高考化学中“实验”试题的创新与解题策略

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  一、经典案例分析高考化学“实验”试题的创新
  1.教材融合,考查不同模块实验的核心知识能力
  在第二期教材改革中,化学实验被分散在必修课本和选修课本中,实现了对学生基础的掌握和创新能力的拓展。以内在知识为背景将实验分为不同的模块,系统地考查学生对实验基础知识和核心能力的掌握程度,重视对学生学科素养的培养。这类试题往往来源于对教材实验的整合,突出反应原理、实验创新和问题解决能力的考查。
  例1
  利用铁棒、石墨棒、盛有饱和食盐水的u形管、电源和导线组装成如图1所示实验,则下列说法正确的是( )。
  A.闭合K1则铁棒上发生的电极反应为:2H++2e-====H2↑ B.闭合K1,石墨棒周围溶液的pH逐渐升高
  C.闭合K2铁棒不会被腐蚀,这属于牺牲阳极阴极保护法
  D.闭合K2当两极共产生0.001mol气体时,电路中转移0.002NA个电子
  解析从题中不难看出,这是一道原电池与电解池相结合的综合性实验试题。当闭合K1时,考查以吸氧腐蚀为背景的原电池知识,其中铁为负极,电极反应为:2Fe-2e-====Fe2+;石墨为正极,电极反应为:O2+4e-+2H2O====4OH-,由此可知,B答案正确。当闭合K2时,考查以电解饱和食盐水为背景的电解池知识,不同的是需要学生对铁为阴阳极做出判断,以确定铁不参与电极反应,作阴极,属于外加电源阴极保护法;阴极反应为:2H++2e-====H2↑,阳极反应为:2C1--2e-====C12↑,根据气体与转移电子之间的比例(1:1)可知,电路中转移的电子应为0.001NA
  在此题中,备选项具有一定的层次性、探究性,需要将已学的知识进行综合运用,考查学生建构学科知识体系和高层次综合思维能力,注重实验过程方法、实验探究能力等思维品质的考查。
  2.实际应用,考察通过实验解决实际问题的思维能力
  通过近几年高考实验题的对比发现,实验多以生活、化工生产、科技进步成果为背景,旨在考查学生利用所学知识解决社会发展中的实际问题的能力。在新课程教材中,化学与技术相关的课程多有交叉,需要学生利用已学的知识进行分析探索,利用学科思想进行推理判断决策或解决问题,以使学生充分认识到化学科学的人文价值和社会价值,树立正确的学科情感态度价值观。
  例2二氧化硫有毒,且是形成酸雨的主要气体,然而二氧化硫又是重要的化合物,广泛应用于生产、生活之中,鉴于二氧化硫的性质,无论在实验室制备还是工业生产中,都需要对二氧化硫尾气吸收或脱硫处理。
  (1)实验室常用硫酸和亚硫酸钠反应来制取二氧化硫,图2所列装置中,哪个反应装置可以达到控制反应速率的目的( )。
  (2)采用上述实验制得标准状况下3.36 L二氧化硫气体,则至少需要亚硫酸钠_____g(精确到0.1);如果亚硫酸钠中有4%被氧化,则需要称取亚硫酸钠____g(精确到0.1)。
  (3)工业烟气脱硫处理与实验室制取二氧化硫的原理相同。石灰、石膏法和碱法是烟气脱硫的常用方法。
  石灰、石膏法:
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