中考化学研究类题型的特征及解法例析 - 2

中考化学研究类题型的特征及解法例析

随着课程改革的不断深入，综合实践活动课程已列为初中重点课程。在综合实践活动中，研究性学习活动是重要的内容之一。研究性学习活动是指在教学过程中以问题为载体，创设一种类似科学研究的情境和途径，让学生通过自己收集、分析和处理信息来实际感受和体验知识的生产过程，进而了解社会，学会学习，以培养学生分析问题、解决问题的能力和创造能力。近年来，各地对研究性学习的试题的探索日渐增多，并将成为中考试题的一大特点。下面对2002年各地中考试题进行分类例析，以探求其规律及解法。 一、数据分析类

要求学生对实验记录的数据进行分析，以形成结论。 〔例〕用锌与硫酸溶液反应，五次实验的数据记录如下： 实验序号 1 2 3 4 5 锌的质量/g 6.5 13.0 19.5 26.0 32.5 硫酸溶液的质量/g 200 200 200 200 200 在实验条件下氢气的体积/L 2.30 4.60 6.90 9.20 9.20 已知第四次实验中Zn与H2SO4恰好完全反应。 （1） 根据表中数据画出氢气的体积随锌的质量而变化的关系图； （2） 求硫酸溶液中H2SO4的质量分数；

（3） 根据表中的数据简要说明第4次实验中Zn与H2SO4两者能恰好完全反应的理由。

二、研究方法类

研究问题的方法和科学方法教育是研究性学习的内容之一。通过研究性学习使学生进一步受到研究化学问题的方法训练和化学科学方法的教育，有利于培养学生在科学探究过程中对研究方法的选择能力。 〔例〕实验室里有一瓶标签残缺的盐酸。

（1）怎样立即确定它是不是浓盐酸？应该用下列中 方法（填选编号） A讨论 B调查 C实验 D上网 具体的做法是 。

（2）粗略测定每毫升该盐酸溶液中HCl的质量。依据酸和碱中和反应的原理，现设计了一种可行的实验方案，其操作步骤如下：

第一步，向小烧杯中加入10g5%的氢氧化钠溶液； 第二步，向上述烧杯中滴入2滴酚酞试液；

第三步，向10mL量筒里注入该盐酸，至一定刻度；

第四步，用胶头滴管吸取量筒中的盐酸，逐滴加入上述烧杯中一直加到溶液由红色刚刚变为无色为止； 第五步，记录实验数据；

A 第六步，计算，确定每毫升盐酸中氯化氢的质量。 请根据以上实验过程回答下列问题： B① 本实验为什么要用指示剂（酚酞）？ C② 在第三步中向量筒注入盐酸，量筒中液面的 位置如图示，A与B、B与C

刻度均相差1mL，

如果刻度A为8，则量筒中盐酸的体积是 mL。

③ 第四步要用玻璃棒，它的用途是 ，目的是 。停止注入盐酸后胶头滴管中残

留的盐酸应 。

④ 在第五步中要记录的实验数据是 。

（3）测定每毫升该盐酸中氯化氢质量的原理和方法还有多种。有人提出用KOH等碱类试剂代替上述NａOH与盐酸进行中和反应，测定耗去盐酸的体积，通过计算来确定盐酸中氯化氢的含量。这和上述实验属同一种方法。你能写出三种其它可行的方法吗？请用文字简述所依据的原理和要测定的数据（不需写化学方程式） 方法一： 方法二： 方法三：

三、阅读研究类

要求学生具有一定的阅读资料和分析资料的能力，并能 进行简单揄，获得初步结论。

〔例〕实验证明，在同温同压下相同体积的任何气体中都含有相同的分子数。请根据此结论回答下列问题（以下气体均处

在同温同压下）：

（1）将同体积的CO（煤气的主要成分）和CH4（天然气的主要成分）混合起来，所得混合气体中碳、氢、氧元素的原子个数比为 ，碳、氢、氧元素的质量比（最简整数比）为 。 （2）分别写出CO、CH4燃烧的化学方程式。 （3）燃气灶是由灶体、进气管（进CO或CH4）、进风管（进空气）、开关等部件组成。我国西部大开发的天然气东输，可改善东部居民生活用气。使用煤气的用户在改用天然气时，需对燃气灶加以改造，改造后的燃气灶与原来相比，进风管的主要区别是 ，你是理由是 。

四、调查研究类

调查是研究性学习活动的重要方式，此类活动主要通过对生活和社会中的一些问题进行调查，对数据进行统计和分析。这类题要求学生具有初步的分析数据的能力、观察能力和应用知识解决化学问题的能力。

〔例〕某校化学课外活动小组取刚降到地面上的雨水水样，用PH计（测PH的仪器）每隔几分钟测一次PH，其数据如下表所示：

测定时刻 PH 5：05 4.95 5：10 4.94 5：15 4.94 5：20 4.88 5：25 4.86 5：30 4.85 （1）所降雨水 （填“是”或“不是”）酸雨，在测定的时间内雨水的酸性 （填“增强”或“减弱”）； （2）经调查，这一地区有一个硫酸厂（生产过程中产生硫的氧化物）和一个电镀厂，这些工厂使用的燃料主要是煤（煤中含有硫元素）。另外，这一地区的生活燃料也主要是煤，还有液化气。试分析造成这一地区酸雨的主要原因是什么？你认为应采取什么措施？

五、实验设计类

对实验设计能力的培养是研究性学习的重点，它对于学生科学探究能力和实验技能设计训练十分有益。通过实验设计可考查学生掌握知识的情况，培养和训练学生应用知识解决问题的能力。 〔例〕某学生对过量炭粉与氧气反应产物中气体的成分进行研究。 （1） 假设：该反应的气体产物全部是二氧化碳。

（2） 设计方案：使一定量的氧化铁在隔绝氧气的条件下与过量的炭粉完全反应，测定参加反应的碳元素与氧元素的质

量比。

（3） 查阅读资料：氮气不与炭粉、氧化铁发生反应，可用来隔绝氧气。 （4） 实验：

碳粉与氧化铁的混合物

尾 气 处理

2 澄清石灰水

TNAB操作步骤及现象 简答 ①称取3.2g氧化铁与2g炭粉，均匀写出装置中编号仪器的名称： 混合，放入重48.48g的玻璃管中，A： 按上图装置连接 B： ②加热前，先通一段时间纯净干燥的氮气 ③夹紧T处的弹簧夹，加热一段时间，澄清石灰水变浑浊 ④完全反应后冷却至室温，称知玻璃管和固体的总质量为52.24g 其目的是： 该现象说明 （5） 数据处理：经计算知，参加反应的碳元素的质量为0.48g，氧元素的质量为0.96g?? （6） 结论：根据对数据的处理结果得知，原假设不成立。理由是 。 六、科学探究类

科学探究是学生积极、主动地获取化学知识，认识和解决化学问题的重要激发实践活动。学生经过亲身经历和体验科学探究活动，可激发化学学习的兴趣，增进对科学的情感，理解科学的本质，学习科学探究的方法，这对发展学生的素养具有不可替代的作用。

〔例〕某兴趣小组做以下实验，探究分子的运动。请回答实验中的有关问题：

滴有滴有

酚酞酚酞D CAB蒸试液浓试液 馏的蒸氨的蒸 馏水水馏水水 乙甲

（1）实验ⅰ：向盛有少量蒸馏水的小烧杯中滴入2滴——3滴酚酞试液，再向其中滴加浓氨水。由实验ⅰ得出的结论有 ； （2）实验ⅱ：（如图甲所示）烧杯B中出现的现象是 ，产生这一现象的原因是 ；

（3）为使实验结论准确可靠，该兴趣小组设计实验ⅲ（如图中乙所示）作为对比实验。你认为有无必要，理由是 。 七、实验评价类

对一个化学实验方案，运用抽象分析的方法进行评价，找出优缺点，并进行有效的改进，是研究性学习的常见题型。这类题型能有效地测试学生的发散与收敛思维能力。

〔例〕某课外活动小组为探究钢铁制品生锈的条件，进行了研究性学习。他们准备了以下实验用品：刚洗净的四只试管、三枚铁钉、植物油、久置的蒸馏水、镊子、滤纸，还需要的实验用品有 。做实验时发现铁钉上有锈，为迅速除去铁锈，他们进行了下述实验操作：

① 取一只试管，将生锈的铁钉放入试管中； ② 向试管中倒入2mL稀盐酸；

③ 用试管夹夹持试管，在酒精灯上加热；

④ 当铁钉上的锈消失并变得光亮时，将试管废液倒入废液缺内； ⑤ 用镊子夹取铁钉，用蒸馏水冲洗干净，在酒精灯外焰上烘干铁钉。 （1） 你认为上述操作中存在什么问题？应该怎么做？

（2） 除铁钉除锈外，上述给出的实验用品还有哪些不符合实验要求？应该怎样处理？ 八、学科综合类

跨越学科“联姻”型的综合研究性试题有利于与高考的综合学科考试衔接，使化学试题向复合型、应用型转化，其特点是所含信息量大，涉及的知识点多，有利于考查学生运用多学科知识解决问题的能力。 〔例〕某学生为测定种子的呼吸作用， 设计了如下实验：广口瓶中盛有正在萌发 氢氧的种子及一装有氢氧化钠溶液的小烧杯。

化经过一段时间后U形管a、b两端的液面 钠种子a溶b有什么变化？请结合生物、化学、物理知

液识解释其原因。 九、探索设计类

探索设计有利于学生科学探究能力的培养，也有利于学生实验设计能力的提高，探索设计能力的培养更有利于对化学知识的巩固与应用。

〔例〕钠是一种非常活泼和金属，将其投入水中，它会浮在水面上与水发生剧烈反应，放出大量的热，使自身熔化成小球，甚至使生成的氢气燃烧，其反应的化学方程式为 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑

但它不与煤油反应，故而可将其保存在煤油里。 为了验证钠的某些性质，某同学设计了如图所 煤油示的实验：向一只烧杯中倒入一定量的水，向

钠水中滴入2滴无色酚酞试液，再加入适量的煤

油，然后将一块绿豆般大的钠放入烧杯中，钠会 水悬浮于水与煤油的界面处，并与水发生反应， 直至钠消失。

（1）反应后水层呈 色。

（2）反应生成的氢气在钠附近，不会燃烧，为什么？ （3）由以上事实可得出钠具有哪些物理性质？ 十、环境综合类

环境保护以及STS教育有利于培养学生科学探究能力和人文精神。研究性学习一个重要特点是综合性，通过综合性的

研究性学习韪可培养学生的环保意识，增强学生关心自然，关心社会的情感，从而提高学生的科学素养。

〔例〕某同学在参加学校开展的综合实践活动中，考察了学校附近一家化工厂在“零点行动”前后的污水处理情况（“零点行动”是国家为保护太湖流域水资源所采取的专项行动）。该同学在考察过程中收集了如下的资料：

① 该化工厂排放的污水中主要成分是盐酸。提取未经处理的污水水样，用PH试纸测知PH＝3。 ② 处理污水的步骤之一是，使污水进入中和池进行中和处理，所用的材料是较经济的石灰水。 ③ 提取经过处理后可排放的水样，没知PH在7.0左右。

（1）该同学的这种考察属于 调查（填“直接”或“间接”）；

（2）要测出污水的酸碱度，若不用PH试纸，可选用下列 方法（填选项前的字母） A.酚酞指示剂检验 B中和滴定 C紫色石蕊指示剂检验

（3）经计算得知，PH＝3的污水中盐酸中溶质的质量分数为0.00365%。现假设中和池中有1.0×106kg污水［污水中的其它物质均不与Ca(OH)2反应］，至少需多少千克Ca(OH)2才能完全中和？

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