第35课时
科学探究
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1.张凯将“跳跳糖”放入水中后发现有无色气体产生,以下是他记录的关于无色气体成分测定的实验过程,其中属于实验结论的是
( C )
①产生的气体可能是二氧化碳
②将“跳跳糖”放入澄清石灰水中,过一会儿,发现澄清石灰水变浑浊,经过查阅资料我知道二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊
③综合上述现象,可以推断产生的无色气体是二氧化碳
④所以,“跳跳糖”一定要密封保存
A.①
B.②
C.③
D.④
2.[2016·菏泽]某同学对下列4个实验都设计了两种方案,其中方案一、方案二都合理的是
( A )
选项
A
B
C
D
实验目的
除去铜粉中少量的铁粉
检验某气体为CO2
鉴别硫酸钾和硝酸铵两种化肥
证明氯化钠溶液和稀盐酸
方案一
用磁铁吸引
带火星的木条复燃
看外观
加紫色石蕊试液
方案二
加稀盐酸
加澄清石灰水
加熟石灰研磨闻气味
加硝酸银溶液
3.[2015·嘉兴]实验是学习科学的重要方法。以下是四位同学通过实验得出的结论,其中正确的是
( C )
A.在测试反应快慢的实验中,被测者接到尺的部位越靠近上端,说明反应越快
B.将两本书相对放在一起并向中间移动,看到书本向上隆起,证明地球板块在不断运动
C.用力拉弹簧,弹簧伸长,用力压弹簧,弹簧缩短,证明力的作用效果跟力的方向有关
D.将稀盐酸加入到某固体中,发现有气泡产生,证明该固体是碳酸盐
4.[2015·绍兴]对图35-1中各曲线的解释,正确的是
( A )
图35-1
A.种子萌发后光合作用合成有机物情况
B.树林里一天中CO2浓度变化的情况
C.人体温度随环境温度变化情况
D.正常人饭后胰岛素分泌情况
5.根据实验目的和实验原理选择恰当的实验材料,是保证实验获得可靠结果的关键因素之一。下列实验材料的选用不恰当的是
( A )
A.用仙人掌来研究植物叶的蒸腾作用
B.用燕麦胚芽来研究植物的向光性
C.用菜豆种子来观察双子叶植物种子的结构
D.用银边天竺葵来研究植物光合作用是否需要叶绿体
【解析】
仙人掌的叶已适应干旱环境,蒸腾作用弱,不能用于研究植物的蒸腾作用。
6.[2016·茂名]小李
( http: / / www.21cnjy.com )同学为探究菜豆种子萌发的最适条件,将不同含水量的菜豆种子置于25℃的条件下进行培养,实验时保持其他环境条件适宜且相同,记录7天后种子的萌发情况,结果如表所示。据表中数据得出的结论,正确的是
( B )
种子含水量(%)
20
30
40
50
60
70
80
种子萌发率(%)
8
16
33
56
73
86
81
A.
该种子萌发的最适温度为25℃
B.该种子萌发的最适含水量约为70%
C.该种子含水量越大,萌发率越高
D.该种子的萌发率与氧气浓度有关
7.[2016·山西]在
( http: / / www.21cnjy.com )“创新实验装置”的竞赛中,某科学兴趣小组设计了如图所示的装置(夹持仪器已略去),引起同学们的兴趣。如图是四位同学对实验中的部分现象进行的预测,预测正确的是
( D )
图35-2
A
B
C
D
【解析】
过氧化氢生成的氧气会增大装置②中的压强,将氢氧化钠排入装置③中,氢氧化钠和硫酸铜会生成氢氧化铜沉淀。
8.[2016·南昌]科学探究中能够准
( http: / / www.21cnjy.com )确表达自己的观点,表述探究的问题、过程和结果非常重要,以下是小华和小红对通电螺线管的外部磁场进行探究后的展示与汇报:
图35-3
①我们想知道通电螺线管的外部是否存在磁场?
②因此设计了如图35-3甲所示的实验;
③闭合开关,发现小磁针发生了偏转;断开开关又回到原位;
④此现象说明通电螺线管的周围存在磁场;
⑤那么通电螺线管外部磁场的分布情况如何?
⑥我们在通电螺线管周围的有机玻璃上撒铁屑并轻敲;
⑦铁屑的分布情况如图35-3乙所示;
⑧由此可知通电螺线管的外部磁场与条形磁体的磁场相似。
根据上述展示与汇报,请你回答以下问题:(填写上面对应的序号)
(1)属于提出问题的有__①⑤__。
(2)属于进行操作的有__②⑥__。
(3)属于进行观察的有__③⑦__。
(4)有同学说“磁感线是客观存在的”,这一说法是__错误__的。(选填“正确”或“错误”)
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9.[2016·台州]牛奶含有丰富的蛋白质,《本草纲目》中说牛奶有“返老还童”的功效,“奶茶”是否也具有类似的功效?
【查阅资料】食醋中的酸性物质会使蛋白质凝固和沉淀。
【实验步骤】
①在盛有100mL某奶茶的烧杯中,加入足量的食醋,充分搅拌后过滤、干燥,称量滤渣的质量;
②选取4种品牌的纯牛奶各100mL,分别倒入4个烧杯,重复步骤①操作。
【数据记录】如图。请回答下列问题:
图35-4
(1)从样品的选取上看,该实验存在的缺陷是__奶茶样品种类单一(答“奶茶样品种类不足”等也给分)__。
(2)下列因素会对滤渣质量多少产生影响的是__AB__。
A.倒入食醋的量
B.被测样品的体积
C.烧杯的大小
(3)上述实验只能粗略测定蛋白质的含量
( http: / / www.21cnjy.com )。准确检测的方法之一:先对样品进行氮元素质量的测定,再根据蛋白质中氮元素的含量约16%,折算成蛋白质的质量,已知牛奶、奶茶中的营养成分有蛋白质、脂肪、糖类等,那么,利用这种方法检测牛奶、奶茶中的蛋白质含量,其前提条件是__脂肪、糖类中不含氮元素__。
(4)据统计,我国人均乳制品消费量
( http: / / www.21cnjy.com )只及世界人均的1/3,而白酒的消费量却与牛奶相近。可见,提高健康饮食的意识势在必行,下列观点和做法合理的是__AD__。
A.选择食品前,应先研读其标签
B.购买食品时,主要看口味
C.食品价格越贵,对健康越有益
D.根据膳食平衡,选择食品
10.[2015·金华]科学源于生活又高于生活,日常生活中的许多现象,往往隐含着科学道理,学习科学要善于观察、善于发现。
【生活发现】①自行车在烈日下暴晒,车胎容易发生爆炸;
②压缩一段封闭在注射器内的空气,发现越压缩越费力。
【提出问题】一定质量的气体产生的压强与哪些因素有关?
【建立假设】
假设一:一定质量的气体产生的压强可能与气体的温度有关;
假设二:一定质量的气体产生的压强可能与气体的__体积(或密度)__有关;
【实验检验】为验证假设一,进行如下操作:
步骤一:取一根长度约为
1m一端封闭的玻
( http: / / www.21cnjy.com )璃管,在室温(20℃)下用水银密封一段空气柱,将玻璃管竖直固定,并在玻璃管上标出水银柱下表面的位置,如图35-5所示;
步骤二:将空气柱浸入50℃的水中,待水银柱不再上升后,往玻璃管内注入水银,直到__水银柱下表面回到标记处__为止;
步骤三:将空气柱浸入80℃的水中,重复实验。
【现象描述】空气柱的温度越高,上方的水银柱也越长。
【得出结论】__一定质量的气体,温度越高,产生的压强越大__。
【评价交流】科学猜想往往需要一定的事
( http: / / www.21cnjy.com )实作为依据,请为猜想“气体产生的压强还可能与气体的质量有关”列举一事实作为依据:__篮球内气体充的越多越难被压缩(合理即可)__。
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11.[2016·漳州]在一支试管中放
( http: / / www.21cnjy.com )入一小段镁条(已擦去氧化膜),再向试管中加入一定量的盐酸,镁条表面有__气泡__产生,反应的化学方程式是__Mg+2HCl===MgCl2+H2↑__。
【发现问题】为了再次观察上述反应现象,小林同学用较长的镁条重做上述实验,但发现了异常现象,试管中出现了白色沉淀。
【实验验证1】小林同学针对两次实验的不同,设计对比实验方案,探究出现异常现象的原因。
试管(盛有同体积同浓度的盐酸)
①
②
③
④
镁条长度
1cm
2cm
3cm
4cm
相同的实验现象(省略题干现象)
快速反应,试管发热,镁条全部消失
沉淀量差异(恢复至20℃)
无
少量
较多
很多
【得出结论】镁条与盐酸反应产生白色沉淀与__镁条长度__有关。
【追问】白色沉淀是什么物质?
【查阅资料】①20℃时,100g水中最多能溶解氯化镁54.8g;
②镁能与热水反应产生一种碱和氢气;
③氯化银既不溶于水也不溶于稀硝酸。
【做出猜想】猜想一:镁;
猜想二:氯化镁;
猜想三:氢氧化镁,猜想的依据是__Mg+2H2O===Mg(OH)2↓+H2↑__(用化学方程式表示)。
【实验验证2】将白色沉淀洗涤干净,分别取少量沉淀于A、B、C试管中,进行如下实验:
试管
操作
现象
结论
A
加入足量盐酸
__没有气泡产生__,白色沉淀__消失__
猜想一不正确,但这种白色沉淀能溶于盐酸
B
加入足量水
白色沉淀__不消失__
猜想二不正确
C
加入适量稀硝酸
白色沉淀消失
原白色沉淀中含有的离子:Mg2+、__Cl-__
继续滴加几滴硝酸银溶液
出现大量白色沉淀
【拓展延伸】足量镁与盐酸反应过程中,溶液会经历从酸性到碱性并且碱性逐渐增强的过程,从而促使白色碱式氯化镁的生成。
图35-5第35课时
科学探究
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1.[2016·绍兴]现有10g
CuO
( http: / / www.21cnjy.com )和ZnO的混合物,下列实验方案,不能确定CuO质量分数的是
( C )
A.将混合物与足量H2充分反应,冷却后测出剩余固体质量
B.将混合物与足量CO充分反应,反应后的气体通入足量的NaOH溶液中,
测出NaOH溶液质量的增加值
C.将混合物完全溶于稀H2SO4,加入足量铁粉,充分反应后,过滤、洗涤、
干燥,测出剩余固体质量
D.将混合物完全溶于稀H2SO4,加入足量NaOH溶液,过滤、洗涤、干燥,
测出剩余固体质量
【解析】
设CuO和ZnO的质量分别为x、
( http: / / www.21cnjy.com )y,则有x+y=10g,+y=剩余固体质量,可以计算出CuO质量分数。混合物在高温下通入足量CO气体,反应后的气体通入足量的NaOH溶液中,测出NaOH溶液质量的增加值(即生成二氧化碳的质量),设CuO和ZnO的质量分别为x、y,则有x+y=10g,+=二氧化碳的质量,可以计算出CuO质量分数。CuO、ZnO与稀硫酸反应分别生成硫酸铜、硫酸锌溶液,加入足量铁粉,铁能与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜,铁不与硫酸锌溶液反应,但铁粉足量,反应后有剩余,无法确定生成铜的质量,不能计算出CuO质量分数。CuO、ZnO与稀硫酸反应分别生成硫酸铜、硫酸锌溶液,加入足量NaOH溶液,分别生成氢氧化铜、氢氧化锌沉淀,与A、B选项同理,可以计算出CuO质量分数。
2.[2016·咸宁]用水草进行实验的装置如图,定时记录试管顶端的气体量,本实验主要研究
( B )
图35-3
A.光照对光合作用速率的影响
B.水温对光合作用速率的影响
C.水量对呼吸作用速率的影响
D.光照对呼吸作用速率的影响
3.[2016·绍兴]兴趣小组实验中,将N
( http: / / www.21cnjy.com )aOH溶液滴入CuSO4溶液中,结果溶液中生成了浅绿色的固体。于是,他们对该浅绿色固体的成分进行探究。
【查阅资料】
①NaOH与CuSO4反应会生成Cu(OH)2,也会生成Cu4(OH)6SO4(碱式硫酸铜);
②Cu(OH)2在80℃会分解生成CuO;
③Cu4(OH)6SO4不溶于水,能与酸反应,分解温度需300℃。
【猜想与假设】
猜想一:浅绿色固体为Cu(OH)2。
猜想二:浅绿色固体为__Cu4(OH)6SO4__。
猜想三:浅绿色固体为Cu(OH)2和Cu4(OH)6SO4。
【获取事实与证据】
①取少量浅绿色固体放入试管中,加热至100℃,观察到黑色固体物质,说明浅绿色固体中存在__Cu(OH)2__;
②另取少量浅绿色固体放入试管中,加入足量稀硝酸,再滴加Ba(NO3)2溶液,出现白色沉淀,该白色沉淀是__BaSO4__。
【结论】整个实验证明猜想__三__正确。
4.[2016·阜新]在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时,同学们提出了如下的猜想:
A.可能跟物体浸入液体的深度有关;
B.可能跟物体的重力有关;
C.可能跟物体浸入液体的体积有关;
D.可能跟液体的密度有关。
为了验证上述猜想,李明做了如图所示的实验:他在弹簧测力计下端挂一个铁块或铜块,依次把它们缓缓地浸入水中不同位置,在这一实验中:
( http: / / www.21cnjy.com )
图35-5
(1)铁块从位置③→④的过
( http: / / www.21cnjy.com )程中,弹簧测力计的示数减小,说明铁块受到浮力__变大__(选填“变大”“变小”或“不变”),可以验证猜想__C__(选填“A”“B”“C”或“D”)是正确的。
(2)铁块从位置④→⑤的过程中,弹簧测
( http: / / www.21cnjy.com )力计的示数不变,说明铁块受到的浮力不变,可以验证猜想__A__(选填“A”“B”“C”或“D”)是错误的。
(3)分析比较实验①⑤与②⑥,可以验证猜想__B__(选填“A”“B”“C”或“D”)是错误的。
(4)分析比较实验__⑥⑦__可得:浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关。
(5)该实验探究主要运用的科学探究方法是__控制变量法__。
图35-4(共25张PPT)
第35课时
科学探究
1.提出问题,建立假设(理解)
(1)能从日常生活、自然现象或实验现象的观察中发现并提出可以进行科学探究的问题。
(2)根据生活经验或知识原理对问题建立猜想与假设。
(3)对探究的方向和可能出现的实验结果进行推测与假设。
【注意】
提出科学的问题可通过联系生活实际和所学知识,结合科学原理等途径提出有探究意义的问题。
2.制订计划,设计实验(理解)
(1)针对探究的目的和条件,根据相关实验原理,列出探究实验所使用的相关材料、仪器、设备等,设计相关实验方案,画出相关装置图。
(2)分析影响实验结果的主要因素,对所研究问题中的各种变量进行确认与分类。
(3)将变量转化为可感知、可度量的事物、现象和方法(行为),说明在实验中如何测量一个变量,说明需要“做什么”和需要“观察什么”。
【注意】
制订计划和设计实验必须紧紧围绕探究的目的和条件,并依据相关的科学原理进行。
3.观察与实验,获取事实与证据(理解)
(1)能使用基本仪器,进行安全操作。
(2)依据某一属性(或规则)进行有计划的观察;从不同的角度或方法进行一系列比较和测量观察;能针对变量的性质,采取合适的测量方法。
(3)会记录和处理观察、测量的结果。
【注意】
观察与实验中要注意掌握一些仪器的基本操作;记录和处理观察、测量的结果应以科学知识原理为依据。
4.检验与评价,表达与交流(掌握)
(1)将证据与科学知识建立联系,得出基本符合证据的解释。
(2)运用文字、符号、图表、模型等解释并概括探究的过程和结果。
(3)能分析与预想结果不一致的现象,并作出简单的解释。
(4)对探究过程和证据的获得方式、方法、过程作出合理评价,能说明反常结果并解释证据是否充分支持结论。
(5)对观察和测量的精确性作出评价,能提出增加证据可靠性或获得进一步证据的相关探究的具体改进建议。
【注意】
理解科学探究需要运用科学原理、模型和理论。要注意表达的科学性、条理性。要善于选用恰当而简明的形式如文字、图表、符号、模型等表达和解释探究的结果。
类型之一 提出问题与建立假设
[2016·张家界]“低头族”正成为现代社会的一个流行词(如图甲),有报道说,低头时,能让颈椎多承受约270N的拉力,为此,小明与课外小组的同学们制作了一个头颅模型进行模拟实验,如图乙,把人的颈椎简化成支点O,头颅模型的重量为G,头颅模型在重力作用下可绕支点O转动,A点为头颅模型的重心,B点为肌肉拉力的作用点。将细线的一端固定在B点。用测力计拉着细线模拟测量肌肉的拉力,头颅模型在转动过程中,细线拉力的方向始终垂直于OB,如图
丙,让头颅模型从竖直状态开始转动,通过实验完成相关记录,根据上面提供的信息,请你提出一个该课外小组探究的问题(或猜想)_____________________________________________
_______________________________________,并根据客观事实,提出一条关于“预防和延缓颈部肌肉损伤”的合理化建议:___________________________________________________________________________________________________________________。
图35-1
颈部肌肉的拉力与低头角度大小有什么关系?(或
颈部肌肉拉动头颅低头是省力还是费力?)
适当抬高手机屏幕(或尽量减小低头的角度;不要长时间低
头看手机;低头时间久了应适当做仰头运动缓解颈椎承受的压力等)
类型之二 实验的设计与评价
[2016·福州]我们知道,滑动变阻器连入电路中的电阻线越长,电阻越大。小亮想设计一个实验,探究通过滑动变阻器的电流I与连入电路中的线圈长度L是否成反比的关系。
可选择的器材:研究对象滑动变阻器R1、学生电源、定值电阻R0、滑动变阻器R2、电阻箱R3(符号:
)、两个电流表、开关、若干导线及刻度尺。
(1)请选择适当器材,在虚线框内画出合理的电路图,并标出选择的电阻。
【答案】
如答图所示。
例2(1)答图
(2)针对你设计的电路,你认为闭合开关后,操作中应注意的问题是__________________________________________________
____________________________________________________。
【解析】
(1)根据控制变量法可知:保持滑动变阻器两端的电压相同,将电流表与滑动变阻器串联连入电路,如答图a或b。(2)a图,实验时由于没有串联保护电阻,滑片不能移动到最左端,避免短路;b图由于定值电阻R0串联在干路上,则在移动滑片时滑动变阻器两端的电压会发生改变,故应注意保持滑动变阻器R1两端的电压不变。
【点悟】
设计实验方案应以科学原理和实验信息或提供的器材为依据,在设计实验方案时一定要注意控制相关变量。
a电路图,实验时滑片不能移动到最左端,避免电路短
路(或b电路图,注意保持滑动变阻器R1两端的电压不变)
类型之三 关于实验现象的解答
[2015·杭州]盛夏季节,沙漠地区的人们有时会将食物存放在“双层陶罐”中,通过降温来延长食物保鲜期。双层陶罐是将一个较小的陶罐放在一个大的陶罐中,并在两个陶罐之间装入沙子,然后在沙里加水,通过湿沙层水蒸发吸热使食物降温,其结构如图甲所示。
甲
乙
图35-2
(1)瓜果蔬菜在陶罐中低温储存,保鲜效果较好。下列有关说法正确的有______。(可多选)
A.降低温度,瓜果蔬菜中水分的蒸发减少
B.降低温度,瓜果蔬菜的呼吸作用增强
C.低温环境对微生物繁殖起抑制作用
D.降低温度,瓜果蔬菜细胞内酶的活性不变
(2)如果内陶罐改用铁罐,从物质性质的角度分析,铁罐的不利因素是_______________________________。(答出一点即可)
AC
铁罐致密不透气(或铁罐易生锈)
(3)为了探究双层陶罐降温效果的影响因素,研究人员用相同的双层陶罐,分别在不同的风速、空气相对湿度(RH)条件下做了一系列的实验。在控制其他条件都相同的情况下,测得在不同因素影响下双层陶罐的降温效果指数(降温效果指数越大,表明降温效果越好),结果如图乙所示。根据以上实验结果,写出不同因素对降温效果的影响。①________________________
___________________________________________________________;②_____________________________________________
_______________________________________________。
双层陶罐降温效果与风速
有关,空气相对湿度一定时,风速越大,双层陶罐降温效果越好
双层陶罐降温效果与空气相对湿度有关,风速一
定时,空气相对湿度越小,双层陶罐降温效果越好
(4)有人用水代替双层陶罐的湿沙层,实验结果是用湿沙层降温速度更快。试解释其原因________________________________
___________________________________。
【点悟】
关于实验现象的解答应基于实验原理和实验现象,且应注意因果关系。
湿沙层中水与空气接触面积更大,
蒸发更快,沙石的比热小于水的比热
类型之四 结论的表达与评价
[2016·湘西州]有一包白色粉末,可能含有Ba(NO3)2、Na2SO4、Na2CO3、NaNO3中的一种或几种,为了确定其组成,实验小组设计并进行如表实验:
(1)实验中产生的气体是____________。
实验步骤
实验操作
实验现象
步骤1
取样品加入足量水,充分振荡,静置
有白色沉淀产生
步骤2
过滤后,往滤渣中加入过量的稀盐酸
沉淀全部溶解,并有气体产生
二氧化碳
(2)通过探究,得出的结论是
_________________________
________________________________________。
【解析】
根据“取样品加入足量水,充分振荡,静置”,“有白色沉淀产生”,则白色沉淀可能为碳酸钡、硫酸钡;根据“过滤后,往滤渣中加入过量的稀盐酸”,“沉淀全部溶解,并有气体产生”,因此推测沉淀为碳酸钡,无硫酸钡。因为Ba(NO3)2与Na2CO3反应会生成碳酸钡沉淀,所以推测样品中一定有Ba(NO3)2、Na2CO3,一定没有Na2SO4,可能有NaNO3。
样品中一定有Ba(NO3)2、
Na2CO3,一定没有Na2SO4,可能有NaNO3
实验选材或样本取样不合理致错
下列有关实验的描述错误的是
( )
A.“探究光对鼠妇生活的影响实验”装置中,应设置明亮和阴暗两种环境
B.“探究绿叶在光下制造有机物实验”材料中,必须包含碘液
C.“探究花生果实大小的变异实验”取样时,应挑选大、小花生各15粒
D.“模拟保护色的形成过程实验”中,“捕食者”不能特意捕食某种颜色的“猎物”
【错解】
D
【错因分析】
实验取样应注意多样和多数,避免特殊性。取样研究花生的变异实验,选取大小不同的花生15粒,样本数量太少;“捕食者”若特意捕食某种颜色的“猎物”,就会使实验结果具有偶然性。
【正解】
C
1.科学家运用不同的研究方法揭开了自然的奥秘,设计对照实验来获得证据是常用的方法。下列研究不需要对照实验的是
(
)
A.探究“种子的发芽率”
B.探究“光对鼠妇生活的影响”
C.探究“种子萌发的环境条件”
D.探究“光照对植物光合作用的影响”
A
2.[2015·济宁]我国历史上少数帝王曾妄想“长生不老”,盲目服用“仙丹”,其结果大多英年早逝。当今一些生物学家在研究小白鼠实验时,发现了“返老还童”的生命现象,这或许给人们延缓衰老提供了新的思路。以下是该课题的实验设计方案:
一、实验准备
(1)选取健康且生命特征相同的18月龄白鼠和3月龄白鼠若干只备用。
(2)分别抽取3月龄和18月龄白鼠的血液若干毫升,分装到不同的瓶中备用。
二、实验设计
组别
A组
B组
C组
备注
实验材料
18月龄白鼠10只
18月龄白鼠10只
3月龄白鼠10只
3月龄白鼠为年轻鼠,18月龄白鼠为年老鼠
实验步骤
注射等量18月龄白鼠血液
注射等量3月龄白鼠血液
注射等量18月龄白鼠血液
三、实验探究
(1)要探究“年轻白鼠的血液是否会对年老白鼠产生影响”这一问题,应选取______组作为对照组。
(2)实验方案中的B组和C组不能构成对照实验,是因为______
____________________。
(3)请你根据题意,预测可能出现“返老还童”现象的是______组。
A
变量
不唯一(变量有两个)
B