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九上科学丨实验探究常见考法
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课标实验1 氢气还原氧化铜
思考1：实验开始时，先通氢气，还是先给氧化铜加热？
思考2：给氧化铜加热时，固体颜色有什么变化？
思考3：实验结束后，先熄灭酒精灯，还是先停止通氢气？
提出问题 能否用氢气还原氧化铜得到铜单质呢？
猜想假设 能用氢气还原氧化铜得到铜单质。
设计实验 实验器材 试管、酒精灯、铁架台（带铁夹）、导管等。
实验药品 氢气、氧化铜。
实验装置
实验操作 ①检：检验氢气的纯度； ②通：通氢气； ③点：点燃酒精灯加热； ④熄：实验完毕后，熄灭酒精灯； ⑤冷：继续通氢气，直到试管完全冷却后停止通氢气。
事实证据 ①如图甲，黑色固体逐渐变为红色；②如图乙，试管口出现小水珠。 甲 乙
实验结论 氢气能够还原氧化铜，得到铜单质。
常见考法 （1）你能写出氢气还原氧化铜的化学方程式吗？
H2+CuOCu+H2O。
（2）试管口为什么要略向下倾斜？
为了避免反应生成的水倒流而使试管炸裂。
（3）氧化铜为什么要铺在试管底部？
为了增大反应物的受热面积，加快反应速率。
（4）通氢气的导管为什么要插到试管底部氧化铜的上方？
一是为了避免氧化铜粉末堵塞导管口；二是易把试管里的空气排净，加热后不易发生危险。
（5）实验前为什么要先通氢气再加热？
为了排出试管内的空气，防止氢气和空气混合加热时发生爆炸。
（6）实验结束后为什么要先熄灭酒精灯，直至试管冷却后才停止通氢气？
为了防止生成的铜在温度较高时再次被氧气氧化成氧化铜，使实验失败。
（7）氢气的实际用量比理论用量多还是少，为什么？
氢气的实际用量比理论用量多，因为实验前要先通氢气，实验结束后还要通氢气。
（8）请你设计一个实验装置，利用氢气还原氧化铜测定某氧化铜样品的纯度。
①装置乙的作用是 检验氢气中的水分是否全部被吸收 ； ②实验前后装置丁增加的质量就是 氢气与氧化铜反应生成的水的质量 ； ③若氧化铜样品的质量为15g，反应前丁装置质量为161.2g，反应后丁装置的质量为163.9g，则该氧化铜样品的纯度为 80% ； ④若没有戊装置，测量结果会 偏大 ，因为 空气中的水分被丁处浓硫酸吸收 。
课标实验2 测量滑轮组的机械效率
思考1：利用滑轮组提升重物时，有用功如何计算？
思考2：利用滑轮组提升重物时，需要克服哪些力做额外功？
思考3：利用滑轮组提升重物时，机械效率与所提重物的重力有什么关系？
提出问题 同一个滑轮组，其机械效率与所提重物的重力大小有什么关系？
猜想假设 同一个滑轮组，所提重物的重力越大，滑轮组的机械效率越高。
设计实验 实验器材 规格一样的钩码若干、滑轮、弹簧测力计、刻度尺、方格纸、细绳等。
实验操作 ①如图甲，用弹簧测力计测量出单个钩码的重力为0.5N； ②如图乙，组装好滑轮组，并在动滑轮上挂上一个钩码； ③用铅笔标记好上升前钩码和绳子自由端所在的位置； ④如图丙，匀速拉动弹簧测力计（将此时的示数记录在表中），使钩码匀速上升一定的高度，用铅笔标记好上升后钩码和绳子自由端所在的位置； ⑤如图丁，用刻度尺量出钩码上升的距离和绳子自由端移动的距离，记录在表中； ⑥根据表中数据计算滑轮组此时的机械效率； 甲 乙 丙 丁 ⑦在动滑轮上挂上2个相同的钩码，重复③~⑥的操作步骤； ⑧在动滑轮上挂上3个相同的钩码，重复③~⑥的操作步骤。 序号物重G/N物体上升高度h/m拉力F/N拉力移动距离s/m有用功W有/J总功W总/J机械效率η10.500.0300.300.0870.0150.02657.69%21.000.0300.400.0910.0300.03688.33%31.500.0300.570.0860.0450.04991.84%
事实证据 挂1个钩码时滑轮组的机械效率最小，挂3个钩码时滑轮组的机械效率最大。
实验结论 同一个滑轮组，所提重物的重力越大，滑轮组的机械效率越高。
常见考法 （1）用滑轮组提升重物时，有用功如何计算？
滑轮组的有用功为：W有=G物h。
（2）用滑轮组提升重物时，总功如何计算？
滑轮组的总功为：W总=Fs。
（3）滑轮组的机械效率如何计算？
滑轮组的机械效率为：η=×100%=×100%。
（4）实验中，绳子自由端移动的距离是钩码上升距离的3倍，为什么？
因为承担物重的绳子有3段，所以s=3h。
（5）实验中，绳子的拉力为什么大于物重的三分之一？
因为细绳和动滑轮自身有重力，且绳与滑轮间存在摩擦力。
（6）某同学认为测力计静止时读数比较方便，这样测出来的机械效率会有什么变化，为什么？
当弹簧测力计静止时读数，不会存在摩擦力对拉力的影响，所以所测拉力偏小，额外功较小，机械效率偏大。
（7）提高滑轮组机械效率的方法有哪些？
①增加有用功（如增加物重）；②减少额外功（如使用重力较小的动滑轮）。
（8）下表是小科同学测滑轮组机械效率时的实验数据，请将空白处填写完整。
序号物重G /N物体上升高度h/m有用功W有/J测力计拉力s/m拉力移动距离s/m总功W总/J机械 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%
课标实验3 测定小灯泡的电功率
思考1：如何选择电流表与电压表的量程？
思考2：连接好电路后，开关闭合前要注意什么？
思考3：实验过程中，如何移动滑动变阻器的滑片使小灯泡正常发光？
实验目的 测定小灯泡的电功率，并分析小灯泡亮度和实际电功率的关系。
实验原理 利用电流表和电压表分别测量小灯泡的U和I，根据公式P=UI进行间接计算。
设计实验 实验器材 小灯泡1只（额定电压为2.5V），电流表、电压表各1只，滑动变阻器1只，开关1只，电池组（总电压高于灯泡的额定电压）1 只，导线若干。
实验装置
实验操作 （1）按照电路图连接好电路； （2）调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压恰好等于灯泡的额定电压（2.5V）。读出此时两只电表的读数，并记录在表格中； （3）调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压为2.0V，观察小灯泡的亮度变化，读出两只电表的读数，并记录在表格中； （4）再次调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压为3.0V，观察小灯泡的亮度变化，读出两只电表的读数，并记录在表格中； （5）计算出三种情况下小灯泡的电功率。 序号电压/伏电流/安电功率/瓦小灯泡亮度变化12.50.30.75正常发光22.00.280.56比正常发光时偏暗33.00.341.02比正常发光时偏亮
事实证据
实验结论 实际电压越小，实际功率越小，灯泡亮度越暗；实际电压越大，实际功率越大，灯泡亮度越亮。
常见考法 （1）如何确定电压表和电流表的量程？
根据小灯泡的额定电压确定电压表的量程，根据估算通过小灯泡的最大电流确定电流表的量程，也可用试触法进行确定。
（2）在连接电路时要注意什么？闭合开关前要注意什么？
在连接电路时，开关应处于断开状态。闭合开关前，必须把滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。
（3）实验时，在移动滑动变阻器的滑片时要注意什么？
眼睛要看着电压表指针，使电压表的示数达到规定的数值。
（4）本实验的三次测量与伏安法测电阻实验的三次测量有什么不同？
前者是为了测不同电压下的实际功率并比较小灯泡的亮度，故不能取平均值；而后者是为了求平均值减小误差。
（5）实验中可能出现的电路故障有哪些，各有什么现象？
①滑动变阻器的接线错误：同时接上面两个接线柱——灯泡很亮，电表示数较大，移动滑片，两电表示数不变；同时接下面两个接线柱——灯泡很暗，电表示数较小，移动滑片，两电表示数不变。 ②电表正、负接线柱接反：电表指针反向偏转。 ③灯泡短路：灯不亮，电压表无示数，电流表有示数。 ④灯泡断路：灯不亮，电压表有示数，电流表无示数。
（6）可以用其他方法测小灯泡的额定电功率吗？
①伏阻法：闭合开关S，移动滑片，使电压表的示数为U额；滑片不动，将电压表改接在R定两端，读出电压表示数U定，有P额=U额I额=U额U定/R定。 ②安阻法：闭合开关S，移动滑片，使电流表的示数为U额/R定；滑片不动，将电流表改接到小灯泡所在的支路，读出电流表示数I额，有P额=U额I额。 伏阻法 安阻法
课标实验4 探究电热的影响因素
思考1：实验通过什么来体现电阻丝产热的多少？
思考2：探究电热与电阻大小的关系时，应控制哪些量不变？
思考3：探究电热与电流大小的关系时，应控制哪些量不变？
提出问题 电流通过导体产生的热的多少跟哪些因素有关呢？
猜想假设 可能与电流的大小、导体电阻的大小和通电时间有关。
设计实验 实验器材 焦耳定律演示器、电阻、滑动变阻器、电流表、学生电源
实验装置
实验操作 （1）连接电路（左侧为一个5欧电阻，右侧为两个5欧电阻串联），将滑动变阻器滑片移至阻值最大处，打开学生电源，进行观察，如图1；调整滑片移至中间位置，重复实验，进行观察，如图2；调整滑片移至右端位置，重复实验，进行观察，如图3； （2）调整电路（左侧为两个5欧电阻并联且有一个在密闭空间外，右侧为1个5欧电阻），将滑动变阻器滑片移至阻值最大处，打开学生电源，进行观察，如图4；调整滑片移至中间位置，重复实验，进行观察，如图5；调整滑片移至右端位置，重复实验，进行观察，如图6； （3）调整电路（只接入右侧1个5欧电阻），将滑动变阻器滑片移至阻值最大处，打开学生电源，观察一段时间内右侧U型管中液面的高度差变化情况，如图7、8、9所示；改变滑动变阻器的滑片位置，重复上述实验； （4）整理器材。
事实证据 由图1、图2和图3可知，右侧U型管的液面高度差大于左侧。 图1 图2 图3
由图4、图5和图6可知，右侧U型管的液面高度差大于左侧。 图4 图5 图6
由图7、图8和图9可知，右侧U型管的液面高度差依次变大。 图7 图8 图9
实验结论 （1）当通电时间、电流相等时，电阻越大，电流产生的热量越多； （2）当通电时间、电阻相等时，电流越大，电流产生的热量越多； （3）当通电电流和电阻相等时，通电时间越长，电流产生的热量越多。
常见考法 （1）该实验运用了哪些实验方法？
运用了控制变量法和转换法。
（2）教材中的实验用的是煤油，为什么不用水？
煤油的比热容比水小，吸收相同热量升温快，实验现象更明显。
（3）还有哪些改进实验？
可以用气球进行实验，实验图如下所示：
（4）上图中的甲和乙，若R1>R2，则相同时间后气体的膨胀程度有什么关系？
膨胀程度由大到小依次为：D、C、A、B。
课标实验5 探究温度对酶催化作用的影响
思考1：实验过程中为什么要进行水浴加热？
思考2：可以先将淀粉溶液与唾液淀粉酶混合后再置于不同温度下处理吗？
思考3：除了温度外，还有什么因素也会影响酶的催化作用？
提出问题 温度会影响酶的催化作用吗？
猜想假设 每种酶的催化作用有其最适宜的温度，温度过高或过低都会影响其催化作用。
设计实验 实验器材 铁架台、试管、酒精灯、胶头滴管、烧杯、温度计、石棉网
实验药品 1% 淀粉溶液、新鲜的唾液淀粉酶溶液、碘液、水
实验装置
实验操作 （1）取3 支洁净的试管，编为1~3号，分别加入2毫升1%淀粉溶液。另取3支洁净的试管，编为4~6号，分别加入1毫升新鲜的唾液淀粉酶溶液。 （2）将6支试管的1号和4号，2号和5号，3号和6号编为3组，分别放入10℃、37℃和60℃左右的水中，水浴5分钟。 （3）将各组试管中的唾液淀粉酶倒入同组的1%淀粉溶液中，充分摇匀后，再分别放回原温度的水中，水浴5分钟。 （4）往3组试管中分别滴入1滴碘液，然后摇匀。 （5）观察并记录3组试管中溶液颜色的变化情况。
事实证据 1号 2号 3号
（1）1号试管溶液变蓝色； （2）2号试管中溶液不变蓝； （3）3号试管溶液变蓝色。
实验结论 温度会影响酶的催化作用，温度过高或过低都会影响它的催化效果。
常见考法 （1）本实验中为什么需要取新鲜的唾液？
只有新鲜的唾液淀粉酶才有活性。
（2）能不能先将唾液淀粉酶与淀粉混合后再进行相应温度下的水浴加热？水浴加热的好处是什么？
不能。因为先加唾液淀粉酶，3支试管中的淀粉都会被分解，从而影响实验结果。水浴加热的好处是：受热均匀,容易控制温度。
（3）酶的催化作用与温度有怎样的关系？
低温时抑制酶的活性，催化作用减弱；高温时会使酶失去活性，从而失去催化作用。可用下图表示：
（4）除了温度外，还有什么因素也会影响酶的催化作用？
溶液的酸碱度（pH）也会影响酶的催化作用。酸性太强或碱性太强都会使酶失去活性，不同的酶发挥催化作用的最适pH不同，如胃蛋白酶的最适pH是1.8，而唾液淀粉酶的最适pH接近7。两者的关系可用下图表示：
（5）能不能用唾液淀粉酶去催化蛋白质分解？
不能，因为酶的催化具有专一性。此外，酶还具有高效性和多样性。
拓展实验1 探究废液中溶质的成分
判断中和反应各阶段的溶质情况
实验改进 改进装置（一）
装置图示 反应结束后，小亮和小丽两同学把各自试管中的物质全部倒入同一烧杯中，观察到烧杯中白色沉淀增多。
常见考法 （1）小亮同学实验结束后，哪种物质过量？ CaCl2溶液过量。
（2）小丽同学实验结束后，哪种物质过量？ Na2CO3溶液过量。
（3）烧杯中溶液的溶质组成有哪些情况？ ①NaCl；②NaCl、CaCl2；③NaCl、Na2CO3。
（4）如何确定烧杯中溶质是否有Na2CO3？ 取适量烧杯中的上层清液于试管中，滴加适量稀盐酸，若产生气泡，则有Na2CO3。
实验改进 改进装置（二）
装置图示 小科同学将甲、乙、丙三支试管内的物质全部倒入同一个干净的废液缸中，观察到白色沉淀明显增多，废液缸中的液体始终呈红色。充分反应后，取适量废液缸中的上层清液于试管中，滴加稀盐酸，无气泡产生，向其中继续滴加硫酸钠溶液，无沉淀生成。
常见考法 （1）如何根据溶液的颜色判断甲中稀盐酸与氢氧化钠溶液恰好完全反应？ 当甲中溶液由红色变为无色时，说明稀盐酸与氢氧化钠溶液恰好完全反应。
（2）丙试管中哪种物质过量，理由是什么？ 丙试管中碳酸钠溶液过量。因为将三支试管中的物质混合后，白色沉淀明显增多，只能是碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀。
（3）废液中的白色沉淀是什么？ 废液缸中的白色沉淀是CaCO3和BaCO3的混合物。
（4）原废液缸中的溶质有哪些？ NaCl、NaOH。
实验改进 改进装置（三）
装置图示 充分反应后，将甲、乙试管中的物质倒入同一只废液杯中，无明显现象。
常见考法 （1）甲试管中有什么现象？试管中一定含有的溶质是什么？ 实现现象是：悬浊液中固体逐渐溶解；一定含有的溶质是：CaCl2。
（2）乙试管中有什么现象？试管中一定含有的溶质是什么？ 实现现象是：有气泡产生；一定含有的溶质是：NaCl。
（3）废液杯中废液中的溶质有哪些组成情况？ ①CaCl2、NaCl；②CaCl2、NaCl、HCl；③CaCl2、NaCl、Ca(OH)2。
（4）取适量废液杯中的无色溶液于试管中，加入少量氧化铜粉末，溶液变蓝，请写出反应的化学方程式。由此可知废液杯中溶液的溶质组成是什么？ 化学方程式：CuO+2HCl=CuCl2+H2O；废液中溶质组成：CaCl2、NaCl、HCl。
实验改进 改进装置（四）
装置图示
常见考法 （1）实验中出现白色沉淀的试管有哪些？ 甲、丙。
（2）实验结束后，将试管丙中物质过滤，把所得滤液与试管丁中的溶液倒入一个干净的烧杯中混合，若观察到有白色沉淀生成，则混合前试管丁中溶液的溶质有哪些组成情况？ ①CaCl2；②CaCl2、Ca(OH)2。
（3）过滤后，将四支试管中的废液倒入同一支烧杯中，若产生白色沉淀，溶液呈无色，则烧杯中溶液的溶质组成有哪些情况？ ①NaCl；②NaCl、CaCl2；③NaCl、HCl；④NaCl、CaCl2、HCl。
实验改进 改进装置（五）
实验图像 取石灰石和稀盐酸制取二氧化碳后的废液的上层清液50克，逐滴加入溶质质量分数为10.6%的碳酸钠溶液，出现气泡，滴加至20g时不再产生气泡，开始出现白色沉淀，继续滴加至沉淀不再产生，过滤，测得沉淀的质量为5g，并绘制了图像。
常见考法 （1）通过图像可知，该废液的溶质成分有哪些？ 通过图像可知，该废液的溶质成分为HCl和CaCl2。
（2）图像中a的值为多少？ a的值为0.88。
（3）当碳酸钠溶液加到70g时，所得溶液的溶质质量分数是多少（精确到0.1%）？ 所得溶液中溶质质量分数为7.2%。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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