《化学实验专题》 探究性实验试题的命题趋势及题型分析

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1、Date定远中学 李炳刚 *化学实验复习专题Date2009年化学学科(安徽卷)考试说明(实验部分)要求：v3化学实验与探究能力 v（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。 v（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。v5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，了解实验室 一般事故的预防和处理方法

2、。 （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；v了解控制实验条件的方法；v分析或处理实验数据，得出合理结论；v绘制和识别典型的实验仪器装置图。v（8）以上各部分知识与技能的综合应用。Datev 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。 Date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

4、，有 的还提供一些新的信息，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： Datev 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，将是课本许多实验的巧妙组 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。Da

5、te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，初步确定设计对策实验方案 Date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Date（1）固体M中一定有的物质是_（填化学式）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

6、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、FeB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Date（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_。 aM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 cA中留有反应生成的气体 d气体进入D装置前未用浓硫酸干燥硫 漏斗、玻璃棒b、CDate1、常见物

7、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 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Date例2某学生按图图示方向将A装置与下面所示装置相连连 ，设计设计 如下实验实验 ，请请帮助完成实验报实验报 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

8、性高锰酸钾溶液、 品红溶液、氧化铜、硫酸铜溶液 （三）实验步骤： Date实验实验 内容和步骤骤 实验实验 现现象 结论结论 连连接好装置并 检查检查 气密性将铁钉铁钉 加入到 烧烧瓶中，在向其 中滴加浓浓硫酸未见见明显现显现 象先点燃A再点 燃G处处酒精灯片刻后烧烧瓶中溶 液有颜颜色变变化 ，并有气泡产产生铁遇冷的浓硫酸 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。 Date（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，

9、 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_。Date 为证明铁钉与浓硫酸在不加热时是否发生反应，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：Date2、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

10、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。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。Date【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

11、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3、化学反应原理的探究BDate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

12、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。Date【变式】在溴水中加入镁粉，溴水褪色。对于褪色的原因， 甲认为是溴溶于水后，溴和水发生了可逆反应:Br2+H2O HBr+HBrO 当向溴水中加入镁粉之后，则发生以下两种反应： Mg+2HBr=MgBr2H2 Mg+2HBrO=Mg(BrO)2+H2 由于上述反应的发生，使溴水中的平衡向正反应方向移动， 从而使溴水褪色。乙认为，镁是活泼金属，在溴水中存在大 量的溴，应该是溴与镁粉直接反应：Mg+Br2=MgBr2，而 使溴水褪色。 如何设计方案探究甲和乙的解释是否正确？Date探究方案：1：在溴水中加入镁粉，立即观察现象，

13、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。Date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Date4、对实验方案的探究例4 Na2CO3

14、溶液和CuSO4溶液混合后，产生 蓝色沉淀，请你推测可能有哪些产物？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。2018/6/23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

15、含Cu(OH)2。澄清Ca(OH)2粘有无水 CuSO4的棉球Date方案二：将洗涤干净并低温烘干的沉淀直接加 热灼烧，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？Date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Date5.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：NaOH溶液活