2023年中考一轮复习资源包应用化学研究方法解决实际问题

第三章 化学实验与科学探究 资源包35 应用化学研究方法解决实际问题 一、必备知识梳理 【2011版课标内容要求】 科学探究，是学生积极主动地获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动。它涉及提出问题、猜想与假设、制定计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等要素。学生通过亲身经历和体验科学探究活动，激发学习化学的兴趣，增进对科学的情感，学习科学探究的基本方法，初步形成科学探究能力。 【2022版课标学业要求】 1．能结合具体探究活动说明科学探究的要素及各要素之间的关系；能独立或经过启发发现和表述有探究价值的问题，提出猜想与假设；能设计简单的实验方案或实践活动方案；能独立或与他人合作开展化学实验，收集证据；能基于事实，分析证据与假设的关系，形成结论；能撰写简单的实验报告，并与他人交流和评价探究过程及结果。 2. 能基于必做实验形成的探究思路与方法，结合物质的组成及变化等相关知识，分析解决真实情境中的简单实验问题。 3．能通过小组合作，有意识地应用化学、技术、工程及其他学科知识，完成实验探究及跨学科实践活动。 【内容框架】 【基础梳理】 1. 观察：一种有计划、有目的的用感官考察研究对象的方法。人们既可用感觉器官观察物质的颜色、状态、气味，也可借用一些仪器进行观察，从而提高观察的灵敏度。例如，我们通过观察钠的颜色、状态、保存方法及钠与水反应的现象，可以分析归纳出金属钠是硬度、密度较小，熔点较低的银白色固体。 2. 实验：借助实验，可以分离和提纯所需要的物质，确定组成物质的元素及含量，解释物质的微观结构，揭示化学现象的本质。实验一般可分为定性实验和定量实验。实验的一般程序是：明确实验目的→设计实验步骤→准备实验药品和装置→实施实验→记录结果及分析→反思。 3. 分类：指分门别类地对所研究的对象进行研究，从而总结出各类事物的一般规律，或者将所研究的某一对象归类，通过这一类事物的一般规律深刻认识所研究的对象。例如，在有机化学中学习烃类物质时，可根据烃的组成和结构将烃分为烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃进行研究。 4. 比较：找出比较对象（如化学概念、物质性质）间的异同，认识比较对象间的内在联系。例如，通过对金属钠和金属铁的物理性质和化学性质的比较。可以在理解的基础上，更加牢固地掌握金属钠作为金属单质的通性以及作为活泼金属的特性。 5. 假说：以已有的事实材料和科学理论为依据，面对未知事实或规律所提出的一种推测性说明。假说提出后需要实验的证实，才能成为科学理论。 6. 模型：以客观事实为依据建立起来的，是对事物及其变化的简化模拟。模型一般可分为理论物体模型和理论思维模型。例如：人类对原子结构的认识，就经历了道尔顿的原子模型（1803年）、汤姆逊的“葡萄干布丁”模型（1903年）、卢瑟福的核式模型（1911年），玻尔电子层排布模型（1913年）、量子力学模型（1926年）等不断发展深化的理论物体模型过程。再如，人们对于物质可能具有的化学性质的分析，首先确定该物质类别，通过该类物质的化学性质的通性确定该物质可能有哪些性质；然后再分析构成物质的各元素的价态是处于最高价、最低价、还是中间价态，判断可能发生的氧化还原反应；最后再通过实验验证这些化学性质是否真正存在，这是一种理论思维模型。 二、重点题型解析 例1（2022·山西）胜利中学与某沿海学校建立了“手拉手，结对子”的联盟校。今年，由于受到疫情影响，两所学校的同学无法实地交流，于是借助数字化平台进行了“云端”活动，他们对海洋中海水利用概况、海水处理技术、车间废水成分以及海洋发展前景等展开了项目化学习的探究。 任务一：调查海水利用概况 【查阅资料】我国海水利用主要有海水直接利用、海水淡化、海水化学资源利用等。 【分析交流】两所学校的同学们共同获悉，海水里的化学资源有______（写1种）。 任务二：咨询海水处理技术 【咨询专家】同学们通过数字化平台，向海洋专家进行了咨询，专家介绍， 海水淡化使用了反渗透膜淡化技术，其工作原理如图所示。 【小组讨论】同学们对以下两个问题，进行了网上交流并达成共识。 （1）海水通过反渗透膜，发生改变的是______。 （2）淡化后的海水可用于______（写1种）。 任务三：探究海水提取车间废水成分 沿海学校的同学获得一瓶海水提取车间的废水，在“云端”共同完成了如下探究。 【教师指导】①提取车间未经处理的废水含有酸性物质。②BaSO4为难溶于水的白色沉淀。 【猜想假设】该强腐蚀性废水中可能含有硫酸和盐酸。 【进行实验】设计实验方案，探究废水成分。 项目 实验步骤 实验现象 实验结论 方案 ①取少量废水于试管中，滴入几滴紫色石蕊溶液。 ______ 废水中含有硫酸和盐酸 ②另取少量废水于试管中，滴加过量Ba（NO3）2溶液