的检验）；②生成物对反应物的检验造成干扰，先排除干扰，后检验（混合物的检验）。 ‎ ‎【方案补充】‎ ‎ 【方案补充】‎ ‎（1）实验步骤（试剂选择）、反应现象、实验结论三者之间的对应关系 物质+试剂 反应 现象 决定 结论（有无该物质）‎ ‎（2）解答方法：看实验结论，①若实验结论未知，利用现象确定；②若实验结论已知，a.试剂和现象之间相互确定；b.选择合理试剂并确定现象。‎ ‎【链接中考】：‎ ‎14．（2014安徽）常温下没有氧气存在时，铁与水几乎不反应，但高温下，铁与水蒸气能反应生成一种常见铁的氧化物和一种气体。小明很好奇，设计如下实验探究铁粉与水蒸气反应后的产物。‎ ‎(1)试管尾部放一团湿棉花的目的是_______________。‎ ‎(2)探究生成的气体是什么？‎ 用燃着的木条靠近肥皂泡，有爆鸣声，稍后有肥皂泡飘到空中。说明生成的气体是______________。‎ ‎(3)探究试管中剩余固体成分是什么？‎ ‎【查阅资料】‎ 常见铁的氧化物 FeO Fe2O3‎ Fe3O4‎ 颜色、状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 能否被磁铁吸引 否 否 能 ‎【初步验证】试管中剩余固体为黑色，能全部被磁铁吸引。‎ ‎【猜想与假设】猜想一：剩余固体是Fe与Fe3O4；猜想二：剩余固体是___________。‎ ‎【实验探究】‎ 实验操作 实验现象及结论 ‎【实验结论】铁和水蒸气反应的化学方程式为___________________________________。‎ ‎【反思与交流】该黑色固体不可能是Fe2O3，理由是_______________________________。‎ 分析： ‎ ‎ 本题主要考查铁的化学性质、铁和水在高温条件下反应的生成物的性质。根据题中的叙述可知（1）试管尾部放一团湿棉花的目的是提供水蒸气；（2）探究生成的气体用燃着的木条靠近肥皂泡，有爆鸣声，稍后有肥皂泡飘到空中。证明气体的密度较小且有可燃性，说明生成的气体是氢气；（3）探究试管中剩余固体成分【初步验证】试管中剩余固体为黑色，能全部被磁铁吸引。根据这一性质，可说明黑色物质是铁粉、四氧化三铁、或二者的混合物，故【猜想与假设】猜想一：剩余固体是Fe与Fe3O4；猜想二：剩余固体是四氧化三铁；【实验探究】实验操作为 ；取少量黑色固体于试管中，加入足量的稀盐酸。出现固体全部溶解，没有气泡冒出，剩余固体是Fe3O4。若固体全部溶解，有气泡冒出，剩余固体是Fe与Fe3O4。【实验结论】铁和水蒸气反应的化学方程式为3Fe+4H2O====Fe3O4+4H2↑；【反思与交流】该黑色固体不可能是Fe2O3，理由是Fe2O3红棕色粉末。‎ 例：（2014南昌）某兴趣小组同学为了探究干电池中物质的成分，将电池剥开时闻到异味且发现有黑色物质．‎ ‎【提出问题】为什么有异味？黑色物质的成分是什么？‎ ‎【网络搜索】干电池的成分有二氧化锰、铁粉及铵盐等物质．‎ ‎【实验探究】同学们分别设计实验进行探究．‎ 实验Ⅰ．小婧取适量黑色物质与______混合置于研钵内研磨，嗅到氨味，再用湿润的红色石蕊试纸检测，试纸变蓝，证明黑色物质中含有铵盐．‎ 实验Ⅱ．小清用一种物理方法发现黑色物质中不含铁粉，他采用的方法是______；‎ 实验Ⅲ．小明将黑色物质加入适量的水中搅拌，静置后过滤，取滤渣进行实验．‎ 实验步骤 实验现象 实验结论 ‎①将适量黑色滤渣装入试管中，再加入过氧化氢溶液 ‎                      ‎ 有气体生成 ‎②立即向上述试管中       ‎ 木条复燃 该气体是氧气 上述实验中产生氧气的化学方程式为           ，据此小明认为黑色物质中一定含有二氧化锰。 【交流讨论】大家对小明的结论提出了质疑。‎ ‎（1）小莹认为若要证明黑色物质中一定含有二氧化锰，必须验证二氧化锰的质量和______在反应前后都没有发生变化；‎ ‎（2）小仪认为除了小莹考虑的因素外，另一个原因是氧化铜等黑色物质对过氧化氢分解也有催化作用．‎ ‎【结论反思】‎ ‎（1）干电池中一定含有铵盐，可能含有二氧化锰，一定不含有铁粉．‎ ‎（2）面对网络信息，我们要去伪存真．下列网络信息，说法不正确的是______．‎ A．用大米制作的南昌特色小吃-“南昌炒粉”，可为人体提供的主要营养素是糖类 B．某公司找到了“只用水就能变成汽油”的方法，解决了能源危机 C．涂抹呈碱性的肥皂水可减轻蚊虫叮咬分泌的蚁酸造成的皮肤痛痒．‎ 分析：根据实验结论可以选择试剂为碱，故实验Ⅰ.小婧取适量黑色物质与熟石灰 ‎ 混合置于研钵内研磨，听嗅到氨味，再用湿润的红色石蕊试纸检测，试纸变蓝，证明黑色物质中含有铵盐 ；根据金属铁的特性可以确定是否是铁的方法为实验Ⅱ.小清用一种物理方法发现黑色物质中不含铁粉，采用的方法是用磁铁吸引；实验Ⅲ.小明将黑色物质加入适量的水中搅拌，静置后过滤，取滤渣进行实验，根据实验结论可知实验现象为产生大量的气泡，②立即向上述试管中伸入带火星的木条，木条复燃证明产生的是氧气，上述实验中产生氧气的化学方程式为2H2O2 2H2O + O2↑，【交流讨论】根据催化剂的定义及性质可知（1）小莹认为若要证明黑色物质中一定含有二氧化锰，必须验证二氧化锰的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化；‎ ‎ ‎ ‎（二）教材实验拓展类探究：如酸碱盐之间反应后所得到的溶液组成的探究；碳还原氧化铜后产物的的探究；物质变质后生成物的探究等等。教材拓展类试题命题时，以教材基础实验为素材，对实验惊喜知识拓展来考查学生对教材知识的活学活用，例如2011年铁丝燃烧无火焰而蜡烛燃烧有火焰，探究燃烧产生火焰的根本原因；2011年锌与铝的金属活泼性；2010年酒精灯火焰各部分温度不同等。‎ 例：饮用可乐时，小华对“二氧化碳的溶解性”产生了兴趣，并进行了探究。 【查阅资料】二氧化碳能溶于水。在通常情况下，1体积的水约能溶解1体积的二氧化碳。二氧化碳溶于水，既有物理变化，又有化学变化，发生化学变化的化学方程式：                              。 【提出问题】在实验室条件下，1体积的水究竟能溶解多少体积的二氧化碳呢？ 【进行实验】 ⑴ 将蒸馏水煮沸后，置于细口瓶中，盖上瓶塞，冷却至室温，备用。将蒸馏水煮沸的目的是             。 ⑵ 制取二氧化碳，用向上排空法收集，验满后盖上玻璃片，备用。检验二氧化碳是否集满的操作方法是                                             。  ⑶ 实验①‎ ‎：取2支医用注射器分别抽取10mL空气和10mL备用的蒸馏水，用胶管连接（如图所示），交替推动2支注射器的活塞，反复多次。 实验②：取2支医用注射器分别抽取10mL现制的二氧   化碳气体和10mL备用的蒸馏水，用胶管连接（如图所示），交替推动2支注射器的活塞，反复多次至体积不再减少为止。反复交替推动注射器活塞的作用是 。 ⑷ 记录数据：‎ 实验编号 抽取气体的体积 抽取蒸馏水的体积 充分混合后，气、液总体积 ‎ ‎ ‎10 mL空气 ‎10 mL ‎20mL ‎ ‎ ‎10 mL现制的二氧化碳 ‎10 mL ‎12 mL ‎【得出结论】由上表所列数据可知，在实验室条件下，空气难溶于水，二氧化碳的溶解性为1体积水最多能溶解          体积的二氧化碳。 【注意：若答对本小题奖励4分，化学卷总分不超过60分。】 【反思质疑】小芳对实验②注射器内不能再溶的气体产生了疑问：这种不能再溶的气体是空气还是二氧化碳气体? 若收集二氧化碳时空气未完全排尽，也可能导致实验②的残留气体是空气,就不能再溶，则实验结论不可信。请你设计一个方案探究以上所得实验结论是否可信。写清操作步骤、现象及结论。                                                                                                                                                  ‎ 试题分析： 【查阅资料】二氧化碳能溶于水。在通常情况下，1体积的水约能溶解1体积的二氧化碳。二氧化碳溶于水，既有物理变化，又有化学变化，发生化学变化的化学方程式：CO2 + H2O ="==" H2CO3　⑴‎ ‎ 将蒸馏水煮沸后，置于细口瓶中，盖上瓶塞，冷却至室温，备用。将蒸馏水煮沸的目的是赶走蒸馏水中的气体，减少对实验数据的影响；⑵ 制取二氧化碳，用向上排空法收集，验满后盖上玻璃片，备用。检验二氧化碳是否集满的操作方法将燃着的的木条放在集气瓶口，若木条熄灭即收集满；（3）交替推动注射器活塞的作用是让气体与水充分溶解；（4）有数据记录可知在实验室条件下，空气难溶于水，二氧化碳的溶解性为1体积水最多能溶解0．8体积的二氧化碳。 【反思质疑】设计一个方案探究以上所得实验结论是否可信 ，将气体推至一注射器内，气液分离，取下盛有液体的注射器并挤出液体，重新抽取一定体积的蒸馏水，再将两注射器连接，反复交替推动活塞。若气体体积减少（总体积减少），说明残留的气体中有二氧化碳，实验结论可信。（若气体体积不变（总体积不变），说明残留的气体中没有二氧化碳，实验结论不可信。）‎ 链接中考：‎ ‎15．（2014安徽）某研究性学习小组在验证“碱使酚酞试液变红”的实验时，发现一个意外现象：将酚酞试液滴人某NaOH溶液中，溶液变成了红色，可是过一会儿红色却消失了。‎ ‎【提出问题】是什么原因导致滴有酚酞的NaOH溶液由红色褪为无色？‎ ‎【猜想与假设】他们分别对这种意外现象作如下猜想：‎ 甲同学：可能是酚酞与O2发生了反应；‎ 乙同学：可能是NaOH溶液与空气中的CO2发生了反应；‎ 丙同学：可能与NaOH溶液浓度大小有关；‎ 你认为可能还与_________________________________有关（写一条即可）。‎ ‎【设计实验】三位同学分别设计实验验证自己的猜想：‎ (1) 甲同学设计了如下实验，请你填写下表。‎ 实验步骤 设计这一步骤的目的 实验现象 实验结论 ‎1．将NaOH溶液加热煮沸 溶液变红，过一会儿红色消失[来源:学科网]‎ 甲同学猜想___________（填“正确”或不正确”）[来源:K]‎ ‎2．向冷却后的溶液中滴人酚酞，并滴一些植物油在其上方 ‎(2)乙同学设计如图装置进行实验，一段时间后，试管中溶液的红色褪去，于是认定自己的猜想正确。请写出CO2与NaOH溶液反应的化学方程式：________________________。甲同学认为乙同学的实验不够严谨，理由是________________‎ ‎__________________________________。‎ ‎[注意：若答对第(3)小题奖励4分，化学试卷总分不超过60分。]‎ ‎(3)丙同学使用了色度传感器测溶液的颜色。他在a、b、c三个比色皿中分别加入等量5%、10%、20%的NaOH1溶液，然后各滴加2滴酚酞试液。溶液颜色的变化曲线如图[说明：溶液无色时色度值（透过率）为100%]。请你观察右图回答问题。①写出两条规律性结论：______________________________________________；‎ ‎______________________________________________。‎ ‎②推测5%的NaOH溶液滴加2滴酚酞试液后褪为无色的时间约为( )‎ A．小于30s B．30-90s C．90-140s D．140-180s E．180-280s F．大于280s 分析：‎ ‎ 【猜想与假设】他们分别对这种意外现象作如下猜想我认为可能还与仪器不干净，含有酸性物质有关；【设计实验】三位同学分别设计实验验证自己的猜想：（1）甲同学设计了如下实验1．将NaOH溶液加热煮沸，其目的是除去溶液中的氧气，2．向冷却后的溶液中滴人酚酞，并滴一些植物油在其上方目的是隔绝空气（或氧气）实验现象为溶液变红，过一会红色消失，实验结论是甲同学的猜想不正确；（2）乙同学设计如图装置进行实验，一段时间后，试管中溶液的红色褪去，于是认定自己的猜想正确。CO2与NaOH溶液反应的化学方程式：2NaOH+CO2 =Na2CO3+H2‎ O；。甲同学认为乙同学的实验不够严谨，理由是若制取的二氧化碳气体中混有氯化氢气体，试管中溶液的红色也能褪去；（3）丙同学使用了色度传感器测溶液的颜色；观察右图，可知结论①：氢氧化钠溶液的浓度越大，酚酞试液变红后褪色越快；氢氧化钠溶液的浓度越小，色度值越大。②推测5%的NaOH溶液滴加2滴酚酞试液后褪为无色的时间约为大于280秒，因为其色度变化由85%到95%时需要140秒多点，故到完全消失需要280秒以上。选择F （三） 影响因素类探究：如关于催化剂的探究；温度对反应速率影响的探究，影响铁生锈的因素探究等。这类试题一般以相关情景或信息为载体，通过提出问题、设计实验、观察现象、解决问题等过程来考查学生运用所学知识分析解决问题的能力，此外还巧妙涉及附加问，更高层次的考查学生用化学思维解决实际问题的能力，对学生的综合素质要求较高。例如2014年探究滴有酚酞的NaOH溶液由红色变为无色的原因；2013年影响锌与硫酸反应快慢的因素；2012年探究氯酸钾制氧气使用不同催化剂的催化效果；2010年铁锈蚀；2009年使带火星的木条复燃的氧气浓度探究等。‎ 解答此类试题的一般方法：‎ 1、 ‎【实验方法】控制变量法 ‎ ‎【实验方法】控制变量法 ‎（1）定义：对于多因素的问题，只改变其中的某一个因素，从而研究这个因素对事物的影响。‎ ‎（2）常见因素：温度、接触面积、反应物浓度、种类、反应时间、催化剂、空气或氧气、水、着火点等。‎ ‎（3）对比实验：①对比实验的现象不同；②对比实验中的无关因素相同，探究因素不同。如铜片上白磷和水中的白磷是一组对照实验，现象不同（铜片上的白磷燃烧，水中的不燃烧），无关因素（温度、大小）相同，探究因素（空气或氧气）不同，则该对比实验说明物质燃烧与空气（或氧气）有关。‎ 2、 ‎【实验设计】‎ ‎（1）设计思路：‎ ‎①实验步骤（确定需要探究的因素，无关因素相同、探究因素不同）；‎ ‎②实验现象（不同）；‎ ‎③实验结论（通过对比实验不同的现象说明该因素对实验的影响）。‎ ‎（2）实验补充：‎ ‎①实验步骤：寻找两个实验步骤中不同的因素；‎ ‎②实验现象：对比两个实验现象的差异；‎ ‎③实验结论：该因素对实验的影响。‎ 例： 小明同学在练习“金属的化学性质”实验操作时，发现几支试管中气泡有快有慢，于是他与小芳同学一起合作进行如下探究。‎ ‎【提出问题】金属与酸反应的快慢受哪些因素影响呢？‎ ‎【猜想与假设】a.可能与酸的浓度有关；b.可能与金属的种类有关；c.可能与金属的形状有关。‎ ‎【设计并实验】小明和小芳进行如下实验。‎ 实验编号 盐酸的浓度（均取 ‎20mL）‎ 金属（均取2 ‎ g） ‎ 金属的形状 收集50 mL氢气 需要时间/s ‎① 60‎ ‎10%‎ 镁 粉状 ‎60‎ ‎②‎ ‎10%‎ 铁 片状 ‎120‎ ‎③‎ ‎10%‎ 镁 片状 ‎102‎ ‎④‎ ‎20%‎ 铁 片状 ‎110‎ ‎ （1）实验时需将镁片和铁片进行打磨，其目的是______________________。‎ ‎（2）写出铁与稀盐酸反应的化学方程式：____________________________________。‎ ‎【收集证据】（3）要比较不同金属的种类对反应快慢的影响，应选择的实验编号是_____。‎ ‎【得出结论】（4）结论是_______________________________________。 ‎ ‎ （5）实验①中试管外壁发烫，说明镁与稀盐酸反应是放热反应。‎ 实验测得该反应中产生气体的速率（V）与时间（t）的关系如图 所示，你认为在t1-t2和t2-t3时间段内反应速率分别逐渐加快和逐渐 减慢的主要原因是 答：t1~t2时，随着镁与盐酸反应的进行，反应放出的热量使反应混合物的温度升高，使反应速率加快，t2~t3时，由于镁与盐酸反应消耗了盐酸，盐酸的浓度变小，使反应速率减慢的能力超过反应放出热量使反应加快的能力，因此反应速率逐渐减慢，直至反应结束。‎ ‎【评价与反思】（注意：若答对下面任一小题奖励4分，化学试卷总分不超过60分）‎ ‎（6）除上述探究因素外，铁与盐酸反应的快慢可能还受哪些因素影响？请你再探究（注意：探究一种因素即可）。‎ 答：温度；取质量相等的铁片分别放入两只试管中，然后分别加入温度不同，体积和浓度相同的稀硫酸，测量收集等体积的氢气所需要的时间（只要有控制变量的意识即可）‎ ‎（7）实验结束后，小明想探究金属与酸反应的快慢是否受催化剂的影响，请你帮助小明设计实验进行探究。写出实验步骤、现象及结论。‎ 步骤：向盛有相同质量大小的锌粒的A、B两支试管中加入等体积等浓度的盐酸，然后A试管中加入催化剂，B试管不加催化剂。观察两试管中的现象，记录收集等体积的氢气所需时间 现象：A试管中锌粒与盐酸反应剧烈，产生大量气泡，且收集等体积的氢气所需时间短 结论：催化剂会对金属与酸反应的速率产生影响 ‎【解析】本实验是通过对比实验获取相关结论，实验①和实验③对比可知金属的形状对反应速率的影响，实验②和实验③对比可知金属的种类对反应速率的影响，实验②和实验④对比可知酸的浓度对反应速率的影响。由于金属在空气中，表面易被氧化，所以实验前需先将金属表面进行打磨，以除去表面的氧化层。根据表格数据分析，金属的种类、酸的浓度、金属的形状都会影响金属与酸反应的快慢。根据图像可知，镁与盐酸反应，t1~t2时反应速率越来越快，t2时反应速率达最大值，t2~t3时反应速率逐渐减慢，直至完全反应，结合题给条件，镁与盐酸反应放出热量,所以t1～t2时，随着反应的进行，反应放出的热量越来越多，反应混合物的温度升高，所以反应速率加快，又由于反应过程中盐酸的浓度不断变小，使得反应逐渐减慢，刚开始反应放热对反应速率的影响占主导地位，随着反应的进行，盐酸浓度变小对反应速率的影响越来越大，所以t2～t3时反应速率逐渐减慢。影响反应速率的因素有：反应物的颗粒大小（状态）、反应物的浓度、温度、有无催化剂等。‎ 利用控制变量的思想设计一个因素对化学反应速率的影响。要想证明有无催化剂是否会对金属与酸反应的速率产生影响，就需要控制变量，并且设计对比实验进行探究。‎ ‎【难点突破】本题对反应速率与时间曲线的解释较难，难的原因一是对影响反应速率的因素不清楚，二是该过程中存在两个不断变化的因素影响反应速率，三是文字组织与表达能力要求较高，突破的方法是抓住影响镁与盐酸反应速率的两个主要因素：反应放热，使反应混合物的温度升高，使反应速率加快；反应中盐酸浓度不断减小，使反应速率减慢，从这两个因素的变化分析曲线。 ‎ 链接中考：‎ ‎（2012•安徽）实验室常用加热氯酸钾与二氧化锰混合物的方法制取氧气，写出反应的化学方程式：　2KClO32KCl+3O2↑　‎ 小芳发现，氯酸钾与氧化铜混合加热，也能较快产生氧气，于是进行如下探究：‎ ‎【提出猜想】除Mn02、CuO外，Fe203也可以作KCl03分解的催化剂．‎ ‎【完成实验】按下表进行实验：测定分解温度（分解温度越低，催化效果越好）．‎ 实验编号 ‎ 实验药品 分解温度（℃）‎ ‎ ①‎ ‎ KCl03‎ ‎ 580‎ ‎ ②‎ ‎ KCl03、Mn02（质量比1：1）‎ ‎ 350‎ ‎ ③‎ ‎ KCl03、CuO（质量比l：1）‎ ‎ 370‎ ‎ ④‎ ‎ KCl03、Fe203（质量比1：1）‎ ‎ 390‎ ‎【分析数据、得出结论】‎ ‎（1）由实验　①　与实验④对比，证明猜想合理；‎ ‎（2）实验所用的三种金属氧化物，催化效果最好的是　Mn02　．‎ ‎【反思】‎ ‎（1）若要证明Fe203是该反应的催化剂，还要验证它在化学反应前后质量和　化学性质　不变；‎ ‎（2）同种催化剂，颗粒大小可能影响催化效果，请设计实验方案进行验证　将氯酸钾与不同颗粒大小的同种催化剂等比充分混合，加热测定分解温度　；‎ ‎（3）同种催化剂，还有哪些因素可能影响催化效果，请你再探究 （探究一种因素即可）．‎ 分析：本题主要考查物质变化的条件和影响物质变化的因素。根据加热氯酸钾与二氧化锰的混合物生成氯化钾和氧气正确书写化学方程式；‎ ‎（1）催化剂是指在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率（既能提高也能降低），而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质．故要证明Fe203是该反应的催化剂，还要验证它在化学反应前后的质量和化学性质不变．‎ ‎（2）要想证明颗粒大小会影响催化效果，可将氯酸钾与不同颗粒大小的同种催化剂等比充分混合，加热测定分解温度即可．‎ ‎（3）【提出假设】催化剂与反应物的质量比不同，催化效果不同．‎ ‎【设计方案】①取同颗粒大小的同一催化剂与氯酸钾以不同质量比充分混合；②分别加热，测定分解温度 ‎【得出结论】如果分解温度不同，说明假设成立；反之则不成立．（1）根据对照试验要求只有一个变量，其他条件都相同进行分析回答；（2）根据分解时所需温度最低的，催化效果越好进行分析；‎ ‎【反思】（1）根据催化剂的定义进行分析回答；（2）根据对照试验只有一个变量，这个变量为催化剂的颗粒大小设计对照试验；（3）根据科学探究的环节探究催化剂 与反应物的质量比不同，催化效果是否不同．本题型要充分利用题目给出的信息，按照操作步骤进行实验．在进行实验对比时，要注意对照实验的可比性．本考点是中考的重要考点之一，主要出现在实验题中．影响催化效果的除了颗粒大小，还与催化剂与反应物的质量比有关．‎ 三、复习效果 总之，学会审题，明确目的；把握信息，弄清考点；联系生活，合理猜想；综合考虑，方案完备；思维开发，表达完整。‎ 通过这种分类归纳的复习方法，使学生对实验探究题的题型、考试方向和做题方法都有了一个明确的思路，突破了学生的难点，使学生不再对实验探究题产生畏惧，也使学生的化学成绩有很大的提高，也在此预祝各位老师所教班级的化学成绩都取得了可喜的成绩。谢谢！‎