初中化学实验探究题的解题技巧

初中化学实验探究题的解题技巧

初中化学实验探究性题体现了素质教育的要求，不仅能考查学生的基本实验技能，还能考查学生对科学探究方法和过程的理解程度，有效检测学生的科学素养，突出了新课标、新教材的特点，代表了教材改革和中考改革的方向，在近几年中考中起到了一定的导向作用，因此此类题在中考中频频出现，且分值相对较高，现已成为中考命题的热点和亮点。从历年的考试中看，初中化学实验探究的题型主要有应用型探究、构建型探究和综合型探究等，涉及的内容主要是：利用控制变量法研究影响化学反应速率的因素、在类似物质的干扰下定性探究物质的组成、利用对比实验法探索化学反应中的异常现象及其发生原因等。为了更好的提高学生对化学实验及探究题的解题能力，本人通过对近几年南京市化学实验及探究题的研究，结合自己在教学实践中改编、设计的一些实验探究题，谈谈这类试题的设计新视角。

一、创新类探究试题

创新类探究试题涉及提出问题、作出猜想或假设、设计实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等要素。以探究为形式或情景,可考察考生化学基础知识和基本技能,测试考生解决化学问题的思路、过程和方法。

解答探究创新类试题一般步骤是:首先要能根据题干背景材料提出问题,联想到相对应的化学知识。第二,作出猜想或假设时,最重要的是要有科学依据,要从化学的视角作出科学的猜想或假设。第三,设计探究(实验)方案,要围绕寻找特征反应作为论证(肯定或否定)的依据,同时应注意排除其他因素的干扰。第四,对探究问题作出解释与结论时,要通过实验、观察等多种手段获取事实和证据,或通过查阅资料获取的信息,以事实为依据,应用化学原理进行分析推理,不能随意编造,牵强附会。最后,从反应原理是否正确、实验方案是否完善、探究过程是否合理以及经济效益、资源利用、环境保护等方面对探究方案或过程进行反思与评价。探究题一般并不包括所有的探究要素,但上述要求是解答探究性试题的一般思路和方法。【例1】（2016年南京中考）空气中氧气含量测定的再认识。

【经典赏析】教材中介绍了拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分（实验装置如图1）．该实验中选择使用汞的优点有。

A．实验过程中没有污染

B．在汞槽中起到液封作用

C．生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气

D．能将密闭装置内空气中的氧气集合耗尽

【实验回顾】实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量（装置如图

2），写出红磷燃烧的化学方程式。兴趣小组用该方法测出

的氧气含量常常远低于21%。

【提出问题】用红磷燃烧的方法为什么不能准确地测定空气中氧气的含量？

【进行猜想】（1）装置漏气；（2）装置内氧气有剩余；

……

【实验与交流】在老师的指导下，小明分别用过量的红磷和白磷进行该实验，用测氧气浓度的传感器测得反应后装置内氧气浓度分别为8.85%和3.21%，请从燃烧条件的角度回答产生上述结果的主要原因。

【实验探究1】小明根据铁生锈的原理，探究用铁能否准确测定空气中氧气

的含量，于是进行了实验（装置如图3）通过7天测得的数据计算空气中氧

气的含量为19.13%。

【交流与反思】与用红磷燃烧的方法相比，用铁丝生锈的方法测定的主要优

点及原因：。

【实验探究2】为了加快反应速率，小明通过查阅资料，利用铁粉、炭粉、氧化钠等物质又进行了实验（装置如图4），8分钟后测得的数据如表：

实验前的体积实验后的体积

集气瓶内空气烧杯内蒸馏水烧杯内剩余蒸馏水

131mL 90.0mL 63.6mL

请计算出空气中氧气含量（计算结果保留一位小数）。

【结论与反思】通过上述实验探究，选（填物质名称）进行实验，可较为快速地完成实验并减小实验误差。

【拓展延伸】铜也能与空气中氧气、水、二氧化碳反应而锈蚀，生成铜绿[铜绿的主要成分为Cu2（OH）2CO3]，若将图3装置中的粗铁丝换成足量的铜丝进行实验，请判断能否比较准确地测定空气中氧气的含量，并说明理由。

【考点】测定空气里氧气含量的探究。

【分析】【经典赏析】根据使用汞的优点进行分析解答；

【实验回顾】根据磷和氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷解答；

【进行猜想】根据本探究实验一般要注意以下几点：①装置的气密性好；②所用药品红磷的量，必须是足量；③读数时一定要冷却到原温度；④生成物的状态一般要求是固态等．【实验与交流】根据白磷的着火点比红磷的着火点低解答；

【交流与反思】根据用铁丝生锈的方法测定的主要优点装置内残留的氧气更少，实验结果更准确解答；

【实验探究2】根据烧杯内蒸馏水减少的体积为氧气的体积解答；

【结论与反思】根据题中信息分析解答；

【拓展延伸】根据生成铜绿的条件解答。

【解析】

【经典赏析】

教材中介绍了拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分（实验装置如图1）．该实验中选择使用汞的优点有在汞槽中起到液封作用；生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气；能将密闭装置内空气中的氧气集合耗尽，故选BCD；

【实验回顾】磷和氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷，反应的化学方程式为：

4P+5O22P2O5；

【进行猜想】实验中所取的红磷不足（或实验前没有夹弹簧夹、实验装置可能未冷却就打开弹簧夹等）；

【实验与交流】小明分别用过量的红磷和白磷进行该实验，用测氧气浓度的传感器测得反应后装置内氧气浓度分别为8.85%和3.21%，请从燃烧条件的角度回答产生上述结果的主要原因。故答：白磷的着火点比红磷的着火点低；

【交流与反思】铁丝在水、氧气的条件下很容易生锈，与用红磷燃烧的方法相比，用铁丝生锈的方法测定的主要优点及原因：装置内残留的氧气更少，实验结果更准确；

【实验探究2】烧杯内蒸馏水减少的体积为氧气的体积=90mL﹣63.6mL=26.4mL

空气中氧气含量=100%≈20.2%

【结论与反思】

通过上述实验探究，选择铁粉、炭粉、氧化钠和蒸馏水或白磷等物质进行实验，可较为快速地完成实验并减小实验误差。

【拓展延伸】铜也能与空气中氧气、水、二氧化碳反应而锈蚀，生成铜绿[铜绿的主要成分为Cu2（OH）2CO3]，若将图3装置中的粗铁丝换成足量的铜丝进行实验，不能比较准确地测定空气中氧气的含量，因为空气中二氧化碳含量约只有0.03%，铜不能将装置中的氧气几乎耗尽。

二、实验方案的设计与评价

1．实验方案的设计

实验方案的设计以选择题、填空题和实验探究题形式出现，要求根据实验目的，对实验过程中的用品、方法、步骤等进行方案的制定。

(1)设计实验方案的原则

①科学:实验原理正确，实验流程合理。

②简约:在实验设计时，实验材料容易获得，实验装置比较简单，实验操作过程比较简便，实验步骤比较少，实验时间比较短。

③可行:符合一般实验条件，易达到目的要求，操作正确。

④安全:如点燃可燃性气体前要先检验气体的纯度，以防发生爆炸。

⑤经济:实验设备、实验原料、消耗的能源花费少。

⑥环保:如进行有毒气体的性质实验时，应注意尾气的处理等。

(2)实验步骤

根据实验目的、结合实验原理→确定实验装置和药品→制定实验操作步骤→进行实验→观察实验现象→得出结论。

【例2】（2015年无锡中考）下列实验方案不合理的是（）

A．用观察颜色的方法鉴别磷矿粉和硝酸钾

B．用植物的花瓣制作指示剂，检验溶液的酸碱性