以意外現(xiàn)象為素材的化學(xué)探究題例析

近年來，以實(shí)驗(yàn)（或生活）中發(fā)現(xiàn)的意外現(xiàn)象為素材的化學(xué)探究性試題備受青睞，這類試題選材于實(shí)際情景，以學(xué)生在實(shí)驗(yàn)（或生活）中發(fā)現(xiàn)的意外現(xiàn)象作為探究新知的起點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生對發(fā)現(xiàn)的問題展開深層次的探究，不僅學(xué)到了知識(shí)和方法，更增強(qiáng)了探究意識(shí).這樣的試題把問題求證的過程作為探究學(xué)習(xí)任務(wù)，對學(xué)生充分發(fā)揮探究及創(chuàng)新能力留有廣闊的空間.

【例1】 (2008年南京)南南同學(xué)跟媽媽學(xué)燒紫甘藍(lán)(紫卷心菜)，用油炒后加入食醋，發(fā)現(xiàn)紫色的葉片立即變紅，激發(fā)了他的探究欲望.

【提出問題】紫甘藍(lán)的汁液能作酸堿指示劑嗎？

【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】取紫甘藍(lán)葉片少許在研缽中搗爛，用少量水浸泡，濾出藍(lán)紫色的汁液.將汁液分別滴入下列液體中，觀察其顯示的顏色并記錄：

【得出結(jié)論1】紫甘藍(lán)的汁液 （選填“能”或“不能”）作酸堿指示劑.

【質(zhì)疑并求證】紫甘藍(lán)的汁液在均為堿性的肥皂水和純堿溶液中，為何顯示不同顏色？

用pH試紙測得上述肥皂水和純堿溶液的pH分別為9和11，則肥皂水的堿性比純堿溶液的堿性__________（選填“強(qiáng)”或“弱”）.

【查閱資料】

【得出結(jié)論2】紫甘藍(lán)的汁液在不同pH范圍內(nèi)顯示的顏色不同，利用紫甘藍(lán)的汁液還可以區(qū)分液體堿性的_____________.

【拓展應(yīng)用】檸檬酸是制汽水的原料之一，為探究其固體是否顯酸性，南南同學(xué)聯(lián)想到教材上二氧化碳相關(guān)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，準(zhǔn)備了三朵用紫甘藍(lán)的汁液染成藍(lán)紫色的干燥小花.

取干燥的花①和噴上水的花②，分別放入盛滿二氧化碳的兩個(gè)集氣瓶中，發(fā)現(xiàn)花①不變色，花②變成了__________色.在干燥的花③上直接撒少量檸檬酸固體，花不變色，說明了_____________；再向該花噴水，藍(lán)紫色的花上出現(xiàn)了紅色.

【反思】上述花的變色均與水有關(guān)，水的作用分別是：

花②中 _____________________；

花③中 _____________________.

評析：該題緊密聯(lián)系生活實(shí)際，從學(xué)生熟悉的身邊現(xiàn)象入手，以學(xué)生在日常生活中“跟媽媽學(xué)燒紫甘藍(lán)(紫卷心菜)”時(shí)發(fā)現(xiàn)的意外現(xiàn)象作為探究新知的起點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生對發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行深層次的分析與探究，不僅學(xué)到了有關(guān)的知識(shí)和方法，而且學(xué)生的思維會(huì)有新的飛躍，其探究意識(shí)、創(chuàng)新精神及創(chuàng)新能力明顯增強(qiáng).

答案：能 弱 相對強(qiáng)弱紅檸檬酸固體不顯酸性 水與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸，碳酸在水中會(huì)解離出H⁺檸檬酸溶解于水，在水中會(huì)解離出H⁺

【例2】 (2008年河北)人的胃液里含有適量的鹽酸，可以幫助消化，但如果胃酸分泌過多，人會(huì)感到胃痛.小軍拿來了一種抗酸藥（治療胃酸過多的藥物），該藥物說明書的部分內(nèi)容如下圖所示：

為了驗(yàn)證該藥物的主要成分是碳酸鹽，他進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：首先將藥片放入試管中，向其中加入適量的稀鹽酸，然后______________（寫實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象）.

當(dāng)小軍看到藥物說明書上的服用方法后，對此產(chǎn)生了探究的興趣，請你和他一起完成探究活動(dòng).

【提出問題】抗酸藥為什么嚼碎后服用？

【作出猜想】他的猜想是___________________.

【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】實(shí)驗(yàn)一：將一片完整的藥片放入試管中，向其中加入5mL5％的稀鹽酸；實(shí)驗(yàn)二：將______________放入試管中，向其中加入5mL5％的稀鹽酸.

【現(xiàn)象與結(jié)論】實(shí)驗(yàn)二比實(shí)驗(yàn)一反應(yīng)快.證明小軍的猜想正確.

【拓展探究】（1）氫氧化鎂、碳酸鈣、碳酸氫鈉等也常用于制作抗酸藥.這些物質(zhì)必須具備兩個(gè)條件：一是能與胃酸作用；二是_____________________.

（2）患有胃潰瘍（胃黏膜潰爛）的病人胃酸過多時(shí)，不宜服用含碳酸鹽的抗酸藥，其原因是____________________________.

評析：該題選材于實(shí)際情景，緊密聯(lián)系生活實(shí)際，以小軍拿來的一種抗酸藥（治療胃酸過多的藥物）中有關(guān)說明書的部分內(nèi)容作為探究新知的起點(diǎn)，促使學(xué)生對發(fā)現(xiàn)的問題展開深層次的探究，從而獲得有關(guān)的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，并得到新的啟示.考查了酸、堿、鹽的反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)速率和反應(yīng)物接觸面積的關(guān)系等相關(guān)知識(shí)，是個(gè)區(qū)分度較高的題目.

答案：將生成的氣體通入到澄清的石灰水中，石灰水變渾濁 嚼碎后服用療效快（或嚼碎后藥物與胃酸的反應(yīng)快；或反應(yīng)物的接觸面積增大，化學(xué)反應(yīng)加快） 一片研碎的藥片 （1）對身體無害 （2）碳酸鹽與鹽酸作用生成二氧化碳?xì)怏w，加重胃潰瘍病情

【例3】 （2008年泰安）小明同學(xué)在食品包裝袋內(nèi)，發(fā)現(xiàn)有一個(gè)小紙袋，上面寫著“生石灰干燥劑，請勿食用”.他隨手將小紙袋拿出來放在桌面上，經(jīng)過一段較長時(shí)間后發(fā)現(xiàn)紙袋內(nèi)的白色顆粒粘在一起成為塊狀固體M.請你與他一起對塊狀固體M進(jìn)行探究.

【探究任務(wù)】

（1）探究固體M是否失效；

（2）探究固體M中是否含有氫氧化鈣.

【探究方案】

【反思拓展】（1）你認(rèn)為“探究二”是否嚴(yán)密？__________，其原因是_______________.

（2）你認(rèn)為固體M中除含有氫氧化鈣外，還可能含有_______________.請你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)說明是否含有該物質(zhì)_________________________.

評析：該題緊密聯(lián)系生活實(shí)際，以“小明同學(xué)在食品包裝袋內(nèi)，發(fā)現(xiàn)的小紙袋內(nèi)生石灰干燥劑”為素材，進(jìn)一步激發(fā)起學(xué)生探究的興趣和欲望，促使學(xué)生對發(fā)現(xiàn)的問題展開深層次的探究，從而考查學(xué)生的知識(shí)和能力，并使他們在實(shí)驗(yàn)探究中獲得新的提高.

答案：固體M失效 溶液變紅 （1）不嚴(yán)密 氫氧化鈣也可能是未變質(zhì)的氧化鈣與水反應(yīng)剛生成的 （2）碳酸鈣（或CaCO3） 把適量固體M放入試管中，再滴加稀鹽酸，立即用涂有澄清石灰水的玻璃片蓋住試管口，若石灰水變渾濁，證明固體M中含有碳酸鈣