对科学探究的认识.docx

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对科学探究的认识

对科学探究的认识

实验方案的设计和评价化学实验方案的设计与评价是近年来各地中考的热点，化学实验与设计题型思维量比较大、综合性强、题目信息新颖、综合分析能力要求高、题设情境新、设问角度看似熟悉却又感觉陌生，能较好地考查学生对化学基础知识、基本技能的掌握情况和基本方法的应用情况，特别是信息给予形式的实验设计与评价试题能更好的考查学生的阅读、理解、分析、提炼、综合、创新等能力。

实验方案设计的原则：

①科学性：

科学性是指实验原理、实验操作程序和方法要正确；②安全性：

实验设计时，应尽量避免使用有毒药品和进行有一定危险性的实验操作；③可行性：

实验设计切实可行，所选用的药品、仪器、设备和方法等在中学现有的实验条件下能够得到满足；④简约性：

实验设计要尽可能简单易行，应选用简单的实验装置、用较少的实验步骤和实验用品，并能短时间内完成实验。

实验方案的评价原则：

①理论上要正确；②实验装置、操作要简单、安全；③药品来源方便、经济、对环境无污染。

实验方案设计和评价的思路：

①根据实验目的，阐明实验原理，选择合适的仪器和药品②根据实验特点，设计实验装置；③根据实验要求，设计可行的操作步骤和观察重点，分析实验中要注意的事项科学探究的基本过程提出问题查阅资料猜想与假设设计方案实施方案解释与结论反思与评价表达与交流依据所给资料提出有探究价值的问题从所给资料中获取信息对问题可能的答案作出猜想或假设，并作出论证根据所要探究的问题设计简单的化学实验方案进行实验操作，观察并记录实验现象分析实验现象和处理实验数据，得出结论反思探究过程，评价探究活动能表述探究过程和结果④通过对比和归纳，选出最佳方案；⑤实验结束后写出实验报告及实验评价和反思。

变质问题的探究：

（2010东城一模）33.（7分）同学们在探究碱溶液与酚酞溶液作用的实验时，发现了一个意外现象：

向氢氧化钠溶液中滴入酚酞溶液（如图），溶液变成了红色，但是一会儿红色就消失了。

为此某化学小组的同学进行了如下探究。

【提出猜想】甲：

可能是酚酞溶液变质的缘故乙：

可能是氢氧化钠溶液与空气中二氧化碳反应的缘故丙：

可能是氢氧化钠与酚酞混合后与空气中氧气反应，使红色消失的缘故丁：

可能与氢氧化钠溶液的质量分数有关【查阅资料】酚酞是一种常用酸碱指示剂，遇碱性溶液变红。

【讨论分析】

（1）甲同学提出猜想后，很快被小组同学否定了，其理由是。

（2）经过思考，大家认为乙同学的猜想也不正确，其理由是。

【实验设计】（3）为验证丙同学的猜想是否正确，小组同学做了如下实验，请完成表中内容。

实验步骤实验目的现象结论①用煮沸过的蒸馏水配制某氢氧化钠溶液。

。

溶液先变成红色，一会儿红色又消失。

丙同学的猜想不正确。

②取少量上述氢氧化钠溶液，滴入酚酞，然后在上方滴一些植物油。

。

（4）为验证丁同学的猜想是否正确，小组同学进行了如下实验探究，请回答有关问题。

实验方法观察到的现象和结论方案一：

分别配制不同质量分数的氢氧化钠溶液，然后各取少量并滴加2滴酚酞溶液。

质量分数小的溶液中红色不消失，质量分数大的溶液中红色会消失，则证明。

方案二：

。

出现红色且不褪去，结论同上。

【知识拓展】⑸若将质量分数为10%和20%的氢氧化钠溶液等质量混合，所得溶液中溶质的质量分数是。

A．10%B．15%C．20%D．30%33．（7分）⑴若酚酞试剂变质，就不可能出现遇氢氧化钠溶液变红的现象⑵碳酸钠溶液显碱性，也可使酚酞溶液变红⑶①排出水中溶解的氧气②隔绝空气⑷方案一：

与氢氧化钠溶液质量分数有关方案二：

将滴有酚酞溶液且质量分数大的氢氧化钠溶液加水稀释或做对比实验，取质量分数大的NaOH溶液加水稀释后，滴入酚酞溶液⑸B（2019云南八市）26．（5分）小李和小高同学用一瓶久置的氢氧化钠溶液和稀硫酸做中和反应的实验，为了能够观察到明显现象，他们先向盛装l0mL氢氧化钠溶液的烧杯中滴加几滴酚酞试液，再逐滴滴加稀硫酸并不断搅拌。

（1）滴加稀硫酸的过程中观察到有气泡产生，他们发现氢氧化钠溶液已变质，请你写出氢氧化钠溶液变质的化学方程式：

CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O。

（2）他们对该瓶氢氧化钠溶液的变质情况进行探究【猜想】猜想一：

全部变质猜想二：

部分变质【实验探究】他们按下列实验方案进行探究，请你帮他们把下表补充完整：

（温馨提示：

氯化钡溶液呈中性）实验步骤实验现象实验结论①取少量上述氢氧化钠溶液于试管中，然后滴加过量氯化钡溶液，充分反应后过滤。

①产生白色沉淀猜想二成立②向所得溶液液中滴加几滴酚酞试液。

②溶液由无色变为红色【反思与评价】小李认为在上述实验中可用氢氧化钡溶液代替氯化钡溶液，也能证明猜想二成立，你认为不可行（填可行或不可行）。

（2019鸡西）32.小明和小艳在实验室配制石灰水时，小明同学将两药匙熟石灰样品放入小烧杯中，向其中加入一定量的蒸馏水，充分搅拌后发现烧杯底部仍有不溶性的固体，于是他认为熟石灰样品已经变质。

小艳同学不同意他的判断，你认为小艳同学的理由是。

针对该熟石灰样品的成分同学们展开了讨论，请你参与讨论并完成实验报告。

【提出问题】熟石灰样品的主要成分是什么？

【作出猜想】甲同学猜想是Ca（OH）2；乙同学猜想是CaCO3；你认为是。

【实验与结论】请你通过实验验证你的猜想：

实验步骤实验现象实验结论取少量的熟石灰样品于烧杯中，加适量的水充分溶解后过滤。

向滤液中加入适量溶液；向滤出固体中加入适量溶液。

；。

猜想正确【拓展与应用】小组同学反思了熟石灰变质的原因，认识到实验室应保存熟石灰。

32.Ca（OH）2微溶于水；Ca（OH）2和CaCO3（或氢氧化钙和碳酸钙）；实验步骤实验现象实验结论向滤液．．中加入适量酚酞（酚酞试液）；向滤出固体．．．．中加入适量稀盐酸。

溶液变为红色；固体逐渐溶解，有气泡产生（答出有气泡产生也可）。

猜想正确密封评分说明：

答出Ca（OH）2溶解度较小或者加水量不足也可；答出向滤液．．中加入适量石蕊试液；二氧化碳气体；可溶性碳酸盐；可溶性铜盐、镁盐（也可用化学式或离子符号表示）等也可；答出向滤出固体．．．．中加入适量硫酸、硝酸等酸的溶液也可，（也可用化学式或离子符号表示）。

实验后废液的处理：

（2019泰安毕业）30.（9分）在化学实验技能考试中，有一题目是鉴别碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液，小红等几位同学进行了如下图所示的实验。

⑴写出试管②中碳酸钠与氢氧化钙反应的化学方程式：

。

⑵实验结束后，小红同学将①、②两支试管中的废液倒入同一个干净的烧杯中，看到废液浑浊，就对废液进行了过滤，小红等几位同学对滤液的成分又进行了探究。

【提出问题】滤液中除水外还含有哪些物质？

【猜想】小红认为：

只含氢氧化钠；小明认为：

可能含有氢氧化钠、碳酸钠和氢氧化钙；小亮认为：

可能含有氢氧化钠和碳酸钠；你认为还可能是（写一种猜想）。

【讨论】你认为小红、小明、小亮三位同学中谁的猜想不合理，请说明理由。

【实验设计】设计一个简单的实验证明你的猜想正确。

实验步骤实验现象实验结论取样于试管中，你的猜想正确【实验分析】小亮同学针对自己的猜想进行了如下实验：

实验步骤实验现象实验结论取样于试管中，滴入几滴．．稀盐酸没有气泡产生自己的猜想不成立你认为小亮同学对实验结果判断是否正确？

请说明理由。

【反思拓展】①在分析化学反应后所得物质的成分时，除考虑生成物外还需考虑；②通过以上探究，你认为应怎样处理上述实验后的废液才能倒入下水道？

。

30.（9分）

（1）Na2CO3+Ca（OH）2===CaCO3+2NaOH（2分）

（2）[猜想]氢氧化钠和氢氧化钙（1分）[讨论]小明猜想不合理，因为Na2CO3和Ca（OH）2能发生反应，不能共存（1分）[实验设计]实验步骤：

通入二氧化碳气体（或滴加可溶性碳酸盐溶液）（1分）实验现象：

试管中出现白色浑浊（1分）[来源:

学科网][实验分析]不正确，因有氢氧化钠存在，滴入几滴稀盐酸量太少，不会立即出现气泡，但Na2CO3有可能存在（1分）[反思拓展]①反应物是否有剩余（1分）②在废液中加酸至溶液的pH=7（1分）（13分）某研究性学习小组同学在学习了酸、碱、盐的知识后，走进化学实验室．邀请你参加以下活动．（已知：

①2Na2CO3+H2SO4===2NaHCO3+Na2SO4，NaHCO3溶液呈碱性；②CaSO4微溶，但在稀溶液中看作可溶，其水溶液呈中性．）

（1）甲、乙两同学想用实验证明稀硫酸和NaOH稀溶液确实能发生反应，设计了如图A所示的实验．丙、丁两同学想再现课本上将澄清石灰水滴入Na2CO3溶液的实验现象，设计了如图B所示的实验。

并各自进行操作．【问题讨论】教师首先肯定了这四位同学的实验设计和操作，请你填空：

甲、乙同学将较多量的稀硫酸加入锥形瓶后，他们是依据溶液的颜色由________色变为_______色的现象来判断两者确实发生反应的．丙、丁同学的实验中发生的复分解反应可用化学方程式表示为___________．【意外发现1】甲同学和丙同学在洗刷仪器前，将A、B装置锥形瓶中的残留物倒入同一个洁净的废液缸，发现白色沉淀溶解，有气泡产生，废液缸中形成无色溶液．这一现象立刻引起了同学们的好奇，于是，他们又以无色溶液中含有哪些溶质为课题进行探究．【提出猜想】经讨论呈现出如下猜想：

①溶质为：

Na2SO4、CaSO4②溶质为：

Na2SO4、CaSO4、H2SO4③溶质为：

Na2SO4、CaSO4、NaOH请你判断：

上述猜想中不合理的是_____（填数字代号）．【实验探究】小组同学针对认为合理的猜想，设计实验进行探究，请你将下表补充完整．实验内容实验现象和结论取废液缸中少量溶液于试管中，滴入少量________溶液，观察a．若有气泡产生，则猜想_______成立（填数字代号）b．若无气泡产生，则猜想_______成立（填数字代号）【意外发现2】乙同学和丁同学在洗刷仪器前，将A、B装置锥形瓶中的残留物倒入另一个洁净的废液缸，发现沉淀不溶，没有气泡，上层清液呈红色，此时，上层清液中溶质的组成情况可能有许多组，如：

①Na2SO4、NaOH；②Na2SO4、Ca（OH）2；③Na2SO4、NaOH、Na2CO3；④Na2SO4、________；⑤Na2SO4、Na2CO3、______．（未列全．请用化学式将④、⑤补充完整）

（2）教师点拨：

证明稀硫酸和NaOH稀溶液确实能发生反应的方法还有多种．【拓展探究】小组同学用其他装置继续进行实验．请你回答下列问题：

①若不加酚酞试液，将稀硫酸（适量）与NaOH稀溶液混合后，再向其中加入CuSO4溶液，无蓝色沉淀生成，则________（填能或不能）证明两者确实发生了反应．②若不加酚酞试液，将稀硫酸（少量）与V1mLNaOH稀溶液?

昆合后，再向其中加入CuSO4溶液至蓝色沉淀不再产生时，消耗了V2mLCuSO4溶液，此时还必须做一个对比实验才能