1、专题 科学探究,授课人：高雨生,科学活动的核心是探究，科学探究也是化学的中心环节。学会探究，在研究中学，在学中研究，是当今学习方式变革的方向。化学学习中比较常见的科学探究活动主要有两种，一是实验探究，、二是调查、辩论等活动。,一、什么是科学探究,科学探究原指的是科学家们用以研究自然界并基于此种研究获得的证据提出种种解释的多种不同途径。这里的科学探究指的是同学们用以获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动。,二、科学探究的科学思路逆向思维法 所谓逆向思维法就是指人们为达到一定目标，从相反的的角度来思考问题，从中引导启发思维方法。 移植借鉴法 运用已有的知识经
2、验，把甲事物中的优势移植到乙事物中去，同时进行对照、借鉴、取长补短和吸取教训加以改进，形成新的优势，以找到解决问题的方法。缺点发现法 根据现有事物的不足，仔细分析研究，然后提出改革或完善的思维方法。寻找缺点实际上就是发现问题的过程，而创造发明就是解决现存问题。因此发现问题时解决问题的前提。,三、科学探究的一般步骤,1、发现问题 2、猜想与假设 3、制定计划 4、收集证据 5、解释与结论 6、交流与讨论,讨论,例1、【提出问题】一瓶敞口放置在空气中的熟石灰可能发生了什么变化。【猜想与假设】请你猜想这瓶熟石灰中可能含有哪些物质？_【设计实验】【进行实验】,【结论】熟石灰已经变质,四、问题探究,四、
3、问题探究,例2、请你参与某学习小组的探究活动，并回答相关问题：发现问题 小丽发现盛水的铁锅在与水面接触的部位最易生锈； 小茜发现自己的铜制眼镜框表面出现了绿色的铜锈；小玲发现苹果切开不久，果肉上会产生一层咖啡色物质，好像生了“锈”一般。,提出问题 这三种物质“生锈的原因是什么? 收集证据 (1)回忆已有知识：铁生锈的条件是 。(2)查阅有关资料：“铜锈”主要成分是Cu2(OH)2CO3(俗称铜绿)；苹果“生锈”是果肉里的物质(酚和酶)与空气中的氧气发生了一系列的反应，生成咖啡色的物质。,铁与氧气和水同时接触,(3)实验探究：将四小块铜片分别按下图所示放置一个月，观察现象如下：,由实验可知：铜生
4、锈是铜与水、 、 等物质共同作用的结果，铜变成铜绿的化学方程式为 。 得出结论 经过交流讨论，三位同学认为这些物质“生锈”除了可能与水有关外，还可能都与 (填物质名称)有关。 反思与应用 利用所得结论填空： (1)写出一种防止铁或铜等金属制品生锈的具体方法 ；(2)请你提出一条延长食品保质期的建议 。,氧气、二氧化碳,氧气,保持金属制品表面的洁净和干燥（或表面镀上保护膜等）,将食品进行真空包装等,例3 小红发现松软的面包、酥脆的饼干内部都有许多小孔（如图所示）。为探究这个问题，她从面点师那里了解到：此类食品制作过程中常 加入膨松剂，碳酸氢钠就是一种常用的膨松剂。小红从超市买来一袋膨松剂（碳酸氢
5、钠），按照研究物质的一般方法，对其进行探究。 阅读使用说明：使用时与面粉混合均匀，加水拌和，成型后直接焙制；观察到样品为白色粉末状物质； 取少量样品加入水，发现其完全溶解；用pH试纸测溶液的酸碱度pH = 11；取少量样品，向其中加人稀盐酸，产生大量气泡；取适量样品放人试管加热，产生可以使澄清石灰水变浑浊的气体。,（l）请你通过以上实验判断，形成小孔的气体应该是 。你猜测产生这种气体的原因有 。（2）将少许面粉加人水中 取上层液用PH试纸测量，显中性，由此你认为碳酸氢钠能使食品膨松的主要原因是 。（3）请你通过以上探究活动，总结碳酸氢钠的物理性质 。 （4）请你写出你所了解的碳酸氢钠的其他用途
6、 。,二氧化碳,一是此类食品在制作过程中经过发酵，产生酸与碳酸氢钠反应，二是碳酸氢钠在加热过程中分解放出二氧化碳,碳酸氢钠受热分解产生二氧化碳，使食品内部形成许多小孔,白色固体，能（易）溶于水,制取二氧化碳、治疗胃酸过多、作干粉灭火器中的药品等,例4、在学校的元旦联欢会上，某同学表演了“水能生火”的魔术。他向包有过氧化钠(Na2O2)粉末的脱脂棉上滴水，脱脂棉燃烧起来。小蔡很感兴趣，于是，他和同学们进行探究。,提出问题过氧化钠与水反应生成了什么物质？为什么脱脂棉会燃烧？ 猜想可能有一种气体和另一种物质生成；反应过程中可能有热量放出。 实验装置如图所示,实验探究,实验一：探究反应后生成的气体是什
7、么？ （1）打开右图装置中分液漏斗的活塞，控制滴加水的速度，观察到试管内有气泡产生，用带火星的木条靠近P处，木条复燃。说明生成的气体是 。 （2）实验中，还观察到伸入烧杯中的导管口有气泡冒出，请解释产生该现象的原因：。,氧气,过氧化钠与水反应放出热量，使吸滤瓶中的空气受热膨胀，因此伸入烧杯中的导管口看到有气泡产生,实验二：继续探究反应后生成的另一种物质是什么？,（1）小张猜想另一种物质是Na2CO3，小蔡认为不可能。小蔡的依据是 为了证实小军的看法，请你设计一个证明CO32-不存在的实验。,根据质量守恒定律，反应物中没有碳元素，所以生成物中不可能有Na2CO3 。取少量反应后所得的溶液于试管中
8、加入稀盐酸；没有气泡产生；生成物中没有Na2CO3,（2）小蔡取反应后所得的溶液于试管中，滴入无色酚酞试液，发现酚酞试液变红色。说明反应后所得的溶液呈 性。 表达由实验探究的结果，写出过氧化钠和水反应的化学方程式,碱,Na2O2 +2H2O = 4NaOH+O2,讨论,学以致用,练习1、青色的生虾煮熟后颜色会变成红色。一些同学认为这种红色物质可能就象酸碱指示剂一样，遇到酸或碱颜色会发生改变。就这些同学的看法而言应属于科学探究中的（ ） A.实验 B.假设 C.观察 D.做结论,B,练习2、用盐酸可以清除铁锈（主要成分为Fe2O3），盐酸中主要含有H2O分子、H+、Cl-。某探究小组为探究稀盐酸
9、中的哪种微粒能使氧化铁溶解，设计了如下实验方案，得出了初步结论。,讨论,（1）请填写下表中的实验结论：,（2）是否需要做“向Fe2O3中加入水”的对比实验？为什么？,Cl-不能使Fe2O3溶解；H2O分子不能使Fe2O3溶解,不需要；因为NaCl溶液中含有水,已证明H2O分子不能使Fe2O3溶解,3、甲同学在某食品包装袋内，发现有一个装有白色颗粒状固体A的小纸袋，上面写着“生石灰干燥剂，请勿食用”。甲同学随手将小纸袋拿出来放在空气中，经过一段时间后，发现纸袋内的白色颗粒粘在一起成为块状固体B。请你与甲同学一起对块状固体B进行探究。（1）猜想一：块状固体B中除氧化钙外还可能有： 、 。写出白色颗
10、粒状固体A在空气中转化为块状固体B的化学反应方程式： ; ；,Ca(OH)2；CaCO3,CaO+H2O=Ca(OH)2 Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O,（2）猜想二：块状固体B溶于水可能有 现象（填“放热”或“吸热”）。请设计实验方案验证你的这一猜想（至少写出两种方案）： ； ； 。 。,放热,取适量块状固体B放入烧杯中，加入少量水，用手触摸烧杯外壁,取适量块状固体B放入烧杯中，加入少量水，立即用温度计测定溶液温度的变化,在试管中加入适量块状固体B，加入少量水，立即塞上带导管的单孔橡皮塞，同时将导管的另一端放入盛水的水槽中，观察导管口是否有气泡放出,在试管中加入适量块状固体B，加
11、入少量水，立即在试管口套上一只瘪气球，观察气球体积的变化。,讨论,（3）取适量块状固体B加入盛有一定量水的试管中，振荡、静置、过滤，得到少量白色固体C。就白色固体C的成分，甲同学与乙同学进行讨论，一起猜想。甲认为，白色固体C可能是：氢氧化钙；乙认为，白色固体C可能是：碳酸钙；你认为，白色固体C还可能是： 。,Ca(OH)2 和CaCO3的混合物,请设计实验证明你的猜想（填写下表）：,方 案现象和结论步骤：将所得固体C加入到试管中，加入少量水，振荡，再向其中滴入两滴酚酞试液； 若溶液变红，则白色固体C中含有Ca(OH)2；若溶液不变红，则白色固体C中不含有Ca(OH)2,步骤：再向试管中滴入稀盐
12、酸，若有气泡产生，则白色固体C中含有CaCO3 ；若无气泡产生，则白色固体C中不含有CaCO3,4、小刚为了解生活中常见的锌锰干电池，做了以下探究：他打开一节废电池，观察到如下现象：1、黑色碳棒完好无损；2、电极周围充满黑色粉末；3、里面有少量无色晶体；4、金属外壳明显破损. 小刚查阅了资料：锌锰干电池的结果如图所示，它以中心的碳棒（石墨）做正极，外围的锌筒做负极，锌筒与碳棒之间填满用氯化铵溶液（做电解质）拌湿的二氧化锰和石墨，石墨不参加化学反应，仅起导电作用，在电池的使用中，锌逐渐变成了氯化锌。,请你根据初中学习的知识和小刚的探究活动，填写以下空白。 （1）用碳棒做电极主要利用了石墨的_性。
13、（2）干电池在使用过程中的能量转化是_ （3）以氯化锌为例，写出证明废电池中含有氯化物的化学方程式：_ _。 （4）用简单的方法证明黑色粉末中含有石墨，写处操作步骤和实验现象 _ _ .,（5）通过回收废旧锌锰电池可得到的物质 有_ （至少答2种）,导电,化学能转化为电能,将黑色粉末放在金属片上加热，黑色粉末燃烧（有火星）,碳棒（石墨）、锌、二氧化锰、氯化锌、氯化铵（任意两个,5、小兵在一本参考书上发现，镁居然能在二氧化碳气体中燃烧！于是他迫不及待的做起了这个实验：将镁条点燃后迅速伸入盛有二氧化碳的集气瓶中，发现镁条剧烈燃烧，发出白光，放热，产生一种白色粉末和一种黑色粉末。 根据实验现象，写出
14、该反应的化学方程式： 这个实验还引发了我对过去某些知识的反思，从而有些新的发现： ； 。,2Mg+CO2=2MgO+C, 在一定条件下，CO2也能支持燃烧；活泼金属着火时，不能用CO2灭火；或CO2不支持燃烧是相对的，不是绝对的；燃烧不一定需要氧气；,讨论,5、 铬(Cr)是一种重要的金属材料，它具有良好的光泽度和抗腐蚀性，常用来镀在其他金属的表面上，铬同铁、镍组成合金可以制成各种性能的不锈钢。某校化学研究小组对Cr、Al、Cu的金属活动性顺序进行探究，过程如下：【作出假设】对三种金属的活动性顺序提出三种可能的假设是： CrAlCu AlCrCu AlCuCr 【查阅资料】你认为该研究小组必须
15、查阅的资料是_(填编号)Cr、Al、Cu三种金属的密度 Cr能否与酸反应Cr、Al、Cu三种金属的导电性,【设计实验】同温下，取大小相同的三种金属薄片，分别投入等体积等浓度的足量稀盐酸中，观察现象。 【控制实验条件】三种金属加入稀盐酸前用砂布将其表面擦光亮，其目的是A、除去氧化膜，利于直接反应 B、是表面光亮，易观察现象 C、使金属温度相同，易反应,【记录现象】,【得出结论】原假设中正确的是(填“”、“”或)。 【结论应用】 根据探究结果，请你预测铬与硫酸铜溶液(填“能”或“不能”)反应，理由是,铝的化学性质比较活泼，在空气中比铁更容易被氧化，但铝制品比铁制品更耐用，是因为铝制品表面有一层致密的氧化铝保护膜，阻止铝进一步被氧化。食醋不宜用铝制品盛放，其原因是,同学们再见!,
