题型突破(五) 科学探究题题 型 解 读
此类题目一般是以研究性小课题作为试题的内容和研究对象,
以实验为研究手段,模拟科学探究过程对小课题展开研究。试
题通常按问题情境、知识视野和探究过程来构建。题干中的文
字一般比较多,要回答的问题也比较多,因此科学探究题也是
中考化学中的一个难点。
突破方法:在解答科学探究题时,应注意认真阅读全题,理
解题中所给的“资料”内容,找到所要解决的问题与“资料”
内容的关系,以确定解题的思路、方法和途径。另外,我们在
进行文字表述时,要注意用词上的严谨性和简洁性,避免出现
因词不达意或主观上的疏漏而导致失分。类型1 对实验条件、实验方法的探究
观察
推理
归纳
演绎 例2 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。
图Z5-1编号 主要实验操作 实验现象
1
先充满用NaOH浓溶液洗涤过的
空气
再加入2 mL浓硫酸
镁条始终无明显变化
2 加入2 mLNaOH浓溶液 镁条始终无明显变化
3 先加入2 mL浓硫酸
再通入约4 mLCO2
镁条始终无明显变化
4 先加入4 mL饱和Na2SO3溶液
再充满CO2
镁条始终无明显变化
5 先加入2 mL蒸馏水
再通入约4 mLCO2
镁条第3天开始变黑
至第20天全部变黑2、5
常温下氮气的化学性质不活泼,很难和其他物质反应
稀盐酸和澄清石灰水 专题突破(五)┃ 科学探究题
例3 2016·威海探究影响化学反应速率的因素。
(1)发现和提出问题
镁在空气中能够剧烈燃烧,铁丝在氧气中能够剧烈燃烧,而真
金不怕火炼,这说明决定物质之间能否发生反应以及反应速率
的内因是____________________________________________;
蜡烛在氧气中燃烧比在空气中燃烧剧烈,这一事例中影响化学
反应速率的因素是______________________________;夏天,
将食品放在冰箱里不容易变质,这一事例说明温度也能影响化
学反应速率。温度如何影响反应速率呢?
反应物本身的性质(或反应物的组成和结构)
反应物的浓度(或氧气的浓度) (2)猜想与假设
温度越高,反应速率越快。
(3)收集证据
实验药品:颗粒大小相同的锌粒;两份相同溶质质量分数、
不同温度的稀硫酸(20 ℃、40 ℃)
供选仪器:药匙、气体发生装置2套(气密性良好)、量筒2支、
分液漏斗、秒表、胶头滴管、水槽、大试管2支
利用上述仪器和药品,补充完成下表的实验报告。观察或测
量的量 产生相同体积(一试管)的气体所需的时间
选用的
仪器 气体发生装置、秒表、胶头滴管、水槽、大试管、__________
实验步骤
__________________________________________________
__________________________________________________
__________________________________________________
实验现象 ______________________________________________________
__________________
实验结论 温度越高,反应速率越快。反应的化学方程式是
__________________________________________________
药匙、量筒
①分别取相同数量(或质量)的锌粒于两套气体发生装置中;
②分别取相同体积不同温度的稀硫酸加入到两套气体发生装
置中;
③记录收集一试管气体所需的时间
温度高的,收集一试管气体所需的时间短 专题突破(五)┃ 科学探究题
该实验可以观察或测量的量有多种,除了上述观测点外,可
以观察或测量的量还有
______________________________________________________
__________________(写一条)等。
(4)结论与解释
从微观的角度分析“温度越高,反应速率越快”的原因是
_______________________________________________________
______________________________________________________
__________________。
相同时间内收集气体的体积(或反应结束所需的时间或消耗等
量锌粒所需的时间或消耗等量的稀硫酸所需的时间)
温度越高,微粒运动速率加快,有效碰撞机会增多,反
应速率就会变快 (5)拓展分析
根据其他测定方法,实验小组的同学绘制了锌粒与稀硫酸反应
产生氢气的速率随时间变化的曲线,如图Z5-2所示。请据图分析:
图Z5-2
时间0~t内,反应速率逐渐加快的主要原
因是
__________________________________,
时间t以后,反应速率逐渐减慢的主要原因
是
_____________________________________
_________。
反应放热,温度升高,反应速率加快
随着反应的进行,反应物的浓度减小,反
应速率减慢[方法点拨] 当多种因素的变化都可能影响实验结果时,要明确哪
种因素真正起了作用,就必须控制其他因素相同时改变这种因素,
从而考查该因素对实验结果所起的作用,这种方法在科学探究中
称为控制变量法。此类试题的特点是运用控制变量法设计多个实
验,记录多组实验数据,主要考查设计的某个实验在探究过程中
所起的作用或推断实验结论等。
[解析] (1)决定物质之间能否发生反应以及反应速率的内因是反
应物本身的性质。(3)可利用控制变量法,其他条件相同,温度
不同,记录产生相同体积(一试管)的气体所需的时间,来确定温
度对反应速率的影响。举例 条件或影响因素 方法点拨
铁生锈条
件的探究
条件:(1)铁;(2)与水接触;
(3)与氧气(或空气)接触
燃烧条件
的探究
条件:(1)可燃物;
(2)温度达到着火点;
(3)与氧气(或空气)接触
影响化学
反应速率
的因素等
因素:(1)温度;(2)反应物的
浓度或纯度;(3)反应物间的接
触面积;(4)催化剂等
控制变量法和对比法是此类
试题常用的方法。
(1)用控制变量法解决问题的
思路:①明确探究问题;②
寻找影响因素;③保持其他
因素不变;④改变研究因素
(2)对比实验一般由两个或两
个以上的实验组成,在对比
中可准确找出不同条件对实
验结果的影响类型2 物质变化及实验现象的探究
红 NH3 N2 NO NO2
颜色 无色 无色 无色 红棕色
溶解性 极易溶于水 不溶于水 不溶于水 可溶于水或硝酸例5 如图Z5-3是两个实验小组分别进行“加热硫酸铜和氢氧化
钠溶液反应后生成物”的实验过程示意图:
图Z5-3<
中
碳与氧气 [解析] [甲组] 氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫
酸钠。[实验与结论] 实验①:用pH试纸测定硫酸铜溶液的酸碱
度,得出其pH<7,硫酸铜溶液呈酸性,猜想Ⅰ成立。实验②:
向盛有硫酸钠溶液的试管中逐滴加石蕊溶液,观察到溶液显紫
色,硫酸钠溶液呈中性,猜想Ⅱ不成立。[交流和反思] (1)在
酸性条件下,氢氧化钠与硫酸铜在溶液中可发生反应生成不溶
于水的蓝白色固体碱式硫酸铜,所以乙组同学认真分析甲组实
验后,一致认为不需要通过实验就能判断猜想Ⅱ不成立。(2)碳
和充足的氧气反应生成二氧化碳,和不充足的氧气反应生成一
氧化碳。类型3 物质成分探究 图Z5-4
除去混合气体中的水蒸气
排出玻璃管中的空气
黑色物质变成红色 专题突破(五)┃ 科学探究题
[讨论]
(1)锌和浓硫酸反应生成硫酸锌、水和二氧化硫,为什么在反应
过程中又产生了氢气呢?用文字简述原因:
__________________________________。
(2)锌与浓硫酸和稀硫酸反应都可以产生硫酸锌,如果需要制取
硫酸锌,用锌与稀硫酸反应的优点是
______________________________ (任填一种合理的答案)。
随着反应的进行,浓硫酸逐渐变为稀硫酸 [结论与反思] (1)猜想_____(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)错误。
(2)甲同学实验中发生反应的方程式________________________
,溶液变红色的原因_______________________________________
。
(3)乙同学检验气体的方程式__________________________。
(4)乙同学认为甲同学的实验是多余的,因为
__________________________________________。
[拓展应用] 甲、乙最终无法确定该生石灰干燥剂的成分,实验
失败,丙同学认为可以通过定量实验来确定,在定量实验时,一
定要用到的实验操作是________。
Ⅰ
在有氧化钙的情况下,无法检验是否含有氢氧化钙
称量 [问题分析]
(1)实验1的目的是验证_______________________ (填化学原理)。
(2)实验2中产生白色沉淀的化学方程式为
_________________________________________________。碳酸钠 氢氧化钙
碳酸钠