科學(xué)探究試題的一般解題方法

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中化學(xué) 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)


 科學(xué)探究是人們獲取科學(xué)知識的,認識世界的重要途徑,它既是新課標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→進行實驗→收集證據(jù)→解釋與結(jié)論→反思與評價→表達與交流),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進行探究。

 。1)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:

                                   ;                           

 。2)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                   。

 。3)取適量塊狀固體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)進行討論,一起猜想。

  甲同學(xué)認為,白色固體C可能是:氫氧化鈣;乙同學(xué)認為,白色固體C可能是:碳酸鈣;你認為,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)生成二氧化碳氣體)。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

 、品艧;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)

 。3)Ca(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

 。ㄆ渌侠矸桨,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】(1)在②—⑤四種猜想中,你認為猜想       填代號)最不合理,理由是             

(2)在驗證猜想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?梢哉f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】

(1)③  氮氣化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定,通常不與其它物質(zhì)反應(yīng)。(2)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:

 。1)催化劑MnO2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500mL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:                                                                     。

(2)H2O2溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(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)量分數(shù)的溶液進行實驗。記錄數(shù)據(jù)如下:(實驗均在20℃室溫下進行,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)量分數(shù)

1%

3%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

MnO2粉末用量(克)

0.2


相 關(guān) 文 章

淺談中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的德育教育
讓學(xué)生積極參與化學(xué)教學(xué)
讓學(xué)生做“想象實驗”的教學(xué)嘗試
試論化學(xué)教學(xué)中的情感教育
談化學(xué)實驗教學(xué)中的安全問題
談?wù)勗趯嶒灲虒W(xué)中培養(yǎng)學(xué)生形成化學(xué)概念
談?wù)勚袑W(xué)化學(xué)課堂的教學(xué)機智
提高學(xué)生的化學(xué)自學(xué)能力
提高學(xué)生化學(xué)實驗?zāi)芰Φ陌它c做法
提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣
提高學(xué)習(xí)興趣培養(yǎng)動手能力
新世紀初中綜合理科課程設(shè)計的構(gòu)思


本文來自:逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaozhong/372916.html

相關(guān)閱讀:氧化碳還原氧化鐵的問題研究