化学实验探究题.doc

《化学实验探究题复习》研讨课
【教学目标】
1、通过习题的训练，让学生感受化学实验探究题的特点，总结出解决这类题目的规律。
2、通过习题的分析，让学生学会审题的方法，感受在审题中找出关键词的重要性。
3、通过习题的练习，培养学生分析问题和解决问题的能力，同时通过对习题不断的提问扩散，培养学生思维的敏捷性和开放性。
一、物质成分的探究
例1、室验室开放日，我与小娜、小佳、小华、小丽等同学来到实验室，看到实验桌上摆放着四瓶无标签的试剂，分别是两瓶固体和两瓶液体，我们决定对“固体与液体”之间的反应进行一些探究。
（1） 小娜同学从一瓶固体和一瓶液体中各取少量试剂于试管中进行混合，立即产生了一种无色气体，对气体是何物质，同学们进行了大胆的猜想，小佳同学的猜想可能是① 　；② ；……。
（2）我想设计一个实验证明小佳同学猜想①是正确的，实验设计如下：
实验步骤
现象及结论

（3）小丽同学从另外两瓶试剂中各取少量试剂于试管中，发现混合后，固体最终消失了，但无气泡放出。同学们对加入试管中的固体和液体进行了大胆的猜想：
猜想一： ；猜想二： ；
猜想三： ；猜想四： 。
你又如何设计实验方案来进行证明呢？
分析：首先要知道在初中化学利用固体和液体接触来制取的气体主要有哪些，然后针对所猜想的气体设计实验方案进行探究，同样，对固体和液体反应不产生气体的情况进行分析后，提出猜想的可能。
答案（1）①CO2；②H2[或O2…… ]
（2）如①是CO2[或H2；或O2……]
实验步骤
现象及结论
将气体通入澄清石灰水中
[将试管口堵一会儿，点燃此气体；或将带火星的木条插入试管中…]…
石灰水变浑浊，则证明是二氧化碳。[或能燃烧，产生淡蓝色火焰；或听到爆鸣声，则证明是氢气；或木条复燃，证明是氧气……]
（3） 猜想一：金属氧化物与酸溶液反应；猜想二：碱与酸溶液发生复分解反应；
猜想三：氧化物（如CaO）与水发生化合反应;猜想四：可溶于水的固体物质
突破口：常见气体：氧气、二氧化碳、氢气
常见颜色：红色：铜、氧化铁 与指示剂反应 黑色：碳、氧化铜、二氧化锰、氧化亚铁
黄色：三氯化铁溶液 蓝色：硫酸铜溶液，氢氧化铜沉淀、淀粉遇碘水。
总结：解决这类问题的实质就是物质的鉴别。主要是根据物质性质的差异进行有效的鉴别和探究。
【巩固练习】
1、小李和小王两位同学对碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]受热完全分解后的黑色固体产物的成分进行探究。
（1）小李根据碱式碳酸铜的化学式对黑色固体产物做出以下猜想：①可能是碳，②可能是氧化铜，③可能是碳和氧化铜的混合物。他做出以上猜想的依据是 ；
（2）已知，碳与一氧化碳的化学性质相似，都有还原性，据此小王认为猜想③可以排除，理由是 ；
（3）为验证①、②猜想，他们设计如下实验方案：向盛有少量黑色固体的试管中加入足量的稀硫酸，振荡，待完全反应后静置观察现象。若猜想①正确，现象应该是 ；若猜想②正确，现象应该是 。
分析：化学反应前后元素的种类不变，碱式碳酸铜受热分解生成氧化铜和碳都有可能，且都是黑色的，已知，碳与一氧化碳的化学性质相似，都有还原性，一氧化碳在加热条件下能与氧化铁反应，可以推测一氧化碳加热下也能与氧化铜反应，继而可以知道氧化铜和碳在加热的条件下也能发生反应，即猜想③可以排除。对猜想①、②的可根据氧化铜和碳与稀硫酸作用的不同现象加以验证。
2、某探究小组的同学将铁粉和氧化铜粉末混合均匀后，放入试管中，隔绝空气，高温3－4分钟，冷却后，试管内有红色物质。
提出问题：试管内的红色物质可能是什么？
进行猜想：你认为可能是 。
实验方案：设计一个实验方案来作验证。
实验步骤及操作方法
预期的实验现象
结论
取少量红色物质放入试管中，
。

查阅资料：铁粉和氧化铜在高温下可以发生置换反应。氧化亚铜为红色粉末，可以与稀硫酸溶液发生反应：Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O
得出结论：铁粉和氧化铜反应的化学方程式是 。
高温
高温
答案：猜想为：铜、铜和氧化铁、氧化亚铜等合理答案均可。
方程式为：2Fe+3CuO=== Fe2O3+3Cu 或Fe+CuO=== FeO+Cu 其他合理答案均可。
二、物质变化条件的探究
例2、铁暴露在空气中会生锈。不知你注意了没有，将苹果切开不久，果肉上就会产生一层咖啡色的物质，也好象是生了“锈”一样。某化学活动小组对此进行了探究。
【提出问题】切开的苹果“生锈”与什么因素有关？
【猜想与假设】
猜想①：可能与空气没有关系，只是果肉内的物质自身相互反应而“生锈”。
猜想②：可能是果肉中的物质与空气中的氧气作用而“生锈”；
猜想③：可能是果肉中的物质与空气中的氮气作用而“生锈”；
猜想④：可能是果肉中的物质与空气中的二氧化碳作用而“生锈”；
猜想⑤：可能是果肉中的物质与空气中的氧气作用而“生锈”，并且苹果“生锈”的速度还可能与温度有关。
【收集证据】
（一）查阅有关资料：已知苹果“生锈”是果肉里的物质（酚和酶）与空气中的一种物质发生反应，生成咖啡色的物质。
（二）实验探究：针对上面的猜想①至猜想⑤，化学活动小组依次设计了实验方案，进行了实验验证，并依次观察到下列实验现象。请你将他们设计的可行的实验探究方案，填写在下表中。
猜想
可行的实验方案
观察到的实验现象
猜想①
将一小块果肉浸入盛有蒸馏水的烧杯中，观察现象。
果肉表面不变色。
猜想②

果肉表面变色。
猜想③

果肉表面不变色。
猜想④

果肉表面不变色。
猜想⑤

温度高的先变色。

【得出结论】 。
【反思与评价】 （1）在②—⑤四种猜想中，你认为猜想 （填代号）最不合理，理由是 。
（2）在验证猜想①时，同学们发现，如果水不与空气隔绝，果肉放在水中时间长了也会变色，其可能的原因是 。
【应用】根据上述结论，要防止果汁变质，果品加工厂加工和保存果汁时可采取的措施是 。
答案：
【收集证据】
猜想
可行的实验方案
猜想②
将一小块切开的苹果放入盛有氧气的集气瓶中，观察现象。
猜想③
将切开的苹果放入盛有氮气的集气瓶中，观察现象。
猜想④
将切开的苹果放入盛有二氧化碳的集气瓶中，观察现象。
猜想⑤
各取一小块苹果分别放入两支集满氧气的试管中，将其中一支试管放入热水中，观察两试管中苹果的变色速度。
【得出结论】 是果肉中的成分与氧气作用的结果，“生锈”的速度与温度有关，温度越高，果肉变色速度越快。
【反思与评价】
（1）③ 氮气化学性质很稳定，通常不与其它物质反应。
（2）水中溶解了氧气
【应用】将水果在隔绝空气的条件下加工，采用真空包装并低温保存。
总结：对于这类题目而言通常采用控制变量法来达到目的。在控制变量的同时，就会出现各种各样的比较和对比，从中找出异同，解决问题。
【巩固练习】
1、小林同学发现铜制眼镜框表面出现了绿色物质，通过化学学习知道该物质为铜锈，俗称铜绿，主要成分是Cu2(OH)2CO3。
[提出问题]铜是在什么条件下锈蚀的?小林对此进行了探究。
[猜想]根据铜锈的化学式，猜想铜生锈可能是铜与 共同作用的结果。
[设计与实验]如果猜想是正确的，请你借鉴“铁钉锈蚀条件的探究”实验，设计实验方案来探究“铜片锈蚀的条件”。 （画出简单的图即可）。

如：

分析：金属在空气中锈蚀都跟氧气有关，而根据碱式碳酸铜的化学式可以分析，铜在空气中锈蚀还可能跟含碳的气体和水有关，所以探究方案中一定要注意元素是否全面，对于缺少元素的一些方案，可以首先排除，继而简化方案设计。
三、新物质性质的探究
例3、维生素C又名抗坏血酸，易溶于水，易被氧化，能与碘反应。人体缺乏维生素C可能引发多种疾病。某研究性学习小组对它研究如下：
（1）猜想：维生素C可能具有酸性？
（2）实验方案：
提供试剂：维生素C片、蒸馏水、紫色石蕊试液、无色酚酞试液、稀盐酸、氢氧化钠溶液、氯化钡溶液、pH试纸。
根据以上试剂，请你帮助他们设计出两种实验方案，并写出实验现象：
实 验 内 容
实 验 现 象
方案Ⅰ ：

方案Ⅱ：

（3）结论：维生素C具有酸性。根据维生素C的性质，判断下列物质中能与维生素C反应的是（ ）。
A.金属镁 B.食盐 C.氢氧化钠 D.硫酸铜

（4）某同学联想到西红柿等蔬菜、水果中含有丰富的维生素C，放置时间长短是否对维生素C的含量产生影响。他设计了如下实验方案：
Ⅰ把新鲜西红柿和放置一周的西红柿分别捣碎，用纱布将汁液挤入两个烧杯中；
Ⅱ取两支盛有2mL蓝色碘的淀粉溶液的试管，分别滴加上述两种汁液，边加边振荡，直到蓝色刚好消失，记录滴数如下：
汁 液
新鲜西红柿的汁液
放置一周的西红柿的汁液
滴 数
12
20
请回答下列问题：
①你认为西红柿中维生素C含量高的是 。
②你从中得到的启示是 。
分析：首先认识酸性物质具有的性质，根据性质设计验证的实验方案。
答案：
(2) ①将维生素C片溶于蒸馏水配成溶液，向其中滴加石蕊试液；溶液变红色。
②将维生素C片溶于蒸馏水配成溶液，用玻璃棒蘸取溶液滴在pH试纸上，跟比色卡比较；pH试纸变红色或pH小于7。
③ 将维生素C片溶于蒸馏水配成溶液，把维生素C的溶液逐滴滴入氢氧化钠的酚酞溶液；红色消失。
（3）A、C
（4）①新鲜的西红柿
② 有坏血酸的病人要多吃含维生素C高的蔬菜和水果；要吃新鲜的蔬菜和水果
总结：解决这类问题的方法往往是把题目中的新信息和课本上的老知识进行有机的结合，进而完成新物质的各种各样的性质上的探究。
【巩固练习】
1、实验室常用石蕊试纸检验物质的酸碱性：酸性物质使蓝色的石蕊试纸变红，碱性物质使红色的石蕊试纸变蓝。某学生欲探究碳酸具有酸性而二氧化碳不具有酸性，按下图进行实验。
请回答：(1)该学生通过上述实验能否得出满意的结论? 。
⑵若能，请说明理由；若不能，请你设计还需进行的实验，以得出满意结论。（用语言叙述或图示均可）
干燥试管

不变色
变红色
干燥蓝色
石蕊试纸

（Ⅲ）
（Ⅱ）
（Ⅰ）

分析：首先要知道水不能是石蕊试纸变色，二氧化碳气体若具有酸性，则应该能使干燥的石蕊试纸变色，而实验（Ⅲ）只能说明碳酸具有酸性，因而上述实验不能得出满意的结论。还需设计干燥的二氧化碳气体通入实验（Ⅰ）装置来进行验证。
答案：不能得出满意的结论，因为该实验不能说明二氧化碳有没有酸性。

干燥试管

干燥蓝色
石蕊试纸

能否用石蕊试液，能否用湿润的石蕊试纸？

2、某化学兴趣小组的同学在学习了纯碱（Na2CO3）的性质后，联想到家中蒸制馒头时常用的物质小苏打（NaHCO3）,于是采用市售的小苏打样品进行了如下实验探究。
（１）取样品溶于适量的水中，测得溶液的pＨ大于７。
（２）向小苏打样品中滴加盐酸，有大量气泡产生，经检验该气体是二氧化碳。该反应的化学方程式为 。
（3）同学们通过查阅资料，在老师的指导下采用了右图所示装置对小苏打和纯碱做了对比实验。实验中小试管内沾有无水硫酸铜粉末的棉花球变成蓝色，a烧杯中石灰水无明显现象，b烧杯中石灰水出现白色浑浊。已知：无水硫酸铜粉末遇水会变成蓝色。试回答：
①在实验结束时，操作上要注意的问题是： 。
②由实验（3）可以得出的结论是 。
请归纳出小苏打的化学性质 。
分析：本题只要认真阅读实验探究的过程和实验现象，并通过对现象的分析，即可得出小苏打的化学性质。
答案：
（2）NaHCO3＋HClNaCl+CO2↑＋H2O
（3）①应先将导管从烧杯中取出，再熄灭酒精灯
②碳酸氢钠受热会分解，碳酸钠受热不分解（或碳酸钠比碳酸氢钠稳定)
碳酸氢钠的水溶液呈碱性，能使酸碱指示剂变色；它可与酸发生反应；它受热能分解。

《化学实验探究题复习》研讨课
执教人：徐州市中小学教学研究室 赵永胜
地点：徐州市西苑中学 时间：2008年4月7日
一、物质成分的探究
例1、室验室开放日，我与小娜、小佳、小华、小丽等同学来到实验室，看到实验桌上摆放着四瓶无标签的试剂，分别是两瓶固体和两瓶液体，我们决定对“固体与液体”之间的反应进行一些探究。
（1） 小娜同学从一瓶固体和一瓶液体中各取少量试剂于试管中进行混合，立即产生了一种无色气体，对气体是何物质，同学们进行了大胆的猜想，小佳同学的猜想可能是① 　；② 。
（2）我想设计一个实验证明小佳同学猜想①是正确的，实验设计如下：
实验步骤
现象及结论

（3）小丽同学从另外两瓶试剂中各取少量试剂于试管中，发现混合后，固体最终消失了，但无气泡放出。同学们对加入试管中的固体和液体进行了大胆的猜想：
猜想一： ；猜想二： ；
猜想三： ；猜想四： 。
【解题规律总结】

【巩固练习】
1、小李和小王两位同学对碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]受热完全分解后的黑色固体产物的成分进行探究。
（1）小李根据碱式碳酸铜的化学式对黑色固体产物做出以下猜想：①可能是碳，②可能是氧化铜，③可能是碳和氧化铜的混合物。他做出以上猜想的依据是 ；
（2）已知，碳与一氧化碳的化学性质相似，都有还原性，据此小王认为猜想③可以排除，理由是 ；
（3）为验证①、②猜想，他们设计如下实验方案：向盛有少量黑色固体的试管中加入足量的稀硫酸，振荡，待完全反应后静置观察现象。若猜想①正确，现象应该是 ；若猜想②正确，现象应该是 。
2、某探究小组的同学将铁粉和氧化铜粉末混合均匀后，放入试管中，隔绝空气，高温3－4分钟，冷却后，试管内有红色物质。
提出问题：试管内的红色物质可能是什么？
进行猜想：你认为可能是 。
实验方案：设计一个实验方案来作验证。
实验步骤及操作方法
预期的实验现象
结论
取少量红色物质放入试管中，
。

查阅资料：铁粉和氧化铜在高温下可以发生置换反应。氧化亚铜为红色粉末，可以与稀硫酸溶液发生反应：Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O
得出结论：铁粉和氧化铜反应的化学方程式是 。
二、物质变化条件的探究
例2、铁暴露在空气中会生锈。不知你注意了没有，将苹果切开不久，果肉上就会产生一层咖啡色的物质，也好象是生了“锈”一样。某化学活动小组对此进行了探究。
【提出问题】切开的苹果“生锈”与什么因素有关？
【猜想与假设】
猜想①：可能与空气没有关系，只是果肉内的物质自身相互反应而“生锈”。
猜想②：可能是果肉中的物质与空气中的氧气作用而“生锈”；
猜想③：可能是果肉中的物质与空气中的氮气作用而“生锈”；
猜想④：可能是果肉中的物质与空气中的二氧化碳作用而“生锈”；
猜想⑤：可能是果肉中的物质与空气中的氧气作用而“生锈”，并且苹果“生锈”的速度还可能与温度有关。
【收集证据】
（一）查阅有关资料：已知苹果“生锈”是果肉里的物质（酚和酶）与空气中的一种物质发生反应，生成咖啡色的物质。
（二）实验探究：针对上面的猜想①至猜想⑤，化学活动小组依次设计了实验方案，进行了实验验证，并依次观察到下列实验现象。请你将他们设计的可行的实验探究方案，填写在下表中。
猜想
可行的实验方案
观察到的实验现象
猜想①
将一小块果肉浸入盛有蒸馏水的烧杯中，观察现象。
果肉表面不变色。
猜想②

果肉表面变色。
猜想③

果肉表面不变色。
猜想④

果肉表面不变色。
猜想⑤

温度高的先变色。
【得出结论】 。
【反思与评价】 （1）在②—⑤四种猜想中，你认为猜想 （填代号）最不合理，理由是 。
（2）在验证猜想①时，同学们发现，如果水不与空气隔绝，果肉放在水中时间长了也会变色，其可能的原因是 。
【应用】根据上述结论，要防止果汁变质，果品加工厂加工和保存果汁时可采取的措施是
。
【解题规律总结】

【巩固练习】
1、小林同学发现铜制眼镜框表面出现了绿色物质，通过化学学习知道该物质为铜锈，俗称铜绿，主要成分是Cu2(OH)2CO3。
[提出问题]铜是在什么条件下锈蚀的?小林对此进行了探究。
[猜想]根据铜锈的化学式，猜想铜生锈可能是铜与 共同作用的结果。
[设计与实验]如果猜想是正确的，请你借鉴“铁钉锈蚀条件的探究”实验，设计实验方案来探究“铜片锈蚀的条件”。 （画出简单的图即可）。

如：

三、新物质性质的探究
例3、维生素C又名抗坏血酸，易溶于水，易被氧化，能与碘反应。人体缺乏维生素C可能引发多种疾病。某研究性学习小组对它研究如下：
（1）猜想：维生素C可能具有酸性？
（2）实验方案：
提供试剂：维生素C片、蒸馏水、紫色石蕊试液、无色酚酞试液、稀盐酸、氢氧化钠溶液、氯化钡溶液、pH试纸。
根据以上试剂，请你帮助他们设计出两种实验方案，并写出实验现象：
实验内容
实验现象
方案Ⅰ：

方案Ⅱ：

（3）结论：维生素C具有酸性。根据维生素C的性质，判断下列物质中能与维生素C反应的是（ ）。
A.金属镁 B.食盐 C.氢氧化钠 D.硫酸铜
（4）某同学联想到西红柿等蔬菜、水果中含有丰富的维生素C，放置时间长短是否对维生素C的含量产生影响。他设计了如下实验方案：
Ⅰ把新鲜西红柿和放置一周的西红柿分别捣碎，用纱布将汁液挤入两个烧杯中；
Ⅱ取两支盛有2mL蓝色碘的淀粉溶液的试管，分别滴加上述两种汁液，边加边振荡，直到蓝色刚好消失，记录滴数如下：
汁 液
新鲜西红柿的汁液
放置一周的西红柿的汁液
滴 数
12
20
请回答下列问题：
①你认为西红柿中维生素C含量高的是 。
②你从中得到的启示是 。
分析：首先认识酸性物质具有的性质，根据性质设计验证的实验方案。
【解题规律总结】

【巩固练习】
1、实验室常用石蕊试纸检验物质的酸碱性：酸性物质使蓝色的石蕊试纸变红，碱性物质使红色的石蕊试纸变蓝。某学生欲探究碳酸具有酸性而二氧化碳不具有酸性，按下图进行实验。
干燥试管
干燥蓝色
石蕊试纸
（Ⅰ）
（Ⅱ）
（Ⅲ）
变红色
不变色

请回答：(1)该学生通过上述实验能否得出满意的结论? 。
⑵若能，请说明理由；若不能，请你设计还需进行的实验，以得出满意结论。（用语言叙述或图示均可）
2、某化学兴趣小组的同学在学习了纯碱（Na2CO3）的性质后，联想到家中蒸制馒头时常用的物质小苏打（NaHCO3）,于是采用市售的小苏打样品进行了如下实验探究。
（１）取样品溶于适量的水中，测得溶液的pＨ大于７。
（２）向小苏打样品中滴加盐酸，有大量气泡产生，经检验该气体是二氧化碳。该反应的化学方程式为 。
（3）同学们通过查阅资料，在老师的指导下采用了右图所示装置对小苏打和纯碱做了对比实验。实验中小试管内沾有无水硫酸铜粉末的棉花球变成蓝色，a烧杯中石灰水无明显现象，b烧杯中石灰水出现白色浑浊。已知：无水硫酸铜粉末遇水会变成蓝色。试回答：
①在实验结束时，操作上要注意的问题是： 。
②由实验（3）可以得出的结论是 。
请归纳出小苏打的化学性质 。

【我的感受】