化学实验科学探究专题复习教学目标:知识与技能:1了解科学探究的基本要素,提出问题、猜想或假设、设计实验方案、进行实验、观察并记录、分析与结论、反思与评价、表达与交流。
2 学会根据已有的知识和经验解答实验探究题的一般思路和方法。
过程与方法:1 设计简易实验,通过观察、比较、分析认识科学探究的要素及解答方法2 通过学生自主交流思考、探究时产生的疑惑来发现问题、解决问题、培养学生的创新能力和实践能力。
情感态度价值观:1 在探究活动中激发学生学习化学的兴趣,让学生体验到学习和探究的乐趣。
2 通过探究活动培养学生务实、严谨的科学态度。
教学重点:让学生学会解答探究型试题的一般思路和方法。
教学难点:围绕猜想与假设进行实验方案的设计(科学性、安全性、可行性、简易性)教学方法:实验探究、讲练结合实验准备:实验室制取二氧化碳的装置、软塑料瓶(2个)石灰水氢氧化钠溶液、稀盐酸、气球(2个)教学过程:(一)创设情境导入新课【实验】演示探究二氧化碳与氢氧化钠反应的实验【提问】怎样检验NaOH溶液和Ca(OH)2溶液?【回答】通入CO2气体,倒入Na2CO3溶液。
【实验】演示通入CO2气体。
【质疑】CO2与NaOH发生了反应吗?【猜想】1、发生了反应。
2、没发生反应。
【设计与实验】瓶吞鹌鹑蛋。
【质疑】这个实验能证明CO2与NaOH发生了反应吗?【实验】向两个装满CO2气体的软塑料中分别倒入等体积的水和NaOH溶液【分析与结论】根据塑料变瘪的程度不同可判定NaOH和CO2确实发生了反应。
【投影】科学探究的要素:提出问题、猜想或假设、设计实验方案、进行实验、观察并记录、分析与结论、反思与评价、表达与交流。
(二)合作交流解读探究【探究1】小兵同学在化学实验室发现一瓶盛有无色溶液的试剂瓶,其标签严重破损(如图所示).老师告诉他,这瓶试剂可能是硫酸、硫酸钠、硫酸镁溶液中的一种.小兵同学通过查阅资料得知,常温下这三种物质的溶解度如下表:小兵同学根据上述信息.分析认为此溶液一定不是溶液.为确定其成分,该同学对此溶液进行如下实验探究:【提出假设】该溶液可能是.【实验验证】【思路点拨】对Na2SO4的猜想,从溶解度和标签上的溶质的质量分数入手,验证H2SO4或MgSO4溶液不能从相同离子SO42-入手,要从H+和Mg2+入手。
【归纳交流】根据题中信息结合已有知识和经验作出猜想,然后根据酸的化学性质和特往离子的反应来验证猜想。
【母题迁移】化学兴趣小组同学在实验室发现一瓶标签残缺的无色液体(如右图)(温馨提示:标签上的5%表示该混合物中主要成分所占的质量分数)。
他们对此瓶无色液体是什么产生了兴趣,于是进行了如下探究。
【猜想】猜想一:水猜想二:稀硫酸猜想三:过氧化氢溶液小组同学对标签又进行了仔细的观察、分析,他们一致认为猜想一不合理。
理由是。
【设计方案】同学们结合所学知识设计出如下探究方案:向盛有少量二氧化锰的试管中加入适量的该液体,并将带火星的木条放在试管口。
【实验】按上述方案进行实验.发现有大量气泡产生,带火星的木条复燃。
【结论与解释】(1)以上事实证明猜想是正确的;(2)产生气体的反应可用化学方程式表示为【反思与评价】(1)在实验中,某同学提出应该先将气体收集。
然后用带火星的木条检验,你认为(填“有”或“没有”)必要。
(2)为避免在今后的实验中出现标签残缺的情况,在倾倒液体时应注意【拓展与迁移】根据探究结果,重新贴好标签。
标签上化学式中氧元素的化合价为价(已知氢元素显+l价)。
【探究2】某兴趣小组话动中,同学们按图11装置对“可燃物燃烧的条件”进行探究。
探究过程中,大家对磷燃烧生成的大量白烟是否危害人体健康提出疑问。
【查阅资料】白磷的着火点是40℃,红磷的着火点是240℃,……燃烧产物五氧化二磷是白色固体,会刺激人体呼吸道,可能与空气中水蒸气反应,生成有毒的偏磷酸(HPO3)。
【变流与讨论】白烟对人体健康有害,该实验装置必须改进。
【改进与实验】同学们按改进后的图12装置进行实验。
请你帮助他们将下表补充完整。
现象解释a试管中白磷燃烧,热水中白磷没有燃烧.b试管中红磷没有燃烧.b试管中红磷、热水中白磷都没有燃烧的原因分别是①;②。
【反思与评价】 (1)改进后的图12装置与图11装置比较,优点是。
(2)小林同学指出图12装置仍有不足之处,并设计了图13装置,其中气球的作用是。
【拓展与迁移】实验小结时,小朱同学说:“待a试管冷却后,如果将试管口紧贴水面(室温下)。
并取下橡皮塞,将看到液体进入试管。
”这一说法得到大家的一致认同。
小晶问:“如果不考虑橡皮塞占试管的容积,进入a试管内液体的体积会是多少呢?大家争论后,出现两种预测。
甲:接近试管容积的1/5;乙:不一定接近试管容积的1/5。
你赞同的预测是(填“甲”或“乙”),理由是。
【思路点拨】根据燃烧同时满足三个条件和利用压强差测空气中O2的含量。
【归纳交流】把本课知识进行拓展和延伸,实验评价要科学合理,装置要简易、可行、安全。
【母题迁移】某化学兴趣小组用火柴、蜡烛、烧杯三种实验材料探究物质燃烧的条件。
[提出问题]物质燃烧需要什么条件?[猜想与假设]1.有可燃物2.温度要达到着火点3.与氧气(或空气)接触[设计与实验]猜想正确,燃烧必须同时满足个条件,只要破坏个燃烧的条件,就能达到灭火的目的。
[反思质疑门氢气在氯气中能燃烧。
燃烧是否一定要有氧气参加?[查阅资料1]镁条能在空气中剧烈燃烧,也能在二氧化碳中剧烈燃烧,发出耀眼的白光、放出大量的热;细铁丝可以在氯气中剧烈燃烧,放出大量的热,产生大量棕黄色的烟;磷能在氯气中剧烈燃烧,放出大量的热,产生大量的白色烟雾。
[表达与交流]根据上述内容和课本中对“燃烧”的描述,你认为叫做燃烧。
[反思质疑2]根据“细铁丝在氧气中燃烧”的实验现象,细铁丝在氧气中燃烧为什么会“火星四射”?[查阅资料2]含碳细铁丝燃烧时,其中的炭粒生成的CO2气体在熔融液态物质中形成气泡,熔融液态物质因气泡炸裂引起“火星四射”的现象。
[设计实验]为了验证细铁丝在纯氧中燃烧产生“火星四射”现象的原因,你设计的实验方案是。
【探究3】不少同学都被蚊虫叮咬过,感觉又痛又痒。
同学们从化学课上知道:蚊虫叮咬时能在人的皮肤内分泌出蚁酸刺激皮肤。
课外兴趣小组同学决定对蚁酸进行探究。
【提出问题】蚁酸的成分是什么?它有什么性质?【查阅资料】蚁酸是一种有机酸,化学名称叫做甲酸,化学式为HCOOH;蚁酸在一定条件下会分解生成两种氧化物。
【实验探究一】探究蚁酸的酸性。
(1)向盛有蚁酸溶液的试管中滴加紫色石蕊试液,观察到溶液颜色变成色,说明蚁酸溶液显酸性;(2)将锌粒放人盛有蚁酸溶液的试管中,有气泡产生,该气体是。
【实验探究二】探究蚁酸分解的两种产物。
(1)小芳同学根据蚁酸中含元素,推测出生成物中含有水;(2)另一种生成物是气体,小敏提出两种猜想:猜想①:该气体是CO;猜想②:该气体是;他们将蚁酸分解产生的气体通过如下装置(铁架台已略去),观察现象。
I.实验时装置A中无明显变化,则猜想①(填“成立”或“不成立”);Ⅱ.装置B中的现象是,装置C中发生反应的化学方程式为。
【讨论交流】从环保角度看,该装置的缺陷是,处理的方法是。
【拓展延伸】(1)当你被蚊虫叮咬后,在叮咬处涂抹一些物质可减轻痛痒。
下列物质中,你不会选择的物质是。
A.氨水B.食醋C.肥皂水D.苏打水(2)向某溶液中加入蚁酸有气泡产生,该气体能使澄清石灰水变浑浊,则该溶液中溶质的化学式可能是(只写一种)。
【思路点拨】分析实验探究一,由资料知,蚁酸是一种酸,可根据酸的性质回答;分析实验探究二,首先要依据化学反应前后元素的种类守恒这一思想来进行猜想,由蚁酸组成元素中有H,推知产物有水,由C元素,可推测产物中的另一氧化物可能为CO或CO2,至于设计实验验证猜想,只需依据CO或CO2的不同性质即可。
【讨论交流】缺少尾气处理装置点燃尾气(或收集尾气或其他合理答案)【拓展延伸】(1)B (2)Na2CO3(或其他可溶性碳酸盐、酸式碳酸盐等)【归纳交流】猜想的依据是什么?无非是从物质的性质,反应的规律来寻找,“蚁酸分解的两种产物”,我们并没有学过,对产生气体的猜想,只能依靠化学反应的规律一质量守恒定律,即化学反应前后元素的种类不变帮助判断;如何验证猜想,应该根据被猜想物质的性质思考,如CO2能使澄清的石灰水变浑浊,CO具有还原性等。
【母题迁移】某化学兴趣小组的同学将一枚洁净的铁钉放入食盐水中(如图,装置气密性良好)。
一段时问后,进行观察。
请你一起参与分析,并完成后续实验设计。
【观察现象】①装置中右侧导管中的液面升高。
②铁钉生锈,试管底部有黑色固体物质。
【提出问题】导管中液面为何升高?黑色固体物质又是什么?【理论分析】小组同学根据已学习过的知识分析得知,液面上升的原因是。
【猜想与假设】小组中的小明同学猜测该黑色固体可能含有:①Fe、②Fe3O4、③FeCl3、④C四种物质。
【分析与验证】小组同学根据小明的四种猜测做了以下分析:(1)小红同学认为不可能含有氯化铁,该结论得到小组同学的认可,理由是。
(2)小强同学认为一定含有碳,该结论也得到小组同学的认可,理由是。
(3)小组同学不能确定是否含有铁,请你帮他们设计方案进行确认:【知识链接】相信你一定在家中做过铁钉分别在水以及食盐水中生锈的实验,你的结论之一是铁钉在(填“水”或“食盐水”)中生锈快。
【思路点拨】对黑色固体的探究,首先根据溶解性,可排除氯化铁,铁钉是铁合金,含有碳,且碳不溶于水,可用来解释小强的猜想;是否含有铁,则需根据铁的有关性质设计实验即可。
【归纳交流】此题囊括了实验探究的一般步骤,着重考查了猜想、实验方案的设计、实验现象和结论的一般表述等要素。
假设过程中的肯定与否定需要有化学原理的支撑,在实验方案的设计时,应先从被猜想物质不同的性质人手,拟定实验方案,方可得到正确的结论。
【总结反思】一、实验探究题的要素:提出问题→猜想与假设→制定计划→进行实验→收集证据→解释与结论→反思与评价→表达与交流。
中考对科学探究题的命题往往呈现的是一个完整的探究过程,但并不注重考察探究的全过程,一般都是有所侧重地只考察其中的一点或几点。
二、解答探究题的一般思路:首先根据题干背景材料提出问题,联想到相对应的化学知识;猜想与假设,要紧紧围绕问题来猜想,并且一定要完全和全面﹔实验设计与实施是围绕准确猜想与假设而进行的;分析是对实验现象与数据进行分析,分析是否与猜想吻合;结论一定要回答提出的问题。
三、实验方案与设计的原则:科学性(原理正确,目的明确);简约性(操作简便,现象明显);可行性(符合一般实验条件,易达到目的要求);安全性(安全,环保)。
【中考链接】:“旺旺雪饼”袋内有一个小纸袋,上面写着“干燥剂,主要成分是生石灰”。