初中化学实验探究题的解题技巧.docx

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初中化学实验探究题的解题技巧

初中化学实验探究题的解题技巧

初中化学实验探究性题体现了素质教育的要求，

不仅能考查学生的基本实验技能，

还能

考查学生对科学探究方法和过程的理解程度，

有效检测学生的科学素养，

突出了新课标、新

教材的特点，代表了教材改革和中考改革的方向，在近几年中考中起到了一定的导向作用，

因此此类题在中考中频频出现，

且分值相对较高，现已成为中考命题的热点和亮点。

从历年

的考试中看，初中化学实验探究的题型主要有应用型探究、

构建型探究和综合型探究等，

涉

及的内容主要是：

利用控制变量法研究影响化学反应速率的因素、

在类似物质的干扰下定性

探究物质的组成、利用对比实验法探索化学反应中的异常现象及其发生原因等。

为了更好的

提高学生对化学实验及探究题的解题能力，

本人通过对近几年南京市化学实验及探究题的研

究，结合自己在教学实践中改编、设计的一些实验探究题，谈谈这类试题的设计新视角。

一、创新类探究试题

创新类探究试题涉及提出问题、作出猜想或假设、设计实验、收集证据、解释与结论、

反思与评价、表达与交流等要素。

以探究为形式或情景

可考察考生化学基础知识和基本技

能,测试考生解决化学问题的思路、过程和方法。

解答探究创新类试题一般步骤是

:

首先要能根据题干背景材料提出问题

联想到相对应

的化学知识。

第二,作出猜想或假设时,

最重要的是要有科学依据

要从化学的视角作出科学

的猜想或假设。

第三,设计探究（实验）方案,要围绕寻找特征反应作为论证

（肯定或否定）的依

据,同时应注意排除其他因素的干扰。

第四

对探究问题作出解释与结论时

要通过实验、观

察等多种手段获取事实和证据

或通过查阅资料获取的信息

以事实为依据,应用化学原理进

行分析推理,不能随意编造,牵强附会。

最后,从反应原理是否正确、实验方案是否完善、探

究过程是否合理以及经济效益、

资源利用、环境保护等方面对探究方案或过程进行反思与评

价。

探究题一般并不包括所有的探究要素

但上述要求是解答探究性试题的一般思路和方法。

【例1】（2016年南京中考）空气中氧气含量测定的再认识。

【经典赏析】教材中介绍了拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分（实验装置如图

1）．该

实验中选择使用汞的优点有

。

A．实验过程中没有污染

B．在汞槽中起到液封作用

C．生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气

D．能将密闭装置内空气中的氧气集合耗尽

【实验回顾】实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量（装置如图

2），写出红磷燃烧的化学方程式。

兴趣小组用该方法测出

的氧气含量常常远低于21%。

【提出问题】用红磷燃烧的方法为什么不能准确地测定空气中氧气的含量？

【进行猜想】

（1）装置漏气；

（2）

⋯⋯

装置内氧气有剩余；

【实验与交流】在老师的指导下，小明分别用过量的红磷和白磷进行该实验，用测氧气浓度

的传感器测得反应后装置内氧气浓度分别为8.85%和3.21%，请从燃烧条件的角度回答产生

上述结果的主要原因。

【实验探究1】小明根据铁生锈的原理，探究用铁能否准确测定空气中氧气

的含量，于是进行了实验（装置如图3）通过7天测得的数据计算空气中氧

气的含量为19.13%。

【交流与反思】与用红磷燃烧的方法相比，用铁丝生锈的方法测定的主要优

点及原因：

。

【实验探究2】为了加快反应速率，小明通过查阅资料，利用铁粉、炭粉、氧化钠等物质又

进行了实验（装置如图

4），8

分钟后测得的数据如表：

实验前的体积

实验后的体积

集气瓶内空气

烧杯内蒸馏水

烧杯内剩余蒸馏水

131mL

90.0mL

63.6mL

请计算出空气中氧气含量

（计算结果保留一位小数）。

【结论与反思】通过上述实验探究，选（填物质名称）进行实验，可较

为快速地完成实验并减小实验误差。

【拓展延伸】铜也能与空气中氧气、水、二氧化碳反应而锈蚀，生成铜绿[铜绿的主要成分

为Cu2（OH）2CO3]，若将图3装置中的粗铁丝换成足量的铜丝进行实验，请判断能否比较

准确地测定空气中氧气的含量，并说明理由。

【考点】测定空气里氧气含量的探究。

【分析】【经典赏析】根据使用汞的优点进行分析解答；

【实验回顾】根据磷和氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷解答；

【进行猜想】根据本探究实验一般要注意以下几点：

①装置的气密性好；②所用药品红磷的量，必须是足量；③读数时一定要冷却到原温度；④生成物的状态一般要求是固态等．

【实验与交流】根据白磷的着火点比红磷的着火点低解答；

【交流与反思】根据用铁丝生锈的方法测定的主要优点装置内残留的氧气更少，

实验结果更

准确解答；

【实验探究

2】根据烧杯内蒸馏水减少的体积为氧气的体积解答；

【结论与反思】根据题中信息分析解答；

【拓展延伸】根据生成铜绿的条件解答。

【解析】

【经典赏析】

教材中介绍了拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分（实验装置如图

1）．该实验中选择使

用汞的优点有在汞槽中起到液封作用；

生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气；

能将密闭

装置内空气中的氧气集合耗尽，故选

BCD；

【实验回顾】磷和氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷，反应的化学方程式为：

4P+5O2

2P2O5；

【进行猜想】实验中所取的红磷不足

（或实验前没有夹弹簧夹、

实验装置可能未冷却就打开

弹簧夹等）；

【实验与交流】小明分别用过量的红磷和白磷进行该实验，用测氧气浓度的传感器测得反应后装置内氧气浓度分别为8.85%和3.21%，请从燃烧条件的角度回答产生上述结果的主要原因。

故答：

白磷的着火点比红磷的着火点低；

【交流与反思】铁丝在水、氧气的条件下很容易生锈，与用红磷燃烧的方法相比，用铁丝生锈的方法测定的主要优点及原因：

装置内残留的氧气更少，实验结果更准确；

【实验探究2】烧杯内蒸馏水减少的体积为氧气的体积=90mL﹣63.6mL=26.4mL

空气中氧气含量=

100%≈20.2%

【结论与反思】

通过上述实验探究，选择铁粉、炭粉、氧化钠和蒸馏水或白磷等物质进行实验，可较为快速地完成实验并减小实验误差。

【拓展延伸】铜也能与空气中氧气、水、二氧化碳反应而锈蚀，生成铜绿[铜绿的主要成分

为Cu2（OH）2CO3]，若将图3装置中的粗铁丝换成足量的铜丝进行实验，不能比较准确地

测定空气中氧气的含量，因为空气中二氧化碳含量约只有0.03%，铜不能将装置中的氧气几乎耗尽。

二、实验方案的设计与评价

1．实验方案的设计

实验方案的设计以选择题、填空题和实验探究题形式出现，要求根据实验目的，对实验

过程中的用品、方法、步骤等进行方案的制定。

（1）设计实验方案的原则

①科学:

实验原理正确，实验流程合理。

②简约:

在实验设计时，实验材料容易获得，实验装置比较简单，实验操作过程比较简

便，实验步骤比较少，实验时间比较短。

③可行:

符合一般实验条件，易达到目的要求，操作正确。

④安全:

如点燃可燃性气体前要先检验气体的纯度，以防发生爆炸。

⑤经济:

实验设备、实验原料、消耗的能源花费少。

⑥环保:

如进行有毒气体的性质实验时，应注意尾气的处理等。

（2）实验步骤

根据实验目的、结合实验原理→确定实验装置和药品→制定实验操作步骤→进行实验→

观察实验现象→得出结论。

【例2】（2015年无锡中考）下列实验方案不合理的是（

）

A．用观察颜色的方法鉴别磷矿粉和硝酸钾

B．用植物的花瓣制作指示剂，检验溶液的酸碱性

C．用水鉴别

NH4NO3、Na0H、NaCl三种固体

D．用

FeSO4溶液、

Cu和

Ag比较

Fe、Cu和

Ag的金属活动性

【考点】化学实验方案设计与评价；

金属活动性顺序及其应用；酸碱指示剂及其性质；

化肥

的简易鉴别；酸、碱、盐的鉴别。

【分析】A．根据磷矿粉是灰白色的，硝酸钾是白色的晶体，进行分析判断。

B．根据某些植物的花瓣中含有能够遇酸碱会变色的物质分析判断。

C．根据三种物质与同种试剂反应产生的不同现象来鉴别它们，若两种物质与同种物

质反应的现象

相同，则无法鉴别它们。

D．根据金属活动性顺序，验证金属的活动性顺序是否合理，可根据“反应则活泼，

不反应则不活

泼”进行分析判断，通过分析方案所能得到的结论，确定是否能得出Fe、Cu和Ag三种金属的活动性顺序。

【解析】A．磷矿粉是灰白色的，硝酸钾是白色的晶体，用观察颜色的方法可以鉴别磷矿粉

和硝酸钾，故

选项实验方案合理。

B．某些植物的花瓣中含有遇酸碱会变色的物质，可检验溶液的酸碱性，故选项实验方案合

理。

C．NH4NO3溶于水吸热，氢氧化钠溶于水放出大量的热，氯化钠溶于水温度几乎无变化，

可以鉴别，故选项实验方案合理。

D．Cu和Ag与FeSO4溶液均不反应，说明了活动性铁＞铜，铁＞银，但无法确定银和铜的活动性强弱，故选项实验方案不合理。

故选：

D。

【点评】本题难度不是很大，化学实验方案的设计是考查学生能力的主要类型，同时也是实验教与学难点，在具体设计时要对其原理透彻理解，可根据物质的物理性质和化学性质结合实验目的进行分析判断。

2．实验方案的评价

实验方案的评价一般以选择题、填空题和实验探究题形式出现，要求从某一角度或几个

方面对实验方案进行评价，排除不合理的或不够优化的方案。

（1）实验方案的评价是指用批判的思想对题中所设计的实验方案、实验步骤、实验装置、

现象描述、结论分析等方面进行否定或指出不合理的地方，从而使实验得到优化。

（2）原则

①化学反应原理是否正确。

②实验操作方法是否可行。

③是否经济合理。

④推理过程是否严密。

⑤对环境是否会产生危害等。

【例3】（2014绍兴中考）实验小组的同学向盛有

液，未观察到明显现象。

【提出问题】两者是否发生了化学反应？

2mL

稀硫酸的试管中加入

2mL

氢氧化钠溶

【实验探究】将盛有上述实验混合液的试管标为①，如图甲。

小华：

测得实验所用稀硫酸pH＜7，试管①中溶液pH＞7，于是得出结论：

________。

小敏：

取两支试管，编号为②和③，分别加入稀硫酸和试管①中溶液各2mL，逐滴滴

加Na2CO3溶液至过量，实验过程与现象如图乙，由此他得出了与小华一样的实验结论。

【反思评价】小军认为小敏在实验设计中存在不够严密的地方，请帮他指出：

________________________________________________________________________。

【交流讨论】试管③溶液中有哪些溶质？

同学小孟分析了两位同学的实验过程，

一致认

为没有H2SO4，其理由是________。

在此基础上同学小孟提出两种推理：

推理1：

含有Na2SO4、Na2CO3和NaOH

推理2：

含有Na2SO4、Na2CO3。

【解析】

【实验探究】小华测得实验所用稀硫酸

pH＜7，试管①中溶液pH＞7，酸碱度发生了较

大的改变，说明稀硫酸与氢氧化钠发生了化学反应；

【反思评价】小敏：

取两支试管，编号为

②和③，分别加入稀硫酸和试管

①（显碱性）中

溶液各2mL，逐滴滴加Na2CO3溶液至过量，稀硫酸与碳酸钠溶液反应产生气泡，

试管①（显

碱性）与碳酸钠溶液反应无气泡产生，说明试管

①中的全部溶液与2mL稀硫酸作对比实验，

因此实验设计不严密，因为试管

②和③需要保证里面的硫酸量是相同的

（假设硫酸和氢氧化

钠没发生反应），如果两者没有发生反应，试管①中的全部溶液才含有2mL硫酸，因此该实

验应该用试管①中的全部溶液与2mL稀硫酸作对比实验；

【交流讨论】试管①中的溶液pH＞7，显碱性，试管③中滴入碳酸钠溶液无气泡产生，

说明不含H2SO4。

【例

4】（2015

年株洲中考

）甲、乙两同学在学完酸的化学性质后

做了如下实验

:

【观察与讨论1】甲同学在做实验时观察到的明显现象是色酚酞溶液,无明显现象（已知CaCl2溶液呈中性）。

。

再滴加无

【观察与讨论2】乙同学在做实验时开始没有观察到气泡产生,于是对碳酸钠能否与盐

酸反应表示怀疑。

甲同学通过查阅资料得知:

在碳酸钠溶液中滴加少量稀盐酸,先发生反应

Na2CO3+HClNaCl+NaHCO3,继续滴加稀盐酸,再发生反应NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑。

所

以甲同学认为

乙同学实验时还应

才能观察到有气泡产生。

【观察与讨论

3】甲同学先将废液缓慢倒入一洁净的废液杯中

乙同学在观察到气泡产

生后,也将实验废液缓慢倒入该废液杯中

没有观察到明显现象。

经过讨论确定

甲同学的试

管中废液含有的溶质一定有（填化学式,下同）,乙同学的试管中废液含有的溶质一

定有。

为了处理实验后产生的废液,甲、乙同学决定对废液杯中最终废液溶质的成分进行探究。

【提出问题】最终废液中含有什么溶质

?

【猜想与假设】猜想

1:

废液中含有

两种溶质。

猜想

2:

废液中含有

三种溶质。

猜想

3:

废液中含有

NaHCO3、CaCl2、NaCl三种溶质。

【活动与探究】甲、乙同学为了验证猜想,进行了如下实验:

甲同学实验:

取少量废液于试管中,向其中滴加盐酸,无气泡产生。

乙同学实验:

取少量废液于试管中,向其中滴加紫色石蕊试液,溶液变红色。

【结论与反思】

（1）猜想（填“1”“2”或“3”）正确。

（2）要得到相同的结论,还可采用很多种方法。

如加入氧化铁粉末,可观察到溶液呈色,

该反应的化学方程式为。

【表达与交流】甲、乙同学确认了最终废液中溶质的成分,若直接排放,可能造成的危害

是,你认为处理该废液的方法

是

。

【解析】

【观察与讨论

1】氢氧化钙悬浊液能与稀盐酸发生反应生成氯化钙和水

所以悬浊液变澄

清；

【观察与讨论2】由题给信息可知只有加入足量的稀盐酸才能产生气泡,所以需要继续加

入稀盐酸,才能观察到有气泡产生；

【观察与讨论3】根据上述讨论可知甲同学的试管中废液含有的溶质一定有CaCl2,乙同

学的试管中废液含有的溶质一定有NaCl；

【猜想与假设】如果甲、乙实验中都恰好完全反应,废液中含有CaCl2、NaCl两种溶质;

如果盐酸过量,废液中含有CaCl2、NaCl、HCl三种溶质；

【活动与探究】废液中滴加盐酸,无气泡产生,说明溶液中不含有碳酸氢钠;废液中滴加紫

色石蕊试液,溶液变红色,说明溶液中含有氯化氢；

【结论与反思】

（1）由以上分析可知,猜想2正确;

（2）由于废液中含有稀盐酸,加入氧化铁

粉末后能生成黄色的氯化铁溶液；

【表达与交流】含有稀盐酸的废液直接排放,会腐蚀下水道、酸化水体、土壤等;向废液

中加入适量的大理石或熟石灰调节成中性再排放。

【小结】本题是一道能力较高的综合题,以实验探究为背景,考查了化学方程式的书写、

实验过程中物质成分的推断等。

对考生要求较高,需要掌握牢固的基础知识,综合运用知识分

析解决问题的能力,平时加强此类题的训练,掌握解题方法、解题技巧。

当然，化学实验探究题的设计视角还有很多，教师在教学中还可以在知识的跨度、广度、

与实际的联系上多综合，在知识的迁移上多思考，在实验的异常现象上多分析，精心挑选素

材，从化学学科的基本思想、基本方法入手，以能力立意为核心，突出知识的应用，突出对

学习方法、学习能力的考查，调整设问的角度和层次，同时要遵“本”（遵守教材、课程标

准）、循纲（考试说明、教学要求），在不超越学生应有的知识和技能的前提下，设计出更新、

更有价值的实验探究题，引导学生展开探究，培养学生应用知识解决实际问题的能力。