2022年初中化学实验探究题的设计方案新视角.docx

《2022年初中化学实验探究题的设计方案新视角.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年初中化学实验探究题的设计方案新视角.docx（7页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、精品学习资源中学化学试验探究题的设计新视角2021.3一.留意对化学变化的再摸索，设计实证性试验探究题1. 某中学化学爱好小组在学习了金属与矿物一章后，到试验室中模拟工业炼铁的原理，探究CO 与 Fe2O3 反应后的产物 所用装置如下图所示）；【搜集资料】1）铁有多种氧化物，常见的有：Fe2O3、FeO黑色）、 Fe3O4其中 Fe 元素化合价为 +2、+3），都能与稀盐酸反应；2）通常所说的“加热”一般使用酒精灯，火焰的温度约在400500；而“高温”一般使用酒精喷灯或煤气灯来实现，温度可达7001000；3）铁的氧化物的热稳固性次序是FeO Fe3O4 Fe2O3；【提出猜想】 Fe2O3

2、 全部参与反应后所得固体的成分可能是Fe， FeO， Fe3O4，可不填满，也可添加）；【试验探究】主要步骤如下：精确称取肯定质量纯洁的Fe2O3 固体和澄清的石灰水并按上图要求进行试验；观看到管内固体全部变为黑色时停止加热，用磁铁靠近玻璃管，固体能被吸引；冷却后重新称量玻璃管内的固体以及变浑的石灰水的质量；取少量反应后的固体倒入试管中，向其中滴入足量的稀盐酸，并适当加热，发觉固体逐步溶解， 溶液呈黄绿色，但自始自终都没有气泡产生；另取少量反应后的固体倒入试管中，向其中滴入2 mL CuSO4 的浓溶液，未见红色固体生成；再用磁铁靠近试管，发觉管内黑色固体仍旧能被吸引；试验所测定的有关数据如下

3、：试验数据物质质量试验前试验后数据玻璃管内的固体质量 g）3.02.9数据B 装置 石灰水和广口瓶）的质量g）53.054.6【试验分析】1）依据步骤，可确定Fe2O3 固体 填“全部”、“部分”）参与了反应，理由是；2）依据步骤，可确定反应后的固体中肯定不存在，理由是；3）试验中的数据填“”或“”）不行靠，理由是；【试验结论】该试验中CO 与 Fe2O3 反应后的产物是 提示：依据牢靠的试验数据进行运算）；此时发生反应的化学方程式为；【反思与评判】1）步骤中所得溶液中的溶质为；2）该试验中显现这样的结果可能与哪些因素有关？请提出你的一种猜想；二.留意对试验方案的再优化，设计定量性试验探究题2

4、. 在学习了盐的性质以后，某校化学爱好小组的同学开展了测定Na2CO3 和 NaCl 的固体混合物中 Na2CO3 质量分数的探究试验；他们设计了如下的试验方案：【方案一】气体分析法；1）如右图 1 所示，把 X g 的混合物与足量稀硫酸反应后，测定产生的CO2 气体的体积；检查该装置的气密性的方法是：；主要缺陷对试验结果的影响欢迎下载精品学习资源2）有同学提出以图2 代替图 1 中的收集装置，就所测CO2 气体的体积填“偏大”、“偏小”、“不变”），理由，你的改进方案是；广口瓶内原有的空气对试验结果 填“有”或“没有”）影响；假如利用改进后的装置测得CO2 气体的体积为 VmL此时 CO2

5、气体的密度为g/mL），就原混合物中Na2CO3质量分数的计算式为；3）也有人用图3 装置测定 CO2 的质量 用碱石灰的成分是CaO和 NaOH的混合物，可吸取CO2 气体）；就图 3 试验装置主要存在哪些缺陷？, 这些缺陷对试验结果有何影响？.【方案二】沉淀分析法如图 4 所示）；就：1）沉淀 A的化学式是，溶液M中的溶质的化学式为；2）确定CaCl 2溶液是否过量的方法是；3）该固体混合物中Na2CO3的质量分数的计算式为；4）导致测定的结果偏大的原因可能是；【方案三】盐酸滴定法如图 5 所示）；就：1）“操作 2”的名称是；2） 根 据实 验 数 据 计 算 该 固 体 混 合 物 中

6、Na2CO3的 质 量 分 数为；三.留意对化学工艺的再分析，设计推理性试验探究题3. 据统计，每年世界上银总消耗量的40%用于感光材料的生产，感光材料经曝光、显影、定影后, 黑白片和彩色片上的银分别达80%、100%进入废定影液，所以废定影液中银的含量是特别惊人的；某争论性学习小组拟对某照相公司的废定影液进行试验处理，回收其中的银和溴Br 2）；【相关资料链接】定影的原理是：定影液中的硫代硫酸钠Na2S2O3）跟胶片或相纸上没有感光部分的溴化银2和溴化钠 2 能转化为不溶性的Ag2S；反应原理为： 6HCl+2Na3AgS 2O32=6NaCl+Ag 2S+3S+3SO2+H2SO4+2H2

7、O；废定影液中含有少量溴化银，可用锌将其中的银置换出来；7题四氯化碳是一种有机溶剂，常温下为液体，可溶解液溴，与水和其它无机物不相溶；【试验流程设计】【试验问题分析】1）步骤所用的盐酸需要稍过量的目的是，加入盐酸操作时的要求是；欢迎下载精品学习资源2）步骤中所发生的化学反应有写出反应的化学方程式）：、；3）“操作”的名称，所用的玻璃仪器有、；4）步骤是在空气中灼烧的；该反应的化学方程式：；假如步骤反应不完全，请你提出一种改进措施；5）步骤通入氯气的目的是将NaBr 和 ZnBr2 溶液中的 Br 置换出来，试写出NaBr 与氯气反应的化学方程式，依据金属与盐溶液反应的规律估计出氯气和液溴的活泼

8、性强弱关系是：液溴氯气填“大于”、“小于”或“等于”）；，其中 A 的仪器名称为，经萃取后所得到溶液的名称为；8）尽管该试验后的废液倒入指定的容器中，并回收再利用，但整个试验过程仍不符合环保的要求，其原因是；四.留意对环保热点的再争论，设计应用性试验探究题欢迎下载精品学习资源34. 在工业生产上规定空气中的二氧化硫的答应排放量不得超过0.02mg/m环，否就将危害人类的健康，造成欢迎下载精品学习资源到指定的测试地点抽气，每次抽气100mL，直到反应恰好完全进行为止，记录抽气次数n）；就抽气时应如何操作 ？；小组的其他同学再到不同地点重复试验4 次每次所取的试验同学甲乙丙丁碘溶液均为 5.00m

9、L）；这样做的目的是；抽气次数867875845 次试验的抽气次数记录见右表；【沟通争论】1）所配制的碘溶液显色，试验中说明恰好完全反应的现象是；2）所配制的碘溶液浓度过浓、过稀都不合理，试分析浓度过浓不合理的缘由是：；3）争论性学习小组用该方法测定空气中的SO2 含量时，所测得的数值比实际含量低，请你对可能的原戊77因假设溶液配制、称量或量取及各种读数均无错误）提出一种合理假设：；境污染；某争论性学习小组欲利用“碘量法”测定某化工厂邻近空气中SO2 的含量，请你参与并帮助他们完成相关学习任务部分装置如下图所示）；【测定原理】碘溶液吸取SO2 的化学反应原理是： SO2 + I2 + 2H 2

10、O= H2SO4 + 2HI；【测定步骤】先精确称取2.54mg 粉末状纯碘 I 2），并称肯定量的碘化钾碘化钾可增大碘在水中的溶解度），加水使之完全溶解，配制成1000mL碘水，精确量取此溶液5.00mL 并稀释 10 倍，再滴加23 滴淀粉指示剂即得所需的碘溶液；从中量取稀释后的碘溶液5.00mL 并倒入洗气瓶中；量取液体时需要用到的仪器有、3；就该溶液中所含碘的溶质质量分数的为此时溶液的密度看作为1.0g/cm）；欢迎下载精品学习资源4）试验终止后，该小组成员在相互沟通的过程中一样认为试验装置应加以改进，有同学提议：可将插 入碘溶液的管子下端改成具有多孔的球泡如右图所示），有利于提高试验

11、的精确度，其理由是；5）试通过运算说明该工厂邻近空气中SO2 的含量是否超标？巩固练习：1. 某化学爱好小组回收利用废旧干电池；试验 1回收填料中的二氧化锰和氯化铵查阅资料：废旧干电池填料的主要成分为二氧化锰、炭粉、氯化铵和氯化锌等，其中氯化铵、氯化锌可溶于水；爱好小组的同学们设计回收物质的流程如图12所示；1）操作 1和操作 2的名称都是，该操作中玻璃棒的作用是 ；2）灼烧滤渣 l的目的是；3）己知滤液 1中氯化铵和氯化锌的浓度相近；在某温度下蒸发滤液1时，大量的氯化铵晶体先析出，说明该温度下氯化铵溶解度 氯化锌的溶解度 填“ ”）；试验 2利用外壳回收物锌制取氢气及相关探究4）用锌和稀硫酸

12、制取氢气；己知氢气密度比空气小且难溶于水，供应装置如图13； 应选择：发生装置为 填编号），排空气法收集装置为 填编号）； 如用排水法收集并测定气体的体积，气体从装置B导管口 进； 选用仪器 F测量排出水的体积，仪器F名称是；ab纯锌30 mL 30 %564.3含杂质的锌30 mL 30 %634.7cd纯锌30 mL 20 %449.3纯锌40 mL 30 %602.8 比较试验a和试验 b，可以得到的结论是； 为了争论硫酸浓度对反应快慢的影响，需比较试验 和试验填编号）； 掌握其他条件相同，需掌握的条件是 例举一种条件即可）；2. 氯气 Cl 2）是黄绿色气体，氯气溶于水部分以Cl 2

13、分子存在于溶液中，部分与水反应Cl 2 H2O HCl HClO；产物中，次氯酸 HClO 是一种弱酸；氯气溶于水所得溶液称为氯水；把品红试纸染有品红颜料的滤纸）放入氯水中，品红试纸褪色；下图是试验室制取氯气的成套装置图，请填空：X欢迎下载精品学习资源4 / 7饱和食盐水浓硫酸蒸馏水欢迎下载精品学习资源仪器 X 的名称是：；从反应物的状态和反应条件看，装置甲属于型气体发生装置；氯气在装置丁中被收集，其收集方法为，装置戊中可得到氯水；晓红对“氯水使品红试纸褪色”产生爱好，她所在的学习小组进行了如下探究，请你一起来完成：【提出问题】氯水中的什么成分使品红试纸褪色？【猜想】猜想 1：氯水中的水使品红

14、试纸褪色；猜想2：氯水中的Cl 2 使品红试纸褪色； 猜想 3：氯水中的盐酸使品红试纸褪色；猜想 4：氯水中的 填化学式）使品红试纸褪色；【试验探究】试验操作试验现象结论把品红试纸放入水中A）猜想1 不成立把品红试纸放入干燥的氯气中试纸不褪色猜想2 不成立试纸不褪色猜想3 不成立【结论】学习小组通过争论，找到了氯水中使品红试纸褪色的物质；【反思】向氯水中滴加几滴紫色石蕊试液，会观看到的现象是；1. 在课堂试验中，对于物质是否发生化学变化、变化后生成什么，仅凭一些表面的现象难以让同学信服， 有时也常常显现某些试验后的产物与预期的情形不一样，有的是产物中含有杂质，有的是直接得不到预期的产物，这些往

15、往需要通过试验来进一步证明；老师要善于把握住这些在课堂试验中生成的问题，引导同学抓住化学变化的本质进行探究，并设计一些实证性试验探究题，培育同学严谨的科学态度，严密的思维才能；解读： 【提出猜想】对于可能生成的三种物质Fe 、Fe3O4、 FeO运用组合思维就可得到答案；【试验分析】1）固体全部变黑说明不存在Fe2O3；2）步骤验证了固体不具有铁的性质，从而确定不存在铁；=3.0g 2.9g=0.1g，所以生成物中铁、氧元素的质量分别为2.1g、0.8g；于是可推诞生成物的化学式为Fe 3O4；依据反应物和生成物可写出：CO+3Fe2O32Fe3O4+CO2 ；【反思与评判】1）依据信息可知：

16、Fe3O4中Fe元素化合价为 +2 、+3，所以反应后的溶液中的溶质为 HCl 、FeCl2、 FeCl3；2）铁的氧化物的热稳固性次序是FeOFe3O4 Fe2O3，所以可推理出： 仍原性的次序是 Fe2O3Fe3O4FeOFe；因此，可以提出以下猜想：可能是由于使用酒精灯的缘故或加热的时间不够长导致反应的温度不够高，从而未能使Fe2O3中的铁充分被仍原出来；接下来仍可以提出改进方案，连续进行试验探究；评析：这类对化学变化再摸索而设计的试验探究题，要求同学认真分析试验过程，抓住试验的细节：反应物种类、纯度、用量）、试验操作的步骤、反应的条件等因素；解决问题的过程中要抓住化学变化的本质、充分运

17、用题目的信息并结合质量守恒定律进行理性分析、判定和推理；类似上述试验的素材仍有：酸碱中和反应的确认、烧碱变质的争论、“氧立得 ”制氧秘密、“污渍爆炸盐 ”除顽固污渍的秘密、 “暖手宝 ”发热的原理、镁在空气中的燃烧的产物、一氧化碳仍原氧化铜的产物、氢气在氧气中燃烧的产物、镁条放入氯化铜溶液中的产物、乙醇燃烧的产物、钠与硫酸铜溶液反应的产物等；2. 在科学试验中常常需要进行定量争论，试验前要环绕试验目的进行摸索：运用什么原理？需要测定的哪欢迎下载精品学习资源些数据？怎样来测定这些数据？有哪些方法？哪些数据是有效的？测定的过程中可能有哪些因素干扰？怎样防止干扰？老师把这些问题综合起来，设计一些定量

18、性试验探究题，可培育同学开放性思维，使同学学会对所学的化学原理进行综合应用；在搜集多种方案的过程中又培育同学缜密的思维和试验评判才能，学会分析误差的缘由并设计试验来削减误差，保证明验数据的真实性；解读 ：【方案一】 1）考查气密性的检查方法：关闭A 处活塞，将注射器活塞拉出肯定距离，一段时间后松开活塞，观看活塞是否回到原位；2）因 CO2 能溶于水且与水反应，导致结果偏小；改进方案是将广口瓶中的水改为饱和的CO2 水溶液或在水面上掩盖一层植物油等；因试验终止后瓶内残留的CO2 气体与排出的空气体积相等，所以广口瓶内的空气对结果无影响；Na2CO3的质量分数为 106 V/44X；3）图 3 装

19、置的缺陷主要表达在：产生的CO2气体中混有水蒸气，同时被碱石灰吸取，导致结果偏大；反应终止后装置内残留的CO2 气体不能全部排出， 导致结果偏小；球形干燥管与空气相通，也会吸取空气中的CO2 和水蒸气，导致结果偏大；球形干燥管内的碱石灰与CO2 接触不充分 U 型管的成效会更好），吸取不完全，导致结果偏小；试验开头时，装置内的空气中会有部分CO2也会被碱石灰吸取，导致结果偏大等；【方案二】1）溶液 M 中的溶质是 NaCl和过量的 CaCl2；2）用 CaCl2 溶液过量的目的是将Na2CO3全部转化为沉淀；检验方法：静置，向上层清 液中连续滴加 CaCl2 溶液，如无沉淀说明CaCl2 溶液

20、已过量； 3）106Y/100X ；4）沉淀未洗涤洁净或可能干燥不充分；【方案三】1）反应后得到NaCl 溶液，其中含有少量盐酸，可通过蒸发的操作获得NaCl 固体，同时也除去盐酸；11.6g 100%=91.4%；此题仍可 以再问：是否有其它的测定方法？评析：这类对试验方案再优化而设计的试验探究题，要求同学对涉及的化学原理要比较熟识，试验目的比较明确， 学会运用“头脑风暴”法搜集多种方案并进行评判和选优；解决问题的过程中要结合试验的情形，对测定的数据进行摸索、分析，排找试验不严密的部分并设法改进；类似上述问题的素材仍有：测定变质后的烧碱固体中NaOH的质量分数、测定空气中氧气含量、测定 Cu

21、-Zn 合金中 Cu、Zn 的含量、测定人呼出的气体或竹节内的气体或鱼鳔内的气体中氧气的含量等；3. 在化工生产、化工争论中，通常会设计了一些清楚的工艺流程，演绎真实的化学；有的虽然比较复杂， 但涉及的化学原理和思想却是基本的；有的虽然涉及到同学没有学到的学问，但通过信息处理和类比就可以得到解决；老师可依据这些流程来设计一些推理性试验探究题，对培育同学的信息处理才能、推理和类比思维的才能特别有益，可以让同学学到分析和解决化学问题的方法，感悟到化学的真实性；解读： 2 ，需要用酸来处理，转化成Ag2S ；为使反应充分进行，因而所用的酸是稍过量的，同时在操作时要求边加边用玻璃棒搅拌或振荡）； 2）

22、步骤中加锌粉的目的是消耗三种物质：过量的盐酸、反应后生成的硫酸以及原废液中的AgBr ；3）考查了过滤操作； 4 ）步骤 中灼烧反应为： Ag2S+O22Ag+SO2，该反应本质上是用氧气将其中的硫元素转化成SO2，因此，氧气要充分，必要时可放在有氧气的环境 中或添加某中在加热时释放出氧气的物质，使硫化银完全被氧化；5 ）非金属与盐溶液发生的置换反应， 类似于金属与盐溶液发生的置换反应，进而可迁移类推得出非金属的活动性：液溴小于氯气；6）考查了溶液的命名方法 溴的四氯化碳溶液），使用的分液漏斗进行萃取操作这种操作方法同学是见过的：在教 材中曾涉及到 “从大豆中提取油脂 ”）； 7 ）尽管中学对

23、蒸馏不作要求，但同学已经熟识石油中各成分的分别以及分别液态空气的事实，这些事实的共同原理都是利用液体中各成分的沸点不同进行分别的，同学可以迁移； =2.54 10-6 ，另取 5.00mL 稀释 10 倍后 I2= 2.54 10-7 ；依据图示，空气的流向是从左向右，因此在抽气时应打开a 阀门，关闭b 阀门，向外拉动注射器活塞；试验要排除偶然性，取样要可靠，试验要多次，这样便于取平均值，削减试验的误差；【沟通争论】1）因碘水中含有淀粉，碘与淀粉 作用呈蓝色；试验原理是用SO2 与碘反应，当碘完全耗完时，溶液由蓝色变为无色；2）浓度过浓，含有的碘较多，需要的反应物SO2 较多，从而会导致抽气的

24、次数过多，时间过长，废时麻烦，且简单导致误差的产生； 3）该试验胜利的关键是：要让空气中的SO2 与碘溶液充分反应，因此要做到注射器压送气体速度不宜过快、导气管伸入碘溶液中不宜太浅、装置气密性良好等；4）可增大气体与溶液的接触面积，使空气中的SO2 被充分吸取；5）稀释后的碘溶液5.00mL 中 mI2） =2.54 mg5/1000 1/10=1.27 10-4 mg；依据化学方程式解得mSO2）= 3.2 10 -4mg； 5 位同学的平均抽气次数为80 次，就：空气中SO2的含量为： 3.2 10 - 4mg1008010 -6m3=0.04mg/m3 0.02 mg/m3 ，所以该工厂

25、邻近空气中的SO2 含量超标；评析：这类对环保热点的再争论而设计的试验探究题，要求同学娴熟运用化学的基本学问，懂得整个试验过程，并关注实际操作中一些细节所隐含的要求；在解决问题的过程中，要透过问题看本质，查找“中心问题”，化繁为简，精确找到有效信息并作出科学判定，同时也要留意在运算中所涉及的数据的单位；类似上述环保热点的素材仍有：新装修居室污染物的测 定、机动车废气排放的测定、水污染物含量的测定、二恶英以及苏丹红等污染食品大事、工厂和试验室污染物的测定等； 当然，化学试验探究题的设计视角仍有许多，老师在教案中仍可以在学问的跨度、广度、与实际的联系上多综合，在学问的迁移上多摸索，在试验的反常现象

26、上多分析，细心选择素材，从化学学科的基本思想、基本方法入手，以才能立意为核心，突出学问的应用，突出对学习方法、学习才能的考查，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、教案要求等），在不超越同学应有的学问和技能的前提下，设计出更新、更有价值的试验探究题，引导同学绽开探究，培育同学应用学问解决实际问题的才能；1. 1）过滤，搅拌； 2）除去炭粉； 3）；4） B， D； b，量筒；5） 与同体积同浓度的稀硫酸反应，含杂质的锌比纯锌反应速率要快； a 和 d； 温度 或锌粒外形大小）；2. 1）、分液漏斗2 ）、固液，加热基本意思正确即可）3 ）、向上排空气法猜想 4： HClO试验探究 A）：试纸不褪色试验操作把品红试纸放入盐酸溶液中或“取盐酸滴入品红试纸中”等类似描述）【反思】现象：氯水先变红后褪色“变红”、“褪色”各0.5 分，其他答案不给分；）欢迎下载