题型3 实验探究题第1课时(课件PPT)-【星城中考】2025年中考化学讲义（长沙专用）

题型三 实验探究题 第1课时 控制单一变量 2025中考 长沙 化学  2 2 2 1 题型解读 · 难点突破 经典例题 · 直击中考 目 录 2 题型解读 · 难点突破 考点综述 01 3 1.科学探究中,若问题涉及多个因素(变量),可以只研究因变量与一个自变量的关系,控制其他变量不变。运用控制变量的方法,可将多变量问题变成多个单变量问题分别研究,最后再综合解决问题。如探究二氧化碳与水、氢氧化钠溶液的反应,影响固体物质溶解能力的因素等。 2.控制变量法常用的思维模型图: 题型解读 · 难点突破 经典例题 · 直击中考 首页 目录 3.教材中涉及控制变量法的主要实验: 实验名称 装置图 实验名称 装置图 探究MnO2的催化作用   探究物质 的溶解性   探究CO2与 H2O的反应   探究CO2与 NaOH的反应   探究燃烧 的条件   探究金属锈 蚀的条件 题型解读 · 难点突破 经典例题 · 直击中考 首页 目录 经典例题 · 直击中考 考点综述 02 6 对比实验是进行科学探究的重要方式。如图所示实验均用到了对比的方法。下列说法错误的是( ) 例 1 A A.如图实验能验证二氧化碳与水发生了反应 B.如图实验能说明红磷的着火点比白磷的高 C.如图实验能验证金属活动性顺序为Fe>Cu>Ag D.如图实验能说明硝酸铵固体溶于水会吸收热量 首页 目录 题型解读 · 难点突破 经典例题 · 直击中考 7 (2024·湖南)铁制品经常有锈蚀现象,于是某兴趣小组围绕“锈”进行一系列研究。 (1)探锈 现有洁净无锈的铁钉、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙,还可以选用其他物品。为探究铁制品锈蚀的条件,设计如下实验: 例 2 A B C 首页 目录 题型解读 · 难点突破 经典例题 · 直击中考 ①A中玻璃仪器的名称是__________。 ②一周后,观察A、B、C中的铁钉,只有A中的铁钉出现了明显锈蚀现象,由此得出铁钉锈蚀需要与_______________接触的结论。 A B C 试管 水和氧气 首页 目录 题型解读 · 难点突破 经典例题 · 直击中考 (2)除锈 取出生锈的铁钉,将其放置在稀盐酸中,一段时间后发现溶液变黄,铁钉表面有少量气泡产生,产生气泡的原因是________________________(用化学方程式表示)。稀盐酸可用于除锈,但铁制品不可长时间浸泡其中。 (3)防锈 防止铁制品锈蚀,可以破坏其锈蚀的条件。常用的防锈方法有_______________________(写一种即可)。 兴趣小组继续通过文献研究、调研访谈,发现如何防止金属锈蚀已成为科学研究和技术领域中的重要科研课题。 Fe+2HCl FeCl2+H2↑ 刷漆(或涂油等) 首页 目录 题型解读 · 难点突破 经典例题 · 直击中考 (2024·福建节选)排放含磷废水会使水体富营养化。为除去废水中的磷,某小组开展下列研究。 Ⅰ.制备吸附剂 【实验1】往桑枝木炭中加入Fe2(SO4)3溶液,浸泡后再加入NaOH溶液,调节溶液的pH,经系列操作制得吸附剂A和吸附剂B。 (1)使用__________可测定溶液的pH。 例 3 pH试纸 首页 目录 题型解读 · 难点突破 经典例题 · 直击中考 Ⅱ.研究吸附剂的性能 【实验2】为比较两种吸附剂的除磷性能,25 ℃时,分别取含磷浓度为 7.5 mg·L-1的两份等量含磷废水,将废水的pH均调至6,用两种吸附剂 进行控制单一变量实验,结果如表所示(吸附量是指每克吸附剂吸附废 水中磷元素的质量)。 首页 目录 题型解读 · 难点突破 经典例题 · 直击中考 (2)表中x=________,y= ________。 【实验3】为研究废水的pH对吸附剂A除磷性能的影响,设计实验方案。 (3)该实验方案________________________________________________ _________________________________________________。 实验编号 实验条件 实验结果 吸附 剂 吸附剂质量/g 废水 的pH 吸附时间/min 吸附 率/% 吸附量/ mg·g-1 ① A 0.2 6 x 75.7 1.42 ② B y 6 260 98.1 1.84 260 0.2 将废水的pH调成不同大小,控制其他实验条件相同,分别用吸附剂A进行除磷实验,测定吸附率和吸附量 首页 目录 题型解读 · 难点突破 经典例题 · 直击中考 (2024·长沙)碳中和是指碳的排放与吸收达到平衡,基本实现碳的零排放,碳“捕集”是助力碳中和的重要途径。为此,兴趣小组同学围绕着CO2的吸收进行了实验探究。 活动一:寻找吸收CO2的试剂 【设计与实验】 (1)甲、乙、丙三组同学分别利用所提供的实验用品设计了如下方案并进行实验。 例 4 首页 目录 题型解读 · 难点突破 经典例题 · 直击中考 组别 实验方案 现象 结论 甲组 向一个集满CO2的软塑料瓶中加入适量的水,立即旋紧瓶盖,振荡 软塑料瓶变瘪 CO2能被水吸收 乙组 向盛有饱和石灰水的试管中通入适量的CO2 ______________________________ CO2能被澄清石灰水吸收 丙组 向盛有氢氧化钠浓溶液的试管中,通入适量的CO2 无明显现象 CO2不能被氢氧化钠溶液吸收 澄清石灰水变浑浊 首页 目录 题型解读 · 难点突破 经典例题 · 直击中考 【解释与分析】 (2)甲组实验中软塑料瓶变瘪,是因为瓶内气压______。 (3)小礼同学对丙组的实验结论提出质疑,为了证明CO2与氢氧化钠发生了反应,他向丙组所得溶液中滴加足量的_____________________,观察到有气泡产生,从而证明CO2能与氢氧化钠反应。 【得出结论】水、饱和石灰水和氢氧化钠浓溶液均能吸收CO2。 减小 稀盐酸(或稀硫酸) 首页 目录 题型解读 · 难点突破 经典例题 · 直击中考 活动二:比较吸收CO2的效果 【提出问题】水、饱和石灰水和氢氧化钠浓溶液,哪个吸收CO2的效果更好? 【讨论交流】 (4)饱和石灰水和水吸收CO2的效果差不多,从物质的溶解性分析,原因是___________________________。同学们一致认为,只需要比较氢氧化钠浓溶液和水吸收CO2的效果。 常温下,氢氧化钙微溶于水 首页 目录 题型解读 · 难点突破 经典例题 · 直击中考 【设计方案】 (5)请你利用下列提供的实验用品,帮助他们设计实验并写出实验方案:_________________________________________________________________________________________________________________________。 (实验用品:氢氧化钠浓溶液、水、装满CO2的软塑料瓶若干个,其他仪器自选) 【实验与结论】通过实验,同学们得出氢氧化钠浓溶液吸收CO2的效果比水好。 将相同体积的水和NaOH浓溶液,分别加入两个充满二氧化碳且相同的软塑料瓶中,比较软塑料瓶变瘪的程度 首页 目录 题型解读 · 难点突破 经典例题 · 直击中考 【迁移应用】SO2气体排放到空气中也会造成环境问题。同学们查阅资料,并利用如图所示装置和用品进行实验,来比较氢氧化钠浓溶液和水吸收SO2的效果。 (6)请你分析,该实验能否达到实验目的,并阐述理由:__________________ ____________________________________________,最终充满整个集气瓶(已知实验装置气密性良好且操作均正确)。 【表达与交流】通过以上探究,同学们认识到科学探究需要严谨的思维。 不能,倒吸进入集气瓶中的水,会继续吸收集气瓶内剩余的SO2 首页 目录 题型解读 · 难点突破 经典例题 · 直击中考 (2024·湖南节选)2024年5月1日,我国利用船舶加装的碳捕捉系统回收首罐液态二氧化碳的卸船,标志着远洋航行船舶从燃油消耗到二氧化碳回收利用形成闭环。同学们对“二氧化碳回收利用形成闭环”非常感兴趣,开展有关二氧化碳的项目式学习。 任务一:调查空气中二氧化碳含量增加的原因 任务二:讨论空气中二氧化碳含量减少的方法 任务三:探究实验室中不同试剂吸收二氧化碳的效果 实验室提供4种试剂:水、饱和石灰水、质量分数为0.165%的NaOH溶液和质量分数为40%的NaOH溶液。 例 5 首页 目录 题型解读 · 难点突破 经典例题 · 直击中考 【提出问题】上述4种试剂吸收二氧化碳的效果如何? 【查阅资料】 ①室温下,饱和石灰水中氢氧化钙的质量分数约为0.165%。 ②利用压强传感器及信息处理终端可将实验数据进行记录、呈现和分析。 【进行实验】 步骤1:各装置气密性良好(夹持装置已省略),同学们用4只250 mL的烧瓶集满纯净的二氧化碳气体。 步骤2:用4支注射器分别取60 mL上述提供的4种试剂,将烧瓶分别连接压强传感器和注射器(如图1所示)。 首页 目录 题型解读 · 难点突破 经典例题 · 直击中考 步骤3:待烧瓶内气压平稳后,迅速将4支注射器内试剂分别全部注入相对应的烧瓶中,关闭止水夹,观察压强变化。一段时间后,振荡烧瓶,继续观察压强变化。小组合作完成实验,并展示烧瓶内压强随时间变化的曲线图(如图2所示)。 首页 目录 题型解读 · 难点突破 经典例题 · 直击中考 【分析讨论】根据40% 的NaOH溶液对应的曲线,分析t1~t3时间段曲线变化的原因是___________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________________________。 【得出结论】结合图2数据,从压强和吸收效果两个角度对比分析,得到的结论是_______________________________________________________ _____________________________________________________________。 二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠,二氧化碳气体体积减小,使烧瓶内压强减小,振荡,40%的氢氧化钠溶液与二氧化碳充分接触,反应速率更快(合理即可) 相同条件下,40%的氢氧化钠溶液压强变化最大,吸收二氧化碳的效果最好 首页 目录 题型解读 · 难点突破 经典例题 · 直击中考 任务四:形成二氧化碳闭环的意识 在老师指导下,知道上述实验中40% 的NaOH溶液吸收二氧化碳后,氢氧化钠有剩余。为了达到零碳排放和对环境无污染,形成二氧化碳闭环的意识。现处理上述实验中40%的 NaOH溶液吸收二氧化碳后的液体,你设计的实验方案是___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 师生对其他烧瓶中的物质也进行了科学处理。 【拓展思维】我国已经实现了利用二氧化碳合成淀粉、甲醇和负碳纤维等,“二氧化碳回收利用形成闭环”是未来碳科学和技术发展的探索方向。 向待处理的液体中逐滴加入氯化钙溶液,直至不再产生白色沉淀,过滤,再向溶液中逐滴加入稀盐酸,直到溶液呈中性(合理即可) 首页 目录 题型解读 · 难点突破 经典例题 · 直击中考 维生素C(简称Vc)有抗氧化、提升免疫力等作用。Vc易溶于水,易被O2、I2(碘)氧化。 (1)新鲜蔬果富含Vc,“蜂蜜柠檬水”DIY:清洗、切片、蜂蜜腌制、取出冲泡。冲泡时,兴趣小组对水温选择 展开讨论,如表是相关数据资料,根据 表中数据可知,冲泡“蜂蜜柠檬水” 的水温最好不超过____℃,据此推知 Vc可能的化学性质是___________。 例 6 温度/℃ 橘子 柠檬 葡萄 30 38.5 64.1 43.2 40 38.0 64.4 43.5 50 38.3 64.0 43.6 60 38.5 64.5 43.1 70 20.7 38.9 22.8 60 不耐高温 水果在不同温度的Vc含量(mg/100 g) 首页 目录 题型解读 · 难点突破 经典例题 · 直击中考 (2)Vc泡腾片是常见的补充Vc的保健品。某品牌Vc泡腾片主要成分如图。加入水中产生大量气泡的主要原因是______________________________ __________________________。 柠檬酸与碳酸氢钠反应产生二氧化碳气体 首页 目录 题型解读 · 难点突破 经典例题 · 直击中考 (3)探究Vc溶液一定温度下(18 ℃)露置时间对Vc含量的影响,采用如表控制变量法实验。淀粉遇碘变蓝,在本实验中作为指示剂,指示碘是否存在。 实验序号 碘水浓度及用量 淀粉溶液 Vc溶液恒温露置时间/h 蓝色消失时Vc溶液滴数 1 0.06%、4.8mL 3滴 0 10 2 0.06%、4.8mL 3滴 12 12 3 ? 3滴 24 18 4 0.06%、4.8mL 3滴 36 41 首页 目录 题型解读 · 难点突破 经典例题 · 直击中考 ①实验3处碘水浓度及用量分别是_______________。 ②下图是Vc随露置时间(0~36 h)的变化图像,正确的是____(填字母)。 A B C D 0.06%、4.8 mL D 首页 目录 题型解读 · 难点突破 经典例题 · 直击中考 请完成《练测本》题型三第1课时练习 本讲内容结束 $$