初中化学 20 实验探究题

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实验探究题的特点

综合性强：实验探究题通常将化学基础知识、实验基本技能、化学思维方法等多方面知识融合在一起，要求学生能够综合运用所学知识解决实际问题。例如，在探究金属活动性顺序的实验中，既需要学生掌握金属与酸、金属与盐溶液的反应等基础知识，又要会设计实验方案、观察实验现象、分析实验数据等。

情境新颖：题目往往会创设一些新的实验情境或提出一些新的问题，这些情境和问题可能是学生在教材学习中未直接接触过的。如探究某种新型材料的化学性质、某种生活中常见物质的成分等，需要学生在新情境中灵活运用知识，培养学生的创新思维和解决新问题的能力。

开放性强：实验探究题的答案通常不是唯一的，学生可以根据自己的理解和思考，从不同角度提出合理的假设、设计不同的实验方案来进行探究。例如，在探究影响化学反应速率的因素时，学生可以从温度、浓度、催化剂等多个因素中选择一个或多个进行探究，并且可以设计多种不同的实验方法来验证自己的假设。

实验探究题的一般解题步骤

提出问题：认真阅读题目，从题目所给的信息中发现问题，明确探究的主题。例如，题目中提到某金属与酸反应的速率比其他常见金属快，由此可提出问题：为什么该金属与酸反应速率更快？是什么因素导致了这种差异？

作出假设：根据已有的知识和经验，对提出的问题进行合理的猜测和假设。假设可以是一种，也可以是多种。如针对上述问题，可作出假设：该金属的活动性比其他金属强；该金属与酸反应的接触面积更大；该金属中含有某种能加快反应速率的杂质等。

设计实验：根据假设设计具体的实验方案来验证假设是否成立。实验方案应包括实验目的、实验原理、实验用品、实验步骤、实验现象及结论的预测等内容。例如，为了验证该金属的活动性是否更强，可设计将该金属与其他常见金属分别放入相同浓度的同种酸中，观察反应的剧烈程度；为了验证是否是接触面积的问题，可将相同质量的该金属制成不同形状或颗粒大小，分别与酸反应，观察反应速率等。

进行实验：按照设计好的实验方案进行实验操作，准确观察并记录实验现象和数据。在实验过程中，要注意实验操作的规范性和安全性，确保实验结果的准确性。

得出结论：根据实验现象和数据，对假设进行分析和论证，得出结论。如果实验结果与假设一致，则说明假设成立；如果实验结果与假设不符，则需要重新审视假设，分析原因，可能需要对实验方案进行调整或重新设计，再次进行实验探究。

反思与评价：对整个实验探究过程进行反思，总结实验的成功经验和不足之处，思考是否还有其他可能的探究方法或需要进一步探究的问题。例如，实验过程中是否存在误差、实验方案是否还可以进一步优化等，通过反思与评价可以不断提高学生的实验探究能力。

常见的实验探究题类型及示例

物质性质的探究：

示例：某化学兴趣小组发现铜绿[Cu₂(OH)₂CO₃]受热分解后，除生成 CO₂和 H₂O 外，试管中还有一些黑色粉末状固体。他们对黑色粉末的成分进行了探究。

提出问题：黑色粉末是什么？

作出假设：黑色粉末可能是碳粉、氧化铜或碳粉和氧化铜的混合物。

设计实验：取少量黑色粉末于试管中，加入足量稀硫酸，观察现象。

进行实验：实验中发现黑色粉末部分溶解，溶液变为蓝色，有气泡产生。

得出结论：黑色粉末是碳粉和氧化铜的混合物。因为氧化铜能与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，溶液变蓝，而碳粉不与稀硫酸反应，同时有气泡产生说明有碳粉与稀硫酸反应生成的气体。

化学反应原理的探究：

示例：在过氧化氢溶液的分解反应中，二氧化锰能加快反应速率。某同学想探究还有哪些因素能影响过氧化氢溶液的分解速率。

提出问题：影响过氧化氢溶液分解速率的因素有哪些？

作出假设：假设一：温度会影响过氧化氢溶液的分解速率；假设二：过氧化氢溶液的浓度会影响其分解速率。

设计实验：为探究温度的影响，取两支试管，分别加入等体积等浓度的过氧化氢溶液，一支放入热水中，一支放入冷水中，观察产生气泡的速率；为探究浓度的影响，取两支试管，分别加入等体积不同浓度的过氧化氢溶液，在相同温度下，观察产生气泡的速率。

进行实验：按照设计方案进行实验，记录实验现象和数据。

得出结论：通过实验发现，温度升高，过氧化氢溶液分解速率加快；过氧化氢溶液浓度越大，分解速率越快。

物质成分的探究：

示例：某白色固体可能含有氯化钠、硫酸钠、碳酸钠、硝酸钾中的一种或几种，现将其溶解，进行如下实验：①加入足量的氯化钡溶液，产生白色沉淀；②过滤，向沉淀中加入足量的稀硝酸，沉淀部分溶解。请探究该白色固体的成分。

提出问题：白色固体中含有哪些物质？

作出假设：假设一：含有硫酸钠、碳酸钠和氯化钠；假设二：含有硫酸钠、碳酸钠和硝酸钾；假设三：含有硫酸钠、碳酸钠、氯化钠和硝酸钾。

设计实验：取少量原白色固体于试管中，加水溶解，先加入足量的稀硝酸，有气泡产生，说明含有碳酸钠；再加入足量的硝酸钡溶液，产生白色沉淀，说明含有硫酸钠；过滤，向滤液中加入硝酸银溶液，若有白色沉淀产生，说明含有氯化钠。

进行实验：按上述步骤进行实验操作，观察并记录实验现象。

得出结论：根据实验现象确定白色固体的具体成分。若最后加入硝酸银溶液有白色沉淀产生，则白色固体为硫酸钠、碳酸钠和氯化钠的混合物；若没有白色沉淀产生，则白色固体为硫酸钠、碳酸钠和硝酸钾的混合物。

实验探究题是初中化学中的一种重要题型，通过这类题型的练习，可以培养学生的科学探究精神、创新思维和实践能力，提高学生运用化学知识解决实际问题的水平。在解题过程中，学生要注重基础知识的掌握，善于从题目中获取信息，灵活运用各种科学方法进行探究，逐步提高自己的实验探究能力。

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