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《试题与研究》 探究性试题解法浅探 作者：河南石海燕
探究性试题解法浅探
河南 石海燕 张文君
探究性试题是近几年中考试卷中的重要题型，此类试题主要由试题背景、探究问题和八个探究步骤中的某几步组成。其特点是题干较长，分值较大，步骤较繁琐，知识综合性强，能力要求高，在一定程度上体现了课程改革和中考改革的方向，现已成为各地市中考命题的热点和亮点。然而，在平时的复习备考中，学生对这类试题的解答并非得心应手，多数考生被题目的冗长和繁琐而吓到，常常表现出为难情绪，试题答案五花八门，漏洞百出，历次考试中失误率较严重、失分较多。针对这一问题，本文将个人对该题型的探讨举例浅析如下。
一、常见命题视角：
科学探究的八大要素包括：提出问题、猜想与假设、制订计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流。其中的任何一个要素都可以作为命题的切入点进行考查。主要命题视角如下：
1.考查探究中提出问题或猜想的能力； 2.考查设计和实施实验方案的能力； 3.考查解释或表达探究结果的能力； 4.考查反思与评价探究过程或方法的能力等。 二、解题思路与方法
探究性试题一般以科学探究的八大要素为线索，从实验、生活、现象、图表、标签、资料图片等材料中发现问题并进行猜想，然后设计实验方案进行探究，从实验中得到探究结果并加以解释等。因此，在解答此类试题时，我们应遵循探究规律，做到以下几点：
1、提出问题 合理猜想
“提出问题，进行猜想”是科学探究的第一步，它决定了探究的目的与方向。解题时首先要认真阅读题目，找出关键词或关键句，学会从题干或图片信息中发现问题，然后根据题目要求，从不同的角度或侧面提出问题，并依据化学原理、客观事实等作出合乎情理的猜想或假设。做出的猜想一定要紧扣题意、符合实际，具有严密性、合理性、科学性，不能毫无根据地随意乱猜。
2、依据猜想 制定方案
根据提出的问题和猜想确定实验方案，设计的实验方案要紧扣提出的假设，要求考生必须具备一定的知识储备和创新精神，有一定的分析与解决问题的能力及实验设计能力。实验方案要从理论上合理，实际上可行，操作上简便、安全，药品上经济环保；另外设计的方案要具有针对性、科学性，现象要明显，要能够说明或验证所猜想问题的正确与否等。
3、分析现象 得出结论
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结论的得出要与提出的问题或猜想相对照。猜想是否正确，要依据实验现象和知识间的相互联系进行分析比较、归纳概括，从而得出正确的结论并对结论作出正确的解释。要注意透过现象抓本质，注意知识间的相互联系，对所收集的数据和获得的信息进行简单的加工和整理，要有较强的实证意识和语言表达能力，能够准确精炼地对实验结果进行总结、表述或解释。
4、分析结果 反思评价
反思与评价一般是对实验方案、实验操作、结论或应用等方面的思考与提升，是探究题中难度最大的一个环节。对反思与评价的考查常见的有两种情况：一是对探究结果的考查，即对所获得的事实、证据或结论进行分析，对探究活动作出反思与评价；解题时可用对比分析、概括归纳等方法，利用逆向思维及缺点发现法对实验事实进行加工处理，对探究的结果进行评价。二是对实验方案优劣的考查。由题目提出一套或多套实验方案，要求学生从某一角度或某几个方面评价实验方案的优劣或对实验方案进行完善。可采用优化法，从理论正确、操作可行、推理严密、经济划算、节约环保等方面分析对比，选择最优方案作出评价。
5、归纳总结 拓展迁移
拓展与迁移是科学探究的延续与升华，它是在理解与透析整道试题的基础上，对实验结果、规律性知识或探究过程与方法的归纳与拓展、迁移与提升，是探究的精髓与终极目标。答题时要根据要求，可以联系生活实际对实验结果进行拓展，也可以从题目中所涉及物质的性质、用途进行类比推理；或对实验探究的过程与方法进行拓展、迁移到对同类其他物质的探究中。
三、中考题型示例
1、有关物质成分、纯度或含量的探究
探究物质成分试题的选材一般包括对某未知粉末成分的探究、某反应后溶液中溶质成分的探究、某混合气体成分的探究、某缺失标签的药品成分的探究及某矿石、样品纯度或含量的探究等。此类试题可以从学生身边的事物、生活用品、实验室废弃的未知药品、化学反应（如酸碱中和）后的生成物、课本中的某句话或某个实验片段等多方面取材，命题范围较广，因此是中考探究题中的主力军。如2013年兰州中考卷第32题，以“受损标签中的药物成分”为探究主题；山东聊城卷第6题以疏通下水道的“管道通”的成分为探究主题；重庆卷第21题、陕西卷第22题等均以 “几种物质反应后的废液中含有的溶质成分”为探究主题；山东青岛第30题以“探究化肥的成分”为线索确定探究主题；广东揭阳第20题分别 “以炼铁后产生的黑色固体和无色气体的成分”为探究主题；山东烟台第28题以“排污井内的气体成分”为线索确定探究主题；四川资阳第15题，以课本中的一句话“为什么汗水有咸味？”设置探究主题来探究汗水的成分等。探究物质的纯度时有时要涉及到化学计算，如2013年江苏淮安第17题对“牙膏中的摩擦剂碳酸钙的含量”进行了探究；2013年云南丽江第34题对“烧碱样品的纯度”进行了探究等。可见，探究题中涉及的探究主题具有多样性，探究方案的设计五花八门，因此解答方法也并非千篇一
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律。无论是探究混合物中物质的组成成分，还是探究矿石、样品的含量或纯度，答题时，都要认真读题、审题，首先要找出探究的主题；然后根据题意，利用化学原理，结合实验产生的现象、记录的数据和资料中的信息等逐步分析解答。
【例1】（2013内蒙古包头，17题）小明同学在实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳完毕后，对废液中溶质的成分产生了兴趣。请你一同参与探究并回答下列问题： 【提出问题】废液中的溶质是什么物质？
【作出猜想】小明同学认为废液中溶质只有氯化钙。
你认为还可能有的溶质是______________________（填化学式）。 【查阅资料】氯化钙溶液呈中性。
【实验与结论】（1）小明同学取少量废液与试管中，滴入几滴无色酚酞试液后，酚酞不变色。于是小明同学认为自己的猜想是正确的。
（2）你认为小明同学的实验______（填能或不能）证明他的猜想，理由是___________。
（3）如果要证明你的猜想是正确的，你选择的试剂是_______，实验中可以看到的现象是___________。 【拓展与应用】（1）实验证明你的猜想是正确的。要想处理废液只得到氯化钙溶液，你的实验步骤是________________。
（2）通过以上探究，如果该废液未经处理直接倒入下水道，可能造成的危害是___________（写一条）。 【交流与反思】在分析化学反应后所得物质的成分时，除了考虑生成物外，还需要考虑______________。
【答案】【做出猜想】HCl 【实验与结论】（2）不能；盐酸也不能使酚酞变红，无法确定是否含有HCl （3）紫色石蕊试液；石蕊试液变红（其他合理答案均给分。例如：用pH试纸或活泼金属（钾、钙、钠除外）或部分金属氧化物如CuO、Fe2O3等或部分碱如Cu(OH)2， Fe(OH)3等或碳酸盐。只要有明显现象且描述准确皆可） 【拓展与应用】（1）加入过量或足量的CaCO3或大理石或石灰石，然后过滤（学生若答出加入适量的CaO或Ca(OH)2、或CaCO3也给分）（2）腐蚀铁质管道（或污染地下水源） 【交流与反思】反应物是否有剩余
【解析】本题探究的主题是“大理石和稀盐酸反应后废液中溶质的成分”。 猜想时应依据题意和反应方程式进行分析，不能漏掉一切可能存在的因素。【做出猜想】反应物是石灰石和稀盐酸，生产物是氯化钙、水和二氧化碳，残余“废液”中不含固体和气体物质，因此分析时首先要排除该反应中的非液体物质——石灰石和二氧化碳，则反应后溶液中除了一定含有氯化钙外，还可能是盐酸过量，故废液中还可能有HCl。【实验与结论】废液不能使酚酞变色，只能说明废液中不含有碱，当废液呈中性或酸性时，酚酞都不会变色，故不能以此说小明的猜想正确；要证明废液中含有盐酸，可选用紫色石蕊、活泼金属如锌、氧化铜、碳酸盐、pH试纸、氢氧化铜或氢氧化铁等物质，看到的现象分别是紫色石蕊变红、产生气泡、黑色粉末消失溶液变为蓝色（或绿色）、产生气泡、pH<7、
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蓝色（或红褐色沉淀）消失等。【拓展与应用】可在废液中加入过量的石灰石（或大理石、生石灰、碳酸钙等），完全反应后过滤即可；废液中含有盐酸，如果直接倒入下水道，会腐蚀铁质管道、污染地下水源等。【交流与反思】在分析化学反应后所得物质的成分时，除了考虑生成物、物质的状态外，还需要考虑反应物是否有剩余。
2.有关物质性质或变化规律的探究
物质的性质及变化规律，是化学研究及中考命题的重要内容，如二氧化碳性质的探究、金属活动性顺序的探究、溶液酸碱性的探究等，因此，此类试题是中考探究题中的重要题型之一。试题主要以“物质的理、化性质”为题材来确定探究主题，并将科学探究的八大要素贯穿到整个实验过程中进行考查。如2013年辽宁沈阳中考卷第23题、四川雅安第17题等，都是以探究“酸的化学性质”为主题进行的命题；江西卷第23题以探究“碱的化学性质”为主题命题；贵州贵阳第37题以“探究金属的性质”为主题命题；北京卷第32题以探究“二氧化碳和氢氧化钠的反应”为主题设置实验；江苏南京第28题以“氯化氢气体是否呈酸性”为主题设置探究实验等。解答此类试题时要紧扣物质的物理性质、化学性质或物质的形状、组成、浓度等，学会知识和方法的迁移应用，借助同类物质的相似性质进行分析，将新旧知识加以对比或整合，从中寻找规律、探寻解题思路。
【例2】（2013年四川雅安，17题）对比学习有利于发现事物的共性与个性。为探究酸的性质，同学们进行了如下实验。 实验内容 镁带 醋酸晶体试管内 （1），醋酸溶液试管中镁带表面冒气泡。 醋酸溶液 醋酸晶体 用玻璃棒蘸硫酸在白纸上写字 玻璃棒 浓硫酸 稀硫酸 实验现象 分析与结论 酸的很多反应通常在水溶液中才能完成。 （2）（填“浓”或“稀”）即使是同种酸，由于 （3） 不硫酸使白纸炭化。 同，它们的性质不完全相同。 第 4 页 共 10 页