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新高考背景下高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)試題解題研究

2022-09-22 14:38:24王志鴻
數(shù)理化解題研究 2022年25期
關(guān)鍵詞:乙酸乙酯氫氣選項(xiàng)

王志鴻

(福建省漳州立人學(xué)校 363000)

1 新高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)題的特點(diǎn)

第一,基礎(chǔ)知識(shí)呈變化性.結(jié)合最近幾年化學(xué)高考試題分析,化學(xué)實(shí)驗(yàn)考查內(nèi)容,其原理都來(lái)源于化學(xué)教材上的內(nèi)容,如離子反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)等,雖然有多種化學(xué)反應(yīng),但實(shí)際上,大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)都是相同的,如果學(xué)生能準(zhǔn)確的掌握相關(guān)化學(xué)反應(yīng),學(xué)生在解題時(shí),才能更得心應(yīng)手.

第二,更加關(guān)注實(shí)驗(yàn)研究的特點(diǎn).化學(xué)核心素養(yǎng)下,更加關(guān)注學(xué)生動(dòng)手操作能力,化學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)也更偏向于實(shí)驗(yàn)教材,在新高考的化學(xué)實(shí)驗(yàn)題中,許多實(shí)驗(yàn)題目看似新穎,細(xì)分析就會(huì)發(fā)現(xiàn),是建立在化學(xué)教材知識(shí)點(diǎn)之上,因此,學(xué)生在化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)中,不僅需要充分掌握化學(xué)教材中的現(xiàn)有實(shí)驗(yàn),而且還需積極探究化學(xué)實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新和拓展,以教材中化學(xué)知識(shí)點(diǎn)和儀器作為基礎(chǔ),通過(guò)延伸和拓展設(shè)計(jì)出具有綜合性的實(shí)驗(yàn),旨在促進(jìn)學(xué)生對(duì)于化學(xué)知識(shí)的深入理解和記憶,這也屬于新高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)題所考查的重點(diǎn).

第三,化學(xué)實(shí)驗(yàn)題的情景與現(xiàn)實(shí)生活相貼近.學(xué)生不僅需掌握化學(xué)理論知識(shí),而且還需要在現(xiàn)實(shí)生活當(dāng)中,做到學(xué)以致用,促進(jìn)新高考和現(xiàn)實(shí)生活的緊密結(jié)合,在實(shí)際生活當(dāng)中,有許多的現(xiàn)象都能呈現(xiàn)出化學(xué)原理,因此,新高考的試題并非是單一化的化學(xué)反應(yīng),還需通過(guò)生活情境,將各種類型的化學(xué)反應(yīng)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)在學(xué)生面前,以便于學(xué)生在熟悉的環(huán)境中,對(duì)其展開有效的分析.

第四,實(shí)驗(yàn)考查側(cè)重于綜合能力.結(jié)合最近幾年化學(xué)實(shí)驗(yàn)考題分析,考查點(diǎn)不再局限于理論知識(shí)中,也涵蓋了知識(shí)的轉(zhuǎn)化能力、推理能力、操作能力、分析能力等,更加關(guān)注學(xué)生的綜合素養(yǎng).面對(duì)這一全新的要求,學(xué)生不僅要掌握化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),還應(yīng)在實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中積極思考,促進(jìn)思維能力的多重發(fā)展.

2 新高考背景下高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)試題解題分析

2.1 基本操作與原理的實(shí)驗(yàn)試題解答分析

縱觀最近幾年高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)考查題目,關(guān)于“實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)原理”類的題目比較多,占據(jù)十分重要的地位.在研究分析中發(fā)現(xiàn),這一部分題目旨在考查學(xué)生對(duì)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的理解和掌握程度、化學(xué)實(shí)驗(yàn)的原理、化學(xué)實(shí)驗(yàn)的操作步驟等.針對(duì)這一考查方向,在日?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真審題,運(yùn)用所需的化學(xué)知識(shí),對(duì)試題進(jìn)行分析,并靈活借助相關(guān)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)器材,解決相關(guān)的問(wèn)題.

例1在生成與提純乙酸乙酯的化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),圖1所列操作過(guò)程沒有涉及到的是( ).

圖1

本題考查點(diǎn)集中在“基本的實(shí)驗(yàn)操作”.學(xué)生在解題時(shí),必須要明確“乙酸乙酯生成實(shí)驗(yàn)”中運(yùn)用到的實(shí)驗(yàn)用品、具體的實(shí)驗(yàn)條件等.結(jié)合學(xué)生以往所學(xué)的知識(shí),可明確:乙酸乙酯會(huì)在濃硫酸參與的酯化反應(yīng)中生成,但在生成物中,常常含有一定的雜質(zhì),必須要經(jīng)過(guò)純化.在這一題目的A選項(xiàng)中,對(duì)濃硫酸、乙醇、冰醋酸等混合物進(jìn)行了加熱,生成了乙酸乙酯,但由于生成物屬于液體,在具體操作的時(shí)候,必須要確保試管口向上傾斜.因此,這一選項(xiàng)中的化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作是正確的;在選項(xiàng)B中,在純化乙酸乙酯中,因?yàn)樯晌镏谢旌狭怂崤c乙醇兩種物質(zhì),而這兩種物質(zhì)又溶于水中,只有通過(guò)飽和碳酸鈉對(duì)其進(jìn)行吸收.因此為了避免出現(xiàn)倒吸的現(xiàn)象,不能將導(dǎo)管伸入到液體中,因此這一選項(xiàng)也是正確的;在C選項(xiàng)中,主要是通過(guò)分液實(shí)驗(yàn)的方式,對(duì)乙酸乙酯進(jìn)行分離,因此,操作過(guò)程正確;選項(xiàng)D主要是因?yàn)橐宜嵋阴ヅc水是不相溶的,無(wú)法通過(guò)蒸發(fā)方法進(jìn)行分離,故操作錯(cuò)誤.

2.2 觀察類的實(shí)驗(yàn)試題解答分析

觀察類的化學(xué)實(shí)驗(yàn)的試題更多是對(duì)學(xué)生對(duì)于化學(xué)實(shí)驗(yàn)的原理、目的的掌握程度以及實(shí)驗(yàn)儀器正確的運(yùn)用方法與順序進(jìn)行掌握.學(xué)生需立足于整體把握整個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn),依據(jù)化學(xué)的不同實(shí)驗(yàn)給予不同的關(guān)注與思考,以實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)開展的目的,并促進(jìn)學(xué)生解決觀察類實(shí)驗(yàn)題的效率得到切實(shí)提升.

例2實(shí)驗(yàn)室中,通過(guò)H2還原WO3制備的金屬Q(mào)裝置如圖2所示(Zn粒當(dāng)中通常含有硫等相關(guān)雜質(zhì),焦性沒食子的酸性溶液是用作于吸收氧氣的),下述說(shuō)法是正確的為( ).

圖2

A.①、②、③中分別裝有KMnO4溶液、濃H2SO4、焦性沒食子酸溶液

B.管式爐在加熱前,通過(guò)試管位于④處進(jìn)行氣體收集,并將其點(diǎn)燃

C.反應(yīng)結(jié)束的時(shí)候,先將活塞K關(guān)閉,然后停止加熱

D.裝置Q(啟普發(fā)生器)也能通過(guò)二氧化錳和濃鹽酸產(chǎn)生的反應(yīng)進(jìn)行氯氣制備

完成觀察類的實(shí)驗(yàn)試題,需對(duì)實(shí)驗(yàn)的目的進(jìn)行全面了解,在本題當(dāng)中涉及到氫氣制取和純化,對(duì)學(xué)生進(jìn)行物質(zhì)的制取與提純等相關(guān)化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行綜合考查.其中,選項(xiàng)A主要對(duì)氫氣純化實(shí)施考查,因?yàn)閆n粒中會(huì)存有硫等相關(guān)雜質(zhì),這就會(huì)形成硫化氫氣體,可通過(guò)KMnO4溶液進(jìn)行去除,在裝置中可能還有些空氣,可經(jīng)過(guò)焦性沒食子酸溶液,吸收當(dāng)中的氧氣,氧氣當(dāng)中會(huì)混合水蒸氣,需通過(guò)濃硫酸進(jìn)行吸收,實(shí)驗(yàn)操作的正確順序?yàn)镵MnO4溶液、焦性沒食子酸溶液、濃H2SO4,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;選項(xiàng)B主要是對(duì)氫氣的純度進(jìn)行檢驗(yàn),經(jīng)過(guò)氫氣燃燒所產(chǎn)生的爆鳴聲實(shí)施判斷,氫氣在燃燒時(shí),發(fā)出的聲音愈尖銳,其純度愈低,故選項(xiàng)B是正確的;選項(xiàng)C主要是對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)束之后的具體操作步驟進(jìn)行考查,依據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的,需停止加熱,然后再停止通入氫氣,這樣就能使W處于氫氣當(dāng)中冷卻,以確保其不會(huì)被氧化,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;選項(xiàng)D主要是對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器的正確使用進(jìn)行考查,二氧化錳和濃鹽酸處于常溫時(shí),通常不會(huì)有反應(yīng),或者是反應(yīng)比較慢,需進(jìn)行加熱,而啟普發(fā)生器無(wú)法在加熱狀況下運(yùn)用,因此不能作為二氧化錳和濃鹽酸反應(yīng)進(jìn)行氯氣制備,故選項(xiàng)D是錯(cuò)誤的.

2.3 綜合類的實(shí)驗(yàn)試題解答分析

綜合性的實(shí)驗(yàn)題主要是將日常生活或者工業(yè)生產(chǎn)的情況當(dāng)作背景,該類題型比較新穎,完成該類實(shí)驗(yàn)題對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新力與綜合能力都提出了高要求.但是,綜合題仍舊需要將化學(xué)教材的相關(guān)原理作為基礎(chǔ),注重對(duì)學(xué)生的物質(zhì)檢驗(yàn)、計(jì)算能力、實(shí)驗(yàn)的判斷力與操作力進(jìn)行考查,以促使學(xué)生能通過(guò)已掌握的化學(xué)理論知識(shí)進(jìn)行分析,從而正確的解答出綜合類的實(shí)驗(yàn)題.

例3 K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合鐵酸鉀)呈現(xiàn)為亮綠色的晶體,可用作為曬制藍(lán)圖.請(qǐng)回答下述問(wèn)題:

(1)曬制藍(lán)圖的時(shí)候,可將K3[Fe(C2O4)3]·3H2O當(dāng)作感光劑,將K3[Fe(CN)6]溶液當(dāng)作顯色劑,該光解反應(yīng)呈現(xiàn)出的化學(xué)方程式是:

2FeC2O4+3K2C2O4+ 2CO2↑

那么,顯色反應(yīng)呈現(xiàn)的化學(xué)方程式是____.

(2)某個(gè)小組是對(duì)K3[Fe(C2O4)3]·3H2O進(jìn)行熱分解的產(chǎn)物進(jìn)行探究,依據(jù)圖3呈現(xiàn)的裝置開展實(shí)驗(yàn).

圖3

①通入氮?dú)獾闹饕康臑開___.

②實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,可觀察出裝置B、F的澄清石灰水都會(huì)變渾濁,且裝置E當(dāng)中的固體會(huì)變成紅色,因此,判斷出的熱分解產(chǎn)物當(dāng)中會(huì)含有____、____.

③為了避免倒吸,停止實(shí)驗(yàn)的時(shí)候,需做出的操作為____ .

④樣品在完全分解之后,A裝置當(dāng)中的殘留物中包含了FeO與Fe2O3,對(duì)Fe2O3進(jìn)行檢驗(yàn)的方法有:____.

(3)測(cè)定K3[Fe(C2O4)3]·3H2O當(dāng)中鐵的含量.

①稱量的mg的樣品置于錐形瓶當(dāng)中,在溶解之后,加入酸H2SO4實(shí)施酸化,通過(guò)cmol·L- 1KMnO4的溶液,將其滴到終點(diǎn),滴定到終點(diǎn)的具體現(xiàn)象為____.

②在上述的溶液當(dāng)中添加過(guò)量的鋅粉,在其經(jīng)過(guò)完全反應(yīng)之后,進(jìn)行過(guò)濾與洗滌,把濾液與洗滌液完全收集于錐形瓶當(dāng)中,加入稀H2SO4液體進(jìn)行酸化,通過(guò)cmol·L- 1KMnO4的溶液將其滴定到終點(diǎn),消耗了KMnO4的溶液共VmL,那么,晶體當(dāng)中鐵呈現(xiàn)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)具體表達(dá)式是____.

本題主要是通過(guò)曬制藍(lán)圖呈現(xiàn)的亮綠色的晶體,即K3[Fe(C2O4)3]·3H2O當(dāng)作背景,主要是考查學(xué)生對(duì)于物質(zhì)分解后產(chǎn)物的檢驗(yàn)及測(cè)定元素的含量等方案的設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià),以便于學(xué)生更好的熟悉與掌握實(shí)驗(yàn)的原理以及相關(guān)物質(zhì),其屬于化學(xué)綜合類實(shí)驗(yàn)題有效解答的關(guān)鍵.鑒于此,在對(duì)綜合類的化學(xué)實(shí)驗(yàn)題進(jìn)行解答時(shí),需依據(jù)實(shí)驗(yàn)的安全性,注重操作,避免出現(xiàn)倒吸、爆炸、導(dǎo)氣管堵塞、氧化、污染等相關(guān)的不良現(xiàn)象.

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