初中化學實驗探究題的設計新視角

沈麗娟??

摘 要：為了更好地提高學生對化學實驗及探究題的解題能力，本人通過對近幾年南京市化學實驗及探究題的研究，結合自己在教學實踐中改編、設計的一些實驗探究題，談談這類試題的設計新視角。

關鍵詞：初中化學；實驗探究題；設計新視角

中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711（2016）24-113-1

創新類探究試題涉及提出問題、作出猜想或假設、設計實驗、收集證據、解釋與結論、反思與評價、表達與交流等要素。以探究為形式或情景，可考查考生化學基礎知識和基本技能，測試考生解決化學問題的思路、過程和方法。

【例題】 （2016年南京中考）空氣中氧氣含量測定的再認識。

【經典賞析】 教材中介紹了拉瓦錫用定量的方法研究了空氣的成分（實驗裝置如圖1），該實驗中選擇使用汞的優點有 。

A.實驗過程中沒有污染；B.在汞槽中起到液封作用；C.生成的化合物加熱分解又能得到汞和氧氣；D.能將密閉裝置內空氣中的氧氣集合耗盡

【實驗回顧】 實驗室常用紅磷燃燒的方法測定空氣中氧氣的含量（裝置如圖2），寫出紅磷燃燒的化學方程式 。興趣小組用該方法測出的氧氣含量常常遠低于21%。

【提出問題】 用紅磷燃燒的方法為什么不能準確地測定空氣中氧氣的含量？

【進行猜想】 （1）裝置漏氣；（2） 裝置內氧氣有剩余；

【實驗與交流】 在老師的指導下，小明分別用過量的紅磷和白磷進行該實驗，用測氧氣濃度的傳感器測得反應后裝置內氧氣濃度分別為885%和3.21%，請從燃燒條件的角度回答產生上述結果的主要原因 。

【探究1】 小明根據鐵生銹的原理，探究用鐵能否準確測定空氣中氧氣的含量，于是進行了實驗（裝置如圖3）通過7天測得的數據計算空氣中氧氣的含量為19.13%。

【交流與反思】 與用紅磷燃燒的方法相比，用鐵絲生銹的方法測定的主要優點及原因： 。

【探究2】 為了加快反應速率，小明通過查閱資料，利用鐵粉、炭粉、氧化鈉等物質又進行了實驗（裝置如圖4），8分鐘后測得的數據如表：①實驗前的體積：集氣瓶內空氣為131mL，燒杯內蒸餾水為90.0mL；②實驗后的體積：燒杯內剩余蒸餾水為63.6mL。請計算出空氣中氧氣含量 （計算結果保留一位小數）。

【結論與反思】 通過上述實驗探究，選 （填物質名稱）進行實驗，可較為快速地完成實驗并減小實驗誤差。

【拓展延伸】 銅也能與空氣中氧氣、水、二氧化碳反應而銹蝕，生成銅綠[銅綠的主要成分為Cu2（OH）2CO3]，若將圖3裝置中的粗鐵絲換成足量的銅絲進行實驗，請判斷能否比較準確地測定空氣中氧氣的含量，并說明理由。

【分析】

【經典賞析】 根據使用汞的優點進行分析解答；

【實驗回顧】 根據磷和氧氣在點燃的條件下生成五氧化二磷解答；

【進行猜想】 根據本探究實驗一般要注意以下幾點：①裝置的氣密性好；②所用藥品紅磷的量，必須是足量；③讀數時一定要冷卻到原溫度；④生成物的狀態一般要求是固態等。

【實驗與交流】 根據白磷的著火點比紅磷的著火點低解答；

【交流與反思】 根據用鐵絲生銹的方法測定的主要優點裝置內殘留的氧氣更少，實驗結果更準確解答；

【探究2】 根據燒杯內蒸餾水減少的體積為氧氣的體積解答；

【結論與反思】 根據題中信息分析解答；

【拓展延伸】 根據生成銅綠的條件解答。

【經典賞析】 教材中介紹了拉瓦錫用定量的方法研究了空氣的成分（實驗裝置如圖1）。該實驗中選擇使用汞的優點有在汞槽中起到液封作用；生成的化合物加熱分解又能得到汞和氧氣；能將密閉裝置內空氣中的氧氣集合耗盡，故選BCD；

【實驗回顧】 磷和氧氣在點燃的條件下生成五氧化二磷，反應的化學方程式為：4P+5O2點燃2P2O5；

【進行猜想】 實驗中所取的紅磷不足（或實驗前沒有夾彈簧夾、實驗裝置可能未冷卻就打開彈簧夾等）；

【實驗與交流】 小明分別用過量的紅磷和白磷進行該實驗，用測氧氣濃度的傳感器測得反應后裝置內氧氣濃度分別為8.85%和3.21%，請從燃燒條件的角度回答產生上述結果的主要原因。故答：白磷的著火點比紅磷的著火點低；

【交流與反思】 鐵絲在水、氧氣的條件下很容易生銹，與用紅磷燃燒的方法相比，用鐵絲生銹的方法測定的主要優點及原因：裝置內殘留的氧氣更少，實驗結果更準確；

【探究2】 燒杯內蒸餾水減少的體積為氧氣的體積=90mL-63.6mL=26.4mL，

空氣中氧氣含量=26.4mL130mL×100%≈20.2%。

【結論與反思】

通過上述實驗探究，選擇鐵粉、炭粉、氧化鈉和蒸餾水或白磷等物質進行實驗，可較為快速地完成實驗并減小實驗誤差。

【拓展延伸】 銅也能與空氣中氧氣、水、二氧化碳反應而銹蝕，生成銅綠[銅綠的主要成分為Cu2（OH）2CO3]，若將圖3裝置中的粗鐵絲換成足量的銅絲進行實驗，不能比較準確地測定空氣中氧氣的含量，因為空氣中二氧化碳含量約只有0.03%，銅不能將裝置中的氧氣完全耗盡。

當然，化學實驗探究題的設計視角還有很多，教師在教學中還可以在知識的跨度、廣度、與實際的聯系上多綜合，在知識的遷移上多思考，在實驗的異常現象上多分析，精心挑選素材，在不超越學生應有的知識和技能的前提下，設計出更新、更有價值的實驗探究題，引導學生展開探究，培養學生應用知識解決實際問題的能力。