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1、2020 4 24 2020 4 24 化学实验专题 探究性实验试题的命题趋势及题型分析 2020 4 24 2009年化学学科 安徽卷 考试说明 实验部分 要求 3 化学实验与探究能力 1 了解并初步实践化学实验研究的一般过程 掌握化学实验的基本方法和技能 了解科学探究的基本过程 学习运用以实验和推理为基础的科学探究方法 2 在解决简单化学问题的过程中 运用科学的方法 初步了解化学变化规律 并对化学现象提出科学合理的解释 5 化学实验基础 1 了解化学实验是科学探究过程中的一种重要方法 2 了解化学实验室常用仪器的主要用途和使用方法 3 掌握化学实验的基本操作 能识别化学品安全使用标识 了解
2、实验室一般事故的预防和处理方法 4 掌握常见气体的实验室制法 包括所用试剂 仪器 反应原理和收集方法 5 能对常见的物质进行检验 分离和提纯 6 掌握一定溶质质量分数 物质的量浓度的溶液配制方法 7 能根据实验试题要求 做到 设计 评价或改进实验方案 了解控制实验条件的方法 分析或处理实验数据 得出合理结论 绘制和识别典型的实验仪器装置图 8 以上各部分知识与技能的综合应用 2020 4 24 纵观近年来的新课改省分高考试题 不难发现探究性试题正在崭露头角 这也正是新课标的精神在高考中的具体表现 为高中的化学教学改革指明了方向 探究性试题具有条件的不完全性 结论的不确定性 知识的综合性等特点
3、学生必须从多角度多层次运用多种模式去解决问题 这类试题对学生的发散思维能力 分析问题的能力提出了较高要求 所以在备战高考的复习过程中 要充分分析探究性实验试题的特点 把握命题趋势 制订相应的复习策略 化学实验是化学认识的源泉 科学家的研究过程往往是发现问题 提出假设 设计实验探究 分析实验结果 得出结论 探究性实验试题正起源于此 它考察了学生的科学素质 创新和实践能力 2020 4 24 化学是一门以实验为基础的学科 所以有化学实验即科学探究之说法 近年来新课改省市化学高考命题 主要以考察探究性实验和物质制备实验为主 这些探究性和制备性实验的试题 综合性强 理论和实践的联系紧密 有的还提供一些
4、新的信息 要求考生必须冷静的审题 联系所学过的知识和技能 进行知识的类比 迁移 重组 全面细致的思考才能正确作答 探究性实验题以其创新 灵活的特点逐渐成为高考命题的热点题型 命题趋势 2020 4 24 同时应特别注意 实验问题设计一般是以课本基本实验为依托 考查化学实验方案的设计 改进与评价以及化学基本理论与基础知识等 因此 可以预测 2009年的高考化学实验命题 将是课本某些实验的巧妙组合 问题设计难度可能有所加强 考查学生实验探究能力有所加大 因此 在平时的实验复习中 一定要重视课本实验的复习 不要脱离了课本 同时要重视实验探究能力的培养与训练 实验装置设计要关注对常规仪器设置非常规实验
5、装置与非常规仪器设置常规实验装置相结合的典型实验的研究与训练 2020 4 24 一 探究性实验的一般思路 1 准确地把握实验目的 2 利用已学知识 分析如何实现这个目的 实验原理 3 结合实验材料 初步确定设计对策或思路 实验方案 2020 4 24 例1 某课外兴趣小组为了探究铁与硫在隔绝空气的条件下反应所得固体M的成分 设计了如右图装置 倾斜A使稀硫酸 足量 与固体M充分反应 待反应停止后 B装置增重 C装置中溶液无变化 反应后进入量气管气体的体积为VmL 已折算成标准状况 由上述实验事实可知 二 探究性实验的类型 1 未知产物的探究 2020 4 24 1 固体M中一定有的物质是 填化
6、学式 理由是 2 B装置的名称是 写出B装置中反应的离子方程式 3 C装置的作用是 如果实验中没有B装置 则C装置中产生的现象是 生成黑色沉淀 FeS Fe B装置增重 量气管有气体 洗气瓶 2OH H2S 2H2O S2 证明H2S已被B中NaOH溶液完全吸收 2020 4 24 4 稀硫酸和固体M反应后溶液中还残留淡黄色固体 该固体是 要分离出该固体 在实验操作中 除烧杯外还需要用到的玻璃仪器是 5 通过进一步实验 测得固体M中各种成分的质量之和小于反应前铁粉和硫粉的质量之和 产生这种现象的原因可能是 a M中有未反应的铁和硫b 测定气体体积时水准管的水面高于量气管的水面c A中留有反应生
7、成的气体d 气体进入D装置前未用浓硫酸干燥 硫 漏斗 玻璃棒 b C 2020 4 24 1 常见物质分离提纯方法 结晶法 蒸馏法 过滤法 升华法 萃取 渗析法等2 常见气体的制备 净化 干燥 收集方法 3 熟悉重点操作 1 气密性检查 2 量气操作 3 防倒吸 防污染操作 4 蒸发 灼烧操作 虽然探究性实验主要考察学生的探究能力 但在问题的设置上常常包含了对实验基础知识的考察 如 通过化学反应原理猜测可能生成哪些物质 对这些物质一一的检验来推测出究竟含有哪些物质 反思 心得 对未知产物的探究 2020 4 24 例2 某学生按图示方向将A装置与下面所示装置相连 设计如下实验 请帮助完成实验报
8、告 2 物质性质的探究 一 实验目的 研究铁与浓硫酸的反应 二 实验药品 铁钉 浓硫酸 酸性高锰酸钾溶液 品红溶液 氧化铜 硫酸铜溶液 三 实验步骤 2020 4 24 铁遇冷的浓硫酸发生钝化 铁表面的氧化物被破坏并发生反应 溶液有Fe3 生成 并伴随有SO2气体产生 2020 4 24 四 问题探究 该学生在实验过程中 观察到D装置中溶液颜色逐渐变浅 E装置中溶液颜色未见明显变化 再过一段时间后 G装置中氧化铜粉末由黑色转变为红色 气球H逐渐鼓起 此时E装置中溶液颜色仍未明显变化 G装置中氧化铜由黑变红 请结合化学方程式说明原因是 2020 4 24 为证明铁钉与浓硫酸在不加热时是否发生反应
9、 可采用的方法是 取两根无锈铁钉 一根放置在冷的浓硫酸浸泡一段时间后 一根不做任何处理 然后将两根铁钉分别置于等浓度的硫酸铜溶液中 观察铁钉表面是否有红色物质析出 若在冷的浓硫酸中浸泡过的铁钉上没有红色物质析出 则表明在不加热时 铁钉与浓硫酸发生反应 否则铁钉与浓硫酸不发生反应 对比实验 2020 4 24 2 无论是无机物 还是有机物性质的探究 都必须在牢牢掌握元素化合物知识的基础上 大胆猜想 细心论证 脱离了元素化合物知识孤立的看实验问题是不科学的 只有灵活运用已有的元素化合物知识 就能变探究性实验为验证性实验 使复杂问题简单化 反思 1 在探究过程中往往可以通过对比实验 即设置几组平行实
10、验来对照 比较 从而研究和揭示某种规律 解释某种现象形成的原因或证明某种反应机理 2020 4 24 例3 某研究性学习小组为了探索镁粉与溴水反应的机理 做了如下四组实验 1 将镁粉投入冷水中 未见任何现象 2 将镁粉放入溴水中 观察到只是开始时产生极少量的气泡 但溴水的颜色逐渐褪去 3 将镁粉放入液溴中 未观察到任何明显现象 4 向含足量镁粉的液溴中滴加几滴水 观察到溴的红棕色很快褪去 则下列关于镁与溴水的反应机理的论述中正确的是 A镁粉只能直接与溴水中的溴反应B水是镁粉与溴发生反应的催化剂C 2 中产生的极少量气泡是由于镁粉与水反应得到D镁粉与溴水中的H 发生反应 导致平衡移动使溴水褪色
11、3 化学反应原理的探究 B 2020 4 24 评析 正确答案为B 多数学生选择了D答案 究其根源 主要是受到用平衡移动原理解释氯水变质这一问题的影响 学生只注意到了镁与溶液中H 的反应 而忽略了镁可以和溴反应这一事实 更没有注意到 2 中所述 镁粉与溴水反应时 只是开始时产生极少量气泡 而溴水的颜色逐渐褪去 这一实验事实 这充分说明了学生没有深入地审题 受到了已有知识的干扰 能够举一反三固然是件好事 但用类推方法得出的结论并不是任何时候都正确的 2020 4 24 2020 4 24 探究方案 1 在溴水中加入镁粉 立即观察现象 若短时间内有有大量气体产生 则甲的解释正确 若短时间内没有大量
12、气体产生 则乙的解释正确 2 把镁粉加入到溴的四氯化碳溶液中 看溴的四氯化碳溶液是否褪色 若不褪色 说明镁不能与干燥的溴发生反应 若褪色 说明乙是对的 2020 4 24 可见 重大的发现可能就来自于平时的生活中 只要你勤于发现 勇于探究 在对所研究事物或现象的原因未知情况下 根据已有的认识 在观察和实验的基础上 通过对化学事实和现象的归纳 类比 作出判断性解释或说明 这就是化学中的假说 事实上 在化学发展史上 化学理论的形成和发展就是化学假说不断被提出 证实和证伪的过程 反思 2020 4 24 4 对实验方案的探究 例4Na2CO3溶液和CuSO4溶液混合后 产生蓝色沉淀 请你推测可能有哪
13、些产物 并设计试验来验证 提示 经查资料得知 CuCO3和Cu OH 2均不带结晶水 假设一 假设二 假设三 Na2CO3溶液和CuSO4溶液混合后直接发生沉淀反应 生成CuCO3沉淀 Na2CO3溶液和CuSO4溶液混合后发生双水解反应 生成Cu OH 2沉淀 Na2CO3溶液和CuSO4溶液混合后既发生沉淀反应 又发生双水解反应 生成CuCO3和Cu OH 2两种沉淀的混合物 2020 4 24 方案一 向洗涤干净并低温烘干的沉淀中加入盐酸 证明生成物中含CuCO3 另取沉淀加热灼烧 检验生成的水 证明生成物中含Cu OH 2 2020 4 24 方案二 将洗涤干净并低温烘干的沉淀直接加热
14、灼烧 将生成的气体依次通过无水硫酸铜 澄清石灰水 检验生成的水或二氧化碳 证明生成物中含Cu OH 2或CuCO3或两者兼有 装置B C能否调换位置 2020 4 24 对实验方案的探究 首先要明确实验目的和要求 然后结合问题运用有关化学知识和实验技能对实验的仪器 步骤 方法进行逐步的分析研究 其中 有关方案的设计要特别明确 首先原理要具有科学性 不能凭空捏造 最后实验装置要简易 操作必须安全可行 效果要明显 反思 2020 4 24 5 开放式考查学生思维能力的实验题 验证型设计题 例5 设计一个实验 能通过观察到明显的现象 说明CO2与NaOH溶液发生了反应 实验用品 集气瓶 烧瓶 分液漏
15、斗 长颈漏斗 导管 橡皮管 弹簧夹 烧杯 量筒 水 CO2气体 NaOH溶液以及你认为所能用到的仪器和药品 现有五位学生装设计了如图所示五个装置 试回答 B A C D E 2020 4 24 对图A E 请指出能达到实验目的的装置 用A B C D E填空 并说明能证明CO2与NaOH溶液发生了反应的操作及实验现象 将结果填入下表 能否设计出其它一些方法来证明CO2与NaOH溶液发生了反应 分析可以从CO2和NaOH溶液发生反应生成的产物角度分析考虑 得到如下方法 其它合理的想法也可以 将分液漏斗中的NaOH溶液滴入烧瓶 看到水槽中的水被吸入到烧瓶中 将充满CO2的试管的橡皮塞打开 水槽中的
16、NaOH溶液上升到试管中 通过分液漏斗向充满CO2气体的集气瓶a中加入NaOH溶液 b中NaOH溶液不能排入烧杯中 向a瓶中通入CO2气体 B中无气泡冒出 将滴管中的NaOH溶液挤入烧瓶 产生喷泉现象 2020 4 24 A 将反应后所得的溶液适当加热后无大量气泡冒出 测定NaOH溶液反应前后的pH减小 说明是酸性氧化物CO2作用于强碱性物质NaOH B 在反应后的产物中加入盐酸 产生无色无味 能是澄清石灰水变浑浊的气体 为CO2 C 在BaCl2溶液中分别加入NaOH溶液和通入CO2无明显现象 但若既加入NaOH溶液 又通入CO2 则有白色沉淀生成 意味NaOH溶液和CO2发生了反应D 对照实验 在等量的已通入较多的CO2的NaOH溶液和未通入CO2的NaOH溶液中加入铝片 观察生成气泡的速率 C B E D A 2020 4 24 解析 根据指示剂的变色情况 可以选用甲基橙 颜色由红色变为黄色 也可以选用酚酞 颜色由无色变为红色 测定pH的基本操作 用洁净 干燥的玻璃棒沾取待测液滴在试纸上 用标准比色卡对照 读数 操作步骤 连接导电性实验装置 加入盐酸观察灯泡亮度 如连接安培表 则
