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如何引导学生高效解答 实验探究题?
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实验探究题解题课例分析
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28. (15分)(海淀一模) 已知FeCl3溶液与KI溶液的反应为可逆反应,某小组同学对该反应进行实验探究。
1、明确实验目的 2、大胆猜想 根据自身的知识经 验猜测可能考什么 Cl-的检验 K+的检验 I -的检验 Fe3+与I -反应的反应原理 Fe2+的检验 I2的检验 碘水中I2的萃取
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(1)甲同学首先进行了实验1。 实验 1 实验步骤 实验现象
ⅰ.取2 mL 1 mol·L-1 KI溶液, 滴加0.1 mol·L-1 FeCl3溶液3滴(1滴约为0.05 mL,下同)。 ⅰ.溶液呈 棕黄色。 ⅱ.向其中滴加2滴0.1 mol·L-1 KSCN溶液。 ⅱ.溶液不 显红色。 出现异常 ①写出FeCl3溶液与KI溶液反应的离子方程式 。 ②加入KSCN溶液的目的是 。 2Fe3+ + 2I Fe2++I2 检验溶液中是否大量存在Fe3+
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提出假设 ③甲同学认为溶液不显红色的原因是反应体系中c(Fe3+)太低,故改进实验方案,进行了实验2。 实验 2 实验步骤 实验现象
ⅰ.取2 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液,滴加0.1 mol·L-1 FeCl3溶液3滴。 ⅰ.溶液呈棕黄色。 ⅱ.向其中滴加2滴0.1 mol·L-1 KSCN溶液。 ⅱ.溶液显红色。 ⅲ.继续加入2 mL CCl4,充分振荡、静置。 ⅲ.液体分层,上层红色消失,变为棕黄色,下层呈紫红色。
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证明猜 想成立 ③提高平衡时溶液中的c(Fe3+) 控制变量对比 增大Fe3+的相对浓度
实验 1 实验步骤 实验现象 ⅰ.取2 mL 1 mol·L-1 KI溶液, 滴加0.1 mol·L-1 FeCl3溶液3滴(1滴约为0.05 mL,下同)。 ⅰ.溶液呈 棕黄色。 ⅱ.向其中滴加2滴0.1 mol·L-1 KSCN溶液。 ⅱ.溶液不 显红色。 控制变量对比 实验 2 实验步骤 实验现象 ⅰ.取2 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液, 滴加0.1 mol·L-1 FeCl3溶液3滴。 ⅰ.溶液呈棕黄色。 ⅱ.向其中滴加2滴0.1 mol·L-1 KSCN溶液。 ⅱ.溶液显红色。 ⅲ.继续加入2 mL CCl4,充分振荡、静置。 ⅲ.液体分层,上层红色消失,变为棕黄色,下层呈紫红色。 增大Fe3+的相对浓度 证明猜 想成立 从操作中找答案 本实验改用0.1 mol·L-1 KI溶液的目的是 。 ③提高平衡时溶液中的c(Fe3+)
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出现异常 从现象找答案 实验 2 实验步骤 实验现象
ⅰ.取2 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液,滴加0.1 mol·L-1 FeCl3溶液3滴。 ⅰ.溶液呈棕黄色。 ⅱ.向其中滴加2滴0.1 mol·L-1 KSCN溶液。 ⅱ.溶液显红色。 ⅲ.继续加入2 mL CCl4,充分振荡、静置。 ⅲ.液体分层,上层红色消失,变为棕黄色,下层呈紫红色。 I2被萃取至CCl4中,平衡正移,无Fe3+ Fe3+ + 3SCN Fe(SCN)3 萃取I2 预期:上层 浅绿色 现象:下层紫红 从现象找答案 出现异常 平衡1:2Fe3+ + 2I- 2Fe2++I2 加入CCl4后,I2被CCl4萃取,平衡1正向移动,或c(Fe3+)降低平衡2 逆向移动,或c[Fe(SCN)3]降低,所以红色消失 平衡2:Fe3+ + 3SCN- Fe(SCN)3 用化学平衡原理解释实验2中加入CCl4后上层溶液红色消失的原因: 。
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对比 假设1 假设2 从现象 找答案 实验3的结论是 。 存在I3-
(2)甲同学认为“用CCl4萃取后上层溶液仍为棕黄色”的原因是 I2未被充分萃取,但乙同学查阅资料得到信息:I2、I3-在水中均呈棕黄色,两者有如下关系: I2+I- I3-。于是提出假设:萃取后的溶液呈棕黄色的主要原因是存在I3- 。 假设2 ① 为验证假设,乙同学设计并完成了实验3。 控制变量对比 实验3 实验步骤 实验现象 ⅰ.取1 mL实验2中棕黄色的上层清液,再加入2 mL CCl4, 振荡、静置。 ⅰ.液体分层,上层呈黄色,下层呈紫红色。 ⅱ.取1 mL饱和碘水,加入2 mL CCl4, 振荡、静置。 ⅱ.液体分层,上层为无色,下层呈紫红色。 对比 实验3的结论是 。 从现象 找答案 存在I3-
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? 目的 可以将文字信息翻译成化学实验的真实场景,带着自己的思维入境
②甲同学依据乙同学的实验设计思路,选用实验2中的试剂,运用控制变量的方法设计了更加严谨的实验,证明了平衡I2+I- I3-的存在。请你补充完整他设计的实验步骤:将实验2中下层紫红色溶液平均分成两份,分装于两支试管中,向试管1中加入1 mL水,振荡、静置;向试管2中 。两支试管中的现象分别为 。 可以将文字信息翻译成化学实验的真实场景,带着自己的思维入境 试管1 2中下层紫红色溶液 1 mL水 控制变量对比 试管1:上层无色 分层 下层紫红色 试管2:上层棕黄色 药品变,浓度不变 试管2 2中下层紫红色溶液 1 mL 0.1 mol·L-1 KI ? 写短句,切忌长篇大论
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实验基本思想(控制变量、对比) 物质本性 大胆猜想(微粒观) 设计方案 画简图、简单流程 预期现象 已有知识再现 操作实施 基本操作
干扰因素 干扰因素的来源 干扰了什么 如何排除干扰 出现异常 提出假设 新实验 控制变量,对比
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高效答题 1.从信息中寻找答案 a 练习1.石一(15分)某学习小组依据反应:
SO2(g)+ Cl2(g) SO2Cl2(g) △H<0,设计制备磺酰氯(SO2Cl2)的装置如左图,有关信息如右表所示。 (3)为了便于混合物的分离且提高反应物的转化率, A装置的反应条件最好选择_____。 a.冰水浴 b.常温 c.加热至69.1℃ 高效答题 a
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练习2. 西二28.(15分) 某学习小组依据SO2具有还原性,推测SO2能被Cl2氧化生成SO2Cl2。 查阅资料:SO2Cl2常温下为无色液体,极易水解,遇潮湿空气会产生白雾。 (1)研究反应的产物。向所得液体中加水,出现白雾,振荡、静置得到无色溶液。经检验该溶液中的阴离子(除OH-外)只有SO42-、Cl- ,证明无色液体是SO2Cl2。 ① 写出SO2Cl2与H2O反应的化学方程式 。 SO2Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl↑
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练习3. 东二28.(14分)甲学生对Cl2与FeCl2和KSCN混合溶液的反应进行实验探究。
(4)甲同学猜想SCN—可能被Cl2氧化了,他又进行了如下研究。 资料显示:SCN—的电子式为 。 ①甲同学认为SCN—中碳元素没有被氧化,理由是______。
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2.从现象中找答案
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3.从装置中寻找答案 NO2、NO分别和Fe2(SO4)3 ②装置乙的作用是 ; 使NO2转化为NO(与NO2和二者的 反应情况对比 )
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4.从操作步骤中寻找答案 5.从环境中寻找答案 6.从数据中寻找答案
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高效答题 1.从信息中寻找答案 2.从现象中找答案 3.从装置中寻找答案 4.从操作步骤中寻找答案 5.从环境中寻找答案
6.从数据中寻找答案 7.……
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注意事项 1.要求答作用:直接作用+根本目的
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注意事项 2.要求答操作:动词+动在哪里 1.要求答作用:直接作用+根本目的 量取、取用、取下、夹取、拿、点燃、加热、
振荡、过滤、蒸发、分液、打开、关闭、
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注意事项 3.要求用原理解释: (1)原理:化学用语 (2)文字:说短句,写关键词 1.要求答作用:直接作用+根本目的
2.要求答操作:动词+动在哪里 3.要求用原理解释: (1)原理:化学用语 (2)文字:说短句,写关键词
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注意事项 4.图中有数据:对比、定量研究及操作方法的参考 1.要求答作用:直接作用+根本目的 2.要求答操作:动词+动在哪里
3.要求用原理解释: (1)原理:化学用语 (2)文字:说短句,写关键词 4.图中有数据:对比、定量研究及操作方法的参考
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注意事项 5.干扰因素的来源: 物质间、环境、容器……
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注意事项 5.干扰因素的来源: 物质间、环境、容器…… 6.部分遮盖法
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注意事项 5.干扰因素的来源: 物质间、环境、容器…… 6.部分遮盖法 7.Y型管,控制变量
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注意事项 8.将文字信息转换为实验情景,带着思维入境 5.干扰因素的来源: 物质间、环境、容器…… 6.部分遮盖法
7.Y型管,控制变量、对比 8.将文字信息转换为实验情景,带着思维入境
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注意事项 1.要求答作用:直接作用+根本目的 2.要求答操作:动词+动在哪里 3.要求用原理解释: (1)原理:化学用语
(2)文字:说短句,写关键词 注意事项 4.图中数据:对比、定量研究及操作方法的参考 5.干扰因素的来源: 物质间、环境、容器…… 6.部分遮盖法 7.Y型管,控制变量、对比 8.将文字信息转换为实验情景,带着思维入境
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