2023年中考一轮复习资源包基于模型认知与证据推理的科学探究

第三章 化学实验与科学探究 资源包34 基于模型认知与证据推理的科学探究 一、必备知识梳理 【2011版课标内容要求】 1. 认识到科学探究既需要观察和实验，又需要进行推理和判断。 2. 认识收集证据的重要性；学习运用多种手段对物质及其变化进行观察；能独立地或与他人合作对观察和测量的结果进行记录，并运用图表等形式加以表述；初步学习运用调查、资料查阅等方式收集证据。 3. 能对事实与证据进行加工与整理，初步判断事实证据与假设之间的关系；能在教师的指导下或通过讨论，对所获得的事实与证据进行归纳，得出合理的结论；初步学习通过比较、分类、归纳、概括等方法逐步建立知识之间的联系。 【2022版课标学业要求】 1. 了解科学探究过程包括提出问题、形成假设、设计并实施实验或调查方案、获取证据、分析解释数据、形成结论及建构模型、反思评价及表达交流等要素。 2. 通过观察和实验等方法获取证据、基于证据进行分析推理及形成结论等对于科学探究的意义。 3. 能基于事实，分析证据与假设的关系，形成结论。 【内容框架】模型认知与证据推理 形成结论 获取证据 解释模型 识别模型 模型认知 证据推理 运用模型 修正模型 分析推理 【基础梳理】 1. 模型认知 （1）识别模型：首先需要明确已有知识基础中的概念模型、物质模型等模型的要素、特征，基于已有的模型要素特征，在问题情境中辨析要素特征，寻找对应可用模型。 （2）解释模型：寻找到对应模型后，根据模型的具体含义，运用该模型按要素逐点匹配模型。 （3）运用模型：确认适配模型后，尝试运用模型预测或解释研究对象的组成、性质和变化。 （4）修正模型：运用模型过程中，注意辨别原有模型及研究对象提纯出要素的异同，并根据研究对象的特征对模型进行修改，修正后用于预测或解释研究对象的组成、性质和变化。在此过程中，注意总结研究问题时运用到的一般思路和方法。 2.证据推理 （1）获取证据：通过观察法、实验法、调查法等获取跟问题相关的证据。 （2）分析推理：根据获取的证据和探究的问题之间的关系，运用所学知识及思路方法进行推理。 （3）形成结论：基于证据及推理得出关于探究问题的结论。 二、重点题型解析 例1（2022·苏州）用如图所示装置进行实验，倾斜Y形管，锌粒与硫酸铜溶液接触，表面有气泡产生并析出红色物质，溶液颜色变浅，经检测产生的气体为氢气。下列说法正确的是（　　） A. 锌粒参加的反应均为置换反应 B. 硫酸铜溶液所含阳离子只有Cu2+ C. 可推知金属活动性顺序：铜＞锌 D. 若用银片代替锌粒，可观察到相似实验现象 【答案】A 【解析】根据题意，锌粒与硫酸铜溶液接触，表面有气泡产生并析出红色物质，溶液颜色变浅，经检测产生的气体为氢气，结合金属的化学性质，进行分析判断。A选项，锌粒参加的反应为锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气、与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，均为置换反应，故选项说法正确；B选项，产生的气体为氢气，说明硫酸铜溶液所含阳离子不是只有Cu2+，还含有氢离子，故选项说法错误；C选项，锌与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，可推知金属活动性顺序：锌＞铜，故选项说法错误；D选项，若用银片代替锌粒，银的金属活动性比铜弱，不能出现相似实验现象，故选项说法错误。故选：A。 例2（2022·常州）在初中化学“金属的性质”中有如下实验：将无锈铁钉浸入CuSO4溶液，观察到铁钉表面出现红色物质。研究性学习小组对其展开了进一步探究。 【提出问题】Al和CuSO4溶液也能发生化学反应吗？ （1）预测Al能和CuSO4溶液反应，理由是 　 　。 【进行实验】将一端缠绕的铝丝浸入CuSO4溶液（如图），观察现象。 （2）铝丝表面未出现红色物质，原因是 　 　。 【实验改进】用砂纸将铝丝表面打磨光亮，将其浸入CuSO4溶液，观察现象。 （3）填写实验报告单： 序号 实验现象 结论与解释 1 铝丝表面有少量气泡； 铝丝周围出现蓝绿色物质 CuSO4溶液呈弱酸性，与Al反应产生的气体是 　 　，蓝绿色物质成分待探究 2 24h后，铝丝仍光亮； 48h后，铝丝表面出现少量红色物质 红色物质是 　 　，说明Al能和CuSO4溶液反应，但反应较慢 3 铝丝周围溶液逐渐变成无色，铝丝以下溶液仍为蓝色； 两层溶液界面清晰 反应生成的Al2（SO4）3为无色； Al2（SO4）3溶液的密度 　 　（填“＞”或“＜”）CuSO4溶液 【深入探究】为研究上述异常现象，同学们查阅了相关资料，继续开展探究。 资料：①Cu2（OH）2SO4呈蓝绿色，不溶于水； ②Cl﹣可加快铝丝和其他物质的反应速率。 （4）取出铝丝，将试管中的混合物分离得到蓝绿色固体。加入稀硫酸，固体溶解形成蓝色溶液，该反应的化学方程式为 　 　。 （5）欲加