資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
九上科學丨實驗探究常見考法
目錄
課標實驗1 氫氣還原氧化銅
思考1：實驗開始時，先通氫氣，還是先給氧化銅加熱？
思考2：給氧化銅加熱時，固體顏色有什么變化？
思考3：實驗結束后，先熄滅酒精燈，還是先停止通氫氣？
提出問題 能否用氫氣還原氧化銅得到銅單質呢？
猜想假設 能用氫氣還原氧化銅得到銅單質。
設計實驗 實驗器材 試管、酒精燈、鐵架臺（帶鐵夾）、導管等。
實驗藥品 氫氣、氧化銅。
實驗裝置
實驗操作 ①檢：檢驗氫氣的純度； ②通：通氫氣； ③點：點燃酒精燈加熱； ④熄：實驗完畢后，熄滅酒精燈； ⑤冷：繼續(xù)通氫氣，直到試管完全冷卻后停止通氫氣。
事實證據 ①如圖甲，黑色固體逐漸變?yōu)榧t色；②如圖乙，試管口出現小水珠。 甲 乙
實驗結論 氫氣能夠還原氧化銅，得到銅單質。
常見考法 （1）你能寫出氫氣還原氧化銅的化學方程式嗎？
H2+CuOCu+H2O。
（2）試管口為什么要略向下傾斜？
為了避免反應生成的水倒流而使試管炸裂。
（3）氧化銅為什么要鋪在試管底部？
為了增大反應物的受熱面積，加快反應速率。
（4）通氫氣的導管為什么要插到試管底部氧化銅的上方？
一是為了避免氧化銅粉末堵塞導管口；二是易把試管里的空氣排凈，加熱后不易發(fā)生危險。
（5）實驗前為什么要先通氫氣再加熱？
為了排出試管內的空氣，防止氫氣和空氣混合加熱時發(fā)生爆炸。
（6）實驗結束后為什么要先熄滅酒精燈，直至試管冷卻后才停止通氫氣？
為了防止生成的銅在溫度較高時再次被氧氣氧化成氧化銅，使實驗失敗。
（7）氫氣的實際用量比理論用量多還是少，為什么？
氫氣的實際用量比理論用量多，因為實驗前要先通氫氣，實驗結束后還要通氫氣。
（8）請你設計一個實驗裝置，利用氫氣還原氧化銅測定某氧化銅樣品的純度。
①裝置乙的作用是 檢驗氫氣中的水分是否全部被吸收 ； ②實驗前后裝置丁增加的質量就是 氫氣與氧化銅反應生成的水的質量 ； ③若氧化銅樣品的質量為15g，反應前丁裝置質量為161.2g，反應后丁裝置的質量為163.9g，則該氧化銅樣品的純度為 80% ； ④若沒有戊裝置，測量結果會 偏大 ，因為 空氣中的水分被丁處濃硫酸吸收 。
課標實驗2 測量滑輪組的機械效率
思考1：利用滑輪組提升重物時，有用功如何計算？
思考2：利用滑輪組提升重物時，需要克服哪些力做額外功？
思考3：利用滑輪組提升重物時，機械效率與所提重物的重力有什么關系？
提出問題 同一個滑輪組，其機械效率與所提重物的重力大小有什么關系？
猜想假設 同一個滑輪組，所提重物的重力越大，滑輪組的機械效率越高。
設計實驗 實驗器材 規(guī)格一樣的鉤碼若干、滑輪、彈簧測力計、刻度尺、方格紙、細繩等。
實驗操作 ①如圖甲，用彈簧測力計測量出單個鉤碼的重力為0.5N； ②如圖乙，組裝好滑輪組，并在動滑輪上掛上一個鉤碼； ③用鉛筆標記好上升前鉤碼和繩子自由端所在的位置； ④如圖丙，勻速拉動彈簧測力計（將此時的示數記錄在表中），使鉤碼勻速上升一定的高度，用鉛筆標記好上升后鉤碼和繩子自由端所在的位置； ⑤如圖丁，用刻度尺量出鉤碼上升的距離和繩子自由端移動的距離，記錄在表中； ⑥根據表中數據計算滑輪組此時的機械效率； 甲 乙 丙 丁 ⑦在動滑輪上掛上2個相同的鉤碼，重復③~⑥的操作步驟； ⑧在動滑輪上掛上3個相同的鉤碼，重復③~⑥的操作步驟。 序號物重G/N物體上升高度h/m拉力F/N拉力移動距離s/m有用功W有/J總功W總/J機械效率η10.500.0300.300.0870.0150.02657.69%21.000.0300.400.0910.0300.03688.33%31.500.0300.570.0860.0450.04991.84%
事實證據 掛1個鉤碼時滑輪組的機械效率最小，掛3個鉤碼時滑輪組的機械效率最大。
實驗結論 同一個滑輪組，所提重物的重力越大，滑輪組的機械效率越高。
常見考法 （1）用滑輪組提升重物時，有用功如何計算？
滑輪組的有用功為：W有=G物h。
（2）用滑輪組提升重物時，總功如何計算？
滑輪組的總功為：W總=Fs。
（3）滑輪組的機械效率如何計算？
滑輪組的機械效率為：η=×100%=×100%。
（4）實驗中，繩子自由端移動的距離是鉤碼上升距離的3倍，為什么？
因為承擔物重的繩子有3段，所以s=3h。
（5）實驗中，繩子的拉力為什么大于物重的三分之一？
因為細繩和動滑輪自身有重力，且繩與滑輪間存在摩擦力。
（6）某同學認為測力計靜止時讀數比較方便，這樣測出來的機械效率會有什么變化，為什么？
當彈簧測力計靜止時讀數，不會存在摩擦力對拉力的影響，所以所測拉力偏小，額外功較小，機械效率偏大。
（7）提高滑輪組機械效率的方法有哪些？
①增加有用功（如增加物重）；②減少額外功（如使用重力較小的動滑輪）。
（8）下表是小科同學測滑輪組機械效率時的實驗數據，請將空白處填寫完整。
序號物重G /N物體上升高度h/m有用功W有/J測力計拉力s/m拉力移動距離s/m總功W總/J機械 效率η120.1 0.2 0.90.30.2774.1%240.10.41.60.3 0.48 83.3%340.10.41.10.50.55 72.7%
課標實驗3 測定小燈泡的電功率
思考1：如何選擇電流表與電壓表的量程？
思考2：連接好電路后，開關閉合前要注意什么？
思考3：實驗過程中，如何移動滑動變阻器的滑片使小燈泡正常發(fā)光？
實驗目的 測定小燈泡的電功率，并分析小燈泡亮度和實際電功率的關系。
實驗原理 利用電流表和電壓表分別測量小燈泡的U和I，根據公式P=UI進行間接計算。
設計實驗 實驗器材 小燈泡1只（額定電壓為2.5V），電流表、電壓表各1只，滑動變阻器1只，開關1只，電池組（總電壓高于燈泡的額定電壓）1 只，導線若干。
實驗裝置
實驗操作 （1）按照電路圖連接好電路； （2）調節(jié)滑動變阻器，使小燈泡兩端的電壓恰好等于燈泡的額定電壓（2.5V）。讀出此時兩只電表的讀數，并記錄在表格中； （3）調節(jié)滑動變阻器，使小燈泡兩端的電壓為2.0V，觀察小燈泡的亮度變化，讀出兩只電表的讀數，并記錄在表格中； （4）再次調節(jié)滑動變阻器，使小燈泡兩端的電壓為3.0V，觀察小燈泡的亮度變化，讀出兩只電表的讀數，并記錄在表格中； （5）計算出三種情況下小燈泡的電功率。 序號電壓/伏電流/安電功率/瓦小燈泡亮度變化12.50.30.75正常發(fā)光22.00.280.56比正常發(fā)光時偏暗33.00.341.02比正常發(fā)光時偏亮
事實證據
實驗結論 實際電壓越小，實際功率越小，燈泡亮度越暗；實際電壓越大，實際功率越大，燈泡亮度越亮。
常見考法 （1）如何確定電壓表和電流表的量程？
根據小燈泡的額定電壓確定電壓表的量程，根據估算通過小燈泡的最大電流確定電流表的量程，也可用試觸法進行確定。
（2）在連接電路時要注意什么？閉合開關前要注意什么？
在連接電路時，開關應處于斷開狀態(tài)。閉合開關前，必須把滑動變阻器的滑片移到阻值最大處。
（3）實驗時，在移動滑動變阻器的滑片時要注意什么？
眼睛要看著電壓表指針，使電壓表的示數達到規(guī)定的數值。
（4）本實驗的三次測量與伏安法測電阻實驗的三次測量有什么不同？
前者是為了測不同電壓下的實際功率并比較小燈泡的亮度，故不能取平均值；而后者是為了求平均值減小誤差。
（5）實驗中可能出現的電路故障有哪些，各有什么現象？
①滑動變阻器的接線錯誤：同時接上面兩個接線柱——燈泡很亮，電表示數較大，移動滑片，兩電表示數不變；同時接下面兩個接線柱——燈泡很暗，電表示數較小，移動滑片，兩電表示數不變。 ②電表正、負接線柱接反：電表指針反向偏轉。 ③燈泡短路：燈不亮，電壓表無示數，電流表有示數。 ④燈泡斷路：燈不亮，電壓表有示數，電流表無示數。
（6）可以用其他方法測小燈泡的額定電功率嗎？
①伏阻法：閉合開關S，移動滑片，使電壓表的示數為U額；滑片不動，將電壓表改接在R定兩端，讀出電壓表示數U定，有P額=U額I額=U額U定/R定。 ②安阻法：閉合開關S，移動滑片，使電流表的示數為U額/R定；滑片不動，將電流表改接到小燈泡所在的支路，讀出電流表示數I額，有P額=U額I額。 伏阻法 安阻法
課標實驗4 探究電熱的影響因素
思考1：實驗通過什么來體現電阻絲產熱的多少？
思考2：探究電熱與電阻大小的關系時，應控制哪些量不變？
思考3：探究電熱與電流大小的關系時，應控制哪些量不變？
提出問題 電流通過導體產生的熱的多少跟哪些因素有關呢？
猜想假設 可能與電流的大小、導體電阻的大小和通電時間有關。
設計實驗 實驗器材 焦耳定律演示器、電阻、滑動變阻器、電流表、學生電源
實驗裝置
實驗操作 （1）連接電路（左側為一個5歐電阻，右側為兩個5歐電阻串聯），將滑動變阻器滑片移至阻值最大處，打開學生電源，進行觀察，如圖1；調整滑片移至中間位置，重復實驗，進行觀察，如圖2；調整滑片移至右端位置，重復實驗，進行觀察，如圖3； （2）調整電路（左側為兩個5歐電阻并聯且有一個在密閉空間外，右側為1個5歐電阻），將滑動變阻器滑片移至阻值最大處，打開學生電源，進行觀察，如圖4；調整滑片移至中間位置，重復實驗，進行觀察，如圖5；調整滑片移至右端位置，重復實驗，進行觀察，如圖6； （3）調整電路（只接入右側1個5歐電阻），將滑動變阻器滑片移至阻值最大處，打開學生電源，觀察一段時間內右側U型管中液面的高度差變化情況，如圖7、8、9所示；改變滑動變阻器的滑片位置，重復上述實驗； （4）整理器材。
事實證據 由圖1、圖2和圖3可知，右側U型管的液面高度差大于左側。 圖1 圖2 圖3
由圖4、圖5和圖6可知，右側U型管的液面高度差大于左側。 圖4 圖5 圖6
由圖7、圖8和圖9可知，右側U型管的液面高度差依次變大。 圖7 圖8 圖9
實驗結論 （1）當通電時間、電流相等時，電阻越大，電流產生的熱量越多； （2）當通電時間、電阻相等時，電流越大，電流產生的熱量越多； （3）當通電電流和電阻相等時，通電時間越長，電流產生的熱量越多。
常見考法 （1）該實驗運用了哪些實驗方法？
運用了控制變量法和轉換法。
（2）教材中的實驗用的是煤油，為什么不用水？
煤油的比熱容比水小，吸收相同熱量升溫快，實驗現象更明顯。
（3）還有哪些改進實驗？
可以用氣球進行實驗，實驗圖如下所示：
（4）上圖中的甲和乙，若R1>R2，則相同時間后氣體的膨脹程度有什么關系？
膨脹程度由大到小依次為：D、C、A、B。
課標實驗5 探究溫度對酶催化作用的影響
思考1：實驗過程中為什么要進行水浴加熱？
思考2：可以先將淀粉溶液與唾液淀粉酶混合后再置于不同溫度下處理嗎？
思考3：除了溫度外，還有什么因素也會影響酶的催化作用？
提出問題 溫度會影響酶的催化作用嗎？
猜想假設 每種酶的催化作用有其最適宜的溫度，溫度過高或過低都會影響其催化作用。
設計實驗 實驗器材 鐵架臺、試管、酒精燈、膠頭滴管、燒杯、溫度計、石棉網
實驗藥品 1% 淀粉溶液、新鮮的唾液淀粉酶溶液、碘液、水
實驗裝置
實驗操作 （1）取3 支潔凈的試管，編為1~3號，分別加入2毫升1%淀粉溶液。另取3支潔凈的試管，編為4~6號，分別加入1毫升新鮮的唾液淀粉酶溶液。 （2）將6支試管的1號和4號，2號和5號，3號和6號編為3組，分別放入10℃、37℃和60℃左右的水中，水浴5分鐘。 （3）將各組試管中的唾液淀粉酶倒入同組的1%淀粉溶液中，充分搖勻后，再分別放回原溫度的水中，水浴5分鐘。 （4）往3組試管中分別滴入1滴碘液，然后搖勻。 （5）觀察并記錄3組試管中溶液顏色的變化情況。
事實證據 1號 2號 3號
（1）1號試管溶液變藍色； （2）2號試管中溶液不變藍； （3）3號試管溶液變藍色。
實驗結論 溫度會影響酶的催化作用，溫度過高或過低都會影響它的催化效果。
常見考法 （1）本實驗中為什么需要取新鮮的唾液？
只有新鮮的唾液淀粉酶才有活性。
（2）能不能先將唾液淀粉酶與淀粉混合后再進行相應溫度下的水浴加熱？水浴加熱的好處是什么？
不能。因為先加唾液淀粉酶，3支試管中的淀粉都會被分解，從而影響實驗結果。水浴加熱的好處是：受熱均勻,容易控制溫度。
（3）酶的催化作用與溫度有怎樣的關系？
低溫時抑制酶的活性，催化作用減弱；高溫時會使酶失去活性，從而失去催化作用。可用下圖表示：
（4）除了溫度外，還有什么因素也會影響酶的催化作用？
溶液的酸堿度（pH）也會影響酶的催化作用。酸性太強或堿性太強都會使酶失去活性，不同的酶發(fā)揮催化作用的最適pH不同，如胃蛋白酶的最適pH是1.8，而唾液淀粉酶的最適pH接近7。兩者的關系可用下圖表示：
（5）能不能用唾液淀粉酶去催化蛋白質分解？
不能，因為酶的催化具有專一性。此外，酶還具有高效性和多樣性。
拓展實驗1 探究廢液中溶質的成分
判斷中和反應各階段的溶質情況
實驗改進 改進裝置（一）
裝置圖示 反應結束后，小亮和小麗兩同學把各自試管中的物質全部倒入同一燒杯中，觀察到燒杯中白色沉淀增多。
常見考法 （1）小亮同學實驗結束后，哪種物質過量？ CaCl2溶液過量。
（2）小麗同學實驗結束后，哪種物質過量？ Na2CO3溶液過量。
（3）燒杯中溶液的溶質組成有哪些情況？ ①NaCl；②NaCl、CaCl2；③NaCl、Na2CO3。
（4）如何確定燒杯中溶質是否有Na2CO3？ 取適量燒杯中的上層清液于試管中，滴加適量稀鹽酸，若產生氣泡，則有Na2CO3。
實驗改進 改進裝置（二）
裝置圖示 小科同學將甲、乙、丙三支試管內的物質全部倒入同一個干凈的廢液缸中，觀察到白色沉淀明顯增多，廢液缸中的液體始終呈紅色。充分反應后，取適量廢液缸中的上層清液于試管中，滴加稀鹽酸，無氣泡產生，向其中繼續(xù)滴加硫酸鈉溶液，無沉淀生成。
常見考法 （1）如何根據溶液的顏色判斷甲中稀鹽酸與氫氧化鈉溶液恰好完全反應？ 當甲中溶液由紅色變?yōu)闊o色時，說明稀鹽酸與氫氧化鈉溶液恰好完全反應。
（2）丙試管中哪種物質過量，理由是什么？ 丙試管中碳酸鈉溶液過量。因為將三支試管中的物質混合后，白色沉淀明顯增多，只能是碳酸鈉和氯化鋇反應生成碳酸鋇沉淀。
（3）廢液中的白色沉淀是什么？ 廢液缸中的白色沉淀是CaCO3和BaCO3的混合物。
（4）原廢液缸中的溶質有哪些？ NaCl、NaOH。
實驗改進 改進裝置（三）
裝置圖示 充分反應后，將甲、乙試管中的物質倒入同一只廢液杯中，無明顯現象。
常見考法 （1）甲試管中有什么現象？試管中一定含有的溶質是什么？ 實現現象是：懸濁液中固體逐漸溶解；一定含有的溶質是：CaCl2。
（2）乙試管中有什么現象？試管中一定含有的溶質是什么？ 實現現象是：有氣泡產生；一定含有的溶質是：NaCl。
（3）廢液杯中廢液中的溶質有哪些組成情況？ ①CaCl2、NaCl；②CaCl2、NaCl、HCl；③CaCl2、NaCl、Ca(OH)2。
（4）取適量廢液杯中的無色溶液于試管中，加入少量氧化銅粉末，溶液變藍，請寫出反應的化學方程式。由此可知廢液杯中溶液的溶質組成是什么？ 化學方程式：CuO+2HCl=CuCl2+H2O；廢液中溶質組成：CaCl2、NaCl、HCl。
實驗改進 改進裝置（四）
裝置圖示
常見考法 （1）實驗中出現白色沉淀的試管有哪些？ 甲、丙。
（2）實驗結束后，將試管丙中物質過濾，把所得濾液與試管丁中的溶液倒入一個干凈的燒杯中混合，若觀察到有白色沉淀生成，則混合前試管丁中溶液的溶質有哪些組成情況？ ①CaCl2；②CaCl2、Ca(OH)2。
（3）過濾后，將四支試管中的廢液倒入同一支燒杯中，若產生白色沉淀，溶液呈無色，則燒杯中溶液的溶質組成有哪些情況？ ①NaCl；②NaCl、CaCl2；③NaCl、HCl；④NaCl、CaCl2、HCl。
實驗改進 改進裝置（五）
實驗圖像 取石灰石和稀鹽酸制取二氧化碳后的廢液的上層清液50克，逐滴加入溶質質量分數為10.6%的碳酸鈉溶液，出現氣泡，滴加至20g時不再產生氣泡，開始出現白色沉淀，繼續(xù)滴加至沉淀不再產生，過濾，測得沉淀的質量為5g，并繪制了圖像。
常見考法 （1）通過圖像可知，該廢液的溶質成分有哪些？ 通過圖像可知，該廢液的溶質成分為HCl和CaCl2。
（2）圖像中a的值為多少？ a的值為0.88。
（3）當碳酸鈉溶液加到70g時，所得溶液的溶質質量分數是多少（精確到0.1%）？ 所得溶液中溶質質量分數為7.2%。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
21世紀教育網(www.21cnjy.com)

展開更多......

收起↑