探究性化学实验PPT教学课件
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第4讲 探究性化学实验
探究性化学实验题在近几年的高考中频频出现，这 类题具有综合性强，开放性强等特点,能很好地考查学生 分析问题、解决问题和创新思维的能力，这种题的区分度 高，高考中具有很好的选拨功能。 探究性实验的基本程序可用下列流程图表示：
一、提出问题 要提出问题，首先得发现问题，在学习新知识、实践 新方法中进行思考、对比、质疑,通过思考提出值得探 究的问题，探究清楚能更好地理解掌握物质的性质。 此外，实验中出现异常现象也是发现问题、提出问题 的重要契机。
①取W g样品，溶于水，加入过量氢氧化钠溶液，过滤、
洗涤、灼烧，称重得固体质量为a g;②取W g样品，溶于
足量稀硝酸，加入过量的氯化钡溶液，
，
称量得固体质量为b g；③处理数据，经计算：n m=
。
解析 （1）依题意，只对其主要成分提出假设，即铜绿
主要成分为碱式碳酸铜、碱式硫酸铜或碱式碳酸铜和碱
式硫酸铜的混合物即可。（2）定性检验两种成分的区
（3）Cu+4HNO3(浓)
Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
80 233
答案 （1）猜想1：铜绿主要成分为Cu2(OH)2CO3
猜想2：铜绿主要成分为CuSO4·3Cu(OH)2
猜想3：铜绿主要成分为Cu2(OH）2CO3和CuSO4·
3Cu(OH)2
（2）原样品含CO
2 3
产生白色沉淀
（3）②过滤、洗涤、干燥 ③ 80b
233a 80b
规律总结 对于猜想类实验探究试题，首先要善于从问 题情境中提出一些有价值的可探究性问题，再围绕问题 作出猜想或假设，值得注意的是猜想一定要有事实根据 或科学依据，是建立在一定知识基础上的猜想，不能胡 乱猜想。注意对试题提供的情境进行分析，找准突破口， 然后根据所学知识设计合理、可行的实验方案，并对所 提出的问题作出科学解释，得出正确的结论。
四、观察实验现象，得出结论 根据设计的实验方案，认真进行实验，观察实验中出 现的现象并及时记录，根据实验现象进行推理分析或 计算分析得出结论，如不能得出结论则要加做实验， 或进行对比实验，或将设计的实验进行改进。若实验 中遇到新的问题，则可以提出新的问题进行探究。
【典例导析1】铜在空气中会生成铜锈，其成分是Cu2 (OH)2CO3,随着工业的发展，空气中二氧化硫排放量较 大，铜绿成分也会发生相应的变化。傅鹰著《大学普通
二、提出猜想 在学习、思考和实验中，发现了问题不要轻易放过， 要与同学和老师交流、讨论、查阅资料，这时有许多 问题就可能得到完美的解决，而有一些问题，结论有 多种可能（这就是猜想），只能通过实验进行验证。 所谓猜想就是根据已有的知识对问题的解决提出的几 种可能的情况。
三、设计验证方案 提出猜想后，就要结合实验室的条件，设计出科学、 合理、安全的实验方案，对可能的情况进行探究。实 验设计中，关键的就是试剂的选择和实验条件的调控。 新的问题出现再设法改进，直到科学合理为止，在实 施实验的过程中，实验方案可能还会出现问题，还要 及时进行调整。
收集的气体一定为NO则③中为稀HNO3,②中为H2O，发
生了3NO+H2O
2HNO3+NO,又因NO极易被空气中的
O2氧化而生成红棕色的NO2，因此整个装置中不能有空气。
答案 （1）3 mol/L稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液 （2）通入CO2一段时间，关闭弹簧夹，将装置⑤中导 管末端伸入倒置的烧瓶内
已知：氢氧化钠溶液不与NO反应，能与NO2反应。
2NO2+2NaOH
NaNO3+NaNO2+H2O
（1）实验应避免有害气体排放到空气中。装置③、④、
⑥中盛放的药品依次是
。
（2）滴加浓硝酸之前的操作是检验装置的气密性，加入
药品，打开弹簧夹后
。
（3）装置①中发生反应的化学方程式是
。
（4）装置②的作用是
，发生反应的化学方程
式是
。
（5）该小组得出的结论依据的实验现象是
。
（6）实验结束后，同学们发现装置①中溶液呈绿色，
而不显蓝色。甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数
较高所致，而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。
同学们分别设计了以下4个试验来判断两种看法是否正
确。这些方案中可行的是（选填序号字母）
化学》下册564页（人民教育出版社，1982年版），认为
铜锈成分为CuSO4·3Cu(OH)2。某化学兴趣小组在废品站 取一块生锈的铜片，设计实验分析铜锈成分。
（1）对于铜锈主要成分，请你提出猜想：
猜想1：
；
猜想2：
；
猜想3：
。
（2）实验室提供下列药品：稀硫酸、盐酸、氯化钡溶 液、澄清石灰水；仪器：试管、滴管、导管、小刀等。 请你设计实验方案证明上述猜想，补充实验报告：
别，实质是检验SO
2 4
和CO
2。（3）通过测定硫酸钡质
3
量确定SO
2的物质的量，根据氧化铜质量计算铜的物
4
质的量。n(CuO)=n(Cu2+)= = b mol,n= b mol,m=(
a 80a
mol，n(BaSO4)=n(SO - b )mol= 233a
2 4
)
80b
233
233
mol。
80 233
【典例导析2】（2009·北京理综，27）某学习小组探究 浓、稀硝酸氧化性的相对强弱，按下图装置进行实验
（夹持仪器已略去）。实验表明浓硝酸能将NO氧化成 NO2，而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的结论是浓硝 酸的氧化性强于稀硝酸。
可选药品：浓硝酸、3 mol/L稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、
氢氧化钠溶液及二氧化碳
。
a.加热该绿色溶液，观察颜色变化
b.加水稀释该绿Biblioteka Baidu溶液，观察颜色变化
c.向该绿色溶液中通入氮气，观察颜色变化
d.向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体，
观察颜色变化
解析 装置①为Cu和浓HNO3反应制取NO2的发生装置，
因要检验浓、稀HNO3的氧化性强弱，依题中信息知⑥是
用碱液(NaOH)吸收NO2，则④为浓HNO3，⑤中用排水法
实验 序号
①
②
实验步骤
取样品装于试管， 加入足量稀盐酸， 在试管口放一块涂 有澄清石灰水的玻 璃片
在上述溶液中加 入氯化钡溶液和 稀硝酸
实验现象
溶液中产 生气泡； 玻璃片上 出现浑浊
实验 结论
原样品含
SO
2 4
（3）假设铜锈成分为nCuSO4·mCu(OH)2，设计一个简 单的实验方案测定铜锈成分，实验步骤如下：
探究性化学实验题在近几年的高考中频频出现，这 类题具有综合性强，开放性强等特点,能很好地考查学生 分析问题、解决问题和创新思维的能力，这种题的区分度 高，高考中具有很好的选拨功能。 探究性实验的基本程序可用下列流程图表示：
一、提出问题 要提出问题，首先得发现问题，在学习新知识、实践 新方法中进行思考、对比、质疑,通过思考提出值得探 究的问题，探究清楚能更好地理解掌握物质的性质。 此外，实验中出现异常现象也是发现问题、提出问题 的重要契机。
①取W g样品，溶于水，加入过量氢氧化钠溶液，过滤、
洗涤、灼烧，称重得固体质量为a g;②取W g样品，溶于
足量稀硝酸，加入过量的氯化钡溶液，
，
称量得固体质量为b g；③处理数据，经计算：n m=
。
解析 （1）依题意，只对其主要成分提出假设，即铜绿
主要成分为碱式碳酸铜、碱式硫酸铜或碱式碳酸铜和碱
式硫酸铜的混合物即可。（2）定性检验两种成分的区
（3）Cu+4HNO3(浓)
Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
80 233
答案 （1）猜想1：铜绿主要成分为Cu2(OH)2CO3
猜想2：铜绿主要成分为CuSO4·3Cu(OH)2
猜想3：铜绿主要成分为Cu2(OH）2CO3和CuSO4·
3Cu(OH)2
（2）原样品含CO
2 3
产生白色沉淀
（3）②过滤、洗涤、干燥 ③ 80b
233a 80b
规律总结 对于猜想类实验探究试题，首先要善于从问 题情境中提出一些有价值的可探究性问题，再围绕问题 作出猜想或假设，值得注意的是猜想一定要有事实根据 或科学依据，是建立在一定知识基础上的猜想，不能胡 乱猜想。注意对试题提供的情境进行分析，找准突破口， 然后根据所学知识设计合理、可行的实验方案，并对所 提出的问题作出科学解释，得出正确的结论。
四、观察实验现象，得出结论 根据设计的实验方案，认真进行实验，观察实验中出 现的现象并及时记录，根据实验现象进行推理分析或 计算分析得出结论，如不能得出结论则要加做实验， 或进行对比实验，或将设计的实验进行改进。若实验 中遇到新的问题，则可以提出新的问题进行探究。
【典例导析1】铜在空气中会生成铜锈，其成分是Cu2 (OH)2CO3,随着工业的发展，空气中二氧化硫排放量较 大，铜绿成分也会发生相应的变化。傅鹰著《大学普通
二、提出猜想 在学习、思考和实验中，发现了问题不要轻易放过， 要与同学和老师交流、讨论、查阅资料，这时有许多 问题就可能得到完美的解决，而有一些问题，结论有 多种可能（这就是猜想），只能通过实验进行验证。 所谓猜想就是根据已有的知识对问题的解决提出的几 种可能的情况。
三、设计验证方案 提出猜想后，就要结合实验室的条件，设计出科学、 合理、安全的实验方案，对可能的情况进行探究。实 验设计中，关键的就是试剂的选择和实验条件的调控。 新的问题出现再设法改进，直到科学合理为止，在实 施实验的过程中，实验方案可能还会出现问题，还要 及时进行调整。
收集的气体一定为NO则③中为稀HNO3,②中为H2O，发
生了3NO+H2O
2HNO3+NO,又因NO极易被空气中的
O2氧化而生成红棕色的NO2，因此整个装置中不能有空气。
答案 （1）3 mol/L稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液 （2）通入CO2一段时间，关闭弹簧夹，将装置⑤中导 管末端伸入倒置的烧瓶内
已知：氢氧化钠溶液不与NO反应，能与NO2反应。
2NO2+2NaOH
NaNO3+NaNO2+H2O
（1）实验应避免有害气体排放到空气中。装置③、④、
⑥中盛放的药品依次是
。
（2）滴加浓硝酸之前的操作是检验装置的气密性，加入
药品，打开弹簧夹后
。
（3）装置①中发生反应的化学方程式是
。
（4）装置②的作用是
，发生反应的化学方程
式是
。
（5）该小组得出的结论依据的实验现象是
。
（6）实验结束后，同学们发现装置①中溶液呈绿色，
而不显蓝色。甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数
较高所致，而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。
同学们分别设计了以下4个试验来判断两种看法是否正
确。这些方案中可行的是（选填序号字母）
化学》下册564页（人民教育出版社，1982年版），认为
铜锈成分为CuSO4·3Cu(OH)2。某化学兴趣小组在废品站 取一块生锈的铜片，设计实验分析铜锈成分。
（1）对于铜锈主要成分，请你提出猜想：
猜想1：
；
猜想2：
；
猜想3：
。
（2）实验室提供下列药品：稀硫酸、盐酸、氯化钡溶 液、澄清石灰水；仪器：试管、滴管、导管、小刀等。 请你设计实验方案证明上述猜想，补充实验报告：
别，实质是检验SO
2 4
和CO
2。（3）通过测定硫酸钡质
3
量确定SO
2的物质的量，根据氧化铜质量计算铜的物
4
质的量。n(CuO)=n(Cu2+)= = b mol,n= b mol,m=(
a 80a
mol，n(BaSO4)=n(SO - b )mol= 233a
2 4
)
80b
233
233
mol。
80 233
【典例导析2】（2009·北京理综，27）某学习小组探究 浓、稀硝酸氧化性的相对强弱，按下图装置进行实验
（夹持仪器已略去）。实验表明浓硝酸能将NO氧化成 NO2，而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的结论是浓硝 酸的氧化性强于稀硝酸。
可选药品：浓硝酸、3 mol/L稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、
氢氧化钠溶液及二氧化碳
。
a.加热该绿色溶液，观察颜色变化
b.加水稀释该绿Biblioteka Baidu溶液，观察颜色变化
c.向该绿色溶液中通入氮气，观察颜色变化
d.向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体，
观察颜色变化
解析 装置①为Cu和浓HNO3反应制取NO2的发生装置，
因要检验浓、稀HNO3的氧化性强弱，依题中信息知⑥是
用碱液(NaOH)吸收NO2，则④为浓HNO3，⑤中用排水法
实验 序号
①
②
实验步骤
取样品装于试管， 加入足量稀盐酸， 在试管口放一块涂 有澄清石灰水的玻 璃片
在上述溶液中加 入氯化钡溶液和 稀硝酸
实验现象
溶液中产 生气泡； 玻璃片上 出现浑浊
实验 结论
原样品含
SO
2 4
（3）假设铜锈成分为nCuSO4·mCu(OH)2，设计一个简 单的实验方案测定铜锈成分，实验步骤如下：