专项十六科学探究题讲解部分.docx
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专项十六科学探究题讲解部分
专项十六科学探究题(讲解部分)
180
题型特点
1考查内容:
近年来中考涉及的科学探究题主要有过氧化氢分解时催化剂的探究燃烧的探究验证金属的活动性顺序溶液的成分或酸碱性探究化学反应速率的影响因素的研究氢氧化钠变质后成分的探究化学反应生成物的探究
2题型赋分:
科学探究题涉及的题型主要有填空题和实验探究题分值占分选择题一般很少涉及
3能力层级:
探究题以重视基础关注探究联系实际促进发展为原那么主要考查学生的阅读理解能力猜想能力获取与处理信息能力实验方案的设计与评价能力对实验现象数据的分析与对比能力及分类比较抽象概括等科学方法的运用能力等试题以中等或偏上难度为主有较好的区分度
4考查形式:
以联系实际情景后续学习内容生活或社会热
点等为命题背景考查学生收集证据处理信息设计评价与改进实验填写实验报告及对探究活动进行反思与评价等科学的探究过程与方法应用能力
命题趋势
1热点预测:
科学探究是学习和研究化学的重要方法为了让学生体验探究的过程获得探究的途径和方法提高科学素养预计年中考对本专题的考查仍以填写实验报告或改进与评价实验方案为主题型延续填空题或实验探究题的形式分值约分
2趋势分析:
以课本基础知识和学生实验情景为载体突出考查金属活动性顺序的验证和氧化物酸碱盐之间的反应尤其是中和反应的探究和酸碱盐的化学性质的探究与生活相关的干燥剂成分的探究等在年中考中应予以高度关注
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【一】探究题的命题特点
1针对给出的小课题自主设计探究方案
2针对题给情境或信息自己提出一个有价值的问题或猜想并设计方案对该问题或猜想进行探究
3对题给探究方案或猜想进行改进或评价
4通过对现象资料数据的分析与对比总结出一般规律或结论
5从探究过程中得到有用的启示或将结论推广和应用
【二】解答科学探究题的基本方法
1认真读题审清题意确立探究的课题
2根据课题选择合适的方法提取相关化学知识设计探究方案
3根据试题要求将探究的问题与所学知识进行整合与提炼迁移到要解决的问题中来
【三】探究题题型分类
要正确解答探究题需要弄清楚探究方案设计的思路方法过程类型及遵循的四性原那么即科学性安全性可行性简约性步骤少时间短效果好等不同的探究题型应采用不同的解题方法
1提出问题ꎬ作出猜想与假设类
根据题目要求从不同的角度提出问题并进行猜想和假设可用八种方法提出问题和进行猜想从对立面中发现问题和猜想从逆向思维中发现问题和猜想从生活或实验中发现问题和猜想从探索结果中发现问题和猜想在异常中发现问题和猜想在类比中发现问题和猜
想在归纳判断中发现问题和猜想在理所当然中发
现问题和猜想然后结合猜想依据已有的知识经验如物质的颜色状态气味等宏观性质和特征去解答问题注意提出的
假设要周密必须有一定的合理性要有科学依据
例1(2016陕西ꎬ22ꎬ7分)某学习小组同学用以下图实验装置来探究鸡蛋壳里含有以的形式存在的可能性
请你一起参与学习探究
讨论交流同学们讨论后一致认为假设鸡蛋壳里含有实验时广口瓶中一定会产生气泡玻璃片上石灰水会变浑浊据此写出有气泡生成的化学方程式
进行实验小明和小红在各自的实验中均看到广口瓶中产生气泡小明还看到玻璃片上石灰水变浑浊而小红却未看到他们很是好奇于是进一步进行探究
提出问题小红的实验中玻璃片上石灰水为什么不变浑浊呢
做出猜想小红猜想可能鸡蛋壳中含有铁等较活泼金属而不含
小明猜想可能小红实验所用盐酸中溶质质量分数过大挥
发出气体
依据所学化学知识和生活常识你认为的猜想是不合理的
实验验证小红分别取适量等体积的自己实验中所用的盐酸和小明实验中所用的盐酸于支试管中试管内各盛有同
一鸡蛋壳的碎片塞上带导管的橡胶塞并分别将导管伸入
溶液中实验过程如以下图所示
实验中甲乙两试管内均有气泡产生同时甲试管中有白色沉淀生成而乙中没有白色沉淀的化学式是
实验结论上述实验说明盐酸中溶质的质量分数一定
填大于或小于盐酸中溶质的质量分数同时也说明了鸡蛋壳中含有的可能性
反思应用实验室制备时最好选择填浓或稀盐酸
实验中发现与相同溶质质量分数的盐酸反应时鸡蛋壳碎片比大块鸡蛋壳更剧烈说明增大反应物可以加快反应速率
解析讨论交流碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙二氧化碳和水做出猜想由所学化学知识和生活常识可知鸡
蛋壳中不含铁等活泼金属故小红的猜想不合理实验验证甲试管中生成白色沉淀说明挥发出来的与硝酸银溶液反应生成了氯化银白色沉淀氯化银的化学式为实验结论由验证实验知盐酸中溶质质量分数一定大于盐酸中溶
质质量分数反思应用因为浓盐酸具有挥发性假设用浓
盐酸制取二氧化碳会使制取的二氧化碳中含有气体而不纯应选用稀盐酸鸡蛋壳碎片比大块鸡蛋壳的表面积大反应速率快
答案讨论交流做出猜想小红
实验验证实验结论大于
反思应用稀接触面积
2设计实验及验证类
此类题目根据提出的问题或猜测与假设的问题进行实验设计从而验证所提问题与假设是正确的要准确解答此类题目必须有一定的知识基础和分析解决问题的能力所涉及的
知识主要有三种气体的制法性质检验有关酸碱盐的实验铁铜生锈金属活动性顺序等化学知识涉及面广学生要掌握好双基和实验基本操作针对题目综合分析设计出合理的实验方案并进行验证此类题是中考出现的重点
题型之一所占分值较高
例2(2016河北ꎬ35ꎬ7分)蔗糖是生活中常见的一种物质某兴趣小组对蔗糖的组成进行了探究
作出猜想小组同学认为绿色植物通过光合作用将二氧化碳和水转化成葡萄糖和氧气葡萄糖进一步转化为蔗糖故蔗糖
中一定含有碳氢元素可能含有氧元素
实验验证
方案一小明将蔗糖在氧气中燃烧检验到生成物中有水和二氧化碳得出结论蔗糖是由碳氢氧三种元素组成的
小刚认为该方案不合理只能说明蔗糖中一定含有碳氢元素不能确定是否含有氧元素理由是
方案二小刚用下图所示装置进行实验实验开始先通入一会儿氮气然后关闭弹簧夹点燃酒精灯给蔗糖加强热
观察到出现说明蔗糖中含有氢元素和氧元素
观察到硬质玻璃管中残留有黑色固体他猜测该黑色固体是单质碳并继续利用上图所示装置另选试剂进行了验证单质碳的实验实验过程和现象如下
写出上述实验过程中一个反应的化学方程式实验结论蔗糖是由碳氢氧三种元素组成的
拓展交流
方案二中先通入一会儿氮气的原因是
查阅资料得知蔗糖的化学式为小红发现蔗糖分子中氢原子数目是氧原子数目的倍但是蔗糖中氧元素质量却是氢元素质量的倍导致出现这种情况的原因是
解析实验验证方案一蔗糖与氧气反应生成水和二氧化碳根据质量守恒定律化学反应前后元素的种类不变只
能确定蔗糖中一定含有碳元素和氢元素不能确定蔗糖中一定含有氧元素方案二联想教材中蜡烛燃烧产物水的检验方法可以推知观察到干冷的小烧杯或玻璃导管中有水珠出现
说明蔗糖中含有氢元素和氧元素根据实验现象可知是碳在纯氧中燃烧故应向硬质玻璃管中通入氧气根据二氧化碳的检验方法可在小烧杯中加入澄清石灰水实验现象为澄清石灰
水变浑浊拓展交流先通入一会儿氮气的原因是排净硬质玻璃管中的空气防止空气中的氧气参加反应对实验产生影响
答案实验验证
方案一蔗糖燃烧中有氧气参加反应
方案二小烧杯或玻璃导管中有水珠小烧杯中加入澄清石灰水向硬质玻璃管中通入氧气
点燃
澄清石灰水变浑浊或
拓展交流排净硬质玻璃管中的空气或防止氧气参加反应
氧的相对原子质量比氢大
3收集证据ꎬ解释与结论类
此类探究题是运用调查查阅资料等方式收集解决问题的证据并对所收集的证据和获得的信息进行简单加工与整理通
过分析比较分类归纳概括等方法认识知识之间的联系从而得出正确的结论并对结论作出正确的解释
收集证据有较强的鉴别能力会观察会分析记录准确表述是解答此类题目的关键
专题十六科学探究题63
例3(2014四川成都ꎬ19ꎬ13分)某校学习小组准备探究
气体的测定和数据处理方法提出问题
如何利用石灰石主要成分为与稀盐酸反应来测定生成的质量和体积并处理数据
实验设计
通过以下两个实验分别测定的质量和体积
分析与表达
上述两个实验中反应的化学方程式是
实验中将小烧杯中的所有稀盐酸分几次加入到大烧杯中并不断搅拌判断石灰石中完全反应的实验现象是
实验中先连接好装置再
填操作名称然后装好药品最后将稀盐酸快速推入到烧瓶中假设稀盐酸是缓慢推入的那么可能造成的后果是
确如果缓慢地向烧瓶内推入稀盐酸由于盐酸与石灰石反应生
成的二氧化碳会使装置内压强增大这样会导致后续的推入压力增大不能保证注射器内的稀盐酸全部进入到烧瓶内
观察表格中数据可知从第开始气体的体积不再变化由于注射器内开始时有液体因此最终生成二氧化碳气体的体积为
答案
最后一次加入稀盐酸仍没有气泡产生检查装置的气密性烧瓶内气压增大稀盐酸难以完全
推入到烧瓶中或仪器连接处脱落
原稀盐酸占有体积
记录与处理
实验反应前的总质量m大烧杯石灰石粉末
m小烧杯稀盐酸要计算生成的质量至少还需要的数据是填序号
m小烧杯
m大烧杯
m大烧杯反应后剩余物
实验的实验记录如下表中数据在相同温度相同压强条件下测定
时间
注射器读数
根据以上实验过程和数据综合分析最终生成的体积是理由是
根据你的认识在坐标图中绘制出生成体积随时间变化的曲线
实验操作简单或便于读数在密闭体系内反应更加
环保
4分析结果、反思与评价类
此类探究题是对所获得的事实证据进行总结归纳得出正确结论对探究活动进行反思与评价解答时可运用比较分类概括归纳等方法对证据和事实进行加工处理利用逆向思维及缺点发现法对探究结果进行评价实验评价题常由题目提供一套或多套方案从某一角度或几个方面评价方案的优劣一般从理论是否正确操作是否可行是否经济合理推理是否严密是否环保等方面评价
例4(2016北京ꎬ39ꎬ7分)镁条在空气中久置表面会变黑某小组同学设计并进行实验探究镁条变黑的条件
查阅资料常温下亚硫酸钠可与发生化合反应
猜想与假设常温下镁条变黑可能与
水蒸气有关
进行实验通过控制与镁条接触的物质利用如图装置镁条长度为试管容积为分别进行下列个实验并持续观察
天
反思与评价
经过分析你认为实验的优点是
实验的优点是
解析两个实验均采用石灰石与稀盐酸反应反应的化学方程式为实验
中可以通过观察向石灰石中加入稀盐酸后是否有气泡冒出来确定碳酸钙是否完全反应实验的目的是测定生成二氧化碳气体的体积在密闭的装置内进行反应连接好装置进行
实验前应先检查装置的气密性否那么可能会造成测定数据不准
解释与结论
实验和中浓溶液的作用是
用化学方程式表示
实验的目的是实验中试管内的气体主要含有
得出镁条变黑一定与有关的结论依据的两个实验是填编号
由上述实验可推知镁条变黑的条件是反思与评价
在猜想与假设时同学们认为镁条变黑与无关其理由是
欲进一步证明镁条表面的黑色物质中含有碳酸盐所需试剂是
解析实验和中浓溶液的作用是吸收空气中的二氧化碳气体故化学方程式为
实验中用浓溶液除去浓硫酸除去水蒸气在水蒸气三者中只有氧气存在的情况下镁条未变黑所以实验的目的是探究镁条变黑是否只与氧气有关
实验中用浓硫酸吸收水蒸气通入所以试管内气体的主要成分有
实验中试管内有和等实验中试管内有等所以通过对比实验可得出镁条变黑与
取少量固体酒精于烧杯中加足量的水充分溶解后静
置发现烧杯底部有白色沉淀取沉淀于试管中加稀盐酸有气泡产生写出产生气体的化学方程式
分析实验并结合资料得出氢氧化钠已变质为进一步确定氢氧化钠的变质程度分组探究甲组取烧杯中上层清液于两支试管中按以下图探究
方案
现象
溶液变红
产生
结论
上层清液中有氢氧化钠
上层清液中有碳酸钠
乙组认为甲组实验不能证明上层清液中一定有氢氧化钠理由是他们另取烧杯中上层清液加足量氯化钡溶液充分反应后滴加酚酞溶液酚酞溶液变红
实验结论经讨论一致认为固体酒精中的氢氧化钠部分变质
反思交流乙组实验中加足量氯化钡溶液的目的是
有关
由实验可知镁条变黑需水蒸气同时存在常温下氮气的化学性质不活泼很难和其他物质反应
故镁条变黑与无关
检验碳酸盐的方法取样品加入稀盐酸产生气体将气体通入澄清石灰水中产生浑浊现象那么样品中含有碳酸盐故证明镁条表面的黑色物质中含有碳酸盐所需要的试剂是稀盐酸澄清石灰水
答案
探究镁条变黑是否只与氧气有关
需水蒸气同时存在常温下氮气化学性质稳定稀盐酸澄清石灰水
5综合性探究类
此类探究题是对科学探究的基本过程的全方位考查体现探究的全过程解答时要注意结合实践经验和亲身体验探究性地提出问题用观察到的现象和数据进行推理判断根据试题的目的和要求结合题设中的材料进行解答思维要有开放性
例5(2014陕西ꎬ22ꎬ7分)在一次用餐中同学们对燃料固体酒精产生了好奇于是对其成分进行探究
查阅资料该固体酒精是用酒精氯化钙和氢氧化钠按一定的质量比混合制成的
氯化钙氯化钡溶液均呈中性提出问题酒精中是否含有碳元素
固体酒精中的氢氧化钠是否变质实验探究按右图实验发现澄清石灰
水变浑浊可得出酒精中含有碳元素的结论此结论选填合理或不合理
拓展应用要除去部分变质的氢氧化钠溶液中的杂质可选择适量的填序号
溶液溶液溶液
解析实验探究根据质量守恒定律反应前后元素种类不变澄清石灰水变浑浊说明有生成故酒精中含有碳元素此结论合理
固体酒精中含有和易吸收而变质为和反应生成白色沉淀向沉淀中加入稀盐酸后和稀盐酸反应生成和气体故产生气体的化学方程式为
溶液和溶液都显碱性都能使酚酞溶液变红故甲组实验不能证明上层清液中一定有氢氧化钠
反思交流可以和反应生成白色沉淀和显中性的加足量的溶液可将完
全除去避免对下一步检验造成干扰
拓展应用变质后的产物为和反应生成白色沉淀和和反应生成白色沉淀和但假设选用
和反应会生成引入新的杂质故应选
答案实验探究合理
白色沉淀溶液呈碱性也能使酚酞溶液变红反思交流除去或防止影响对的检验拓展应用
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- 专项 十六 科学 探究 讲解 部分