山西省2019届中考化学复习 专题九 科学探究课件

专题九：科学探究真理的大海，让未发现的一切事物躺卧在我的眼前，任我去探寻。——牛顿【中考课标导航】1、了解科学探究的一般模式，能提出问题，作出猜想与假设，并能依据猜想设计出验证的方案。2、认识到科学探究可以通过实验，观察等多种手段获取事实和证据，设计实验方案要具有科学性和合理性。3、认识到科学探究既需要观察和实验又需要推理和判断，能从不同角度对实验方案进行评价。4、体验到科学探究是人们获取科学知识，认识世界的重要途径。【专题应对攻略】一、科学探究的一般步骤①发现问题并提出问题。②作出合理猜想或假设。③收集证据并设计验证方案。④根据实验现象作出合理的解释和结论。⑤交流与讨论。二、中考化学科学探究题题型分类常见题型有反应进行程度探究、是否发生反应的探究、变质探究、物质成份探究、废液探究、哪种粒子发生反应的探究、对比实验探究等。专项潜能挑战一、废液探究解题技巧1.一种思路是：列出所有涉及的化学反应方程式，结合题中信息，对所有反应物和生成物通过物质共存原理分析一定存在、可能存在、一定不存在的各种情况。2.另一种思路是：列出原始各物质中的阴、阳离子，通过离子共存原理分析能共存的和不能共存的离子。能共存的离子一定有，不能共存的离子看哪种过量，最后通过阴、阳离子组合出一定存在的物质和可能存在的物质。3.废液处理：（1）酸性废液一般采用加适量熟石灰充分反应后再排放，如果题中是加过量物质，就采用加石灰石的方法。（2）碱性废液一般采用加适量的稀硫酸处理。（3）重金属Cu2+采用加足量Fe粉或适量熟石灰处理。经典例题解读例题1、（2018北京东城一模）甲、乙两同学进行如图①所示的实验（已知：CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl）。实验结束后，丙同学把A、B两支试管中的物质倒入烧杯C中（如图②），充分混合后发现白色沉淀明显增多。（1）充分反应后，试管A中剩余的反应物是（填“HCl”或“Na2CO3”）。（2）烧杯C中的溶质有可能是（填字母序号）。A．NaCl、Na2CO3B．NaCl、CaCl2C．NaClD．CaCl2【方法点拨】对于废液成分探究的一般方法：首先分别判断各自实验结束后得到的废液是什么成份，然后再结合废液混合后出现的现象，利用物质共存原理分析里面所含成分的各种情况。Na2CO3ABC【解析】（1）A试管中发生的反应是：2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑B试管中发生的反应是：CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl把A、B两支试管中的物质倒入烧杯C中后沉淀增多，说明C烧杯中发生的反应是：CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl分析可知A试管中Na2CO3过量，B试管中CaCl2过量；（2）依据两个试管中反应的化学方程式，列出所有的反应物和生成物（气体和水除外）进行共存分析：能共存的是NaCl，说明一定含有NaCl；由于废中有CaCO3沉淀，说明一定不含HCl，不含HCl就可能存在Na2CO3，CaCl2也是可能存的；综合上述分析，烧杯C中溶质中NaCl为一定有；Na2CO3、CaCl2为可能有，但二都又不能共存，CaCO3不于水，故烧杯C中的溶质有可能是ABC三种情况。专项潜能挑战：1.（2017崇左市）某兴趣小组为了区分氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液，设计了如下图所示的四组实验方案，请按要求回答问题。（1）上述实验方案中能达到实验目的的是（填字母序号）。（2）C组实验中发生反应的化学方程式为。【继续探究】实验结束后，小组的同学将A、B、C、D四组实验八支试管中的物质倒入同一个烧杯中，最终得到无色透明的溶液。【分析讨论】①烧杯中能跟稀盐酸发生化学反应的物质有种（酚酞除外）。CD_Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH__4_②最终得到的溶液中：一定含有的溶质是（填化学式，下同），一定不含有的溶质是，可能含有的溶质是。【实验验证】为了验证最终得到的溶液中可能含有的溶质是否存在，小组的同学取少量烧杯中的溶液于试管中，向其中逐滴加入碳酸钠溶液直至过量，观察到，证明含有该溶质。【拓展延伸】小组的同学把D组实验方案中的二氧化碳换成二氧化硫，达到同样实验效果。二氧化硫跟氢氧化钙反应的化学方程式为。NaCl、CaCl2_NaOH、Ca(OH)2、Na2CO3___HCl___有气泡产生___Ca(OH)2+SO2=CaSO3↓+H2O2．（2018山西）化学实验过程经常会产生一定量的废液，经过无害化处理可有效防止水体污染。在一次实验课上，兴趣小组的同学们完成了NaOH溶液和Na2CO3溶液的鉴别，并对废液成分展开探究。活动一通过小组合作，同学们完成了如图所示的三组小实验。实验中生成白色沉淀的化学方程式是（写一个）。活动二小雪将六支试管中的剩余物倒入一个洁净的大烧杯中（如图），充分搅拌、静置，观察到杯内上层是无色溶液，下层有白色沉淀。上层溶液中一定不含有的离子是。小组同学对上层溶液中还可能含有的离子进行了如下探究。Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH（或CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl）_H+（或氢离子）【提出问题】上层溶液中还可能含有什么离子?【猜想与假设】上层溶液中还可能含有OH-、CO32-、Ca2+中的一种或几种。【进行实验】实验步骤实验现象实验结论方案一①取少量溶液于试管中，滴加无色酚酞溶液②继续滴加稀盐酸①溶液变红②产生气泡①有OH-②有CO32-、无Ca2+方案二取少量溶液于试管中，（指示剂除外）①②①有CO32-、无Ca2+②有OH-_滴加过量的BaCl2溶液，静置，继续滴加CuSO4溶液，（或滴加过量的Ca(NO3）2溶液，静置，继续滴加FeCl3溶液。（合理即可）产生白色沉淀产生蓝色沉淀（或产生红褐色沉淀）（合理即可）【反思与评价】（1）小明同学对方案一提出质疑，他的理由是。（2）经过综合分析，最终确定上层溶液中肯定存在的离子有。（3）将烧杯内物质过滤，滤渣回收，向滤液中加入适量进行处理后再排放。溶液中有CO32-(或Na2CO3)也会使酚酞变红，无法判断是否含OH-[或溶液中有CO32-(或Na2CO3)溶液也显碱性，无法判断是否含OH-]（合理即可）Na+、Cl-、OH-、CO32-(或钠离子、氯离子、氢氧根离子、碳酸根离子)__稀硫酸(或稀盐酸/酸)(合理即可)二、反应进行程度探究（反应后溶液中溶质成分探究）解题技巧解题的一般思路是：依据发生的化学反应作出猜想，（可溶生成物一定有，可溶反应物可能有）分析猜想中的物质成份（一定存在的和可能存在），找出需检验的物质和所用试剂（检验可能的物质或离子），设计出合理的验证方法。例题2：（2017鄂州）某实验小组的同学用氢氧化钠溶液和盐酸做中和反应的实验，当他们向盛有氢氧化钠溶液的烧杯中滴加一定量的稀盐酸后，发现忘记了滴加指示剂。他们停止滴加稀盐酸，对烧杯内溶液中的溶质成分进行探究。（1）写出该中和反应的化学方程式：（2）探究烧杯内溶液中溶质的成分。【猜想】猜想一：可能是NaCl和NaOH猜想二：可能只有NaCl猜想三：NaOH+HCl═NaCl+H2O可能是NaCl和HCl【进行实验】实验步骤实验操作实验现象结论①取少量烧杯内的溶液于试管中，滴入几滴酚酞试液，振荡________猜想一不成立②取少量烧杯内的溶液于另一支试管中，滴加碳酸钠溶液_________猜想三成立溶液不变色有气泡产生【方法点拨】这是一道反应进行程度的探究。建议从科学探究模式“提出问题—猜想假设—实验检验—反思提高”上进行引导解题。首先写出化学方程式，再依据问题作出合理假设。分析可能存在物质和离子，选择相应的试剂加以检验，依据现象得出正确结论。解析：（1）正确写出该反应方程式：NaOH+HCl═NaCl+H2O（2）依据化学方程式可知，生成物NaCl一定有，反应物NaOH或HCl可能有，作出三种猜想：猜想一：可能是NaCl和NaOH；猜想二：可能只有NaCl；猜想三：可能是NaCl和HCl（3）分析三种猜想可知，一定存在物质NaCl，可能存在是NaOH或HCl，说明需要检验的物质是NaOH或HCl，能够检验的离子是氢氧根离子和氢离子。滴入几滴酚酞试液检验的是氢氧根离子。结论是猜想一不成立，说明不含有氢氧根离子，因此答案为为无明显现象；滴加碳酸钠溶液的目的是检验氢离子。结论是猜想三成立，说明含有氢离子，碳酸钠与盐酸反应有二氧化碳气体生成，现象即为有气泡产生。专项潜能挑战：1.（2018自贡）实验室中制取CO2后残留的废液收集在学校实验室的废液缸中。某化学课外小组的同学想探究废液中溶质的成分，请我们共同参与探究并回答下列问题:（1）[查阅资料]CaCl2溶液呈中性。（2）[提出问题]废液中的溶质是什么物质?（3）[作出猜想]猜想一：废液中的溶质只有CaCl2。猜想二：废液中的溶质有CaCl2和(填化学式)。_HCl_（4）【实验与结论】①甲同学取少量CaCl2溶液和废液分别加入到2支试管中，并向其中分别滴加无色酚酞溶液做对比实验，结果两试管中溶液均无色，于是甲同学认为猜想一是正确的。②你认为甲同学的实验(填“能”或“不能”)证明猜想一是正确的，理由是③如果要证明猜想一是正确的，你做对比实验时选择加入的试剂是，实验时装有废液的试管中可能观察到的现象是。不能HCl也不能使无色酚酞变色。_紫色石蕊溶液_无色溶液变红_2.（2018咸宁）咸宁市某校2018年实验操作模拟考试的一个考题是：用碳酸钠溶液鉴别稀盐酸、食盐水和澄清石灰水。【进行实验】实验步骤实验现象实验结论分别用a、b、c三支试管取样，分别加入一定量碳酸钠溶液a中有气泡产生a中物质是稀盐酸b中无明显现象b中物质是食盐水c中c中物质是澄清石灰水有白色沉淀生成写出a试管中发生反应的化学方程式把c试管反应后的物质进行过滤，得到滤液。【提出问题】滤液中溶质的成分是什么？猜想一：Na2CO3和NaOH猜想二：NaOH猜想三：（提示：Ca(OH)2微溶于水）【实验过程】为证明猜想一是否正确，进行了如下实验：实验步骤实验现象实验结论取一定量滤液于试管中，加入一种盐溶液（写溶质化学式）有白色沉淀猜想一正确2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑。NaOH和Ca(OH)2BaCl2或Ba(NO3)2（合理即可）。写出上述白色沉淀生成的化学方程式同学们还对a试管反应后的废液的酸碱性感兴趣，决定用pH试纸测定其pH值。用pH试纸测定a试管反应后废液酸碱性的过程测定结果在白瓷板上放一小片pH试纸，用玻璃棒蘸取pH7（溶液显酸性）BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl或Ba(NO3)2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaNO3（合理即可）。a试管中的废液滴在pH试纸上，把试纸显示的颜色与标准比色卡比较，读出溶液的pH。【反思与交流】a试管中的废液显酸性，从环保、经济、操作简便等方面考虑，应向废液中加入（写化学式）后再排放。Ca(OH)2或CaCO3或CaO三、物质变质的探究解题技巧解题的一般思路是：依据是否发生的化学反应作出猜想（没有反应即没有变质，发生反应即发生变质，发生反应又分为反应物完全反应和部分反应即全部变质和部分变质），分析猜想中的物质成份，找出需检验的物质和所用试剂，设计出合理的验证方法。经典例题解读例题3：（2017百校）某兴趣小组同学在取用固体氢氧化钠后，忘记了盖试剂瓶的瓶盖，一段时间后发现瓶中片状固体上出现了大量的白色粉末。同学们对这些白色粉末展开了探究。问题一：这瓶氢氧化钠固体是否变质？【猜想与假设】①氢氧化钠固体没有变质②氢氧化钠固体变质作出猜想②的依据是（用化学方程式表示）。2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O【进行实验】实验步骤实验现象实验结论取少量固体于试管中，加入适量水溶解，向其中加入过量稀盐酸固体氢氧化钠变质【分析思考】反应后的溶液中存在的离子主要有问题二：如果变质是全部变质还是部分变质？产生大量气泡Na+、H+、Cl-实验步骤实验现象实验结论①取少量固体于试管中，加入适量水溶解，向其中加入过量溶液，静置。②取上层清液，