吳汝華
新課程理念下的高考試題注重對學(xué)生能力的考查,而實驗題無疑成為綜合考查學(xué)生能力的重要題型之一.實驗題既能考查學(xué)生在中學(xué)階段動手實驗的情況,又能考查學(xué)生的基本實驗操作技能,還能考查學(xué)生設(shè)計實驗、探究性質(zhì)、分析處理數(shù)據(jù)、準確表述實驗過程和結(jié)論的探究性學(xué)習(xí)能力.因此,認真分析高考實驗試題的考查內(nèi)容和特點,總結(jié)歸納試題的考查動向,能有效提高化學(xué)實驗備考復(fù)習(xí)的質(zhì)量.本文結(jié)合浙江省近三年高考化學(xué)實驗試題來解讀試題的考查特點,并反思高考化學(xué)實驗復(fù)習(xí)的幾點想法.
一、實驗題的特點
1.重視教材,突出基礎(chǔ),強調(diào)綜合.
2016年10月、2017年和2018年考查無機物的制備,2016年4月考查分離并測定Fe3+的濃度.從設(shè)置的問題看,依然是蘇教版課本原型的再考查.包括實驗的原理、常見儀器的名稱、分離和提純的方法、產(chǎn)品純度的計算等.但試題的綜合性較強,涉及的知識面較廣.
2.情境新穎,強調(diào)創(chuàng)新.
實驗題情境新穎,主要體現(xiàn)在以下兩點:(1)“舊瓶也能裝新酒”,2018年4月和2017年11月浙江卷31題取材于教材,但是在藥品使用、儀器的組裝、實驗操作等方面做了優(yōu)化和創(chuàng)新.(2)“給出新信息,增加陌生度”,在設(shè)計或探究過程中,一定要時刻重視這些新信息,要多問自己三個問題:“該信息體現(xiàn)了物質(zhì)的什么性質(zhì)?”“該性質(zhì)會對實驗產(chǎn)生怎樣的影響?”“如何才能消除這些影響?”.
3.試題注重對學(xué)生分析問題與解決問題能力的綜合考查.
根據(jù)流程圖來考查學(xué)生分析問題、解決問題的能力.2016年10月浙江卷31題考查了制備分離提純物質(zhì)、實驗裝置的合理性、產(chǎn)品純度的計算等.
通過試題提供的材料或信息考查學(xué)生的信息處理能力.2017年4月浙江卷31題,NaClO2的制備,關(guān)于冰水浴冷卻的目的,試題給予了若干信息,考查學(xué)生當(dāng)場自學(xué)和知識遷移能力.
二、試題分析
例1 (2016年4月)某同學(xué)將鐵鋁合金樣品溶解后取樣25.00mL,分離并測定Fe3+的濃度,實驗方案設(shè)計如下:
已知:乙醚[(C2H5)2O]是一種易揮發(fā)、易燃、有麻醉性的有機化合物,沸點為34.5度,微溶于水.在較高的鹽酸濃度下,F(xiàn)e3+與HCl、乙醚形成化合物[(C2H5)2OH][FeCl4]而溶于乙醚;當(dāng)鹽酸濃度降低時,該化合物解離.
請回答:
(1)操作A的名稱是
(2)經(jīng)操作A后,為判斷Fe3+是否有殘留,請設(shè)計實驗方案
(3)蒸餾裝置如圖1所示,裝置中存在的錯誤是
(4)滴定前,加入的適量溶液B是.
A.H2SO3-H3PO4
B.H2SO4-H3PO4
C.HNO3-H3PO4
D.HI-H3PO4
(5)滴定達到終點時,消耗0.1000 mol·L-1 K2Cr2O7溶液6.00mL.根據(jù)該實驗數(shù)據(jù),試樣X中c(Fe3+)為.
(6)上述測定結(jié)果存在一定的誤差,為提高該滴定結(jié)果的精密度和準確度,可采取的措施是.
A.稀釋被測試樣
B.減少被測試樣取量
C.增加平行測定次數(shù)
D.降低滴定劑濃度
分析:本題以“Fe3+、Al3+的混合物”為載體,突出對實驗操作技能的考查,在問題設(shè)問上圍繞“分離的方法”“Fe3+的檢驗”“重鉻酸鉀法滴定Fe2+從而求Fe3+含量”等展開,以Fe3+、Al3+的混合物為載體,體現(xiàn)金屬及其化合物的核心知識.本題設(shè)計的問題(1)和問題(3)基于書本實驗“物質(zhì)的分離和提純”,問題(4)基于氧化還原的知識確定緩沖液的選擇.另外,F(xiàn)e3+的測定利用氧化還原法測定,涉及原樣品含量的縮放,提高滴定準確度的方法,考查要求不高.從流程圖看在Fe3+、Al3+的混合物中加濃鹽酸和乙醚,需要根據(jù)題干信息,得出是為了分離Fe3+和Al3+.這一步設(shè)計巧妙,能力要求不高,重在考查學(xué)生的自學(xué)能力.
領(lǐng)會實驗題的設(shè)計思路,發(fā)現(xiàn)命題的規(guī)律,落實實驗基礎(chǔ)知識和實驗技能,理解實驗原理和設(shè)計意圖,可讓考生從容面對考試,發(fā)揮潛力.
三、由試題引發(fā)的幾點思考
該題突出了對化學(xué)知識的應(yīng)用,以化學(xué)實驗為主的探究活動,中學(xué)化學(xué)教學(xué)要重視科學(xué)探究的意識培養(yǎng),要引導(dǎo)體驗科學(xué)研究的過程.從本題和近幾年的各地實驗考題中不難看出化學(xué)實驗教學(xué)或高考實驗復(fù)習(xí)應(yīng)把握以下幾方面.
1.做好課本實驗,明確實驗原理,掌握實驗技能.
高考實驗試題與課本中的實驗總有千絲萬縷的聯(lián)系,純粹脫離課本的實驗是不存在的.解決新實驗中新問題的一個重要策略,就是找到曾經(jīng)做過的實驗原型,通過比較找到共同點,然后通過邏輯推理實現(xiàn)正遷移,使新問題得到順利解決.因此,認真做好課本實驗,切實掌握實驗技能,是做好實驗題的關(guān)鍵.
例2 (2017年11月浙江卷31題)步驟Ⅳ,選出在培養(yǎng)規(guī)則明礬大晶體過程中合理的操作并排序.
①迅速降至室溫;②用玻璃棒摩擦器壁;③配制90℃的明礬飽和溶液;④自然冷卻至室溫;⑤選規(guī)則明礬小晶體并懸掛在溶液中央;⑥配制高于室溫10~20℃的明礬飽和溶液.
考查內(nèi)容是課本實驗“硝酸鉀晶體的制備”,需要研讀課本思考得出答案.所以在復(fù)習(xí)教學(xué)中要重做實驗或重溫實驗時的情境,讓學(xué)生獲得實驗體驗,形成實驗?zāi)芰?
2.重視實驗原理的講解,讓學(xué)生形成遷移能力.
在復(fù)習(xí)教材實驗時,要理解實驗的原理﹑目的要求﹑操作步驟和注意事項等基礎(chǔ)知識,學(xué)會實驗原理的遷移和應(yīng)用,理解實驗操作的前因后果,把握原理和操作的結(jié)合點.
例3 (2017年11月浙江卷31題)由溶液A制備AlCl3·6H2O的裝置如圖2:
①通入HCl的作用是抑制AlCl3水解和.
這一空的得分率很低,我們平時常講的是HCl抑制AlCl3水解,忽略了Cl-能抑制AlCl3的溶解,對于可溶鹽的晶體常用的蒸發(fā)結(jié)晶,若在平時教學(xué)中,增加NaHCO3溶液中加低濃度的BaCl2和較高濃度的BaCl2的對比實驗,根據(jù)有無沉淀的現(xiàn)象,學(xué)生能想到鹽的析出與對應(yīng)離子的濃度有關(guān).在此基礎(chǔ)上分析本空就會大大降低難度.本題考查的是學(xué)生的理解能力,理解操作與原理的統(tǒng)一.
例4 (2018年4月浙江卷31題)如圖裝置,經(jīng)過一系列操作完成步驟③中的抽濾和洗滌.請選擇合適的編號,按正確的操作順序補充完整(洗滌操作只需考慮一次):
開抽氣泵→a→b→d→→c→關(guān)抽氣泵.
a.轉(zhuǎn)移固液混合物;b.關(guān)活塞A;c.開活塞A;d.確認抽干;e.加洗滌劑洗滌
該題考查抽濾的原理,活塞A的作用是平衡氣壓,與書本安全瓶的作用一樣.根據(jù)課本內(nèi)容“在洗滌沉淀時應(yīng)關(guān)小水龍頭,使洗滌劑緩慢通過沉淀物”.可以判斷出先打開活塞A,加洗滌劑再關(guān)活塞A隨后抽濾.考查學(xué)生的識圖能力和對抽濾原理的遷移能力.
3.創(chuàng)設(shè)新情境,培養(yǎng)知識的靈活應(yīng)用.
高考命題常常以一個新的實驗為創(chuàng)新點,從實驗原理和操作入手,提出平時常見而未經(jīng)思考的問題.因此,在復(fù)習(xí)時,要善于選擇或編寫一組與課本經(jīng)典實驗有相似處的實驗情境,引導(dǎo)學(xué)生有針對性地遷移練習(xí),針對每個實驗原理和操作多問幾個為什么,引導(dǎo)學(xué)生進行解釋和剖析,讓學(xué)生不僅知其然還要知其所以然,并提煉出解決一類問題的方法,讓學(xué)生真正做到融會貫通.
總之,實驗試題命題的立足點是考查化學(xué)實驗的基礎(chǔ)知識、基本技能和遷移能力.在復(fù)習(xí)教學(xué)中要做到四大突破:“雙基”突破,創(chuàng)新突破,方法突破,能力突破.