中考化学探究性试题赏析

文章编号：1005－6629(2008)07－0055－04中图分类号：G424.74文献标识码：B

新课程改革的重点是要转变学生的学习方式，倡导以科学探究为主的多样化的学习方式。为了落实这一目标，近年来各地中考化学试题的命题形式都在发生着深刻的变化，其中探究性试题越来越受到教师和学生的重视，成为中考试题的一大亮点。探究性试题不仅对课程改革具有强大的推动作用，而且是新课程理念在考试评价中的具体体现。这些题型或以所给材料考查学生对信息的加工能力，或以过程和结论的开放考查学生的发散思维能力，或以化学问题考查学生的科学探究能力，让学生在解决实际问题的背景中培养创新精神和实践能力。笔者对2007年全国部分省市中考化学试题中的探究性试题进行了分类解析，供读者参考。

1 探究性试题的特点

1.1素材的丰富性

探究性试题的命题素材涉及面很广，可以是化学基本概念的探究（如对催化剂的探究、对溶解度影响因素的探究），可以是物质性质类的探究（如对氢气、氧气、二氧化碳、酸、碱、盐甚至未知物质性质的探究），还可以是对物质的性质、制法和实验操作的综合探究等。其中，化学实验的地位十分“显赫”，各类探究性试题常常以实验作为问题的背景。

1.2试题的开放性

所谓开放是指那些思维指向不单一、合理答案不惟一的试题。开放的方式有：条件开放、过程开放、结论开放、综合开放等，学生可以从不同角度、多个方位理解试题，回答问题。

1.3思维的发散性

探究性试题所引发的思维往往是发散的，虽然思维的起点相同，但思维的走向和思维的结果都可能不同。不同的人可能会有不同的解题方案，同一个人也会想到多个可能解决问题的方法。考生可以根据自己惯用的思维方式及自己的知识水平，采用适合自己的思维模式进行解题。

1.4试题的应用性

许多探究性试题的命题素材源于生活和社会，创设一种探索求知的情境，让学生在科学探究的过程中解决实际问题，从而体现出“化学源于生活，服务于社会”的理念。

2 探究性试题赏析

2.1 探究未知物质的成分

例1、（2007福州中考）小雨对爸爸给患病的奶奶购买的“便携式制氧器”（如图1）。 产生了浓厚的兴趣，他仔细阅读使用说明书，了解了它的工作原理（如图2）和所用的药品。药品中甲剂是一种白色颗粒状固体，作制氧剂；乙剂是黑色固体，作催化剂。

［提出问题］甲剂的化学成分是什么？

［查阅资料］过碳酸钠是白色颗粒状固体，溶于水时，生成碳酸钠和过氧化氢，可用于制取氧气。

［设计与实验］小雨把甲剂和乙剂带到实验室与黄老师共同探究。在老师的指导下，验证出甲剂是一种钠盐后，小雨接着进行如下实验：

【实验一】用甲剂和乙剂制取并验证氧气。

图3

（1）根据图2得出：

①组装气体发生装置时应选择图3所示的仪器：_______（填字母），理由是______________。

②氧气具有的性质是______________，可用______________法收集。

（2）装置连接完毕， 装药品前应先检查装置的_____________________。

（3）小雨认为氧气是由过氧化氢在乙剂催化下产生的，其化学方程式为______________。

（4）如何验证收集到的气体是氧气？ （简述实验操作与现象）_____________________。

【实验二】检验上述反应后的溶液中含有碳酸根离子。

［实验结论］通过上述实验，小雨得出甲剂是过碳酸钠。

［反思与评价］

小方认为小雨的结论不够严密，你认为严密的结论应该是 。

答案：【实验一】（1）① ABCFG 或ACEG；反应物是固体和液体且反应不需要加热 ②不易溶于水且不与水反应 ；排水

（2）气密性

（3）2H2O22 H2O+O2

（4）将带火星的木条伸入集气瓶内，木条复燃

【实验二】CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2O

［反思与评价］ 甲剂一定含有钠、碳和氧三种元素（或甲剂可能是过碳酸钠）

解析：本题是一例源于生活的探究性试题，要求学生初步学会探究未知物质的化学成分。

［实验一］主要考查学生对初中常见气体在实验室制取的原理、装置的选择、操作顺序以及检验等基础知识，对考生来说较为容易。［实验二］则考查了学生对质量守恒定律的理解程度，考生若了解化学变化中元素种类不变的规律，也不难得出“甲剂一定含有钠、碳和氧三种元素”的结论。另外，［实验一］（1）①中实验装置的选择不惟一的，体现了试题的开放性。

2.2 探究物质的性质

例2、（2007泉州中考）化学实验室开放日，小池和小航同学在药品柜中发现一瓶淡黄色粉末，瓶外贴有“过氧化钠(Na2O2)”的标签，这种外观与硫磺相似的物质到底有哪些性质?他们十分好奇，为了弄清它的有关性质，在老师的指导下，他们进行了以下探究活动：

［查阅资料］ 过氧化钠(Na2O2)在常温下能与水反应生成氢氧化钠和氧气；还能与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，在航空航天器和潜水艇中常用作供氧剂。

［设计实验］ (1)过氧化钠与水反应；(2)过氧化钠与二氧化碳反应。

［进行实验］

［交流与讨论］通过实验，小池和小航同学知道了过氧化钠可用于航空航天器和潜水艇中作为供氧剂的主要原因是。

［进行实验］答案：

［交流与讨论］ 不需外界反应条件，过氧化钠能吸收人呼出的二氧化碳并转化成人所需的氧气，可以保持航天器和潜水艇内空气成分的稳定。

解析：在初中阶段，过氧化钠对学生来说是陌生的。它具有什么性质呢？通过查资料知，过氧化钠与水、二氧化碳反应均可生成氧气。考生若熟知氧气、碳酸盐和碱的检验方法，解答此探究题应该没有问题。其中，第(1) ③题和第(2)③题的答案均是开放的，只要合理即可。此探究性试题考查学生根据实验现象设计实验方法以及推导结论的能力，或根据设计方案推测实验现象以及推导结论的能力，然后写出反应的化学方程式，从而获得对过氧化钠有关性质的认识，以及可用作航空航天器和潜水艇中供氧剂的原因。

2.3探究反应的原理

例3、（2007江西中考）小丽午餐时买了一份清炒菠菜和一份豆腐肉片汤，但同学告诉她菠菜不能与豆腐同食。

［发现问题］菠菜为什么不能与豆腐同食?

［查阅资料］a．制作豆腐需要加入石膏(主要成分CaSO4)；b．菠菜中含有草酸、草酸盐等成分；c．草酸钙是一种既不溶于水也不溶于醋酸的白色固体，是诱发人体结石的物质之一。

［提出猜想］菠菜与豆腐同食可能会产生人体不能吸收的沉淀物。

［设计实验］

［发现新问题］被溶解的沉淀是什么?产生的气体又是什么?于是她又设计如下实验进一步探究：

［反思与应用］

（1）家庭中常常将菠菜放在开水中煮沸2min~3min捞出后再烹饪，其目的是____________；

（2）联想到人体胃液中含有盐酸，请提出一个你想要探究的新问题：____________。

答案：［设计实验］①硫酸钙(或氯化钙等)；②草酸钙；③澄清石灰水［或Ca(OH)2溶液］； 产生白色沉淀；二氧化碳(或CO2)。

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［反思与应用］(1)除去(或减少)菠菜中的草酸、草酸盐等。(2)草酸钙能否溶于盐酸?(或草酸钙在胃部会不会形成结石?)(其他合理答案均可)

解析：本题探究的问题是我们在日常生活中经常会遇到的，但学生可能没有从化学反应的角度来分析过。通过对该题的探究，命题者要让学生了解到菠菜与豆腐之所以不能同食，原因是菠菜中的草酸、草酸盐能与豆腐中的硫酸钙发生化学反应生成沉淀。这既会影响人体对钙的吸收，又可能产生结石，影响人体健康。本题不仅考查了学生的科学探究能力，同时较好地体现了“化学源于生活，同时服务于生活”的宗旨。

2.4实验设计型探究题

例4、（2007福建宁德中考）（1）金属镁是一种活泼金属，可与热水反应生成氢气和氢氧化镁。写出该反应的化学方程式。

（2）某同学将镁条放在热水中煮沸，趁热取出部分溶液，滴加酚酞试液，溶液变为红色，放置在空气中一段时间后，发现溶液的红色褪去了。这是什么原因？甲、乙、丙三位同学根据所学化学知识，分别对这种现象的形成原因作出如下猜想：

甲：可能是酚酞变质造成的；

乙：溶液可能吸收了空气中的二氧化碳；

丙：氢氧化镁的溶解度随温度的降低而减小。

①乙、丙同学根据实验现象认为甲同学的猜想是不正确的，他们的理由是____________。

②三位同学讨论认为要验证乙同学的猜想需作如下实验，你知道实验目的吗？

③若丙同学的猜想有其合理性，你能设计实验证明吗？

④除了以上的猜测，我还对这种现象的形成原因作如下猜想：_____________。

答案：（1）Mg+2H2O Mg(OH)2+H2

（2）①若酚酞变质，刚开始溶液就不会变红色

②进行对比实验，证明溶液褪色是否因吸收CO2引起

③实验方法：将原褪色的溶液加热

现象和结论：若溶液恢复成红色，说明氢氧化镁溶解度随温度的降低而变小是造成溶液褪色的原因

④溶液褪色可能因为溶液中的酚酞与空气中的氧气反应（其他合理答案均可得分）。

解析：该探究性试题重在考查学生对科学探究的基本思路和基本方法是否掌握。第（1）问题根据所给信息写出反应的化学方程式，比较简单。第（2）问题则要求学生补全科学探究的各个环节，如实验目的、所作猜想、实验方案、实验现象及结论。其中，第①小题要求学生会筛选信息，不正确的假设，为继续探究扫平障碍；第②小题体现了探究实验中的对照思想；第③小题考查了学生实验设计、以及根据实验现象推导结论的能力；第④小题则体现了试题的开放性，要求学生从多视角、多方位看问题，只要答案合理均可得分。这是一个综合性较强开放性较大的试题，能较好地考查学生的科学探究能力。

2.5 探究异常的实验现象

例5、（2007广西玉林中考）小曹和小组其他同学在实验室做酸的化学性质对比实验，他把铝片（已打磨）放入10%的稀硫酸中， 发现没有明显的现象。

［提出问题］：为什么铝片与稀硫酸混合无气泡产生呢？

［猜想］：针对小曹发现的问题，究其原因，大胆提出你的两个猜想。

1、 ；2、 。

［设计与实验］：根据猜想，请你选用下列实验用品对其中一个猜想进行实验验证。简述主要操作、现象及结论。

实验用品：10%的稀硫酸、30%的稀硫酸、若干片相同的铝片（已打磨）、酒精灯、火柴、试管、试管夹、镊子。 。

［解释与结论］：从上述猜想和实验可知，化学变化的发生除与反应物的性质有关外，还与反应物的 等有关。

［拓展延伸］：小组的其他同学发现桌上有一瓶无标签的固体和一瓶无标签的液体，他们分别取少量于一支试管中，混合后固体消失了，但无气泡和沉淀产生。它们分别是什么物质呢？请你用不同类别的物质，从符合复分解反应条件的角度，大胆地提出两种猜想（请写出你猜想的物质。两种猜想中可有一种物质的类别相同，但物质不能相同）。

猜想：1、 和；2、和 。

答案：［猜想］1、硫酸的浓度过小；2、温度过低（或铝片中含有较多杂质等，只要猜想合理均可）

［设计与实验］若选择“硫酸的浓度过小”：取一支试管，加入与上述实验等体积的30%的稀硫酸，放入一片相同的铝片，观察现象。若产生气泡，说明上述反应无明显现象是由于硫酸浓度小的缘故。（其他设计合理均可，但要注意控制变量）

［解释与结论］ 浓度（或温度等，其他合理答案也可）

［拓展延伸］1、氢氧化钠、稀盐酸；2、氧化铜、稀硫酸（其他合理答案也可）

解析：本探究题最大的特点是“开放”二字，从“猜想假设”到“设计实验方案”直至“得出结论”，无不要求学生思维发散，多视角看问题，尽可能多地思考解决问题的办法。其实，考生只要浏览一下实验用品：“10%的稀硫酸、30%的稀硫酸、酒精灯、火柴、试管、试管夹”，就不难作出“硫酸的浓度、环境的温度可能影响反应的进行”的猜想假设。其中，学生的“猜想假设”可能正确，也可能不正确，只要猜想合理就可以得分。验证的实验方案要根据猜想假设来设计，注意要控制影响实验结论的条件，如果要选择猜想“温度过低”，还可以设计方案“将上述实验过的试管在酒精灯上加热，观察铝片与稀硫酸的反应现象”，让此次实验与上次实验形成对比，只有一个条件（温度）不同，其他条件（如硫酸浓度、硫酸体积、铝片大小）都一样。至于“拓展延伸”中猜想物质虽然也是开放的，但试题明确要求考生从“从符合复分解反应条件的角度”猜想。固体与液体发生复分解反应既无气体又无沉淀产生，那只能产生水了。哪些固体与液体符合呢？此时学生不难想到：碱与酸、碱性氧化物与酸。这样，问题便迎刃而解了。

从以上几例中考赏析题可以看出，探究性试题的思维容量大，有利于考查学生的综合能力，能够培养学生的创新精神和实践能力，是一种具有良好导向作用的试题。因此，从学生的终身发展角度出发， 在平时的教学中，我们要适时设计一些探究性试题，创设能使学生积极探究的问题情境，充分调动学生的潜在能力，鼓励学生多角度、多侧面、多层次地思考问题，从而使学生在科学探究的过程中科学素养得到提高。

参考文献:

［1］ 夏东军．初中化学探究性试题分类解析［J］．化学教学，2006，（11）：46．

［2］ 江锡钧，张渊．新教材新高考新试题―探究型高考化学试题赏析［J]．中学化学教学参考，2007，（12）：51．

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