离线导航 知乎:高考化学实验命题新方向展望

关键词    新方向  新视角  高考命题  化学实验      

    一. 重视基本化学实验，考查考生化学学科素养

实验操作是化学实验的灵魂，也是历年高考的重头戏。它主要考查的内容有：药品的取用和保存、加热、仪器的洗涤、气密性检查、仪器装备、药品的溶解、溶液的稀释、过滤、蒸发、结晶和重结晶、蒸馏（分馏）、渗析、升华、容量瓶的验漏、试纸的使用、滴定管赶气泡等。虽然考查的方式和命题角度年年变幻、翻新，但这些基本操作依然备受青睐。这类题往往要求考生用简介的化学学科语言进行准确描述，因而不仅可以考查考生的基本实验素养，还可以考查考生的语言表达能力，同时，对引导学生回归课本有着积极的导向性。

【例1】请简述从试剂瓶中量取30mL浓硫酸的操作过程。

【简析】本题命制可谓“大巧若拙”，看似最常规的设问其实正中学生软肋：显然直接用倾倒的方法很难量取准确体积的液体，必须用胶头滴管配合操作才能完成，解答该实验操作时可类比“配制一定物质的量浓度”实验中的“定容”操作。另外，还要注意一些细节。

【答案】取下盛浓硫酸的试剂瓶盖，倒放于桌面，将标签对准手心，瓶口紧靠量筒，倒入浓硫酸至接近30mL刻度，改用胶头滴管滴至液体凹面和30mL刻度相平，盖紧瓶盖。

二. 注重实验探究，体现“研究性学习”理念

（一）实验探究的取材主要来源于两部分：一是物质的性质，二是基本原理或理论。二者都是源于教材，但常常结合新信息、设置新情境进行考查。

（二）考查探究的内容主要有：

1.各种物质的性质探究；

2.物质结构与元素周期律的规律探究；

3.化学反应的快慢和限度的条件探究；

4.物质在水溶液中的行为规律探究；

5.电化学基础实验探究。

（三）命题的设问方式：灵活、新颖

1.实验创新，或超常规实验，以考查考生的创新能力；

2.现提出猜想与假设，后设计实验验证；

3.控制单一变量，设计对照实验，以考查考生思维的严谨性。

【例2】在三支洁净试管中分别倒入约2mL工业硝酸，进行下述三个实验，以证明“工业硝酸呈黄色是由于NO₂溶于浓硝酸引起的”，实验方法和现象如下表：（说明：在①、②实验后的溶液中各加入1mL苯，充分振荡，静置，苯层为无色，下层仍为浅黄色。）

请回答下列问题： www.ks5.u.com

实验操作

实验现象

①置于酒精灯上小火加热（在通风厨中进行）

有红棕色气体逸出，继续加热，直到不再有红棕色气体逸出为止。溶液的黄色变浅，但不能完全消失。

②通入氧气

通入足量氧气后，上述工业硝酸黄色变浅

③加入约5mL的蒸馏水，震荡试纸充分混合

试管中的硝酸接近于无色

（1）根据上述实验①、②现象你能得出什么结论？                             

                                                                。

（2）①、②实验最终溶液是浅黄色，请猜想可能原因                    ，

试设计实验方案证明你的猜想                                                   

                                                                   。

（3）实验③与实验①、②最终实验颜色不同的原因可能是                       

                        ，试设计实验方案证明                                                    

                                                                    。

【简析】本题第（1）问考查考生的逻辑推理能力；第（2）问要求提出猜想，然后验证；第（3）问也是先猜想后验证，但用正常的思路较难解决，可控制单一变量，设计对照实验。控制单一变量，设计对照实验在生物学科中应用较多，化学同为自然学科，当然也可使用！

【答案】（1）呈黄色的工业硝酸中存在NO₂气体，但还有其他呈黄色的杂质。

（2）可能含有Fe³⁺，在加热除去NO₂的工业硝酸中加入KSCN溶液，或在加热除去NO₂的工业硝酸中缓缓加入NaOH固体。

（3）NO₂与水反应使溶液恢复无色，也可能是由于水将工业硝酸的黄色冲淡了；做对比实验：取与除去NO₂的工业硝酸颜色一样的FeCl₃溶液2mL，加入5mL的蒸馏水，观察现象。

三. 着眼实验全流程，考查考生宏观把握能力与大局观

一个完整的实验流程包含诸多步骤，它实际上也是工业生产流程的微型化。考生不但要掌握其中的一些细节，更要能从宏观上整体把握，运筹帷幄，统筹全局。

【例3】学习了元素周期律后，同学们对第四周期过渡元素氧化物产生了浓厚的兴趣。是否只有二氧化锰能催化氯酸钾受热分解？氧化铁、氧化铜、氧化铬等对氯酸钾的受热分解有没有催化作用？对此他们进行了实验探究。请你根据要求完成下列部分实验报告。

I 课题名称：______________________________________________________

II实验仪器及试剂：

实验仪器：带铁夹的铁架台、带橡皮塞的导管、量气装置、过滤装置、电子天平、药匙、________、________、________等。

实验试剂：二氧化锰、氧化铁、氧化铜、氧化铬和氯酸钾

III 实验步骤：略

IV 实验数据：

实验

编号

KClO₃(g)

氧化物

产生气体(mL)

耗时(s)

化学式

质量(g)

回收

(已折算到标况)

1

0.60

－

－

－

10

480

2

0.60

MnO₂

0.20

90%

67.2

36.5

3

0.60

CuO

0.20

90%

67.2

79.5

4

0.60

Fe₂O₃

0.20

90%

67.2

34.7

5

0.60

Cr₂O₃

0.20

异常

67.2

188.3

V 实验讨论：

(1)在氧化物的回收过程中，要进行过滤操作，所用的玻璃仪器是玻璃棒、_________、________

(2)实验编号3的实验中KClO₃的分解率为_________%(保留一位小数)

(3)在用Cr₂O₃ 做研究实验时，发现有刺激性气味的气体产生，同时绿色的混合物变成了橘黄色。该刺激性气体是________(填分子式)，可用______________试纸检验。上述异常现象产生的原因是___________________________________。

VI 实验结论：_____________________________________________________

【简析】本题从实验课题即开始设问，包含实验课题、实验仪器及试剂、实验试剂、实验步骤、实验数据、实验讨论、实验结论。与一般实验考查不同，本题不在实验步骤上纠缠，而是注重全流程，给人耳目一新之感，其中实验课题的设问更是击中了学生的软肋。

【答案】I探究氧化铁、氧化铜、氧化铬对氯酸钾受热分解反应的催化作用，或二氧化锰、氧化铁、氧化铜、氧化铬催化能力的比较。（其他合理答案也给分）

II大试管、酒精灯、计时器(或秒表)； www.ks5.u.com

(1)普通漏斗；烧杯           (2)40.8

(3)Cl₂；湿润的碘化钾淀粉试纸；KClO₃与Cr₂O₃ 发生了氧化还原反应

    氧化铁、氧化铜、二氧化锰等都可作为KClO₃受热分解的催化剂或氧化铁的催化能力和二氧化锰的催化能力较好。（其他合理也给分）

四. 进一步增强学科内综合力度，加大试题的思维容量

理科综合的所谓“综合”，实际上是学科内的综合，近来各地高考试题也很好地体现了这一点，而且综合的力度逐渐增强。比如一道题中可以考查多个知识点，也可考查多种能力，以加大试题的思维容量，更好地体现试题的区分度与选拔功能。

【例4】短周期元素的单质X、Y、Z在通常状况下均为气态，并有下列转化关系（反应条件略去）：

单质X

已知： a．常见双原子单质分子中，X分子含共价键最多。

b．甲分子中含10个电子，乙分子含有18个

电子。

（1）X的电子式是                     。

（2）实验室可用下图所示装置（缺少收集装置，夹持固定装置略去）制备并收集甲。

蒸馏水

（滴有酚酞）

①在图中方框内绘出用烧瓶收集甲的仪器装置简图。

②试管中的试剂是（填写化学式）          。

③烧杯中溶液由无色变为红色，其原因是（用电离方程式表示）     

                                                       。

（3）磷在Z中燃烧可生成两种产物，其中一种产物丁分子中各原子最外层不全

是8电子结构，丁的化学式是                          。

（4）n mol丁与n mol丙在一定条件下反应，生成4n mol乙和另一化合物，该

化合物蒸气的密度是相同状况下氢气的174倍，其化学式是                 。

【简析】本题为07年北京高考理综第26题。试题含推断、实验、计算于一体，考查考生对相关物质性质、结构的掌握情，还要求考生能规范作图、用准确的化学学科语言予以正确解答，综合性强、思维容量大，十分显著地体现了理科综合的特点。近几年北京的实验试题都体现了这一特点。

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N

(2) ①

②NH₄Cl、Ca(OH)₂ (合理答案均给分)

③NH₃·H₂O NH₄^＋＋OH^－

(3)PCl₅

(4)P₃N₃Cl₆

五. 关注民生、服务社会，充分体现自然学科的实用性

    随着新一轮课程改革的推进，高考试题也与时俱进，越来越关注民生，紧密

联系老百姓的生活实际，如食品安全、饮水安全、医药农药等。另外，还广泛关

注国家的可持续发展战略，诸如发展高新产业、科技创新、环境保护、建设节约

型社会等，充分体现了化学作为一门自然学科的重要性和实用性。

【例5】当前，一次性筷子、一次性饭盒的安全也受到社会的关注。专家介

绍说，正规的一次性筷子所用的都是质地较好的木材，不用特殊加工。但是很多小作坊为了降低成本，使用了劣质木材。为了使筷子看上去白一些，他们常用硫磺进行熏蒸漂白，结果造成SO₂严重超标，同时硫磺中含铅、汞等重金属，也会对人体造成铅中毒或汞中毒。

⑴．“硫磺熏蒸”的一次性筷子、一次性饭盒用水浸泡可降低SO₂的含量。试说

明SO₂易溶于水的原因                                                。

⑵．减小毒筷“中毒”最简单的方法是用凉水清洗筷子表面，减

少SO₂的含量。为研究SO₂的溶解性质，某学生做如下实验（如

图）：集气瓶中收集的是SO₂，瓶塞系着瘪气球，向瓶中滴加紫

色石蕊试液。实验现象是                                 。

为比较SO₂和CO₂在水中溶解性的大小，某学生采取同样的装置和操作，能说明SO₂在水中的溶解性大于CO₂的实验现象是                             。

某学生取出瓶中溶液，将其滴入品红溶液中，充分振荡后，实验现象为               ；接着向溶液中加入足量氯水，实验现象为                                                                  ，

所发生反应的化学方程式是                                            。

⑶．在制备一次性筷子的过程中要有“抛光”程序：加入滑石粉和木签一起搅拌，

起到干燥、打磨的作用，使筷子变得光滑，以免毛剌剌伤人的口腔。已知滑石粉

是一种含水的具有层状结构的硅酸盐矿物，其质量组成折算为MgO31.88%，

SiO₂63.37%，H₂O4.75%，其化学式为                   。

【简析】本题取材于与百姓生活密切相关的一次性筷子、一次性饭盒的安全，考查了SO₂结构与性质的关系、实验现象的描述、SO₂水溶液与氯水的反应、简单计算等。试题难度不大，但试题中所涉及到的信息在向所有考生和广大化学教师表明，化学最终必须在关注和解决中国科技的发展、百姓民生问题上发挥自己独特的作用，这也是化学作为一种自然学科的光荣使命和终极目标！

【答案】⑴．SO₂是极性分子，所以易溶于极性溶剂水中；且SO₂能与水反应生成亚硫酸，导致其在水中的溶解度增大。

⑵．紫色石蕊溶液变红，气球鼓胀起来；SO₂溶解时气球鼓胀程度大于CO₂溶解

时气球鼓胀程度；品红溶液褪色，溶液显浅紫色；溶液先变红后褪色（足量氯水

能氧化SO₂、漂白石蕊和品红溶液）；SO₂+H₂O+Cl₂=H₂SO₄+2HCl。

⑶． Mg₃(Si₄O₁₀)(OH)₂

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参考文献

1.王建军：各个击破丛书·高中化学·实验与计算   延边人民出版社

2.陈东旭：热点重点难点专题透析·化学    江西金太阳教育研究所（教师用书）