初中科学探究题有3个答案。
中考探究题常见知识点分析
在新教材中,探究性实验占了相当大的比重,新教材大力倡导实验探究活动,提高学生的实验探究能力。在中考试题设计中占有相当大的比重。为了实现化学实验教学的这一目标,首先必须充分利用教材。在平时的教学中不断渗透探究精神,将探究精神贯穿于探究过程中,让学生在遇到探究性问题时有章可循,找到突破的方法,找到解决问题的有效途径,用同样的方法分析和解决问题。摘要:本文分析了初中化学中几种常见的材料性质探究题。
a、C、Fe、Cu、Fe2O3、CuO等材料性能的查询。
(1)考察要点:对炭的探索一般考察炭的颜色、与氧的反应、还原性。
铁的勘探一般考察其与酸的置换反应、铁锈条件、与盐溶液的置换反应以及亚铁盐溶液的颜色。
研究了铜的颜色、铜的锈蚀情况和与氧反应后得到的氧化铜的颜色,铜不与盐酸和稀硫酸反应。
对Fe2O3、CuO等物质的探索,主要集中在其本身的颜色、与常用还原剂的反应、与盐酸、稀硫酸反应溶解的溶液的颜色。
(2)开放性试题:一般以填写实验报告本的形式给出,让学生根据自己的猜测,填写实验步骤、观察到的现象以及从现象中得出的结论。
常见现象:对于碳,不与盐酸和稀硫酸反应。人们常说黑色固体不溶,其氧化产物二氧化碳能使清澈的石灰水变浑浊。
对于铁来说,它更活跃。当它与盐酸、稀硫酸反应时,也就是常说的黑色固体溶解并产生气泡,溶液由无色变为淡绿色。FeO与酸反应溶解黑色固体,溶液变成淡绿色。CuO与酸反应溶解黑色固体,溶液变成蓝色。Fe2O3与酸反应溶解红色固体,溶液变成黄色。因此,根据不同的猜测,叙述的现象是不同的,但又是不可分割的,即把握物质本质的差异,描述正确的现象,得出正确的结论。例子如下:
例1:目前很多食品都是密封的,但是包装袋里的空气和水蒸气还是会使食品氧化受潮,所以需要在一些食品包装袋里放一些脱氧剂,使食品保质期更长。为了探究“脱氧剂”的成分,学生甲、乙、丙从某食品厂的月饼包装袋中拿出一袋“脱氧剂”,打开封口,倒在滤纸上。仔细观察,脱氧剂为灰黑色粉末,少量红色粉末。
问题:脱氧剂中的黑粉和红粉是什么?
猜测:某同学认为灰黑色粉末可能是氧化铜,红色粉末可能是铜。
学生B认为灰黑色粉末可能是铁粉,也可能有少量活性炭粉,红色粉末是氧化铁。
学生C认为灰黑色粉末可能是氧化铜和活性炭粉末,红色粉末可能是铜。
(1),你认为同学的猜测是正确的。
(2)请设计一个实验方案,验证你的猜测是否正确,并填写以下实验报告:
实验步骤
预期实验现象
实验结论
解析:本题目与现实生活中的“脱氧剂”有关,考察C、fe、Cu、Fe2O3、CuO的性质。“脱氧剂”要能在常温下与氧反应,而铜在常温下不易与氧反应。氧化铜是黑色的,铜生锈后的物质是碱式碳酸铜,绿色,所以脱氧剂与铜和氧化铜无关。铁生锈后的产物主要成分是氧化铁为红色粉末,所以A、C的猜测是错误的,B是正确的。那么关于B猜想的实验就是考察Fe,Fe2O3,活性炭的性质。可以用Fe和Fe2O3与盐酸和稀硫酸反应,活性炭不加盐酸与稀硫酸反应产生的不同现象来解释。(对于铁粉,也可以用磁铁。)
例2:某学校化学实验时,老师给学生一小袋黑粉,可能是氧化铜,也可能是木炭粉,也可能是两者的混合物,让他们通过实验探索来确定。一位同学的询问过程如下:
(1)【问题】假设1:黑粉是炭粉;
假设二:;
假设三:;
(2)[设计实验方案]:他对实验作了设想和分析:
取少量黑粉于烧杯中,加入过量稀硫酸。那么实验中可能出现的现象和相应的结论如下。请完成下表。
实验中可能出现的现象
结论
①
假设1成立。
②
③
假设1成立。
(3)【实验】:通过实验和分析,确定黑粉是木炭粉和氧化铜的混合物。
(4)【展开】:为了进一步探究木炭粉和氧化铜的性质,他用这种混合物做了如下实验:将黑火药与空气隔绝加热(如果木炭粉反应完全),冷却至室温后,取剩余固体于烧杯中,加入过量稀硫酸,反应完全后静置。请回答:
①烧杯中的不溶物(填“是”或“否”)。
②如果溶液静置后无色,则溶液中的溶质为(写化学式)。
③如果溶液静置后呈蓝色,反应的化学方程式为。
分析:这个问题还是一个关于C和CuO性质的问题。炭粉和氧化铜都是黑粉,可以是其中一种,也可以是两种的混合物。木炭粉和氧化铜只能通过化学性质的不同来区分。最常用的方法是用酸来区分。木炭粉不溶于酸(即不与酸反应),氧化铜溶于酸,所得溶液呈蓝色。因此,在填写实验现象时,要注意语言的准确性。考察了炭的还原性,用炭还原氧化铜生成的固体是铜。剩下的固体成分有两种可能(因为木炭粉里没有残留)。一种是只生成铜,另一种是生成铜的同时留下氧化铜。那么如果第一种情况没有反应,溶液就是无色静止的硫酸溶液;第二种情况,剩余的氧化铜会与硫酸反应,得到蓝色的硫酸铜溶液,方程式自然写出。
例3:研究性学习小组的学生做了一个关于空气中铜和氧的反应的探索性实验。操作过程如下:已除去表面氧化膜的铜片在火焰如酒精上燃烧,一段时间后,铜片表面变黑。因此,肖钢得出结论,铜片在加热条件下不能与空气中的氧气发生反应,铜片上的黑色物质是酒精不完全燃烧生成的炭黑(单质碳)。
请参加小组的调查活动:
(1)你能得出什么结论?
(2)请用一步实验操作来验证上述结论:
(3)为了避免上述结论的不确定性,需要验证铜在加热条件下是否与空气中的氧气发生反应,以及如何改进上述实验。
解析:此题是教材第一章第三节关于铜的化学性质的变形题。考察的知识点和解法与上面第二题相同。
例4:某探究组学生将铁粉和氧化铜粉混合均匀,放入试管中,隔绝空气,高温加热3-4分钟,冷却后,试管中只发现红色物质。
问一个问题:试管里的红色物质可能是什么?
猜一猜:你认为可能是。
实验方案:根据下表的要求,设计一个实验方案来验证你的猜测。
实验步骤和操作方法
预期实验现象
结论
取少量红色物质放进去
在试管里。
资料:铁粉和氧化铜在高温下能发生置换反应。
得出铁粉与氧化铜反应的化学方程式为。
解析:此题还是考察Fe、Cu、FeO、Fe2O3、CuO性质的探究题。加热后只有红色粉末,排除FeO,因为FeO是黑色的。铁粉和氧化铜在反应之前。根据质量守恒定律和反应后固体的红色,产物是Cu和Fe2O3,因为写出置换反应方程式并不难。Cu和Fe2O3的验证仍通过加入盐酸或稀硫酸进行,红色固体部分溶解,得到黄色溶液。
二、关于NaOH化学性质的问题
(一)考试要点:
氢氧化钠是初中化学中重要而常见的碱,是中考的重点,也是热点。它的化学性质在平时的练习和各省市的中考命题中更是常见。所以在平时的学习中,我们必须熟悉以下几个方面:
(1)氢氧化钠与指示剂反应,可使无色酚酞溶液变红,紫色石蕊溶液变蓝;
(2)与非金属氧化物如二氧化碳反应生成盐和水;
(3)用酸中和生成盐和水;
(4)与可溶性盐如铁盐溶液反应生成红棕色氢氧化铁沉淀,与铜盐溶液反应生成蓝色氢氧化铜沉淀。
(5)氢氧化钠和碳酸钠的联系与区别。
比如游泳池“蓝水”的探索,工厂排放的硫酸铜或氯化铁的探索,都是用氢氧化钠与铜离子反应得到蓝色沉淀或铁离子得到红棕色沉淀来解释的。常见的询问问题分析如下:
例5实验探究:氢氧化钠溶液中哪种粒子(H2O、Na+、OH-)能使指示剂无色酚酞试液变红。实验步骤:
①在第一个试管中加入约2mL蒸馏水,滴几滴无色酚酞试液,观察现象;
②在第二个试管中加入约2mLNaCl(pH=7)溶液,滴几滴无色酚酞试液,观察现象;
③在第三个试管中加入约2mLNaOH溶液,滴几滴无色酚酞试液,观察现象。
通过以上实验的探究回答以下问题(以下“现象”指无色酚酞是否变红):
(1)实验①看到的现象是:你得出的结论是。
(2)实验②观察到的现象是:说明钠离子。
(3)实验③观察到的现象是:你得出的结论是。
解析:这个问题用排除法解决。即H2O分子和Na+离子不能使无色酚酞试液变红,所以只有OH-离子才能使无色酚酞试液变红。类似于这种询问,例如:
实验探究:探究氢氧化钠溶液中哪个粒子能使石蕊试液呈紫色指示剂蓝色。或者探究盐酸溶液中哪种粒子能使紫色指示剂的石蕊试液变红(分析同上)。
化学反应往往伴随着一些现象,如发光、放热、变色、沉淀、产气等。然而,在CO2和NaOH溶液的反应中没有明显的现象。为了通过一些现象解释CO2和NaOH之间的反应,一个班的学生分成两组做了以下探索性实验:
(1)第一组学生把一个收集了CO2的试管倒置在一个装有饱和NaOH溶液的烧杯中,如图1所示,看到试管中的液面上升。这种现象是试管内外造成的。
(2)第二组学生也受到启发,设计了如图2、3、4、5和6所示的实验装置,以探索:
他们会看到什么?
2 3 4
5 6
你认为什么能满足实验要求?
(3)经过分析讨论,学生认为第一组实验中液面上升可能有两个原因。一个原因是CO2与溶液中的NaOH反应并消耗CO2。你认为另一个原因是什么?
(4)为了进一步证明CO2与NaOH溶液发生了反应,同学A设计了以下方案:你觉得能说明问题吗?你会看到什么?
学生B没有滴稀盐酸,而是加了另一种物质。他看到的是学生B添加的物质是或。虽然他们看到了不同的现象,但他们都可以确认CO2与NaOH溶液发生了反应。
解析:这个问题看似很长,但侦查知识并不复杂。CO2与NaOH溶液反应后生成Na2CO3溶液。因为CO2气体在反应中被消耗,所以在反应前后形成容器内外的压力差。所以用这个原理来考察学生知识的拓展和迁移,对思维的开放性和综合运用知识的能力要求更高。第三个问题要求学生思维严谨,因为NaOH溶液由NaOH和水两部分组成,而CO2本身溶于水,能与水反应,所以一种情况是CO2气体与水反应,另一种情况是CO2气体与NaOH反应。第四个问题考查学生测试CO32-离子的方法。通常稀盐酸产生气泡,碱Ca(OH)2、Ba(OH)2或盐CaCl2、BaCl2也可用于产生CaCO3和BaCO3的白色沉淀。
例7做中和实验时,将稀盐酸滴入氢氧化钠溶液中,意外看到气泡。肖伟提醒我:你吃错药了吗?我查了一下,确认药没错,但是发现瓶口有白色粉末状物质。我认为氢氧化钠溶液变质了。做了一些研究活动:
(1)氢氧化钠溶液变质的原因是
(2)设计实验以确认氢氧化钠溶液已经变质。
实验步骤
实验现象
实验结论
(3)我想知道氢氧化钠溶液是部分变质还是完全变质。
肖伟设计了以下实验,请帮助我们完成它。
实验步骤
实验现象
实验结论
氢氧化钠溶液
恶化
写出第三步涉及的化学方程式。
(4)如何用变质的氢氧化钠溶液制备氢氧化钠溶液?简述实验步骤。
解析:本题考察的知识点仍然是氢氧化钠与二氧化碳的反应,CO32-离子的测试方法。第一、二题与第二题相同,第三题考察氢氧根离子的检验,但同时需要排除CO32-离子的干扰。在消除CO32-离子干扰的同时,很难去除氢氧根离子和引入氢氧根离子。经过刚才的分析可以看出,稀盐酸不能用于去除CO32-离子,因为稀盐酸与氢氧化钠溶液反应,也不能使用Ca。排除CO32-离子的干扰后,就是氢氧根离子的检查。最简单的方法是测量PH值或使用指示剂来观察颜色的变化。当然,方程不难写。第四个问题是关于杂质的去除。所选试剂要与CO32-离子反应去除,不能与氢氧根离子反应,不能引入氢氧根离子以外的离子,所以只能选择Ca(OH)2、Ba(OH)2等物质。
三。关于CaO、Ca(OH)2和CaCO3性质的疑问
新课程标准特别关注化学与生活、环境、科技、社会的关系。课本上也设计了很多这方面的材料,所以学生在生活中要注意化学,比如如何区分天然纤维和人造纤维,厨房里的化学物质,洗发水的选择,吃皮蛋为什么要蘸醋。关注人们生活的城市的空气质量、水污染和防治;关注最新科技动态,化工生产与人类物质财富创造的关系等。总之,要让学生觉得化学无处不在,化学能造福人类,学习化学自然就有了动力来源。CaO、Ca(OH)2和CaCO3在生活和生产中应用广泛。
(1)利用氧化钙与水反应释放大量热量。
(2)中和土壤酸性。
(3)微溶碱Ca(OH)2。
(4)氢氧化钙溶解度变化的特殊性。
比如虎门用CaO消烟,通过氧化钙和水的反应释放出大量的热量。当温度达到烟的燃点时,烟就灭了。Ca(OH)2常用于砌砖、抹灰和中和土壤酸性。首先考察氧化钙是与水反应放出热量,可以通过测量温度来测试;其次,与水反应得到微溶的碱Ca(OH)2,其水溶液为澄清石灰水。Ca(OH)2测试证明了氧化钙的存在。Ca(OH)2能与CO2气体和Na2CO3溶液反应生成白色沉淀。也可以使用指示剂变色或PH值测量的方法。对CaCO3的研究是它的溶解性和它与酸的反应会产生CO2气体。常见的询问问题如下:
例8。为了探索一袋放置已久的干燥剂(主要成分为生石灰),小明提出了两个探索任务:
(1)探究干燥剂是否失效;(2)探究失效干燥剂的主要成分是否为氢氧化钙。他设计了以下探究方案:
问题和猜想
实验步骤
实验现象
实验结论
(1)干燥剂无效吗?
取样品放入试管中,加入适量水,接触试管壁。
干燥剂失效
(2)失效的干燥剂含有氢氧化钙。
加入水,充分搅拌并过滤后,用PH试纸测量溶液的PH值。
有氢氧化钙
你觉得探究(二)严谨吗?请说明原因。
你认为以CaO为主要成分的干燥剂在空气中放置时间长了能转化成Ca(OH)2吗?请简要说明一下验证的思路。
解析:本题第一个知识点是曹与水反应放出热量。干燥剂失效时,不会与水发生反应,不会放热,用手摸也不会有烫手的感觉。反之有放热,用手摸是热的;考察的第二个知识点是氢氧化钙的检验。因为Ca(OH)2是微溶物质,加水后会过滤得到澄清的石灰水,测得的PH值肯定会大于7。但如果干燥剂部分失效,CaO与水反应的产物氢氧化钙会被过滤得到澄清的石灰水,测得的PH值会大于7,所以(2)的探索不严谨。以CaO为主要成分的干燥剂在空气中放置时间较长。其产物Ca(OH)2除了与水反应生成Ca(OH)2外,还能与空气中的二氧化碳反应生成新物质CaCO3。最后考察碳酸钙的性质,也就是碳酸根离子的检查,加入稀盐酸,看是否产生气泡。如果产生气泡,说明生成了CaCO3如果没有气泡产生,这意味着没有CaCO3产生。
园丁用熟石灰降低校园苗圃土壤的酸度,但效果不明显。化学老师发现原因是熟石灰已经部分变质。他认为这是一个很好的实际例子,于是他拿回一包熟石灰样品,让学生们设计实验,证明样品确实部分变质了。请填写相关实验仪器和药物,完成实验报告。
实验目的:证明熟石灰样品部分变质。
实验仪器:玻璃棒、胶头滴管、_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。
实验药物:水,酚酞试液,_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。
实验步骤
实验现象
实验结论
样品中存在氢氧化钙。
样品中含有碳酸钙。
解析:本题是关于Ca(OH)2的考查和Ca(OH)2与CO2气体反应的产物CaCO3的考查,即CO32-离子的考查。具体方法和上面的题目一样,就不细说了。然后实验需要反应容器的试管或烧杯,检验CO32-离子需要的药品是稀盐酸。
将碳酸钙在高温下煅烧一段时间,获得白色固体。为了确定白色固体的成分,两个研究小组的学生探索了其可能的成分。
一组:猜想:白色固体的成分可能是CaCO3和CaO的混合物。
实验:(请写下实验步骤和现象)。
结论:它是碳酸钙和氧化钙的混合物。
第二组:猜测:白色固体可能全是氧化钙。
设计方案:在试管中取一个样本,加水,然后通入二氧化碳使其浑浊。
第二组的计划正确吗?,原因。
解析:本题目是关于CaCO3和CaO的性质。CaCO3在高温下完全分解生成CaO和CO2气体的白色固体,分解的白色固体只有CaO,比较好查。但本课题是CaCO3在高温下部分分解,所以得到的固体中既有残留的CaCO3,又有新生成的CaO。一组的猜测需要证明CaCO3和CaO都有,所以要取两个样品,第一个取样证明有CaO。可以加水看是否放热,或者加水后测量产品的PH值,或者加水后取产品溶液看是否有CO2气体进入。第二次取样证明CaCO3只需加入稀盐酸,看是否产生气泡。第二组的猜测是白色固体可能全是氧化钙,只需要取样加稀盐酸,没有气泡。然而,他没有这样做。而是加水后通入CO2气体,变浑浊。这很麻烦,因为CaO与水反应生成Ca(OH)2,这是一种微溶物质现象,也是浑浊的。第二组的学生在没有过滤的情况下向白色固体中加入二氧化碳,它变得浑浊。尚不清楚浊度是微溶的Ca(OH)2还是CaO与水反应生成的Ca。所以两组的实验方案都是不正确的。第二组的学生只需要在二氧化碳气体通过之前过滤它。所以在做研究题目的时候一定要注意,思维一定要严谨,语言一定要准确,不能错漏,不能把简单的问题复杂化。虽然一个问题有很多解法,但是要严谨准确。
常见的对CaO、Ca(OH)2、CaCO3性质的探索有:例如皮蛋制作原理中的化学方程式、外壳包裹的固体物质成分的探索、锅炉水垢成分的探索、珍珠真伪的鉴定等。因此,我们在平时的教学中一定要注重化学知识在生活和生产中的实际应用,培养学生探索和解决实际问题的能力。真正做到学以致用。让学生发自内心地爱化学、懂化学、想学化学,这样我们的教育才会成功。
以上是初中化学中几种常见物质性质的分析。在平时的教学中,C、Fe、Cu、Fe2O3、CuO、NaOH、CaO、Ca(OH)2、CaCO3的性质是教学的重点和难点,性质的应用更是难点。在平时的教学中,教师特别关注和重视对其性质的探索,试题都与这些物质的性质有关。学生要么听不懂,要么语言不准确。批改论文时,我发现这几类常见材料性质的探索,对学生来说,大多是错误的。所以,在平时的教学中,如果以课探究本质,以课分析,注意思维的严谨性和语言的准确性,就可以化难为易。