第一章从实验学化学（整理）

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1、学 海 无 涯 如何面对教材实验的创新考查 编者按 化学实验虽然每年都考 但它一直是学生 最熟悉的陌生人 说其 熟 悉 因为这些题目都源于教材 说其 陌生 因为这些题目又都高于教材 是对教材实 验的延伸 拓展和创新 从高考试题的抽样分析及平时的模拟考试中发现 学生在实验题上失分的原因主要表现 在对一些基本实验方法掌握的不够牢固 答题时语言描述不够准确 特别是对教材实验的创 新之处感到陌生 无处下手 反思我们平时的一轮复习 几乎是找遍了所有的资料 觉得要 多做多练就能出成绩 却唯独抛开了最有权威的教材中的实验 从而导致学生根本不知道这 些题目的根源在哪里 特别是对有别于教材中的一些实验操作 更是

2、感到一片茫然 回归教材 并不是对教材实验的简单重复 而是立足于教材实验 以教材中出现的实 验为载体 并对一些常用仪器和基本操作进行创新使用 提升实验复习的效果 正是基于以上认识 我们今年在高三一轮图书的编写上匠心独运地设置了 教材实验的 创新考查 这一栏目 通过 高考演变实验 与 教材母本实验 的比对 通过 还可能这 样考 命题角度的再挖掘 让学生究其本 明其因 抓住了 教材母本实验 才能做到灵 活迁移 巧妙创新 高中化学实验大致可以分为 混合物的分离提纯 物质的检验与性质 物质的制 备 综合设计实验 几类 我们先将这几类实验的通性通法在篇首做简单归纳总结 便于 学生在以后的章节复习具体实验中

3、进行实践运用 一 分离提纯类实验的创新考查 物质的分离 提纯是化学实验的重要组成部分 在高考命题中 几乎每套试题中都有混 合物分离 提纯的题目 试题主要考查物质分离提纯的基本方法 如蒸发 过滤 蒸馏 萃取 与分液 气体的净化等 复习时要对教材中常见物质分离和提纯的方法进行整理 分析 然后得出同类物质分离 提纯的方法 或在掌握常见分离提纯方法的原理后 再归纳出这种分离方法还可以迁移到哪 学 海 无 涯 些物质的分离提纯中 1 分离方法的拓展与创新 蒸馏是分离沸点不同的液体混合物的一种物理方法 教材中的蒸馏实验是石油的分馏 其实验装置如图 其中温度计水银球的位置在蒸馏烧瓶的支管口处 温度计显示的是

4、蒸气的温度 2012 年浙江高考第 28 题第 6 问对蒸馏装置中温度计水银球的位置进行了拓展和创新 1 若将温度计的水银球放入烧瓶内的液体中 则温度计显示的是反应液的温度 如图 1 2 若将温度计的水银球置于蒸馏烧瓶支管口的上方 则馏出物的沸点应高于温度计显示 温度 如图 2 3 若将温度计的水银球置于蒸馏烧瓶支管口的下方 则馏出物的沸点应低于温度计显示 温度 如图 3 2 分离仪器的创新使用 洗气瓶是气体除杂的重要仪器 教材中的洗气瓶装置如如图所示 操作时先 将洗涤液置于广口瓶中并浸没 A 导管口 气体的流向是 A 进 B 出 例如 用饱 和 NaHCO3溶液可以除去 CO2中的 HCl

5、气体 拓展创新应用 1 用于气体的收集装置 若气体 A 进 B 出 可收集密度比空气大的气体 如 CO2 若气 体 B 进 A 出 可收集密度比空气小的气体 如 H2 若广口瓶中装满水 且气体 B 进 A 出 可收集难溶于水的气体 2 气体检验装置 若广口瓶中装有品红溶液 气体 A 进 B 出 可检验 SO2的存在 3 防倒吸装置 若伸入广口瓶中的 A 管变短 可做安全瓶 防倒吸装置 4 用于控制气体通入的流速 如实验室进行合成氨实验时 可在瓶塞上再做一个和 A 管 类似的导管 A 瓶中加入浓硫酸浸没 A A 导管口 从 A A 中分别通入 N2 H2 从 B 中流出混合气体 可从广口瓶中气泡

6、的产生速率监控所通入 N2 H2的流速比 5 可作量气装置 如测量 H2体积 在广口瓶内盛满水 气体 B 进 A 出 用量筒测量排 学 海 无 涯 出水的体积 则为该温度 压强下 H2的体积 总之 要做好混合物分离提纯的复习 可将每一种混合物分离提纯的操作方法的相应教 材实验进行拓展和创新 并与高考考过的实验题结合起来 从分离原理 方法 实验操作入 手 训练学生的实验能力 并拓宽教材实验 培养学生的发散思维 做到简单实验原理 基 本操作熟练运用 多角度的思考与设计 注重对实验知识进行系统类比归纳 以求同存异 灵活把握 分离提纯类实验的创新考查一览表 序号 教材母本实验 高考演变实验 相似度 页

7、码 1 蒸发操作 蒸发制备 NH4Cl 晶体 85 2 过滤操作 过滤操作失误 100 3 海水淡化 蒸馏 80 二 物质检验与性质验证类实验的创新考查 近年来化学高考试题对实验的要求越来越高 实验试题越来越灵活 特别是离子的检验 及气体的性质验证类题目 更成了学生的主要失分点 因此 在一轮复习备考中如何复习气 体的性质验证和离子的检验是一个值得探讨的问题 1 离子检验教材实验的深度挖掘 以 SO2 4是否会干扰 Cl 的检验为例 探究实验 实验 1 用一支洁净的小试管取 2 mL 2 的 Na2SO4溶液滴加 4 滴 2 的 AgNO3溶液 没有观察到沉淀现象 实验 2 用一支洁净的小试管取

8、 2 mL 2 的 AgNO3溶液 再用药匙加入 Na2SO4 s 约 0 2 g 立即产生大量白色沉淀 加稀硝酸酸化 约 1 5 mL 白色沉淀溶解 此时 测得溶液 的 pH 1 探究结论 通过上述实验可知 检验 Cl 是否存在 只要分别滴加 AgNO 3溶液和稀 HNO3 不论先后 看有无白色沉淀产生即可 即使有 SO2 4存在 也不会影响 Cl 的检验 实验还证明了 Ag2SO4能溶于稀 HNO3 因此 稀 HNO3酸化能排除 SO2 4对 Cl 检验的干 扰 即 SO2 4不会干扰 Cl 的检验 2 气体性质验证教材实验的深度挖掘 以 Cl2的制取与性质验证为例 探究实验 氯水的漂白作

9、用 实验操作 实验现象 结论 有色布条褪色 氯水有漂白作用 起漂白作用的是次氯酸 学 海 无 涯 有色布条不褪色 干燥的 Cl2没有漂白作用 改进与创新 对氯气的制取和性质验证实验进行了如图所示的改进 在具支 试管中放入 2 g KClO3固体 并在支管上套上一个缓冲气球 再向 具支试管中加入 2 3 mL 浓盐酸 立即塞上带有胶头滴管的橡胶塞 滴管下部分别裹上蘸有不同试剂的滤纸条 滴管内装有 NaOH 溶 液 实验结束后 挤压胶头 使滴管中的 NaOH 溶液进入试管中 吸收多余的 Cl2 以防污 染环境 改进后的实验具有的优点是在一个试管中做了一系列的实验 可以节约药品 减少污染 且实验现象

10、明显 2012 上海高考 T15 下图所示是验证氯气性质的微型实验 a b d e 是浸有相关溶液 的滤纸 向 KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸后 立即用另一培养皿扣在上面 已知 2KMnO4 16HCl 2KCl 5Cl2 2MnCl2 8H2O 对实验现象的 解释或结论 正确的是 选项 实验现象 解释或结论 A a 处变蓝 b 处变红棕色 氧化性 Cl2 Br2 I2 B c 处先变红 后褪色 氯气与水生成了酸性物质 C d 处立即褪色 氯气与水生成了漂白性物质 D e 处变红色 还原性 Fe2 Cl 答案 D 研究物质的化学性质是化学实验的主要功能 一轮复习过程中要以教材实验为载体 从 反应

11、原理 仪器组装和操作方法等方面入手 对教材的演示实验 学生实验进行改进和挖掘 并注重对教材实验的创新设计 以适应学前高考新形势的需要 物质检验与性质验证类实验的创新考查一览表 序号 教材母本实验 高考演变实验 相似度 页码 学 海 无 涯 1 Fe3 的检验 Fe3 的检验 100 2 Na2CO3 NaHCO3鉴别 Na2CO3 NaHCO3含量测定 60 3 Cl2的漂白 Cl2的性质 70 4 浓 H2SO4与 Cu 反应 浓 H2SO4与 Cu 反应 80 三 物质制备类实验的创新考查 气体的实验室制备及物质的工业制备流程是化学实验命题的重要素材 尽管实验题是化 学得分率最低的试题 但

12、仔细研究后发现 题目大部分都是教材实验的重组或延伸 都可以 在教材中找到其原型 因此 在教材实验基础上进行拓展和创新的实验题是高考命题的一个 方向 1 重视教材新仪器装置 拓展问题新视角 教材在实验中出现了一些新的实验仪器和实验装置 如注射器的使用 以此为切入点 可以以专题的形式探讨和研究注射器在实验中的应用 如测量锌与硫酸反应速率的装置 如图所示 拓展延伸 依据注射器的使用特点 设计以下探究性问题 1 如何检查注射器的气密性 2 注射器的活塞在推进和拉出时 速度是快些好还是慢些好 3 用注射器进行实验有哪些优点 4 探究教材中还有哪些实验也可在设计中使用注射器 而且能取得更好的效果 这样的设

13、计可以将一部分实验仪器的用途和用法挖掘的很透彻 学生不仅掌握了注射器 在书本实验中的用途和用法 还可以拓展思维 在其它实验中得到灵活应用 如铜与稀硝酸制备 NO 气体的实验可以设计在注射器中进行 改进装置 实验装置如图所示 学 海 无 涯 实验操作与现象 1 按上图组装好仪器 使注射器中充满水 关闭开关 K1 K2 K3 2 注射器 1 中放入铜片若干 注射器 2 中吸取 10 mL 稀硝酸 注射器 3 中收集好 O2 注 射器 4 中吸取 15 mL 水 3 打开 K1 将注射器 2 中的稀硝酸推入注射器 1 中 可观察到铜片与稀硝酸缓慢反应产 生气泡 溶液变蓝 液面上方有无色气体出现 验证

14、了有 NO 生成 4 将注射器 1 中的溶液抽回注射器 2 中 铜与稀硝酸反应停止 关闭 K1 打开 K2 将 注射器 1 中的 NO 气体全部推入注射器 4 中 关闭 K2 打开 K3 将注射器 3 中的 O2推入注 射器 4 中 可观察到注射器 4 中水面上方的无色气体先变为红棕色 接着红棕色变浅 气体 的量逐渐减少 水面慢慢上升 验证了 NO 与 O2反应生成 NO2 NO2又可与水反应 改进后的优点 1 现象明显 将不易观察到的无色 NO 气体转变为红棕色的 NO2气体 可以清楚地观察 到 2 反应装置具有启普发生器的优点 可以让反应随时开始 随时停止 3 实验装置全封闭 对于有毒气体

15、吸收彻底 对环境无污染 4 操作简便 药品用量少 能重复使用 5 只需将稀硝酸换成浓硝酸 即可演示浓硝酸与铜的反应 2 挖掘教材实验的内涵 提升应变能力 了解教材实验的目的 步骤和原理 学会控制反应条件 操作使用仪器 观察分析 解 释现象 得出结论 注重实验安全 环境意识和创新意识等 如对氨气的制法及喷泉实验的 复习 可从以下几个方面进行挖掘 1 实验室制取氨气的反应原理 发生装置 收集方法是什么 2 能否用 NH4NO3 NaOH 固体共热制氨气 为什么 3 能否用浓氨水和固体NaOH制取氨气 为什么 请设计一个用上述试剂制取氨气且可 控制产生氨气速率的实验装置 4 什么样的吸收尾气装置可以

16、防止倒吸 可能有几种 为什么可以防止倒吸 5 氨气 喷泉 实验的原理是什么 还有哪些情况也可以引发 喷泉 近几年的高考化学试题 不论是全国卷还是自主命题卷 实验试题有着明显回归教材的 趋势 命题素材很多源于教材 以中学教材中的实验为依托经加工 改造衍生而得 因此 学 海 无 涯 在高考化学实验复习备考过程中 教师应在讲解高考题的过程中 采用逆向思维充分寻找该 题在教材中的原型 探究高考试题与教材题目的结合点 必要时再将这些问题做恰当的分解 或整合 延伸或拓展 使教材知识更加丰富鲜活 从而更能有效地吸取教材中的营养 真正 发挥其备考功能 物质制备类实验的创新考查一览表 序号 教材母本实验 高考演变实验 相似度 页码 1 Fe2 Fe3 的转化 Fe2 Fe3 的除杂 80 2 Si 的制备 Si 的制备 70 3 NH3的制备 NH3的制备 85 4 溴苯制取 溴苯制取 90 5 气体制备 氨气制备 75 四 综合设计类实验的创新考查 科学探究是化学新课程标准倡导的重要理念之一 倡导学习者主动参与 乐于探究 勤 于动手 培养学生搜集和处理信息的能力 获取新知识和分析 解决问题的能力 学生