中考化學探究性試題賞析

文章編號：1005－6629(2008)07－0055－04中圖分類號：G424.74文獻標識碼：B

新課程改革的重點是要轉變學生的學習方式，倡導以科學探究為主的多樣化的學習方式。為了落實這一目標，近年來各地中考化學試題的命題形式都在發生著深刻的變化，其中探究性試題越來越受到教師和學生的重視，成為中考試題的一大亮點。探究性試題不僅對課程改革具有強大的推動作用，而且是新課程理念在考試評價中的具體體現。這些題型或以所給材料考查學生對信息的加工能力，或以過程和結論的開放考查學生的發散思維能力，或以化學問題考查學生的科學探究能力，讓學生在解決實際問題的背景中培養創新精神和實踐能力。筆者對2007年全國部分省市中考化學試題中的探究性試題進行了分類解析，供讀者參考。

1 探究性試題的特點

1.1素材的豐富性

探究性試題的命題素材涉及面很廣，可以是化學基本概念的探究（如對催化劑的探究、對溶解度影響因素的探究），可以是物質性質類的探究（如對氫氣、氧氣、二氧化碳、酸、堿、鹽甚至未知物質性質的探究），還可以是對物質的性質、制法和實驗操作的綜合探究等。其中，化學實驗的地位十分“顯赫”，各類探究性試題常常以實驗作為問題的背景。

1.2試題的開放性

所謂開放是指那些思維指向不單一、合理答案不惟一的試題。開放的方式有：條件開放、過程開放、結論開放、綜合開放等，學生可以從不同角度、多個方位理解試題，回答問題。

1.3思維的發散性

探究性試題所引發的思維往往是發散的，雖然思維的起點相同，但思維的走向和思維的結果都可能不同。不同的人可能會有不同的解題方案，同一個人也會想到多個可能解決問題的方法。考生可以根據自己慣用的思維方式及自己的知識水平，采用適合自己的思維模式進行解題。

1.4試題的應用性

許多探究性試題的命題素材源于生活和社會，創設一種探索求知的情境，讓學生在科學探究的過程中解決實際問題，從而體現出“化學源于生活，服務于社會”的理念。

2 探究性試題賞析

2.1 探究未知物質的成分

例1、（2007福州中考）小雨對爸爸給患病的奶奶購買的“便攜式制氧器”（如圖1）。 產生了濃厚的興趣，他仔細閱讀使用說明書，了解了它的工作原理（如圖2）和所用的藥品。藥品中甲劑是一種白色顆粒狀固體，作制氧劑；乙劑是黑色固體，作催化劑。

［提出問題］甲劑的化學成分是什么？

［查閱資料］過碳酸鈉是白色顆粒狀固體，溶于水時，生成碳酸鈉和過氧化氫，可用于制取氧氣。

［設計與實驗］小雨把甲劑和乙劑帶到實驗室與黃老師共同探究。在老師的指導下，驗證出甲劑是一種鈉鹽后，小雨接著進行如下實驗：

【實驗一】用甲劑和乙劑制取并驗證氧氣。

圖3

（1）根據圖2得出：

①組裝氣體發生裝置時應選擇圖3所示的儀器：_______（填字母），理由是______________。

②氧氣具有的性質是______________，可用______________法收集。

（2）裝置連接完畢， 裝藥品前應先檢查裝置的_____________________。

（3）小雨認為氧氣是由過氧化氫在乙劑催化下產生的，其化學方程式為______________。

（4）如何驗證收集到的氣體是氧氣？ （簡述實驗操作與現象）_____________________。

【實驗二】檢驗上述反應后的溶液中含有碳酸根離子。

［實驗結論］通過上述實驗，小雨得出甲劑是過碳酸鈉。

［反思與評價］

小方認為小雨的結論不夠嚴密，你認為嚴密的結論應該是 。

答案：【實驗一】（1）① ABCFG 或ACEG；反應物是固體和液體且反應不需要加熱 ②不易溶于水且不與水反應 ；排水

（2）氣密性

（3）2H2O22 H2O+O2↑

（4）將帶火星的木條伸入集氣瓶內，木條復燃

【實驗二】CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O

［反思與評價］ 甲劑一定含有鈉、碳和氧三種元素（或甲劑可能是過碳酸鈉）

解析：本題是一例源于生活的探究性試題，要求學生初步學會探究未知物質的化學成分。

［實驗一］主要考查學生對初中常見氣體在實驗室制取的原理、裝置的選擇、操作順序以及檢驗等基礎知識，對考生來說較為容易。［實驗二］則考查了學生對質量守恒定律的理解程度，考生若了解化學變化中元素種類不變的規律，也不難得出“甲劑一定含有鈉、碳和氧三種元素”的結論。另外，［實驗一］（1）①中實驗裝置的選擇不惟一的，體現了試題的開放性。

2.2 探究物質的性質

例2、（2007泉州中考）化學實驗室開放日，小池和小航同學在藥品柜中發現一瓶淡黃色粉末，瓶外貼有“過氧化鈉(Na2O2)”的標簽，這種外觀與硫磺相似的物質到底有哪些性質?他們十分好奇，為了弄清它的有關性質，在老師的指導下，他們進行了以下探究活動：

［查閱資料］ 過氧化鈉(Na2O2)在常溫下能與水反應生成氫氧化鈉和氧氣；還能與二氧化碳反應生成碳酸鈉和氧氣，在航空航天器和潛水艇中常用作供氧劑。

［設計實驗］ (1)過氧化鈉與水反應；(2)過氧化鈉與二氧化碳反應。

［進行實驗］

［交流與討論］通過實驗，小池和小航同學知道了過氧化鈉可用于航空航天器和潛水艇中作為供氧劑的主要原因是。

［進行實驗］答案：

［交流與討論］ 不需外界反應條件，過氧化鈉能吸收人呼出的二氧化碳并轉化成人所需的氧氣，可以保持航天器和潛水艇內空氣成分的穩定。

解析：在初中階段，過氧化鈉對學生來說是陌生的。它具有什么性質呢？通過查資料知，過氧化鈉與水、二氧化碳反應均可生成氧氣?？忌羰熘鯕?、碳酸鹽和堿的檢驗方法，解答此探究題應該沒有問題。其中，第(1) ③題和第(2)③題的答案均是開放的，只要合理即可。此探究性試題考查學生根據實驗現象設計實驗方法以及推導結論的能力，或根據設計方案推測實驗現象以及推導結論的能力，然后寫出反應的化學方程式，從而獲得對過氧化鈉有關性質的認識，以及可用作航空航天器和潛水艇中供氧劑的原因。

2.3探究反應的原理

例3、（2007江西中考）小麗午餐時買了一份清炒菠菜和一份豆腐肉片湯，但同學告訴她菠菜不能與豆腐同食。

［發現問題］菠菜為什么不能與豆腐同食?

［查閱資料］a．制作豆腐需要加入石膏(主要成分CaSO4)；b．菠菜中含有草酸、草酸鹽等成分；c．草酸鈣是一種既不溶于水也不溶于醋酸的白色固體，是誘發人體結石的物質之一。

［提出猜想］菠菜與豆腐同食可能會產生人體不能吸收的沉淀物。

［設計實驗］

［發現新問題］被溶解的沉淀是什么?產生的氣體又是什么?于是她又設計如下實驗進一步探究：

［反思與應用］

（1）家庭中常常將菠菜放在開水中煮沸2min~3min撈出后再烹飪，其目的是____________；

（2）聯想到人體胃液中含有鹽酸，請提出一個你想要探究的新問題：____________。

答案：［設計實驗］①硫酸鈣(或氯化鈣等)；②草酸鈣；③澄清石灰水［或Ca(OH)2溶液］； 產生白色沉淀；二氧化碳(或CO2)。

［反思與應用］(1)除去(或減少)菠菜中的草酸、草酸鹽等。(2)草酸鈣能否溶于鹽酸?(或草酸鈣在胃部會不會形成結石?)(其他合理答案均可)

解析：本題探究的問題是我們在日常生活中經常會遇到的，但學生可能沒有從化學反應的角度來分析過。通過對該題的探究，命題者要讓學生了解到菠菜與豆腐之所以不能同食，原因是菠菜中的草酸、草酸鹽能與豆腐中的硫酸鈣發生化學反應生成沉淀。這既會影響人體對鈣的吸收，又可能產生結石，影響人體健康。本題不僅考查了學生的科學探究能力，同時較好地體現了“化學源于生活，同時服務于生活”的宗旨。

2.4實驗設計型探究題

例4、（2007福建寧德中考）（1）金屬鎂是一種活潑金屬，可與熱水反應生成氫氣和氫氧化鎂。寫出該反應的化學方程式。

（2）某同學將鎂條放在熱水中煮沸，趁熱取出部分溶液，滴加酚酞試液，溶液變為紅色，放置在空氣中一段時間后，發現溶液的紅色褪去了。這是什么原因？甲、乙、丙三位同學根據所學化學知識，分別對這種現象的形成原因作出如下猜想：

甲：可能是酚酞變質造成的；

乙：溶液可能吸收了空氣中的二氧化碳；

丙：氫氧化鎂的溶解度隨溫度的降低而減小。

①乙、丙同學根據實驗現象認為甲同學的猜想是不正確的，他們的理由是____________。

②三位同學討論認為要驗證乙同學的猜想需作如下實驗，你知道實驗目的嗎？

③若丙同學的猜想有其合理性，你能設計實驗證明嗎？

④除了以上的猜測，我還對這種現象的形成原因作如下猜想：_____________。

答案：（1）Mg+2H2O Mg(OH)2+H2↑

（2）①若酚酞變質，剛開始溶液就不會變紅色

②進行對比實驗，證明溶液褪色是否因吸收CO2引起

③實驗方法：將原褪色的溶液加熱

現象和結論：若溶液恢復成紅色，說明氫氧化鎂溶解度隨溫度的降低而變小是造成溶液褪色的原因

④溶液褪色可能因為溶液中的酚酞與空氣中的氧氣反應（其他合理答案均可得分）。

解析：該探究性試題重在考查學生對科學探究的基本思路和基本方法是否掌握。第（1）問題根據所給信息寫出反應的化學方程式，比較簡單。第（2）問題則要求學生補全科學探究的各個環節，如實驗目的、所作猜想、實驗方案、實驗現象及結論。其中，第①小題要求學生會篩選信息，推翻不正確的假設，為繼續探究掃平障礙；第②小題體現了探究實驗中的對照思想；第③小題考查了學生實驗設計、以及根據實驗現象推導結論的能力；第④小題則體現了試題的開放性，要求學生從多視角、多方位看問題，只要答案合理均可得分。這是一個綜合性較強開放性較大的試題，能較好地考查學生的科學探究能力。

2.5 探究異常的實驗現象

例5、（2007廣西玉林中考）小曹和小組其他同學在實驗室做酸的化學性質對比實驗，他把鋁片（已打磨）放入10%的稀硫酸中， 發現沒有明顯的現象。

［提出問題］：為什么鋁片與稀硫酸混合無氣泡產生呢？

［猜想］：針對小曹發現的問題，究其原因，大膽提出你的兩個猜想。

1、 ；2、 。

［設計與實驗］：根據猜想，請你選用下列實驗用品對其中一個猜想進行實驗驗證。簡述主要操作、現象及結論。

實驗用品：10%的稀硫酸、30%的稀硫酸、若干片相同的鋁片（已打磨）、酒精燈、火柴、試管、試管夾、鑷子。 。

［解釋與結論］：從上述猜想和實驗可知，化學變化的發生除與反應物的性質有關外，還與反應物的 等有關。

［拓展延伸］：小組的其他同學發現桌上有一瓶無標簽的固體和一瓶無標簽的液體，他們分別取少量于一支試管中，混合后固體消失了，但無氣泡和沉淀產生。它們分別是什么物質呢？請你用不同類別的物質，從符合復分解反應條件的角度，大膽地提出兩種猜想（請寫出你猜想的物質。兩種猜想中可有一種物質的類別相同，但物質不能相同）。

猜想：1、 和；2、和 。

答案：［猜想］1、硫酸的濃度過?。?、溫度過低（或鋁片中含有較多雜質等，只要猜想合理均可）

［設計與實驗］若選擇“硫酸的濃度過小”：取一支試管，加入與上述實驗等體積的30%的稀硫酸，放入一片相同的鋁片，觀察現象。若產生氣泡，說明上述反應無明顯現象是由于硫酸濃度小的緣故。（其他設計合理均可，但要注意控制變量）

［解釋與結論］ 濃度（或溫度等，其他合理答案也可）

［拓展延伸］1、氫氧化鈉、稀鹽酸；2、氧化銅、稀硫酸（其他合理答案也可）

解析：本探究題最大的特點是“開放”二字，從“猜想假設”到“設計實驗方案”直至“得出結論”，無不要求學生思維發散，多視角看問題，盡可能多地思考解決問題的辦法。其實，考生只要瀏覽一下實驗用品：“10%的稀硫酸、30%的稀硫酸、酒精燈、火柴、試管、試管夾”，就不難作出“硫酸的濃度、環境的溫度可能影響反應的進行”的猜想假設。其中，學生的“猜想假設”可能正確，也可能不正確，只要猜想合理就可以得分。驗證的實驗方案要根據猜想假設來設計，注意要控制影響實驗結論的條件，如果要選擇猜想“溫度過低”，還可以設計方案“將上述實驗過的試管在酒精燈上加熱，觀察鋁片與稀硫酸的反應現象”，讓此次實驗與上次實驗形成對比，只有一個條件（溫度）不同，其他條件（如硫酸濃度、硫酸體積、鋁片大小）都一樣。至于“拓展延伸”中猜想物質雖然也是開放的，但試題明確要求考生從“從符合復分解反應條件的角度”猜想。固體與液體發生復分解反應既無氣體又無沉淀產生，那只能產生水了。哪些固體與液體符合呢？此時學生不難想到：堿與酸、堿性氧化物與酸。這樣，問題便迎刃而解了。

從以上幾例中考賞析題可以看出，探究性試題的思維容量大，有利于考查學生的綜合能力，能夠培養學生的創新精神和實踐能力，是一種具有良好導向作用的試題。因此，從學生的終身發展角度出發， 在平時的教學中，我們要適時設計一些探究性試題，創設能使學生積極探究的問題情境，充分調動學生的潛在能力，鼓勵學生多角度、多側面、多層次地思考問題，從而使學生在科學探究的過程中科學素養得到提高。

參考文獻:

［1］ 夏東軍．初中化學探究性試題分類解析［J］．化學教學，2006，（11）：46．

［2］ 江錫鈞，張淵．新教材新高考新試題—探究型高考化學試題賞析［J]．中學化學教學參考，2007，（12）：51．

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