浙江省2018年中考科学系统复习专题43科学探究过程

课件28张PPT。第1课时专题43 科学探究过程 知识精析 探究题突出体现了试题的新颖性、综合性、开放性、探索性，通过探究过程，加强考查了学生的科学精神和科学态度。这就希望同学们在平时的学习中要注意培养问题意识及分析思维能力和应用知识能力，激发自身的创新精神和科学探究能力。解答探究题，首先要深入了解课本上的科学规律，并做到了如指掌，才能对探究题做到万无一失；其次是掌握探究的方法，了解探究的全过程，熟练运用各种探究方法，如“控制变量法”、“等效替代法”和“类比法”等，以不变应万变解答提高性的题目。考点一　根据探究课题，提出问题考纲要求 从日常生活、自然现象或实验现象的观察中发现并提出问题是科学探究最常见的形式之一。解答这一类探究题的基本方法是认真读题，审清题意，从“情景设置”中提出具有一定研究价值的可以进行科学探究的小课题。应用示例练习1（2015·丽水）科学实验方案是根据特定实验目的
而设计的。在学习了“酸能使紫色石蕊试液变色”的知识
后，进一步了解到“盐酸能电离产生H＋和Cl－，氯化钠
能电离产生Na＋和Cl－”。为深入研究某一问题，小科同
学设计了如图所示的实验方案。请回答下列问题：
（1）往三支试管中分别滴入2滴紫色石蕊试液后，
乙试管中的溶液将变为 色；
（2）小科设计的实验方案研究
的主要问题是
。红稀盐酸中哪种微粒使石蕊试液变红？应用示例练习2 （2016?湖州）小明在学习物体浮沉条件时，由于调制食盐水密度的操作不够精准，导致实验中鸡蛋很难悬浮在食盐水中。于是他对实验进行了改进：分别用量筒和烧杯等器材配制了三杯不同质量分数的酒精溶液，其中图甲B烧杯中的酒精与水的体积比为9:6。用注射器吸取密度为0.9克/厘米3的食用油，分别在三杯酒精溶液中部注射一团油滴，一段时间后，如图甲所示。再过一段时间后，小明观察到油滴所处的状态如图乙所示。
为此，他作了如下探究：
【提出问题】 待填
【建立假设】假设一：可能是油滴的密度变小了。
假设二：可能是酒精溶液的密度变大了。应用示例【实验方案】针对“假设一”的实验：用注射器吸取图乙任一烧杯
中的油滴，将油滴注入到某一溶液中，观察其浮沉状况。
针对“假设二”的实验：先测定酒精溶液密度为ρ1，敞口放置一
段时间后再次测定它的密度为ρ2，比较ρ1和ρ2的大小。
【得出结论】油滴密度不变，酒精溶液密度变大。
请回答：
（1）根据小明所作的假设，推测小明所提的问题是：

。 （2）针对“假设一”的实验中，某一溶液 是 。
（3）小明经过思考，对“酒精溶液密度变大”这一结论作出合理的解释，即 。油滴沉浮变化的原因是什么？（或为什么下沉的油滴会悬浮？或为什么悬浮的油滴会漂浮？） 密度为0.9克/厘米3的液体中
（或酒精与水的体积比为9：6的酒精溶液中）。酒精蒸发比水快应用示例练习3 （2015·湖州）小明学习了氢氧化钙和氢氧化钠的化学性
质后知道：氢氧化钙和氢氧化钠都能与二氧化碳反应，二氧化碳
通入澄清石灰水中能产生明显的现象。于是小明提出了一个
问题 ： ？
小明联想到在“固体碘溶解在酒精中”的实验时，酒精作为溶剂
能溶解固体碘。酒精能否溶解氢氧化钠和碳酸钠呢？小明查阅
资料并通过实验获知，氢氧化钠不与酒精发生化学反应，但能
溶解在酒精中形成无色透明的溶液，氢氧化钠的酒精溶液与氢
氧化钠的水溶液化学性质相似，碳酸钠不与酒精反应也不溶于
酒精。
至此，小明对自己提出的问题有了清晰的解决方案。
（1）小明的解决方案是将 。
（2）写出解决方案中涉及的化学方程式
。能否让二氧化碳与氢氧化钠反应产生明显的现象二氧化碳通入氢氧化钠的酒精溶液中CO2 + 2NaOH = Na2CO3↓+ H2O应用示例练习4 （2015·温州）小明在学习了“用过氧化氢制取氧气“的知识后，进行如下实验：
① 按图甲所示组装实验仪器并进行气密性检查。
② 取10毫升溶质质量分数为3%的过氧化氢溶液和0.03克二氧化锰装入容器中，塞紧橡皮塞，接上压强测量仪（如图乙所示）。倾斜装置，使过氧化氢溶液和二氧化锰充分混合，用压强测量仪测量容器内的气压。
③分别用0.06克、0.09克和0.12克相同的二氧化锰重复上述实验，整理相关数据如图丙所示。应用示例（1）写出步骤①中检查装置气密性的具体操作及气密性良好的判断依据： 。
（2）实验中，小明用 来反映产生氧气的多少。
（3）本实验除了研究“二氧化锰质量对过氧化氢分解产生氧气质量的影响“外，还可以研究的问题是: 。用手捂住容器后，导管口有气泡产生容器内气压大小二氧化锰的质量对过氧化氢分解快慢的影响考点二　根据探究课题，提出猜想和假设考纲要求 针对问题的成因、对探究的方向和可能出现的实验结果，通过质疑、思考提出可检验的猜想和假设是科学探究最常见的形式之一。猜想不是胡猜乱想，需要有一定的依据，这依据有两点：一是已有的经验和知识；二是科学事实，即所遇到的“问题”。 解答这一类实验探究题，应根据探究课题，结合生活经验和已有科学知识，进行大胆猜想，这样才能使你的猜想有依据。应用示例练习1　(2017?台州) 阅读下列材料，回答相关问题：
【材料一】古希腊的医生虽然知道心脏与血管的联系，但是他们认为动脉内充满了由肺进入的空气，因为他们解剖的尸体中动脉内部是空的。
【材料二】公元2世纪，希腊医生盖仑解剖活动物，将一段动脉的上下两端结扎，然后剖开这段动脉，发现其中充满了血液。盖仑提出了自己的观点：①肝脏将人体吸收的食物转化为血液；②血液像潮汐一样在心脏与静脉之间来回流动，但血液从心脏到动脉是单向的且最终被人体吸收；③左右两心室的隔膜上有小孔，血液可互相流通。
【材料三】17世纪，英国生理学家哈维深入地研究了心脏的结构和功能，他做了一个活体结扎实验，当他用绷带扎紧人手臂上的静脉时，心脏变得又空又小；而当扎紧手臂上的动脉时，心脏明显胀大。哈维还进行了一个定量实验，解剖心脏并计算血液流量，以每分钟心脏搏动搏动72次计，每小时由左心室注入主动脉应用示例的血液流量相当于普通人体重的4倍。于是哈维提出
了血液循环理论，但受当时科技水平的限制，哈维没
有发现血液在动脉和静脉之间的流通管道而招致质疑。
直到1661年，意大利科学家马尔比基在显微镜下发现
这一微小管道的存在，证明哈维的理论是正确。
(1)马尔比基发现的“微小管道”是 。
(2)盖仑将“一段动脉上下两端结扎”的操作是基于
_ 的
猜想。
(3)哈维的定量实验否定了盖仑观点中的 （选
填序号）。毛细血管动脉内部不是空的（或“动脉内部有血液”）①②应用示例练习2 为了探究酸碱性对唾液淀粉酶催化作用的影响，小明利
用蒸馏水、1%淀粉溶液、稀释的唾液、稀盐酸、氢氧化钠溶液、
碘液等材料进行实验。请你完成相应的实验设计和问题分析。
【实验设计】1ml蒸馏水和1ml唾液同时将三支试管放入盛有37℃的水中，恒温水浴应用示例【问题与分析】
正确操作后，小明观察到A试管呈蓝色，而B试管没有出现预期的蓝色。他想：为什么B试管不呈蓝色？他推测可能是氢氧化钠溶液变质或者B试管中液体碱性太弱。在老师的帮助下，他证实了氢氧化钠溶液没有变质，且B试管中液体碱性强度足以抑制酶的催化作用。请你对B试管没有出现蓝色作出一种合理的猜测：

。
碘液可能与氢氧化钠发生了反应
（或淀粉溶液可能与氢氧化钠发生了反应）。应用示例练习3 （2016?金华）科学探究源于观察和问题。拓展性小组同学观察到下列现象，跳伞运动员在未打开降落伞时下落很快，打开降落伞后下落速度会减小；“瓢泼大雨”以很快的速度降落到地面，而“毛毛细雨”则缓慢地飘落到地面。
【查阅资料】物体从高空下落时，速度越来越大，所受阻力也越来越大，当阻力增大到与重力相等时，将以某一速度作匀速直线运动，这个速度被称为物质下落的收尾速度。
【提出问题】物体从高空下落时的收尾速度与什么有关？
【建立猜想】
①可能与物体的横截面积有关。
②可能与物体的 有关。
【设计方案】同学们经讨论后认为，可以用小球作为理想化模型来代替生活中的不规则物体作为研究对象进行探究。于是同学们决定取5个不同的小球进行实验，在相同环境条件下，分别从一定高度（足够高）由静止下落，来研究小球从高空下落时的收尾速度与哪些因素有关。质量（重力、形状、空气阻力等合理即可）【得出结论】
（1）比较1、2号小球的相关实验数据，可以得到的结论是


。
【拓展应用】
（2）根据表中数据，推测5号小球的收尾速度v= m/s。
（3）请你结合上述探究，解释“跳伞运动员打开降落伞后比打开降落伞前收尾速度小”的原因是
。 在该实验环境下，半径相同的小球从高空落下时的收尾速度与质量成正比（或在该实验环境下，半径相同的小球从高空落下时的收尾速度随质量的增大而增大）40打开降落伞后横截面积（或半径、体积）增大应用示例练习4 (2014·温州)为了探究“小鼠生命活动释放热量 的快慢与空气中氧气含量有怎样的关系”，小明设计
以下实验：
①取图甲所示的三个相同装置。
②取大小相近、年龄相同、新陈代谢旺盛的同种小鼠
若干只，按图乙设置实验。
③将三个装置放在相同的适宜环境中进行实验。应用示例(1)针对小明探究的问题，提出一个可检验的假设
。
(2)本实验可通过液柱移动的快慢来比较小鼠生命活动
释放热量的快慢，请分析其原理：
。
(3)为了使实验现象更明显，可从哪些方面对实验进行
改进？_ 。
(写两点)空气中氧气含量越高，小鼠生命活动释放热量越快小鼠生命活动释放热量越快，温度升高越快， 导致玻璃泡内气体膨胀越快，液柱移动越快增加小鼠数量、换用更细的导管应用示例练习5 (2017·湖州) 科学兴趣小组在探究酸的性质时，做了如下实验：向放有少量CuO粉末的试管中加入6毫升盐酸，观察到黑色粉末很快溶解，并得到蓝绿色溶液。而向放有少量CuO粉末的试管中加入6毫升硫酸溶液，常温下无明显现象。为什么会产生这种差异呢？
【建立猜想】
①两种酸溶液的pH不同。
（注：pH相同，则单位体积溶液中H+数目相同）
②两种酸溶液的 不同
【实验过程】酸根离子（或阴离子）Na2SO4【实验结论】常温下，pH相同的盐酸和硫酸溶液与CuO反应出现差异的原因是由于 促进了反应的进行。Cl- 考点三　根据探究课题和猜想，
设计实验方案和记录表格考纲要求 解答这类实验探究题，要针对探究的目的和已有条件，设计相关实验方案。实验方案的设计包括确定实验原理、仪器、药品、装置及实验步骤或对实验进行补全、改进以及实验报告的填写。注意设计的方案要具有科学性。在实验过程中还要掌握科学的方法，对猜想中的任意一个进行探究时都要掌握控制变量的方法。应用示例练习1 （2016?杭州）为“证明绿色植物光合作用产生氧气”，小金设计了如图所示的实验。请回答下列问题：
（1）本实验选择水生绿色植物金鱼藻作为实验材料而不选用盆栽的天竺葵，其理由是 。
（2）写出证明试管内收集的气体是氧气的方法：
。
（3）利用上述实验装置与材料，设计“证明光照是绿色植物光合作用的条件”的实验。（写出简要的实验思路）
。便于氧气的观察和收集取出试管并迅速将带火星的木条伸入管口内，木条复燃，则是氧气再设置一组实验，与现有实验装置完全一致，一组放置在光照下，一组放置在暗室中，一定时间后观察是否有气体生成以及检验气体成分应用示例练习2　(2014·山东)志昊同学在测定“小灯泡的电功率”的实验中，使用了家里手电筒内的两节干电池作电源，小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡的电阻约为10Ω，滑动变阻器上标有“200Ω　1A”字样。如图是他没有连接完的实物电路。
(1)请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整，要求滑
动变阻器滑片向左移，灯会变亮。(2)若他在实验时，电路连接和操作都没有问题，但无论怎样调节滑动变阻器，电压表的读数都不能达到2.5V。你给他最合理的建议是 。
(3)解决以上问题后，再闭合开关，滑动变阻器的滑片移到某位置时，电压表的示数如图甲所示，为 V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 端滑动(选填“左”或“右”)；
(4)当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 W；
(5)请你帮助志昊同学在下面方框内设计本实验(分别测偏暗、正常、偏亮3次功率)需要记录数据和现象的表格。更换电源2.2左0.6应用示例练习3　(2017?杭州)小金自学了电学，知道了欧姆定律。他想用实验来欧姆定律所表述的“通过导体的电流与这段导体两端的电压成正比”的结论，于是找了实验器材：电压表、电流表、电源、滑动变阻器、开关各一个，若干定值电阻、导线。请你利用这些器材帮他设计一个验证此结论的实验方案。
(1)画出实验的电路图；
(2)写出实验的步骤以及需要测量的物理量。答案．(1)见右图
(2)① 按照电路图连接电路，滑动变阻器滑片
在阻值最大处，闭合开关；
② 移动滑片，用电压表和电流表分别测出
定值电阻R两端的电压U1和通过的电流I1 ;
③ 再移动滑片，重复步骤②，测得另
两组对应的数值U2、I2； U3、I3；
④ 比较U1/ I1、U2/ I2、U3/ I3的数值，得出验证结论。
然后更换不同阻值的定值电阻重复以上①－④实验步骤。应用示例练习4　(2017?丽水)小峰和小刚阅读试剂标签后发现，市场销售的高锰酸钾晶体纯度高达99.5%，含水量可以忽略不计。为探究“试管放置方式对高锰酸钾制取氧气速度和体积的影响”，他俩设计了制取氧气的直立型装置（如图），并与斜卧型装置比较，在气密性良好的装置中分别加入5.0克高锰酸钾晶体，用同一酒精灯分别加热，用同一型号的集气瓶收集气体，每组实验进行五次，实验数据取平均值后记录如下表：（1）收集2瓶氧气，所需时间较短的装置类型是 ；直立型（2）等质量的高锰酸钾加热到不再产生气体，斜卧型装置收集到氧气的总体积比直立型少的原因是

。（3）根据2KMnO4===K2MnO4+MnO2+O2↑，算出5.0克高锰酸钾生成的氧气体积为理论值。实验中发现，斜卧型发生装置收集到的氧气体积明显大于理论值，他们对其原因进行了探究：
【提出假设】小峰假设：反应生成的二氧化锰在较高温度下受热分解放出氧气；
你的假设：
。
【设计实验】要验证小峰的假设能否成立，请设计简明的实验方案 。
斜卧型装置中的固体被气流带到试管口（或棉花团）附近更多，未完全反应的更多所以收集到的氧气较少反应生成的锰酸钾在较高温度下受热分解放出氧气（或反应生成的二氧化锰和锰酸钾在较高温度下受热分解放出氧气）。取一定量的二氧化锰于试管中，加热一段时间，若冷却后测得二氧化锰的质量不变，证明小峰的假设不成立，否则假设成立（或取一定量的二氧化锰于试管中，加热一段时间，若不能使带火星的木条复燃，证明小峰的假设不成立，否则假设成立）。再见