科學探究是學生自主學習的主要學習方式,貫穿與九年級化學復習教學的各個環(huán)節(jié)。近幾年的各地中考試卷中,以開放型的命題方式對探究能力的考查比重在逐年加大,尤其是實驗探究題更呈現出多樣、靈活和開放。筆者現就該類中考題歸類解析如下:
一、物質成份的探究
例1、(黃岡)室驗室開放日,我與小娜、小佳、小華、小麗等同學來到實驗室,看到實驗桌上擺放著四瓶無標簽的試劑,分別是兩瓶固體和兩瓶液體,我們決定對“固體與液體”之間的反應進行一些探究。
(1) 小娜同學從一瓶固體和一瓶液體中各取少量試劑于試管中進行混合,立即
產生了一種無色氣體,對氣體是何物質,同學們進行了大膽的猜想,小佳同學的
猜想可能是① ;② ;……。
(2)我想設計一個實驗證明小佳同學猜想①是正確的,實驗設計如下:
實 驗 步 驟現 象 及 結 論
(3)小華想用右上圖給定的收集裝置收集一瓶小佳同學猜想②中的氣體,則氣體
由 (填a或b)端進入。
(4)小麗同學從另外兩瓶試劑中各取少量試劑于試管中,發(fā)現混合后,固體發(fā)生了變化,但無氣泡放出。同學們對加入試管中的固體和液體從不同的反應類型、物質類別等方面進行了大膽的猜想:
猜想一: ;
猜想二: ;
猜想三: ;
……。
分析:首先要知道在初中化學利用固體和液體接觸來制取的氣體主要有哪些,然后針對所猜想的氣體設計實驗方案進行探究,同樣,對固體和液體反應不產生氣體的情況進行分析后,提出猜想的可能。
答案(1)①CO2;②H2[或O2…… ]
(2)如①是CO2[或H2;或O2……]
實 驗 步 驟現 象 及 結 論
將氣體通入澄清石灰水中
[將試管口堵一會兒,點燃此氣體;或將帶火星的木條插入試管中…]…石灰水變渾濁,則證明是二氧化碳。[或能燃燒,產生淡藍色火焰;或聽到爆鳴聲,則證明是氫氣;或木條復燃,證明是氧氣……]
(3)②中如果是氫氣 填 a (如是氧氣或二氧化碳填 b )
(4)猜想一:金屬與鹽溶液發(fā)生置換反應;
猜想二:金屬氧化物與酸溶液反應;
猜想三:堿與酸溶液發(fā)生復分解反應;
猜想四:氧化物(如CaO)與水發(fā)生化合反應
猜想五:可溶于水的固體物質
例2、(眉山)小李和小王兩位同學對堿式碳酸銅[Cu2(OH)2CO3]受熱完全分解后的黑色固體產物的成分進行探究。
(1)小李根據堿式碳酸銅的化學式對黑色固體產物做出以下猜想:①可能是碳,②可能是氧化銅,③可能是碳和氧化銅的混合物。他做出以上猜想的依據是 ;
(2)小王根據碳的化學性質,認為猜想③可以排除,理由是 ;
(3)為驗證①、②猜想,他們設計如下實驗方案:向盛有少量黑色固體的試管中加入足量的稀硫酸,振蕩,待完全反應后靜置觀察現象。若猜想①正確,現象應該是
;若猜想②正確,現象應該是 。
分析:化學反應前后元素的種類不變,堿式碳酸銅受熱分解生成氧化銅和碳都有可能,且都是黑色的,但氧化銅和碳在加熱的條件下能發(fā)生反應,即猜想③可以排除。對猜想①、②的可根據氧化銅和碳與稀硫酸作用的不同現象加以驗證。
答案(略)
二、物質變化條件的探究
例3、(宜昌)小林同學發(fā)現銅制眼鏡框表面出現了綠色物質,通過化學學習知道該物質為銅銹,俗稱銅綠,主要成分是Cu2(OH)2CO3。
[提出問題]銅是在什么條件下銹蝕的?小林對此進行了探究。
[猜想]根據銅銹的化學式,猜想銅生銹可能是銅與水、 、 共同作用的結果。
[設計與實驗]借鑒“鐵釘銹蝕條件的探究”實驗,小林設計了“銅片銹蝕條件的探究”實驗如下圖所示:(1)實驗較長時間后,發(fā)現 試管中的光亮銅片最先生銹(填字母編號)。
(2)從優(yōu)化實驗的角度考慮,A實驗是多余的,他只考慮了水這個單一條件。C試管中除光亮銅片、蒸餾水外,還有的另外一種物質為
(3)D試管中除光亮銅片外,還有的另外兩種物質,為 ;從D試管的實驗中,獲得的結論是 。
[評價與改進]我認為小林設計的“銅片銹蝕條件的探究”實驗不夠完善,要得出正確結論,還要補充的一個實驗是(可圖示) 。
[反思與小結]通過銅片銹蝕條件的探究實驗,我獲得的啟示是:
分析:金屬在空氣中銹蝕都跟氧氣有關,而根據堿式碳酸銅的化學式可以分析,銅在空氣中銹蝕還可能跟含碳的氣體,即二氧化碳氣體和水有關,借鑒鐵釘銹蝕條件的探究方式來分析回答、評價小林同學的實驗方案。
答案: O2、CO2(或名稱,下同) ⑴ B ⑵ CO2(或O2) ⑶ CO2和O2
水是銅生銹的必要條件之一(或缺少水這個條件,銅不能生銹。)
取一支試管,放入一塊光亮銅片,加入少量蒸水浸沒部分銅片,充入O2(或CO2)后,塞緊橡皮塞,放置對比觀察。
例4、(威海)鐵暴露在空氣中會生銹。不知你注意了沒有,將蘋果切開不久,果肉上就會產生一層咖啡色的物質,也好象是生了“銹”一樣。某化學活動小組對此進行了探究。
【提出問題】切開的蘋果“生銹”與什么因素有關?
【猜想與假設】
猜想①:可能與空氣沒有關系,只是果肉內的物質自身相互反應而“生銹”。
猜想②:可能是果肉中的物質與空氣中的氧氣作用而“生銹”;
猜想③:可能是果肉中的物質與空氣中的氮氣作用而“生銹”;
猜想④:可能是果肉中的物質與空氣中的二氧化碳作用而“生銹”;
猜想⑤:可能是果肉中的物質與空氣中的氧氣作用而“生銹”,并且蘋果“生銹”的速度還可能與溫度有關。
【收集證據】
(一)查閱有關資料:已知蘋果“生銹”是果肉里的物質(酚和酶)與空氣中的一種物質發(fā)生反應,生成咖啡色的物質。
(二)實驗探究:針對上面的猜想①至猜想⑤,化學活動小組依次設計了實驗方案,進行了實驗驗證,并依次觀察到下列實驗現象。請你將他們設計的可行的實驗探究方案,填寫在下表中。
猜想可行的實驗方案觀察到的實驗現象
猜想①將一小塊果肉浸入盛有蒸餾水的燒杯中,觀察現象。果肉表面不變色。
猜想②果肉表面變色。
猜想③果肉表面不變色。
猜想④果肉表面不變色。
猜想⑤溫度高的先變色。
【得出結論】 。
【反思與評價】(1)在②—⑤四種猜想中,你認為猜想 (填代號)最不合理,理由是 。
(2)在驗證猜想①時,同學們發(fā)現,如果水不與空氣隔絕,果肉放在水中時間長了也會變色,其可能的原因是 。
【應用】根據上述結論,要防止果汁變質,果品加工廠加工和保存果汁時可采取的措施是
分析:(略)
答案:
【收集證據】
猜想可行的實驗方案
猜想②將一小塊切開的蘋果放入盛有氧氣的集氣瓶中,觀察現象。
猜想③將切開的蘋果放入盛有氮氣的集氣瓶中,觀察現象。
猜想④將切開的蘋果放入盛有二氧化碳的集氣瓶中,觀察現象。
猜想⑤各取一小塊蘋果分別放入兩支集滿氧氣的試管中,將其中一支試管放入熱水中,觀察兩試管中蘋果的變色速度。
【得出結論】是果肉中的成分與氧氣作用的結果,“生銹”的速度與溫度有關,溫度越高,果肉變色速度越快。
【反思與評價】
(1)③ 氮氣化學性質很穩(wěn)定,通常不與其它物質反應。
(2)水中溶解了氧氣
【應用】將水果在隔絕空氣的條件下加工,采用真空包裝并低溫保存。
三、物質性質的探究
例5、(濰坊)維生素C又名抗壞血酸,易溶于水,已被氧化,能與碘反應。人體缺乏維生素C可能引發(fā)多種疾病。某研究性學習小組對它研究如下:
(1)猜想:維生素C可能具有酸性?
(2)實驗方案:
提供試劑:維生素C片、蒸餾水、紫色石蕊試液、無色酚酞試液、稀鹽酸、氫氧化鈉溶液、氯化鋇溶液、pH試紙。
根據以上試劑,請你幫助他們設計出兩種實驗方案,并寫出實驗現象:
實 驗 內 容實 驗 現 象
方案Ⅰ :
方案Ⅱ:
(3)結論:維生素C具有酸性。根據維生素C的性質,判斷下列物質中能與維生素C反應的是( )。
A.金屬鎂 B.食鹽 C.氫氧化鈉 D.硫酸銅
(4)某同學聯想到西紅柿等蔬菜、水果中含有豐富的維生素C,放置時間長短是否對維生素C的含量產生影響。他設計了如下實驗方案:
Ⅰ把新鮮西紅柿和放置一周的西紅柿分別搗碎,用紗布將汁液擠入兩個燒杯中;
Ⅱ取兩支盛有2mL藍色碘的淀粉溶液的試管,分別滴加上述兩種汁液,邊加邊振蕩,直到藍色剛好消失,記錄滴數如下:
汁 液新鮮西紅柿的汁液放置一周的西紅柿的汁液
滴 數1220
請回答下列問題:
①你認為西紅柿中維生素C含量高的是 。
②你從中得到的啟示是 。
分析:首先認識酸性物質具有的性質,根據性質設計驗證的實驗方案。
答案:
(2) ①將維生素C片溶于蒸餾水配成溶液,向其中滴加石蕊試液;溶液變紅色。
②將維生素C片溶于蒸餾水配成溶液,用玻璃棒蘸取溶液滴在pH試紙上,跟比色卡比較;pH試紙變紅色或pH小于7。
③ 將維生素C片溶于蒸餾水配成溶液,把維生素C的溶液逐滴滴入氫氧化鈉的酚酞溶液;紅色消失。
(3)A、C
(4)①新鮮的西紅柿
② 有壞血酸的病人要多吃含維生素C高的蔬菜和水果;要吃新鮮的蔬菜和水果
例6、(鎮(zhèn)江)某化學興趣小組的同學在學習了純堿(Na2CO3)的性質后,聯想到家中蒸制饅頭時常用的物質小蘇打(NaHCO3),于是采用市售的小蘇打樣品進行了如下實驗探究。
實驗一:探究碳酸氫鈉的化學性質
(1) 取樣品溶于適量的水中,測得溶液的PH大于7。
(2) 向小蘇打樣品中滴加鹽酸,有大量氣泡產生,經檢驗該氣體是二氧化碳。該反應的化學方程式為 。
(3) 向小蘇打的溶液中加入澄清石灰水,生成了白色沉淀。
(4) 同學們通過查閱資料,在老師的指導下采用了右圖所示裝置對小蘇打和純堿做了對比實驗。實驗中小試管內沾有無水硫酸銅粉末的棉花球變成藍色,a燒杯中石灰水無明顯現象,b燒杯中石灰水了現白色渾濁。試回答:
① 在實驗結束時,操作上要注意的問題是:
② 由實驗(4)可以得出的結論是 。
請歸納出小蘇打的化學性質(至少三點) 。
分析:本題只要認真閱讀實驗探究的過程和實驗現象,并通過對現象的分析,即可得出小蘇打的化學性質。
答案:
(2)NaHCO3+HCl NaCl+CO2↑+H2O
(4)①應先將導管從燒杯中取出,再熄滅酒精燈
②碳酸氫鈉受熱會分解,碳酸鈉受熱不分解(或碳酸鈉比碳酸氫鈉穩(wěn)定)
碳酸氫鈉的水溶液呈堿性,能使酸堿指示劑變色;它可與酸發(fā)生反應;它可以與堿反應,它受熱能分解。(任選三個性質)
參考方案:
(1)取一定量固體樣品加熱至完全分解,稱量殘留固體質量,得到質量差即為氣體二氧化碳的質量,可計算得到碳酸氫鈉質量和質量分數并與樣品的標注比較。(2)取一定質量固體樣品加入一定量的鹽酸(足量)充分反應,稱量反應后溶液質量,得到差量即為氣體二氧化碳的質量,可計算得到碳酸氫鈉質量和質量分數并與樣品的標注比較。
(3)取一定量固體樣品,加入一定質量分數的稀鹽酸至恰好不再有氣泡產生,根據消耗的稀鹽酸質量,可計算得到碳酸氫鈉質量和質量分數并與樣品的標注比較。
(其它合理方案同樣給分。取樣品質量用數字或字母表達均可,重在體現思維過程、表述達意即可。)
【方法提煉】(1)大多數酸、堿和鹽中都含有原子團,而常見的原子團在初中教材中是不多的,往往成為解題的切入點;
(2)記住一些具有特色的反應,有的放失,往往是解題的關健。
【方法小結】推斷題考查的是學生對物質性質的理解、記憶及其運用,同時還要考查學生的推理能力,因此熟練掌握物質的性質是解題的基礎;同時,如果對推斷題中?嫉囊恍┚哂刑厣奈镔|及具有特色的反應做到心中有數,解題時可以達到事半功倍的效果。
1)推斷題中常?疾榈奶厣镔|:
①五種常見氣體:CO2、CO、O2、H2和CH4等;
②五種常見單質:C、H2、O2、Fe和Cu(有時還擴大到Mg或Zn)等;
③五種黑色固體:C、CuO、Fe3O4、Fe(生成的鐵粉)和MnO2等;
④常見氧化物:H2O、H2O2、CO、CO2、CuO、Fe2O3等;
⑤兩種紅色固體:Cu和Fe2O3;
⑥其他有特色的物質:含有Cu2+的藍色溶液,含有Fe2+的淺綠色溶液及含有Fe3+的紅褐色溶液等
(2)推斷題中常?疾榈奶厣磻:
①無明顯現象的反應:酸堿的中和反應且生成可溶性鹽;
②有難溶物和水生成的反應:Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+2H2O;
③有氣體生成的反應:主要有酸參加的反應生成H2或CO2等;
④不溶物溶解的反應:不溶于水的堿、碳酸鹽與稀酸的反應;
⑤燃燒生成兩種產物的反應:甲烷或酒精的燃燒。
(3)推斷題中常?疾榈奶厣珬l件:
①“點燃”:有氧氣參加的反應;
②“高溫”:可能是碳酸鈣的高溫分解,或是單質碳作為還原劑的反應,或是鐵的氧化物被還原的反應。
中和反應探究題例析
一、證明中和反應的發(fā)生
例1.(2010年上海中考試題)在研究酸和堿的化學性質時,某小組同學想證明:稀硫酸與NaOH溶液混合后,雖然仍為無色溶液,但確實發(fā)生了化學反應。請與他們一起完成實驗方案的設計、實施和評價。
①方案一:測定稀硫酸與NaOH溶液混合前后的pH(20 ℃)。
測定某NaOH溶液的pH,pH ______7(選填“大于”、“等于”或“小于”)。將一定量的稀硫酸加入該NaOH溶液中,混合均勻后測定其pH ,pH 小于7。
結論:稀硫酸與NaOH溶液發(fā)生了化學反應,并且_______過量。
②方案二:觀察________________________________________。(根據圖示實驗步驟,概括方案要點)
結論:稀硫酸與NaOH溶液發(fā)生了化學反應,反應的化學方程式為_________________。
③上述兩個方案在設計思想上的相同點是______________________________________。
④為了進一步獲取稀硫酸與NaOH溶液確實發(fā)生了化學反應的證據,依據中和反應是___________(選填“放熱”、“吸熱”或“無熱量變化”)的反應,采用同溫下的稀硫酸與NaOH溶液進行實驗,整個實驗中至少需要測定溶液溫度_______次。
解析:此題圍繞“稀硫酸與NaOH溶液反應無明顯現象,如何證明確實發(fā)生了中和反應”展開探究。通過反應前后酸堿性和溫度的變化,得到確實發(fā)生了中和反應的結論。在測定溶液反應前后的酸堿性變化時,方案一采用測定溶液pH的方法,方案二借助酸堿指示劑顯示顏色的變化。
參考答案
(1)大于 稀硫酸 (2)稀硫酸加入滴加了酚酞試液的NaOH溶液中是否有顏色變化 2NaOH+ H2SO4= Na2SO4 + 2H2O
(3)測定溶液反應前后的酸堿性變化來確定兩種溶液混合后是否發(fā)生化學反應。(4)放熱 三
二、證明中和反應有水生成
例2.(2010年廈門中考試題)小明同學取變色硅膠(吸水后由藍色變紅色)、無水醋酸(一種酸,常溫下為無色液體)和氫氧化鈉固體進行圖2所示的三個實驗。
解析:此題根據中和反應前后硅膠的顏色變化證明中和反應生成了水,此實驗的關鍵在于選擇參加反應的酸和堿中必須無水,并且還要防止空氣中的水進入試管。
(1)實驗①、②的實驗目的是_________________。
(2)加入試劑后,要迅速塞緊橡膠塞的原因是 。
(3)能證明酸和堿反應有水生成的現象是 。
參考答案
(1)證明這中和反應若沒有水生成則硅膠不變色(2)防止空氣中的水大量進入試管干擾試驗(3)試管③中硅膠由藍色變紅色,試管①②中硅膠不變色
三、探究中和反應進行的程度
例3.(2009年達州中考試題)小亮在做“鹽酸中和氫氧化鈉溶液”的實驗時,滴加鹽酸前忘了加入指示劑,導致無法判斷該中和反應進行的程度。于是他對所得溶液的酸堿性進行探究。
【探究目的】探究所得溶液的酸堿性
【提出猜想】所得溶液可能呈堿性,也可能呈 性,還可能呈 性。
【實驗驗證】
實驗操作實驗現象結論
用試管取該溶液1-2mL,滴入1-2滴無色酚酞試液,振蕩無色酚酞試液變溶液呈堿性
無色酚酞試液不變色溶液呈
【分析與思考】
⑴若溶液呈堿性,則溶液中使其呈堿性的離子是 (填寫微粒符號),為避免堿性溶液污染環(huán)境,小亮對所得溶液進行了如下處理:向溶液中逐滴加入 溶液,直到不再產生沉淀為止。然后過濾,把濾液倒入蒸發(fā)皿中加熱,得到氯化鈉晶體,該過程涉及的化學方程式為 。
⑵若無色酚酞試液不變色,為了進一步確定溶液的酸堿性,小亮提出了以下方案:
方案一:取樣,加入碳酸鈉溶液,若觀察到 ,則所取溶液呈酸性;若無明顯現象,則呈中性。
方案二:取樣,加入金屬鋅,若有氣泡產生,則所取溶液呈酸性,該反應的化學方程式為 ;若無明顯現象,則呈中性。
解析:此題以中和反應為背景綜合考查了堿(OH-)和酸(H+)的性質。如果鹽酸和氫氧化鈉溶液恰好完全反應,則所得溶液呈中性,滴入無色酚酞試液,無色酚酞試液不變色;如果鹽酸過量,則所得溶液呈酸性,滴入無色酚酞試液,無色酚酞試液雖也不變色,但加入鋅或碳酸鈉溶液,均會有氣泡產生;如果氫氧化鈉過量,則所得溶液呈堿性,滴入無色酚酞試液,無色酚酞試液變紅色,且加入氯化鐵或氯化銅溶液,均會有沉淀產生。
參考答案
【提出猜想】所得溶液可能呈堿性,也可能呈 酸 性,還可能呈 中 性。
【實驗驗證】
實驗現象結論
無色酚酞試液變 紅
溶液呈 酸性或中性
【分析與思考】
⑴OH-;氯化鐵/氯化銅(化學式也可),FeCl3+3NaOH = Fe(OH)3↓+3NaCl CuCl2 +2NaOH = Cu(OH)2↓+2NaCl ⑵有氣泡產生;Zn+ 2HCl = ZnCl2+ H2↑
]聚焦中考化學圖像題
化學圖像題是中考的熱點題之一,常出現在選擇、填空、簡答、實驗、計算等各種題型之中。其特點是僅給出有關的示意圖和函數圖像,沒有具體的文字敘述。由于它是利用直角坐標系來描述有關化學量之間的函數關系,因此,主要考查學生對不同學科知識的整合能力。圖象題是中考的熱點,以圖像的形式呈現試題信息,考查同學們的信息提煉、收集與處理的能力。
通過對2007年到2010年四年的中考試題的歸納,筆者發(fā)現近四年的中考題中出現了大量的圖像題,其中考察類型很多:有生活相關類型、有化學反應微觀模型、有實驗的操作型、元素化合物知識型、溶解度曲線型、化學反應定性定量型等等。其中的化學反應定性定量型尤其在中考的選擇題的后三道選擇題中出現,可見其有一定的難度。因為這類圖像不但考查學生對物質間的反應、實驗現象是否熟悉,有時更考察到定量的內容,是學生的難點。
針對學生的這一問題,筆者在日常教學中,就注意經常進行坐標類圖像教學的滲透。尤其是通過學生自己畫圖像,來提高學生對知識的理解程度有很大的幫助作用。
第一類,通過實驗現象畫坐標圖像
在學生自己動手進行了實驗室用高錳酸鉀制取氧氣后,讓學生以反應時間為橫坐標、以生成氧氣的質量為縱坐標,自己畫出坐標圖像,以下是學生自己畫出的兩種圖像。
這時教師指導:“在自己實驗的時候什么時候開始收集的氧氣?”學生都回答:“當有均勻連續(xù)氣泡冒出時”。教師再問:“是否以加熱就有均勻連續(xù)氣泡冒出呢?”學生回答:“不是”。教師繼續(xù)問:“那是不是一加熱就放出氧氣呢?”學生回答:“不是”。教師又問:“那是什么時候開始放出氧氣?”學生回答:“加熱一會”。教師講解:“高錳酸鉀必須加熱到一定溫度才開始分解,之前冒出的不均勻氣泡實際是試管中的空氣,因此圖像的起點是0點嗎”?教師繼續(xù)提問:“試管中的高錳酸堿能夠無限制的放出氧氣嗎?為什么?”學生回答:“高錳酸鉀的質量一定,因此生成氧氣的質量不能無限”。教師問:“如何通過 圖像來體現氧氣的質量一定呢?”學生回答:“高錳酸鉀反應完就不再增加”。
到這里學生就發(fā)現自己所畫圖像的問題出現“不一概是以0點為此圖像的起點,起點應該在橫軸上”。因此畫出正確的曲線。
教師指導學生:在畫這類圖像時,我們應當注意圖像的“起點”是否從0點開始,當高錳酸鉀恰好反應完時,氧氣質量不再增加,從而出現拐點,之后再加熱,生成氧氣質量不再增加,所以之后是平行于橫坐標的平臺。
在實驗室制取二氧化碳結束后,教師又讓學生反應時間為橫坐標、以生成二氧化碳的質量為縱坐標自己畫出相關圖像。這時學生就能很準確畫出圖像。
第二類,利用質量守恒定律畫圖像
還是以高錳酸鉀受熱分解為例,讓學生以反應時間為橫坐標、以錳元素質量為縱坐標自己畫出相關圖像。開始學生感覺無從下筆,因此教師講解:“高錳酸鉀受熱分解遵循質量守恒定律嗎?為什么遵循?”學生回答:“原子種類、數目、質量不變”。教師再問:“宏觀有什么不變的?”學生回答:“元素質量、物質總質量”。這樣學生就很從容地畫出正確的圖像。
下面是北京市2008年中考第29題
下列4個坐標圖分別表示4個實驗過程中某些質量的變化,其中正確的是
學生很快選擇出C。
對于這類圖像,要充分利用質量守恒定律的各種關系來畫出圖像,才能正確的畫出圖像。
第三類,利用金屬與酸反應畫圖像
在學習完第八單元課題2金屬的化學性質之后,利用課后的第8題讓學生畫出金屬與酸反應的圖像。原題中一部分為:鎂、鋅、鐵三種金屬各30g,分別與足量的鹽酸反應,各生 成氫氣的質量是多少?通過計算:鎂得到氫氣2.5g,鋅得到氫氣0.92g,鐵得到氫氣1.07g。
學生以時間為橫坐標,生成氫氣質量為縱坐標,都能夠畫出單獨金屬與酸反應的大致圖像。
但是,當教師讓學生將三個圖像畫在同一個坐標系當中時,就出現了問題:有些學生、更有些學生忽視了計算的氫氣質量,使圖像不符合事實。
第一個圖像忽略了反應速度的問題, Zn的金屬活動性比Fe強,所以應該是Zn先出現拐點。第二個圖像雖然符合金屬活動性,但是平臺的高低不符合學生所計算的質量。所以教師引導:“三種金屬金屬活動性由強到弱的順序?生成氫氣的質量多少?具體如何體現?”在此基礎上,讓學生在縱坐標上標上數字,再來畫,就畫出了正確的圖像。
金屬和酸反應的圖像不但考察金屬和酸的化學性質,還考察金屬活動性順序,更為重要的是涉及到量的知識,還有就是反應順序的問題因此這類圖像對學生來說有一定難度。將上題稍加更改,圖像就會有很大差別。
比如:向相同質量的鋁和鐵,滴加相同質量分數的足量的鹽酸反應。所繪制的圖像應該
針對不同的問題,會畫出相應的圖像,是學生的難點。因此,在教學中,善于引導學生找到圖像的起點、拐點、平臺是一個關鍵因素,另一個關鍵是就是要認清很縱坐標,能明白它們所表示的意義,才能正確畫出圖像。
第四類,酸堿鹽反應的順序問題
在學習酸堿鹽的化學性質時,CuCl2中混有稀鹽酸,向其中滴加氫氧化鈉溶液的圖像。
通過化學實驗的演示,發(fā)現當滴加氫氧化鈉溶液不是一開始時就產生沉淀,而是到一定程度時才開始有沉淀產生,所以學生能夠很快畫出圖像。
學生自己得出這樣一條結論:酸堿反應優(yōu)先。這樣就會誤導學生對其他實驗的判斷,比如:NaOH溶液中混有Na2CO3滴加稀鹽酸的圖像(以加酸質量為橫坐標,生成氣體質量為縱坐標)。
這時,教師演示這個實驗,學生看到的現象與自己所畫出的圖像不一致,產生矛盾,因此所總結的結論不是很全面的。從而能畫出正確圖像,得出正確結論。
結論是:堿溶液和碳酸鹽的溶液與酸接觸就反應;鹽溶液中混有酸與堿反應,酸堿反應優(yōu)先。
在此基礎上,應用練習題:已知反應CaCl2+Na2CO3==CaCO3+2NaCl向一定量的鹽酸和氯化鈣溶液的混合物中不斷滴入碳酸鈉溶液。下圖分別表示滴入碳酸鈉溶液的質量與生成氣體或沉淀的質量變化關系,其中正確的是
能夠很快的選擇出正確答案A。
經過對坐標類大量圖像題的歸納總結,筆者認為:解答初中化學圖像題,首先審題要仔細,看清題目要求,提煉文字當中所給的關鍵詞,了解出題者的意圖。圖像一般包括以下要素:(1)橫坐標、縱坐標、原點;(2)曲線的起點、趨勢、拐點、終點;(3)極限;(4)各種參數。
針對這類圖像的解題,我認為首先要讀懂題目中有限的文字信息,弄清考查的是哪方面的化學知識,對物質的量作了哪些說明,實驗進行的程度如何等等;其次要看清橫、縱坐標軸(也稱x、y軸)所表示的具體意義(有時它的意義直接會在坐標上顯現出來);再有就是對整個函數圖像進行多角度認真地分析,這是解好圖像題的關鍵環(huán)節(jié)。解好函數圖像題關鍵在于把握住它的四個點──起點、折點、交點、終點。 根據圖像中給定的量變關系,依據物質的性質、變化規(guī)律便可循序漸進地依次將問題解決。圖象題是中考的熱點,以圖像的形式呈現試題信息,考查同學們的信息提煉、收集與處理的能力。
自己能畫出相關的圖像將會使中考題當中的難點降低,是很好的一種方法。在日常教學中融入圖像教學,不但能夠使學生會畫圖像,更能使學生充分掌握所學知識,理解物質的化學性質的同時,還要掌握化學反應中物質的質量對反應的影響,還能將數學中的坐標類圖像與化學學科知識整合,對課堂教學有很大的輔助作用。
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