楊凱鴻

【摘 要】對近年來，全國卷高考理綜化學試題中的氣體制備及反應實驗題進行研究，先分析試題特點，賞析試題誤點，深入理解命題者的意圖，繼而反思試題的啟示，制定相應的備考策略以達到提升教學效果的目的。

【關(guān)鍵詞】高考化學；氣體制備實驗；分析；教學策略化學是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學，學習化學的一個重要途徑是科學探究。實驗是科學探究的重要手段。氣體制備與反應實驗是中學化學實驗中一個非常重要的實驗類型，它集合了化學實驗最基礎(chǔ)、最核心的知識和技能，能夠綜合反映學生科學探究能力的一種實驗。高考化學實驗命題都會充分貫徹化學課程大綱的基本理念，氣體制備及連續(xù)反應實驗就符合命題者所要達到的這種要求。

一、試題內(nèi)容分析

1. 以氣體制備實驗為起點

【例1】（2011全國新課標）氫化鈣固體登山運動員常用的能源提供劑。某興趣小組長擬選用如下裝置制備氫化鈣。

請回答下列問題：

（1）請選擇必要的裝置，按氣流方向連接順序為________（填儀器接口的字母編號）

（2）根據(jù)完整的實驗裝置進行實驗，實驗步驟如下：檢查裝置氣密性后，裝入藥品；打開分液漏斗活塞_________（請按正確的順序填入下列步驟的標號）。

A.加熱反應一段時間

B.收集氣體并檢驗其純度

C.關(guān)閉分液漏斗活塞

D.停止加熱，充分冷卻

（3）實驗結(jié)束后，某同學取少量產(chǎn)物，小心加入水中，觀察到有氣泡冒出，溶液中加入酚酞后顯紅色，該同學據(jù)此斷，上述實驗確有CaH2生成。①寫出CaH2與水反應的化學方程式_______②該同學的判斷不正確，原因是_______。

（4）請你設(shè)計一個實驗，用化學方法區(qū)分鈣與氫化鈣，寫出實驗簡要步驟及觀察到的現(xiàn)象_______。

（5）登山運動員常用氫化鈣作為能源提供劑，與氫氣相比，其優(yōu)點是_______。

分析：本題以氫氣制備為源頭，結(jié)合相關(guān)實驗知識綜合考察。難度設(shè)計有層次，能充分考察學生的問題解決能力和創(chuàng)新思維。

參考答案：（1）i→e，f→d，c→j，k（或k，j）k→a；（2）DABC。（3）①CaH2+2H2O=Ca（OH）2+2H2↑②金屬鈣與水反應也有類似現(xiàn)象。（4）取適量的氫化鈣，在加熱的條件下與干燥氧氣反應，將反應氣相產(chǎn)物通過裝有無水硫酸銅的干燥管，觀察到無水硫酸銅由白色變藍色；取鈣做相同的實驗，觀察不到無水硫酸銅由白色變藍色。（5）氫化鈣是固體，攜帶方便。

2. 提取有效信息，提升實驗設(shè)計和探究能力

【例2】（2015全國新課標1卷理綜化學）草酸（乙二酸）存在于自然界的植物中，其K1=5.4×10-2，K2=5.4×10-5。草酸的鈉鹽和鉀鹽易溶于水，而其鈣鹽難溶于水。草酸晶體（H2C2O4·2H2O）無色，熔點為101℃，易溶于水，受熱脫水、升華，170℃以上分解?；卮鹣铝袉栴}：

（1）甲組同學按照如圖所示的裝置，通過實驗檢驗草酸晶體的分解產(chǎn)物。裝置C中可觀察到的現(xiàn)象是__________，由此可知草酸晶體分解的產(chǎn)物中有__________。裝置B的主要作用是__________。

（2）乙組同學認為草酸晶體分解的產(chǎn)物中含有CO，為進行驗證，選用甲組實驗中的裝置A、B和下圖所示的部分裝置（可以重復選用）進行實驗。

①乙組同學的實驗裝置中，依次連接的合理順序為A、B、__________。裝置H反應管中盛有的物質(zhì)是__________。

②能證明草酸晶體分解產(chǎn)物中有CO的現(xiàn)象是_______。

（3）設(shè)計實驗證明：

①草酸的酸性比碳酸的強

___________________________________________________________。

②草酸為二元酸

___________________________________________________________。

分析：題目考查氣體的分離和干燥，氣體檢驗時的干擾排除，檢驗CO2、CO的現(xiàn)象。既來源于課本又做了相應的提升，能綜合考察學生的化學學科知識和綜合能力。

參考答案：（1）有氣泡逸出，澄清石灰水變渾濁CO2冷凝（水蒸氣、草酸等），防止草酸進入裝置C反應生成沉淀，干擾CO2的檢驗。（2）①F、D、G、H、D、I CuO②H中黑色粉末變?yōu)榧t色，其后的裝置D中的石灰水變渾濁。（3）①向盛有少量NaHCO3溶液的試管中滴加草酸溶液，有氣泡產(chǎn)生②用NaOH標準溶液滴定同濃度的草酸溶液，消耗NaOH的物質(zhì)的量為草酸的2倍。

3. 題目來源于課本，結(jié)合目前的熱點環(huán)保問題，在考查學生化學實驗的同時引導學生利用化學知識解決身邊的問題

【例3】（2016全國新課標1卷理綜化學）氮的氧化物（NOX）是大氣污染物之一，工業(yè)上在一定溫度和催化劑條件下用NH3將NOX還原生成N2。某同學在實驗室中對NH3與NO2反應進行了探究?；卮鹣铝袉栴}：

（1）氨氣的制備

①氨氣的發(fā)生裝置可以選擇上圖中的______，反應的化學方程式為 。②欲收集一瓶干燥的氨氣，選擇上圖中的裝置，其連接順序為：發(fā)生裝置 → （按氣流方向，用小寫字母表示）。

（2）氨氣與二氧化氮的反應

將上述收集到的NH3充入注射器X中，硬質(zhì)玻璃管Y中加入少量催化劑，充入NO2（兩端用夾子K1、K2夾好）。

分析：試題考點出發(fā)點非常有意義，就是要用課本所學去解決身邊的化學問題，該題目是一道將課本知識重新整合又有所提升的好題。

參考答案：

（1）①A；2NH4Cl+Ca（OH）2

CaCl2+2NH3↑+2H2O；②a→d→c→f→e→i；

（2）①紅棕色顏色變淺，最后褪為無色；②8NH3+6NO2 7N2

+12H2O；③水倒吸入Y管中；④該反應是氣體體積減小的反應，裝置內(nèi)壓強降低，在大氣壓的作用下發(fā)生倒吸。

二、對高中化學實驗教學的思考

1. 回歸教材，立足基礎(chǔ)

高考主要考查學生的能力與素質(zhì)。學生的知識面要廣，基礎(chǔ)知識要扎實，才能在自己的腦海中形成一定的模型，在碰到以能力為出發(fā)點的高考時才能有據(jù)可依。深入分析教材中的實驗內(nèi)容，在實驗教學中扎實整合教材實驗，訓練學生的基礎(chǔ)實驗能力與問題發(fā)現(xiàn)能力。

2. 重視探究，落實實驗能力的培養(yǎng)

在實驗教學中注重學生探究能力的培養(yǎng)，養(yǎng)成能夠獨立提出問題，對問題進行假設(shè)，設(shè)計解決問題的方案。這是一個立體綜合的能力培養(yǎng)，因此需要教師在課堂教學中以問題為導向，讓學生不斷地鍛煉解決問題的能力，提升應對問題的能力和經(jīng)驗。

3. 挖掘?qū)嶒灩δ艿亩嗝嫘?/p>

高中化學實驗題的選材大多來自真實情景，內(nèi)容涉及能源、材料、醫(yī)藥和環(huán)境等領(lǐng)域。這些實驗能夠幫助學生學會從化學視角去認識科學、技術(shù)、社會和環(huán)境之間的關(guān)系，對學生的思維及社會觀有極大的益處。從學生的生活經(jīng)驗及社會生活實際出發(fā)，讓學生學會從化學的角度去思考這些社會問題，將化學實驗技能應用到生活中，幫助學生構(gòu)建改變世界的夢想其實并不遙遠。

4. 方法及思維的引領(lǐng)構(gòu)建備考新模式

從高考試題中可以知道實驗考查將越來越重要，高考實驗涉及①因果邏輯判斷；②信息解讀能力；③綜合解決能力。在備考中必須牽引知識間的聯(lián)系和整合，多視角多層面的分析，在知識構(gòu)建上讓學生自主掌握，引導學生遇到問題須多維度思考，從而解決新情境下的問題表征、猜想假設(shè)、設(shè)計方案和變量控制等。

參考文獻

[1]安雙馬，盧偉.2015年全國高考化學實驗題評析[J].實驗教學與儀器，2015（12）.

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[3]魏銳，潘鴻章，王磊.“新世紀”版高中化學教材實驗體系簡析[J].中學化學教學參考，2007.