探究性试题

专题三：探究性试题解法
探究性试题是近几年中考试卷中的重要题型之一，此类试题主要由试题背景、探究问题和八个探究步骤中的某几步组成。

其特点是题干较长、分值较大、步骤较繁琐、知识综合性强、能力要求高，在一定程度上体现了课程改革和中考改革的方向，现已成为各地中考命题的热点和亮点。

然而，在平时的复习备考中，学生对这类试题的解答并非得心应手，多数学生被题目的冗长和繁琐而吓倒，常常表现出畏难情绪，试题答案五花八门、漏洞百出，历次考试中失误率较严重、失分较多。

一、常见命题视角
科学探究的八大要素包括：提出问题、猜想与假设、制订计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流，其中的任何一个要素都可以作为命题的切入点。

主要命题视角包括：考查探究中提出问题或猜想的能力，考查设计和实施实验方案的能力，考查解释或表述探究结果的能力，考查反思与评价探究过程或方法的能力等。

二、解题思路与方法
探究性试题一般以科学探究的八大要素为线索，从实验、生活、现象、图表、标签、资料图片等材料中发现问题并进行猜想，然后设计实验方案进行探究，以实验中得到探究结果并加以解释等。

因此，在复习过程中，应教会学生遵循探究规律，做到以下几点：
1．提出问题合理猜想
“提出问题，进行猜想”是科学探究的第一步，它决定了探究的目的与方向。

解题时首先要认真阅读题目，找出关键词或关键句，学会从题干或图片信息中发现问题，然后根据题目要求，从不同的角度或侧面提出问题，并依据化学原理、客观事实等作出合乎情理的猜想或假设。

作出的猜想一定要紧扣题意、符合实际，具有严密性、合理性、科学性，不能毫无根据地随意乱猜。

2．依据猜想制订方案
根据提出的问题和猜想确定实验方案，设计的实验方案要紧扣提出的假设，要求考生必须具备一定的知识储备和创新精神，有一定的分析与解决问题的能力及实验设计能力。

实验方案要从理论上合理，实际上可行，操作上简便、安全，药品上经济环保。

另外，设计的方案要具有针对性、科学性，排除干扰，现象要明显，要能够说明或验证所猜想问题的正确与否等。

3．分析现象得出结论
结论的得出要与提出的问题或猜想相对照。

猜想是否正确，要依据实验现象和知识间的相互联系进行分析比较、归纳概括，从而得出正确的结论，并对结论作出正确的解释。

要注意透过现象抓本质，注意知识间的相互联系，对所收集的数据和获得的信息进行简单的加工和整理，要有较强的实证意识和语言表达能力，能够准确精练地对实验结果进行总结、表述或解释。

4. 分析结果反思评价
反思与评价一般是对实验方案、实验操作、结论或应用等方面的思考与提升，是探究题中难度最大的一个环节。

对反思与评价的考查常见的有两种情况：一是对探究结果的考查，即对所获得的事实、证据或结论进行分析，对探究活动作出反思与评价。

解题时可用对比分析、概括归纳等方法，
利用逆向思维及缺点发现法对实验事实进行加工处理，对探究的结果进行评价。

二是对实验方案优劣的考查。

由题目提出一套或多套实验方案，要求学生从某一角度或某几个方面评价实验方案的优劣或对实验方案进行完善。

可采用优化法，从理论正确、操作可行、推理严密、经济划算、节约环保等方面分析对比，选择最优方案作出评价。

5．归纳总结、拓展迁移
拓展与迁移是科学探究的延续与升华，它是在理解与透析整道试题的基础上，对实验结果、规律性知识或探究过程与方法的归纳与拓展、迁移与提升，是探究的精髓和终极目标。

答题时要根据要求作答，可以联系生活实际对实验结果进行拓展，也可以从题目中所涉及物质的性质、用途等方面进行类比推理，或对实验探究的过程与方法进行拓展、迁移到对同类其他物质的探究中。

三、中考题型示例
1．有关物质成分、纯度或含量的探究
探究物质成分试题的选材一般包括：对某未知粉末成分的探究；某反应后溶液中溶质成分的探究；某混合气体成分的探究；某缺失标签的药品成分的探究及某矿石、样品纯度或含量的探究等。

此类试题可以从学生身边的事物、生活用品、实验室废弃的未知药品、化学反应（如酸碱中和反应）后的生成物、课本中的某句话或某个实验片段等多方面取材，命题范围较广，因此是中考探究题中的主力军。

例1：（2014·云南）氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。

某探究小组的同学通过查阅资料得知，氢化钙（CaH2）遇水反应生成氢氧化钙和氢气。

探究小组的同学把一定量的CaH2加入Na2CO3溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。

经检验滤渣的成分是碳酸钙。

【提出问题】滤液中溶质的成分是什么？
【猜想与假设】猜想一：NaOH猜想二：NaOH、Ca(OH)2
猜想三：NaOH、Na2CO3猜想四：NaOH、Na2CO3、Ca(OH)2
经过讨论，大家一致认为猜想四不合理，请用化学方程式说明原因。

【实验验证】
【反思与拓展】
①若向NH4Cl的浓溶液中加一定量CaH2，充分反应，产生的气体是。

②登山运动员常用CaH2作为能源提供剂，与氢气相比，其优点是。

例2：（2013·包头市）小明同学在实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳完毕后，对废液中溶质的成分产生了兴趣。

请你一同参与探究并回答下列问题：
【提出问题】废液中的溶质是什么物质？
【作出猜想】小明同学认为废液中溶质只有氯化钙。

你认为还可能有的溶质是______________________（填化学式）。

【查阅资料】氯化钙溶液呈中性。

【实验与结论】（1）小明同学取少量废液与试管中，滴入几滴无色酚酞试液后，酚酞不变色。

于是小明同学认为自己的猜想是正确的。

（2）你认为小明同学的实验______（填能或不能）证明他的猜想，理由是_________ ________。

（3）如果要证明你的猜想是正确的，你选择的试剂是_______________，实验中可以看到的现象是__________________________ __________。

【拓展与应用】（1）实验证明你的猜想是正确的。

要想处理废液只得到氯化钙溶液，你的实验步骤是____________________________________。

（2）通过以上探究，如果该废液未经处理直接倒入下水道，可能造成的危害是________________ ___________ _____（写一条）。

【交流与反思】在分析化学反应后所得物质的成分时，除了考虑生成物外，还需要考虑_ ___。

2．有关物质性质或变化规律的探究
物质的性质及变化规律，是化学研究及中考命题的重要内容，如二氧化碳性质的探究、金属活动性顺序的探究、溶液酸碱性的探究等，因此，此类试题是中考探究题中的重要题型之一。

试题主要以“物质的物理性质、化学性质”为题材来确定探究主题，并将科学探究的八大要素贯穿到整个实验过程中进行考查。

例1：（2013•昆明）某化学兴趣小组，为验证Ag、Fe、Cu三种金属的活动性顺序，设计了如图所示的实验操作，其中可以达到实验目的组合是（）
A.①③
B.②④
C.④⑤
D.②③
例2：（2013·锦州市）某化学课堂上同学们正在进行酸、碱、盐知识的探究，以下是教学片断，请你参与其中并认真填写空格。

【学生实验】将二氧化碳分别通入澄清石灰水
和氢氧化钠溶液中，观察到前者变浑浊，后者
无明显现象。

【学生板演】澄清石灰水变浑浊的原理
（用化学方程式表示）
【提出问题】二氧化碳通入氢氧化钠溶液中无
明显现象，两者是否发生了化学反应？
【猜想假设】猜想①：两者发生了化学反应；猜想②：两者没有发生化学反应。

【实验探究】（1）小华设计了如图所示的A、B两个实验。

实验现象：A中软塑料瓶変瘪，B中。

（2）小红认为小华的实验是可行的，其共同原理是二氧化碳和氢氧化钠溶液反应，使容器内压强降低。

小明同学却对此提出质疑，他认为小华的实验不严谨，其理由是，要得到科学严谨的结论，仍利用该装置，补做的对比实验是。

（3）小宁设计的是通过检验生成物来验证猜想，请帮她填写实验报告。

【实验结论】二氧化碳和氢氧化钠溶液发生了反应。

【反思拓展】通过此探究实验，我们发现，对于没有明显现象的化学反应，可以从两个不同的角度证明反应的发生，这两个角度是；。

3．有关物质变质问题的探究
“变质”是指物质在常温下与空气中的某种成分（如氧气、水蒸气、二氧化碳等）发生反应而生成其他物质的现象，如食品变质、药品变质等。

氢氧化钠是一种重要的碱，固体氢氧化钠（或氢氧化钾）在实验室中保存不当时，极易与空气中的二氧化碳反应而变质，因此有关氢氧化钠变质问题的探究自然成为历年探究题中的高频考点。

例：(2013·红河)化学兴趣小组在进行酸、铖、盐的性质实验时，发现了一瓶氧氧化钠溶液未盖瓶塞，针对这一现象，该小组同学对这瓶溶液进行了如下探究：
【提出问题】这瓶氢氧化钠溶液是否变质?若变质，变质程度如何?
【查阅资料】a.氧氧化钠溶液会与二氧化碳发生化学反应。

b.氯化钡溶液呈中性，碳酸钠溶液呈碱性，两者能发生如下化学反应：
BaCl2 十Na2CO3 ＝BaCO3↓ + 2NaCl
【作出猜想】猜想一：该溶液没有变质，溶质是NaOH
猜想二：该溶液完全变质，溶质是Na2CO3
猜想三：该溶液部分变质，溶质是。

【实验验证】(1)为验证该溶液是否变质，小车和小华分别进行如下实验：
①小车取少许该溶液于试管中，滴加酚酞试液，溶液变红，于是得出“该溶液没有变质”的结论。

②小华取少许该溶液于试管中，滴加稀盐酸，观察到，得出“该溶液已变质”的结论。

你认为的结论正确。

(2)为验证该溶液的变质程度，小丽进行了如下实验：
取少许该溶液于试管中，加入过量的氯化钡溶液，产白色沉淀，过滤后，在滤液中滴加无色酚酞试液，溶液变红，证明猜想三 (填‘‘成立’’或“不成立”)。

如果将氯化钡溶液换成氢氧化钡溶液，不能得出相同的结论，原因是。

【交流反思】氧氧化钠变质的原因是(用化学方程式表示) ，因此，氢氧化钠应保存。

此类试题的解答具有共性，其变质原理均为：碱与空气中的二氧化碳反应生成新的物质碳酸盐。

当固体部分变质时，一定含有相应的碱和碳酸盐，全部变质时只含有碳酸盐，设置实验方案时一般是围绕验证生产物“碳酸盐”展开，利用碳酸根遇酸分解放气，遇钡离子、钙离子产生沉淀等性质选择探究试剂等，因此解答时难度不大。

4．有关“条件类”、“影响因素类”问题的探究
有关“物质变化的条件”和“影响物质变化的因素”的探究题常涉及以下几种情况：探究金属锈蚀的条件、可燃物燃烧的条件、影响化学反应速率的因素等。

其中影响化学反应速率的因素包括是否使用催化剂、反应时的温度、物质浓度及反应物的接触面等。

例1：（2013·安徽）“五一”假期，小兵对“锌与硫酸反应快慢的影响因素”进行了探究。

【提出问题】锌与硫酸反应的快慢受哪些因素的影响呢？
【猜想与假设】a.可能与硫酸的质量分数有关；b.可能与锌的形状有关。

（1）写出稀硫酸与锌反应的化学方程式___________________________________________。

（2）小兵用右图装置收集并测量氢气的体积，其中量筒的作用是___________ ____________，
氢气应从________（填e或f或g）管通入。

【收集证据】（3）要比较不同质量分数的硫酸对反应快慢的影响，
应选择的实验编号是____________。

【得出结论】（4）结论是_______________________。

【评价与反思】
（5）下表是小兵第①组实验的详细数据。

请描述锌与硫酸反应的快慢的变化并解释原因________________________________ __ ____
_______________________________________________________________________ _______。

（6）锌与硫酸反应的快慢可能还受哪些因素影响?设计实验验证：。

例2：（2013连云港市）“对比实验”是化学学习中行之有效的思维方法。

某化学学习小组的同学在学完相关的化学知识后，走进实验室做了如下实验，请你参与并回答下列问题。

A.燃烧的条件
B.铁钉生锈的条件
C.证明CO2与NaOH反应
D.分子运动的现象（1）通过实验A，可以说明燃烧的条件之一是，实验中使用铜片，是利用了铜的性（填一条物理性质）
（2）对于实验B，一段时间后观察到试管①中的铁钉明显锈蚀，由此得出：铁生锈的主要条件是铁与水和直接接触。

欲除去铁锈可用洗的方法，铁制品除锈时
（填“能”或“不能”）长时间浸在酸溶液中。

（3）实验C是利用体积相同并充满CO2的软塑料瓶、等量的水（瓶①）和NaOH溶液（瓶②）进行实验，根据塑料瓶变瘪的程度证明CO2与NaOH溶液中的溶质确实发生了反应，这一反应的化学方程式为。

（4）实验D的烧杯②中呈现的现象能说明分子是不断运动的。

当烧杯①中液体是浓氨水时烧杯②中的酚酞溶液由无色变为色；当烧杯①中液体换成浓盐酸，且烧杯②中液体换成滴有酚酞的NaOH溶液时，一段时间后，溶液颜色的变化是。

其中盐酸与NaOH反应的化学方程式为，属于反应（填反应类型）。

5. 有关“规律类”、“实质类”问题的探究
这类试题常以某种物质熟知的性质、变化规律或有违常规的反常现象为背景命题，设置实验对产生变化的原因或发生反应的实质进行探究。

例：(2013·黄石市)KOH溶液中含有H2O、K+、OH-、能使无色酚酞试液变成红色。

某化学兴趣小组想探究KOH溶液使无色酚酞试液变成红色的原因。

【提出问题】KOH溶液中的什么成分使无色酚酞试液变红？
【猜想】猜想1：KOH溶液中的H2O使无色酚酞试液变红。

猜想2：KOH溶液中的K+使无色酚酞试液变红。

猜想3：KOH溶液中的_____________（填化学符号）使无色酚酞试液变红。

【讨论反思】有同学认为猜想①不需要实验验证就可以排除，你认为该同学理由是____ __。

【拓展】①向Ba(OH)2溶液中滴入几滴无色酚酞试液，观察到的现象是____ ____；
②KOH固体应__________保存。

总之，探究性试题题干较长、综合性较强、难度相对较大，复习时教师要把握好深度和难度，及时把近几年各省、市典型的探究题作为范例，将该题型设为专题进行讲解，使学生明确试题的组成与结构，逐渐适应该题型的给题方式，掌握该题型的阅读与解答技巧。