论文部分内容阅读
综观六年(2008年—2013)的云南省高考试题,化学实验探究试题的命题日趋成熟。试题很好地体现了课程标准主旨。试题注重思维过程和语言表达能力的考查,是新课程高考的亮点和精华所在。
一、实验探究题的特点分析
从科学探究一般过程看,实验探究包括“提出问题、作出假设和设计实验方案”。云南高考实验探究题是以给出材料为基础,作出假设,设计实验方案,预测实验结果,并对实验结果进行合理的分析和解释,以考查考生“使用恰当的方法验证简单的化学事实”和“具有对一些化学问题进行初步探究”的能力。具体可以用一下框架图表示:
根据题目情境并结合所学过的基础知识来创造性地解决或分析实际问题,能激发学生的创新意识并提高其思维推理能力,为高考的选拔功能和突出化学学科特点起着不可代替的作用。此类试题是一种高层次的能力要求,它以扎实、娴熟的化学知识与实验技能为前提,既要明察秋毫,关注细节,又要以积极思维、探索创新为核心,因此具有较高的区分度。
二、实验探究题的类型
1.制备实验方案的设计
(1)设计的程序:
实验原料→实验原理→实验最佳途径→实验仪器→仪器连接顺序→实验方案→制得物质。
(2)气体制备实验方案设计的要求
①以实验室常用试剂为原料,以方便经济安全为原则,以制得纯净气体为目的。
②仪器要根据反应原理及制气量的多少来选择。
③选择净化、干燥仪器。注意分析检验、净化、干燥的先后顺序。
④根据仪器装配顺序(自下而上,自左到右),装置顺序(制气装置→净化装置→干燥装置→收集装置→尾气吸收装置),准确组装仪器,并检查装置气密性。
2.性质实验方案的设计
(1)性质实验方案设计的方法与要求
①根据物质的结构、性质、用途与制法之间的相互关系来设计化学实验方案。
②抓住物质的本质特征,通过分析、比较,整体考虑实验方案。
③注意实验条件和实验过程中杂质的干扰因素。
(2)性质实验方案设计的分类
①探索性实验方案的设计程序为:物质→实验事实→实验现象→实验结论
②验证性实验方案的设计程序为:物质→性质推测→实验验证→实验结论
3.物质检验实验方案的设计
(1)物质的检验方法:
①物理方法:主要从颜色、气味、状态、密度、熔沸点等分析。
②化学方法:加热、显色、指定试剂、分组等。
(2)物质检验的步骤:
①先对试样外观进行观察,从其颜色、气味、状态先确定一些物质。
②准备试样,选好试剂,进行检验。根据试样与选定的试剂反应现象,初步判断试样中可能有哪类物质。
③综合实验现象推断得出结论。
4.化学实验的评价
此类题目主要考查:
(1)所用仪器是否符合本实验的要求。
(2)仪器的安装顺序能否达到实验所要求的目的。
(3)装置的增减会对本实验的结论、数据有什么影响。
三、实验探究题的解题方法与思路
1.思考问题的顺序
(1)认真分析题目,看清题目的要求。
(2)根据实验题的类型决定解决问题的方法。
(3)所有的问题都分析清楚后,按照实验的目的把
整个实验过程及气体的流程重新在脑里思考一次,看看有没有不符合实验目的或影响实验结论、数据的。
2.综合实验思维过程
(1)题目考查哪一个实验?
(2)实验的目的是什么?要求得到什么数据或什么现象?
(3)完成这个实验的基本步骤有哪些?
(4)每一个步骤需要用什么仪器装置来完成?仪器连接的顺序有什么要求?
(5)每一个装置有什么用途?能发生什么反应?
(6)这个实验有哪些需要注意的事项?
四、实验探究题的典例分析
【例】纯碱、烧碱等是重要的化工原料。
(1)利用图所示装置可间接证明二氧化碳与烧碱溶液发生了反应:将A与B连接,打开止水夹,将胶头滴管中的液体挤入烧瓶,此时的实验现象是: ,反应的离子方程式是 。
(2)向100mL2mol/L的NaOH溶液中通入一定量CO2,充分反应后将溶液在一定条件下蒸发结晶,得到少量的白色固体。试设计实验确认该白色固体的成分。
①提出合理假设。
假设1.该白色固体为NaOH和Na2CO3;
假设2.该白色固体为只有Na2CO3;
假设3.该白色固体为只有Na2CO3;
假设4.该白色固体为 。
②基于假设1设计实验方案进行实验证明固体的成分是NaOH和Na2CO3。请在答题卡上写出实验步骤及预期现象和结论。(步骤可不填满也可增加)限选实
验试剂及仪器:1moL·L-1HCl溶液、1mol·L-1MgCl2溶液、0.5moL·L-1BaCl2溶液、1mol·L-1Ba(OH)2溶液、甲基橙试液、酚酞试液、试管、胶头滴管、过滤装置。
实验步骤 预期现象和结论
步骤1:
步骤2:
步骤3:
解析:
(1)由于NaOH与CO2反应,2OH-+CO2=CO32-+H2O(或OH-+CO2=HCO3-),使得烧瓶内气体的物质的量减少,压强小于外界大气压,所以广口瓶中的水会倒吸进入烧瓶中。
(2)由于NaOH和CO2相对用量不同,可能发生不同的反应,所以蒸发结晶所得固体产物可能有四种情况:只有Na2CO3、只有NaHCO3、NaOH和Na2CO3和Na2CO3和NaHCO3,因为NaOH和NaHCO3会相互反应,所以不可能得到NaOH和NaHCO3。
(3)由题给试剂检验NaOH最好用酚酞试液,由于Na2CO3在溶液中水解使溶液显碱性,会干扰NaOH的检验,所以要加入过量的0.5moL·L-1BaCl2溶液检验并排除对NaOH检验的干扰。
实验步骤 预期现象和结论
步骤1:取少量白色固体于试管中,加适量水溶解。再加0.5moL·L-1BaCl2溶解至过量 产生白色沉淀,说明固体中含有Na2CO3
步骤2:过滤,取少量滤液(或:静置,再用胶头滴管取上层清液少许)于试管中,再向试管中滴加1-2滴酚酞试液 溶液变红色,说明固体中含有NaOH
答案:
(1)水沿导管由广口瓶进入烧瓶(或:水倒吸进入烧瓶),2OH-+CO2=CO32-+H2O(或OH-+CO2=HCO3-);
(2)Na2CO3和NaHCO3
【方法归纳】对于有关步骤、预期现象及结论的概括,要用规范的语言来表达,表达过程中一定要按格式答题,同时要体现出科学、等量、单一变量与对照性等原则。表述时要注意:取适量的物质……(取样:写明适量或少量,分成A、B、C等试管),进行实验……(写滴加操作,写过量或少量或几滴,写浓度mol/l或%,再写操作振荡、静置、过滤等),如果有……(现象),则得出……(结论),如果没有……(现象),则得出……(结论)。
一、实验探究题的特点分析
从科学探究一般过程看,实验探究包括“提出问题、作出假设和设计实验方案”。云南高考实验探究题是以给出材料为基础,作出假设,设计实验方案,预测实验结果,并对实验结果进行合理的分析和解释,以考查考生“使用恰当的方法验证简单的化学事实”和“具有对一些化学问题进行初步探究”的能力。具体可以用一下框架图表示:
根据题目情境并结合所学过的基础知识来创造性地解决或分析实际问题,能激发学生的创新意识并提高其思维推理能力,为高考的选拔功能和突出化学学科特点起着不可代替的作用。此类试题是一种高层次的能力要求,它以扎实、娴熟的化学知识与实验技能为前提,既要明察秋毫,关注细节,又要以积极思维、探索创新为核心,因此具有较高的区分度。
二、实验探究题的类型
1.制备实验方案的设计
(1)设计的程序:
实验原料→实验原理→实验最佳途径→实验仪器→仪器连接顺序→实验方案→制得物质。
(2)气体制备实验方案设计的要求
①以实验室常用试剂为原料,以方便经济安全为原则,以制得纯净气体为目的。
②仪器要根据反应原理及制气量的多少来选择。
③选择净化、干燥仪器。注意分析检验、净化、干燥的先后顺序。
④根据仪器装配顺序(自下而上,自左到右),装置顺序(制气装置→净化装置→干燥装置→收集装置→尾气吸收装置),准确组装仪器,并检查装置气密性。
2.性质实验方案的设计
(1)性质实验方案设计的方法与要求
①根据物质的结构、性质、用途与制法之间的相互关系来设计化学实验方案。
②抓住物质的本质特征,通过分析、比较,整体考虑实验方案。
③注意实验条件和实验过程中杂质的干扰因素。
(2)性质实验方案设计的分类
①探索性实验方案的设计程序为:物质→实验事实→实验现象→实验结论
②验证性实验方案的设计程序为:物质→性质推测→实验验证→实验结论
3.物质检验实验方案的设计
(1)物质的检验方法:
①物理方法:主要从颜色、气味、状态、密度、熔沸点等分析。
②化学方法:加热、显色、指定试剂、分组等。
(2)物质检验的步骤:
①先对试样外观进行观察,从其颜色、气味、状态先确定一些物质。
②准备试样,选好试剂,进行检验。根据试样与选定的试剂反应现象,初步判断试样中可能有哪类物质。
③综合实验现象推断得出结论。
4.化学实验的评价
此类题目主要考查:
(1)所用仪器是否符合本实验的要求。
(2)仪器的安装顺序能否达到实验所要求的目的。
(3)装置的增减会对本实验的结论、数据有什么影响。
三、实验探究题的解题方法与思路
1.思考问题的顺序
(1)认真分析题目,看清题目的要求。
(2)根据实验题的类型决定解决问题的方法。
(3)所有的问题都分析清楚后,按照实验的目的把
整个实验过程及气体的流程重新在脑里思考一次,看看有没有不符合实验目的或影响实验结论、数据的。
2.综合实验思维过程
(1)题目考查哪一个实验?
(2)实验的目的是什么?要求得到什么数据或什么现象?
(3)完成这个实验的基本步骤有哪些?
(4)每一个步骤需要用什么仪器装置来完成?仪器连接的顺序有什么要求?
(5)每一个装置有什么用途?能发生什么反应?
(6)这个实验有哪些需要注意的事项?
四、实验探究题的典例分析
【例】纯碱、烧碱等是重要的化工原料。
(1)利用图所示装置可间接证明二氧化碳与烧碱溶液发生了反应:将A与B连接,打开止水夹,将胶头滴管中的液体挤入烧瓶,此时的实验现象是: ,反应的离子方程式是 。
(2)向100mL2mol/L的NaOH溶液中通入一定量CO2,充分反应后将溶液在一定条件下蒸发结晶,得到少量的白色固体。试设计实验确认该白色固体的成分。
①提出合理假设。
假设1.该白色固体为NaOH和Na2CO3;
假设2.该白色固体为只有Na2CO3;
假设3.该白色固体为只有Na2CO3;
假设4.该白色固体为 。
②基于假设1设计实验方案进行实验证明固体的成分是NaOH和Na2CO3。请在答题卡上写出实验步骤及预期现象和结论。(步骤可不填满也可增加)限选实
验试剂及仪器:1moL·L-1HCl溶液、1mol·L-1MgCl2溶液、0.5moL·L-1BaCl2溶液、1mol·L-1Ba(OH)2溶液、甲基橙试液、酚酞试液、试管、胶头滴管、过滤装置。
实验步骤 预期现象和结论
步骤1:
步骤2:
步骤3:
解析:
(1)由于NaOH与CO2反应,2OH-+CO2=CO32-+H2O(或OH-+CO2=HCO3-),使得烧瓶内气体的物质的量减少,压强小于外界大气压,所以广口瓶中的水会倒吸进入烧瓶中。
(2)由于NaOH和CO2相对用量不同,可能发生不同的反应,所以蒸发结晶所得固体产物可能有四种情况:只有Na2CO3、只有NaHCO3、NaOH和Na2CO3和Na2CO3和NaHCO3,因为NaOH和NaHCO3会相互反应,所以不可能得到NaOH和NaHCO3。
(3)由题给试剂检验NaOH最好用酚酞试液,由于Na2CO3在溶液中水解使溶液显碱性,会干扰NaOH的检验,所以要加入过量的0.5moL·L-1BaCl2溶液检验并排除对NaOH检验的干扰。
实验步骤 预期现象和结论
步骤1:取少量白色固体于试管中,加适量水溶解。再加0.5moL·L-1BaCl2溶解至过量 产生白色沉淀,说明固体中含有Na2CO3
步骤2:过滤,取少量滤液(或:静置,再用胶头滴管取上层清液少许)于试管中,再向试管中滴加1-2滴酚酞试液 溶液变红色,说明固体中含有NaOH
答案:
(1)水沿导管由广口瓶进入烧瓶(或:水倒吸进入烧瓶),2OH-+CO2=CO32-+H2O(或OH-+CO2=HCO3-);
(2)Na2CO3和NaHCO3
【方法归纳】对于有关步骤、预期现象及结论的概括,要用规范的语言来表达,表达过程中一定要按格式答题,同时要体现出科学、等量、单一变量与对照性等原则。表述时要注意:取适量的物质……(取样:写明适量或少量,分成A、B、C等试管),进行实验……(写滴加操作,写过量或少量或几滴,写浓度mol/l或%,再写操作振荡、静置、过滤等),如果有……(现象),则得出……(结论),如果没有……(现象),则得出……(结论)。