新高考探究性实验试题的命题趋势及应对策略

◎毛锋

新高考探究性实验试题的命题趋势及应对策略

◎毛锋

本文探究了新高考探究性实验试题的命题趋势及应对策略，旨在为学生备战高考奠定良好的基础。

新高考；探究性实验；命题趋势；应对策略

一、命题趋势

近年来，化学高考命题，主要以考查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，有的还提供一些新的信息，要求考生必须冷静地审题，联系所学过的知识和掌握的技能，进行知识的类比、迁移、重组，全面细致地思考才能正确做答。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。

二、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

三、探究性实验的类型

1.未知产物的探究

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：

(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_________，如果实验中没有B装置，则C装置中产生的现象是_________。

(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中留有反应生成的气体

d．气体进入D装置前未用浓硫酸干燥

参考答案：(1)FeS、Fe B装置增重、量气管有气体；(2)洗气瓶2OH－+H2S=2H2O+S2－；(3)证明H2S已被B中NaOH溶液完全吸收，生成黑色沉淀；(4)硫，漏斗、玻璃棒；(5)b、c。

【方法指导】通过化学反应原理猜测可能生成哪些物质，对这些物质的检验来推测出究竟含有哪些物质。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：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；常见气体的制备、净化、干燥、收集方法；熟悉重点操作：气密性检查；量气操作；防倒吸、防污染操作；蒸发、灼烧操作……

2.物质性质的探究

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，请帮助完成实验报告。

(1)实验目的：研究铁与浓硫酸的反应

(2)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

(3)实验步骤：

实验内容和步骤实验现象_________________结论

①连接好装置并检查气密性

②将铁钉加入到烧瓶中，在向其中滴加浓硫酸

未见明显现象

③先点燃A再点燃G处酒精灯片刻后烧瓶中溶液有颜色变化，并有气泡产生

(4)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。

①G装置中氧化铜由黑变红，请结合化学方程式说明原因是______________________。

②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_______________。

参考答案：(三)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。(四) (1)A装置中浓硫酸在加热条件下与铁反应逐渐变成稀硫酸；生成的H2经过G装置发生反应：CuO+H2=Cu+H2O(加热条件)(2)对比实验：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。

【方法指导】

第一，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。第二，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地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。

3.化学反应原理的探究

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

此题正确答案为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好事，但用类推方法得出的结论并不是任何时候都正确的。

【方法指导】

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。

四、探究性实验试题解题策略

探究性实验习题，充分体现了新课程理念，考查了学生通过化学实验获取化学知识的能力。在探究过程中要力求做到：

综上所述，在解决探究性试题的过程中，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。其次要有对照性，往往为了更能够说明问题，一定要有正反两个方面的实验，考虑到各种因素可能对实验有影响所以要控制变量，只能有一个因素是变量，其余几个是一样的，即遵循“定多变一”。最后实验装置要简易，操作必须安全可行，效果要明显。

(作者单位：河南省三门峡市第一高级中学472000)

G633.8

A

1992-7711(2016)11-0122