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科学探究――实验反思、评价与设计 科学探究原本指科学家研究问题、解决问题的过程。初中阶段化学课程中的科学探究,是指从学科领域或现实社会生活中选择和确定研究主题,创设一种类似于科学研究的情境,提出问题(最好是学生自主、独立地发现问题),对可能的答案作出假设与猜想,并设计方案,通过实验、操作、调查、收集证据,对获得的信息进行处理,得出结论。 中考的科学探究题,就是通过试题展现上述的研究过程,并就研究过程进行设问。可以看出,科学探究题的核心就是要求考生能够应用知识解决问题,能够比较好的体现能力考查。 探究题作为一种新题型,已经成为中考的重要题型,如何突破探究题,是中考获得好成绩的关键。 应用知识解决问题的完整过程 科 学 探 究 题 注意前后关联 试 题 形 式 知识:已知化学知识; 题目信息 方法: 科学探究要素在实验中的应用 观察和记录 方案设计 数据处理和现象分析 例1.验证某固体钠盐是否为碳酸钠,取固体药品于试管中,加入稀盐酸,若有气泡产生,则该固体一定为碳酸钠。请你判断此设计方案是否正确? Na2CO3 +2HCl=2NaCl + H2O +CO2↑ NaHCO3 +HCl=NaCl + H2O +CO2↑ 例2.向盛满CO2的软塑料瓶中加入适量的氢氧化钠溶液,振荡,发现瓶子变瘪,则说明CO2和氢氧化钠发生了反应。请你判断此设计方案是否正确,如果不正确,请修改实验方案。 提供的仪器和药品有:软塑料瓶若干个、CO2气体、NaOH溶液、量筒、蒸馏水。 CO2 +H2O =H2CO3 CO2 + 2NaOH=Na2CO3 + H2O 实验现象 一种物质 肯定存在 两种或两种以上物质 可能存在 采用控制变量或除去干扰物质的方法,使某一实验现象只针对某一种物质,可以确定该物质一定存在,进而可以判断一个混合物体系的物质组成。 例2.向盛满CO2的软塑料瓶中加入适量的氢氧化钠溶液,振荡,发现瓶子变瘪,则说明CO2和氢氧化钠发生了反应。请你判断此设计方案是否正确,如果不正确,请修改实验方案。 提供的仪器和药品有:软塑料瓶若干个、CO2气体、NaOH溶液、量筒、蒸馏水。 分别取等体积的二氧化碳于两个软塑料瓶中,分别加入等体积的蒸馏水和氢氧化钠溶液,看塑料瓶变瘪程度。 例3.2010年1月7日,兰州石化公司石油化工厂的一个装有液化气等轻烃的罐区发生爆炸。消防官兵在灭火中使用了很多水炮对着火的罐体不断喷水,经46小时终于将火扑灭。环保部门监测发现:空气中粉尘颗粒增多,比正常值超出八倍。 (3)当地某化学兴趣小组想探究爆炸现场附近的空气中是否含有CO气体。设计实验方案如下: 【实验目的】确定气体样品中是否含有CO。 【实验原理】 ①除去收集的空气样品中的氧气; ② 3CO + Fe2O3 3CO2 + 2Fe (假设该样品中不含除CO之外的其他能与Fe2O3反应的物质)。 【实验仪器】 甲 乙 丙 请根据他们的设计回答下列问题: ①在实验时,上述仪器的连接顺序是:丙→乙→甲→乙。其中乙装置需要使用两次,第一次的作用是_____________________________________。 检验原气体样品中的二氧化碳是否除尽 解析:依据实验目的,结合装置和操作分析实验原理。 甲 乙 丙 请根据他们的设计回答下列问题: ②根据实验中出现的_______________________________或____________________________________________现象,能判断出爆炸现场附近的空气样品中有较多CO。 甲中药品由红变黑? 乙中石灰水第一次不变浑浊,第二次变浑浊 甲 乙 丙 请根据他们的设计回答下列问题: ③从环境保护的角度考虑,你认为该实验的设计是否存在缺陷,如果有,该如何改进? 。 在d处将尾气点燃(或在d处用气球收集尾气等其它合理答案也可) 例4.(2009.北京.32)小刚和小丽两位同学用下图所示装置进行实验,验证二氧化碳与氢氧化钠、氢氧化钙都能发生反应。
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