化学实验探究题的探索与思考

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1、化学实验探究题的探索与思考科学探究性试题，透过表面现象，深入研究问题的实质，结合实验的改进与创新。它们大多源于教材，又充分体现高于教材的命题思路。它既能考查学生对问题的分析能力，又能考查学生对问题的探究能力；既培养学生独立思考、分析问题、收集信息、获取新知的能力，又培养学生科学的思维方式和勇于钻研的科学精神，同时这类试题也体现了实验改革的方向。　　题型一：探究物质的性质　　例1．铁与浓硫酸共热时发生反应生成硫酸铁和二氧化硫气体，但在常温下铁遇浓硫酸，却无明显现象，试用简单方法探究铁与冷的浓硫酸是否发生化学反应。　　解析：铁遇冷的浓硫酸时无明显变化，有两种可能：一是铁

2、与冷的浓硫酸确实不发生化学反应；二是铁与冷的浓硫酸发生反应后的产物附着在铁钉表面，阻碍反应的进一步发生。　　答案：将铁钉放置在冷的浓硫酸中一段时间后，取出铁钉置于硫酸铜溶液中，观察铁钉表面是否有红色物质析出。若有红色物质析出，则说明铁钉与浓硫酸未发生化学反应；若无红色物质析出，则说明铁钉与浓硫酸发生了化学反应，在铁的表面生成了一层新的物质，阻碍了Fe与Cu2+的反应。　　题型二：探究化学反应的机理　　例2．（1）将新制氯水逐滴滴入含有酚酞的氢氧化钠溶液的稀溶液中，当滴到最后一滴时，红色逐渐褪去。产生该现象的原因可能有两个：　　①是由于________________

3、；　　②是由于________________。　　简述怎样用实验证明红色褪去的原因是①或是②。　　（2）甲同学向品红溶液中通入一种气体，品红溶液褪色，乙同学设计了一个很简单的实验便知甲同学通的是Cl2还是SO2。他的实验方案是什么？　　解析：（1）酚酞遇氢氧化钠溶液显红色，含酚酞的氢氧化钠溶液红色消失的原因可能有两种，在氯水中发生反应Cl2+H2O=HClO+HCl，一是氯水中的H+与氢氧化钠溶液发生中和反应，使碱性环境消失了；二是氯水中的次氯酸有强氧化性，酚酞被氧化改变了原有的结构，遇碱性溶液不再变红色。如果是第一个原因，溶液恢复碱性后，溶液可恢复红色；如果是第

4、二个原因，则即使溶液恢复碱性，溶液也不能恢复红色。　　（2）Cl2和SO2都能使品红褪色，但发生反应的实质不同，Cl2与H2O反应生成次氯酸有强氧化性将品红漂白，是永久漂白；而SO2与品红反应生成不稳定的化合物，使其褪色，这种化合物受热时能够分解，再现红色，属于暂时漂白。　　答案：（1）①氯水中的H+与氢氧化钠溶液中和反应，使碱性环境消失了；②氯水中的次氯酸将酚酞氧化了。向红色消失后的溶液中滴加氢氧化钠溶液，若再现红色，则为原因①所致；若不再现红色，则为原因②所致。　　（2）将褪色后的溶液加热，若红色再现，通入的是SO2；若不再变红色，则通入的是Cl2。　　题型三：

5、探究反应的方案和效果　　例3．甲同学按下图装置做新制氯水受日光照射分解放出O2的验证实验，结果现象不明显。（1）写出氯水受日光照射的化学方程式。　　（2）乙同学反思了此实验的本质后，将新制氯水先在暗处存放三四天，再拿出来做如图实验，结果十分明显。请解释乙同学实验取得成功的原因。　　（3）请再设计一种方法，使刚制的氯水经过简单的处理后，做HClO受日光照射分解实验，效果也十分明显。　　解析：氯水的次氯酸见光分解产生氧气，因此次氯酸的浓度高低是决定本实验的现象是否明显的关键。促使氯水中溶解的氯气尽可能多的与水反应生成次氯酸是提高其浓度的唯一方法。　　答案：（1）2HCl

6、O=2HCl+O2↑　　（2）氯气与水的反应有一定的可逆性，新制氯水中HClO浓度不大，分解速率慢，产生O2少，而将这种氯水在暗处存放三四天，会使溶于水的氯气尽可能多的与水反应，生成HClO的浓度明显提高，实验效果明显。　　（3）向新制的氯水中加入CaCO3粉末至不再产生气泡为止，取过滤后的液体做光照实验。　　解决科学探究题的一般方法：　　（1）根据已知条件综合已学知识，提出猜想与假设；再设计实验验证猜想或假设的正确性。　　（2）结合实验的改进与创新、设计与评价，为达到更好的实验效果，对所设计或原有的方案进行优化。　　在解题过程中注意科学探究的步骤：提出问题→猜想与

7、假设→制订计划→进行实验或论证→搜集证据→交流评价→得出结论。　　这样的解题过程和答案往往不唯一，试题具有较高的难度。但它对学生的个性发展和特长发展能起积极的作用，有利于培养学生的兴趣爱好和意志品质。教师要不断总结积累，为中学化学的个性化教学和开放式教学的实施提供一个有力的切入点。　　（单位河北省唐山开滦第一中学）