探究型實(shí)驗(yàn)題

探究型實(shí)驗(yàn)題

《金版新學(xué)案》制作地球與地圖欄目索引請(qǐng)點(diǎn)擊相關(guān)欄目214熱點(diǎn)一物質(zhì)性質(zhì)的探究與評(píng)價(jià)熱點(diǎn)二變量控制探究型實(shí)驗(yàn)題課時(shí)作業(yè)規(guī)范訓(xùn)練3熱點(diǎn)三對(duì)反應(yīng)原理探究與評(píng)價(jià)1．無(wú)機(jī)物、有機(jī)物性質(zhì)的探究，必須在牢牢掌握元素化合物知識(shí)的基礎(chǔ)上，大膽猜想，細(xì)心論證。脫離元素化合物知識(shí)，獨(dú)立看待實(shí)驗(yàn)問(wèn)題是不科學(xué)的，只有靈活運(yùn)用已有的元素化合物知識(shí)，才能變探究型實(shí)驗(yàn)為驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，使復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化。2．在探究過(guò)程中往往可以利用對(duì)比實(shí)驗(yàn)，即設(shè)置幾組平行實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行對(duì)照和比較，從而研究和揭示某種規(guī)律，解釋某種現(xiàn)象形成的原因或證明某種反應(yīng)機(jī)理。熱點(diǎn)一物質(zhì)性質(zhì)的探究與評(píng)價(jià)題組一未知產(chǎn)物的探究與評(píng)價(jià)(1)化學(xué)小組所制得的氣體中混有的主要雜質(zhì)氣體可能是________(填分子式)。產(chǎn)生這種結(jié)果的主要原因是_________________________________________________________________________________(用化學(xué)方程式和必要的文字加以說(shuō)明)。隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硫酸濃度降低，致使鋅與稀硫酸反應(yīng)生成H2，Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑H2(2)為證實(shí)相關(guān)分析，化學(xué)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)，組裝了如下裝置，對(duì)所制取的氣體進(jìn)行探究。①裝置B中加入的試劑___________________________，作用是________________________。②裝置D加入的試劑________，裝置F加入的試劑_________________。③可證實(shí)一定量的鋅粒和一定量的濃硫酸反應(yīng)后生成的氣體中混有某雜質(zhì)氣體的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是____________________________________________。④U形管G的作用為_(kāi)______________________________。NaOH溶液(或酸性KMnO4溶液等）除去混合氣體中的SO2

濃硫酸無(wú)水硫酸銅裝置E玻璃管中黑色CuO粉末變紅色，干燥管F中無(wú)水硫酸銅變藍(lán)色防止空氣中的H2O進(jìn)入干燥管F而影響雜質(zhì)氣體的檢驗(yàn)。題組二物質(zhì)性質(zhì)的探究與評(píng)價(jià)2．有文獻(xiàn)記載：在強(qiáng)堿性條件下，加熱銀氨溶液可能析出銀鏡。某同學(xué)進(jìn)行如下驗(yàn)證和對(duì)比實(shí)驗(yàn)。裝置實(shí)驗(yàn)序號(hào)試管中的藥品現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)Ⅰ2mL銀氨溶液和數(shù)滴較濃NaOH溶液有氣泡產(chǎn)生；一段時(shí)間后，溶液逐漸變黑；試管壁附著有銀鏡實(shí)驗(yàn)Ⅱ2mL銀氨溶液和數(shù)滴濃氨水有氣泡產(chǎn)生；一段時(shí)間后溶液無(wú)明顯變化該同學(xué)欲分析實(shí)驗(yàn)Ⅰ和實(shí)驗(yàn)Ⅱ的差異，查閱資料：(1)配制銀氨溶液所需的藥品是_________________。AgNO3溶液和氨水(2)經(jīng)檢驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)Ⅰ的氣體中有NH3，黑色物質(zhì)中有Ag2O。①用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)NH3，產(chǎn)生的現(xiàn)象是_______________。②產(chǎn)生Ag2O的原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)該同學(xué)對(duì)產(chǎn)生銀鏡的原因提出假設(shè)：可能是NaOH還原Ag2O。實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)象：向AgNO3溶液中加入_____________，出現(xiàn)黑色沉淀；水浴加熱，未出現(xiàn)銀鏡。試紙變藍(lán)在NaOH存在下，加熱促進(jìn)NH3·H2O分解，逸出NH3，促使Ag(NH3)2+＋2H2OAg＋＋2NH3·H2O平衡正向移動(dòng)，c(Ag＋)增大，Ag＋與OH－反應(yīng)立即轉(zhuǎn)化為Ag2O：2OH－＋2Ag＋===Ag2O↓＋H2O過(guò)量NaOH溶液(4)重新假設(shè)：在NaOH存在下，可能是NH3還原Ag2O。用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?，F(xiàn)象：出現(xiàn)銀鏡。在虛線(xiàn)框內(nèi)畫(huà)出用生石灰和濃氨水制取NH3的裝置簡(jiǎn)圖(夾持儀器略)。(5)該同學(xué)認(rèn)為在(4)的實(shí)驗(yàn)中會(huì)有Ag(NH3)2OH生成。由此又提出假設(shè)：在NaOH存在下，可能是Ag(NH3)2OH也參與了NH3還原Ag2O的反應(yīng)。進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：①有部分Ag2O溶解在氨水中，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________________。②實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)假設(shè)成立，依據(jù)的現(xiàn)象是_____________-___________________。(6)用HNO3清洗試管壁上的Ag，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________。Ag2O＋4NH3·H2O===2Ag(NH3)2OH＋3H2O與溶液接觸的試管壁上析出銀鏡Ag＋2HNO3(濃)===AgNO3＋NO2↑＋H2O有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)的探究性實(shí)驗(yàn)題，一般通過(guò)新穎的情境來(lái)探究教材上未指明的一些性質(zhì)，在試題命制上主要體現(xiàn)以下幾點(diǎn)：(1)很多試題來(lái)源于教材，但在藥品使用、儀器使用、實(shí)驗(yàn)操作等方面進(jìn)行了優(yōu)化，有時(shí)則是對(duì)教材上的多個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行組合式考查。(2)“重視實(shí)驗(yàn)過(guò)程的創(chuàng)新”，如實(shí)驗(yàn)原理的創(chuàng)新、實(shí)驗(yàn)途徑的創(chuàng)新和實(shí)驗(yàn)條件的創(chuàng)新等。(3)“給出新信息，增加陌生度”，在設(shè)計(jì)或探究過(guò)程中，一定要重視這些新信息，要多問(wèn)“該信息體現(xiàn)了物質(zhì)的什么性質(zhì)？”、“這樣的性質(zhì)會(huì)對(duì)本實(shí)驗(yàn)帶來(lái)什么影響？”、“如何才能消除這些影響？”等。只要把學(xué)過(guò)的知識(shí)運(yùn)用到位，基本上都可以順利作答。

1.控制變量法物質(zhì)變化往往受到多個(gè)因素的影響，在研究化學(xué)反應(yīng)與外界因素之間的關(guān)系時(shí)，對(duì)影響物質(zhì)變化規(guī)律的因素或條件加以人為控制，使其他幾個(gè)因素不變，集中研究其中一個(gè)因素的變化所產(chǎn)生的影響，以利于在研究過(guò)程中，迅速尋找到物質(zhì)變化的規(guī)律。2.常涉及的題型(1)外因(濃度、溫度、壓強(qiáng)等)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡的影響；(2)物質(zhì)性質(zhì)的遞變規(guī)律。熱點(diǎn)二變量控制探究型實(shí)驗(yàn)題碳粉含量的影響

吸氧

還原2H2O＋O2＋4e－==4OH－(或4H＋＋O2＋4e－==2H2O)(3)該小組對(duì)圖2中0～t1時(shí)壓強(qiáng)變大的原因提出了如下假設(shè)，請(qǐng)你完成假設(shè)二：假設(shè)一：發(fā)生析氫腐蝕產(chǎn)生了氣體；假設(shè)二：______________________；……反應(yīng)放熱，溫度升高①藥品用量和操作同編號(hào)①實(shí)驗(yàn)(多孔橡皮塞增加進(jìn)、出導(dǎo)管)；②通入氬氣排凈瓶?jī)?nèi)空氣；③滴入醋酸溶液，同時(shí)測(cè)量瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)變化(也可測(cè)溫度變化，檢驗(yàn)Fe2＋等)。如果瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)增大，假設(shè)一成立。否則假設(shè)一不成立(本題屬于開(kāi)放性試題，合理答案均可)2．影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素很多，某課外興趣小組用實(shí)驗(yàn)的方法探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。實(shí)驗(yàn)一：利用Cu、Fe、Mg和不同濃度的硫酸(0.5mol·L－1、2mol·L－1、18.4mol·L－1)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，研究影響反應(yīng)速率的因素。(1)甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告如表所示：實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論①取三份等體積的2mol/L硫酸于試管中；②分別投入大小、形狀相同的Cu、Fe、Mg反應(yīng)產(chǎn)生氣泡的速率大?。篗g>Fe>Cu反應(yīng)物的性質(zhì)越活潑，反應(yīng)速率越大該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖莀______________________________，要想得出正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，還需要控制的實(shí)驗(yàn)條件是_____________。比較反應(yīng)物本身的性質(zhì)對(duì)反應(yīng)速率的影響溫度相同

________________________________________。Fe、0.5mol/L和2mol/L的硫酸產(chǎn)生相同體積氫氣所需的時(shí)間(或相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生氫氣的體積)

催化劑B1．變量控制探究實(shí)驗(yàn)題的解題策略解答變量探究類(lèi)試題關(guān)鍵是在其他條件相同的前提下，只改變一個(gè)條件對(duì)研究對(duì)象的影響規(guī)律。注意：選擇數(shù)據(jù)要有效，且變量統(tǒng)一，否則無(wú)法作出正確判斷。思路總結(jié)2．規(guī)律探究實(shí)驗(yàn)題的解題策略物質(zhì)性質(zhì)遞變規(guī)律的探究也是中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的一個(gè)重要內(nèi)容。研究同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，物質(zhì)的氧化還原反應(yīng)(如置換反應(yīng))規(guī)律，物質(zhì)的酸(堿)性強(qiáng)弱規(guī)律，電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電規(guī)律等，都是開(kāi)展有關(guān)規(guī)律探究的重要素材，也是高考命題的經(jīng)典情境?；瘜W(xué)反應(yīng)原理是高中化學(xué)中的重要知識(shí)點(diǎn)，它主要包括化學(xué)與能量變化、化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡、電解質(zhì)溶液、電化學(xué)等知識(shí)，在高考中占有重要的地位。探究化學(xué)反應(yīng)原理的實(shí)驗(yàn)一般考查教材中沒(méi)有講過(guò)的知識(shí)，是對(duì)教材知識(shí)的延伸，主要研究化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的條件、反應(yīng)的可能性、反應(yīng)中的能量變化、反應(yīng)發(fā)生的原理等方面，涉及的內(nèi)容比較廣泛，基本都在Ⅱ卷中進(jìn)行綜合考查。熱點(diǎn)三對(duì)反應(yīng)原理的探究與評(píng)價(jià)題組一探究反應(yīng)類(lèi)型1．某研究小組進(jìn)行Mg(OH)2沉淀溶解和生成的實(shí)驗(yàn)探究。向2支盛有1mL1mol·L－1的MgCl2溶液中各加入10滴2mol·L－1NaOH，制得等量Mg(OH)2沉淀；然后分別向其中加入不同試劑，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下表：實(shí)驗(yàn)序號(hào)加入試劑實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象Ⅰ4mL2mol·L－1HCl溶液沉淀溶解Ⅱ4mL2mol·L－1NH4Cl溶液沉淀溶解(1)從沉淀溶解平衡的角度解釋實(shí)驗(yàn)Ⅰ的反應(yīng)過(guò)程：_____________________________________________________________________________________________。(2)測(cè)得實(shí)驗(yàn)Ⅱ中所用NH4Cl溶液顯酸性(pH約為4.5)，用離子方程式解釋其顯酸性的原因：_______________________。Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，鹽酸中的H＋與OH－中和使得OH－濃度減小，平衡右移，沉淀溶解NH4+＋H2ONH3·H2O＋H＋

(3)甲同學(xué)認(rèn)為應(yīng)補(bǔ)充一個(gè)實(shí)驗(yàn)：向同樣的Mg(OH)2沉淀中加4mL蒸餾水，觀察到沉淀不溶解。該實(shí)驗(yàn)的目的是______________________________________________。(4)同學(xué)們猜測(cè)實(shí)驗(yàn)Ⅱ中沉淀溶解的原因有兩種：一是NH4Cl溶液顯酸性，溶液中的H＋可以結(jié)合OH－，進(jìn)而使沉淀溶解；二是__________________________________________。(5)乙同學(xué)繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：向4mL2mol·L－1NH4Cl溶液中滴加2滴濃氨水，得到pH約為8的混合溶液，向同樣的Mg(OH)2沉淀中加入該混合溶液，觀察現(xiàn)象。①實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明(4)中的第二種猜測(cè)是成立的，乙同學(xué)獲得的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是___________。②乙同學(xué)這樣配制混合溶液的理由是_________________________________________________________________________。排除實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ中溶劑水使沉淀溶解的可能性溶液中c(NH4+)較大，NH4+結(jié)合OH－使沉淀溶解沉淀溶解混合溶液顯堿性，c(H＋)非常小，c(NH4+)較大，能確定是NH4+結(jié)合OH－使沉淀溶解常見(jiàn)的化學(xué)反應(yīng)類(lèi)型可分為無(wú)機(jī)反應(yīng)和有機(jī)反應(yīng)。無(wú)機(jī)反應(yīng)主要有復(fù)分解、化合、分解、置換等反應(yīng)，有機(jī)反應(yīng)主要有取代、加成、加聚、還原、氧化、縮聚等反應(yīng)。在探究反應(yīng)類(lèi)型時(shí)要根據(jù)具體反應(yīng)的特征，采取相應(yīng)的方法。題組二探究反應(yīng)機(jī)理2．為了探究“二氧化碳是否在有水存在時(shí)才能和過(guò)氧化鈉反應(yīng)”，某課題研究小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置，分別進(jìn)行了甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)甲：干燥的CO2和Na2O2反應(yīng)在干燥的試管Ⅱ中裝入Na2O2，通入CO2之前，關(guān)閉K1和K2。在試管Ⅰ內(nèi)裝入試劑X后，打開(kāi)K1和K2，通入CO2，幾分鐘后，將帶火星的木條插入試管Ⅲ的液面上方，觀察到木條不復(fù)燃，且Ⅱ中固體的淡黃色沒(méi)有變化。實(shí)驗(yàn)乙：潮濕的CO2和Na2O2反應(yīng)在試管Ⅰ內(nèi)裝入試劑Y，其他操作同實(shí)驗(yàn)甲，觀察到木條復(fù)燃，且Ⅱ中固體由淡黃色變?yōu)榘咨?1)裝入Na2O2后，通入CO2前，關(guān)閉K1和K2的目的是____________________________________________。(2)實(shí)驗(yàn)甲中，試劑X是__________，其作用是__________；實(shí)驗(yàn)乙中，試劑Y是_