核心素养导向下高考化学实验题命题特点及复习策略

陈志宁

摘 要：纵观2018～2020年全国Ⅰ卷以及今年全国乙卷的实验题，按照“稳中求进，变中出新”的命题思路，重点考查“四层”，围绕“一核”，用不同的问题分别体现了“基础性、综合性、应用性和创新性”.

关键词：核心素养;命题特点;实验题;高考化学

中图分类号：G632   文献标识码：A   文章编号：1008-0333（2022）04-0130-03

实验是高考的重要内容，直接考查实验的试题有选择题和综合实验题两种类型，还有一部分题目虽然没有直接考查实验，但在题设时会渗透化学实验操作、原理或以实验为载体考查基本原理.对比近4年全国卷的高考实验试题，依据试题存在的特点，提出以下实验复习建议和得分策略.

1 选择题命题特点及其复习策略

1.1 命題特点

细看近4年的选择部分实验题，大多是直接考查教材实验，或由教材实验派生、发展出来的内容作为母本进行命题，同时在教材内容基础上作一定的延伸.这类试题虽然考查的是局部知识，但试题考查的实验均为综合实验，对于学生来说必须清晰整个实验原理、过程、操作、结论.

如2021全国乙卷考查的4种常见气体制取的发生装置，2020全国I卷考查的4种气体的除杂问题，其命题载体、情境都是必修1教材中出现的相关实验，核心素养为宏观辨识与微观探析，物质性质决定除杂方法等，属于必备知识，考查有关反应原理方法、物质转化与应用及实验装置.2019年全国I卷考查的是溴苯制备，实验原理在三个版本必修2教材中均有，也属于必备知识，但没有相关的装置图.2018年全国I卷为乙酸乙酯制备，在3个版本的必修2教材中均能找到相关详细的制备过程.

1.2 复习策略

（1）回归基础、回归教材.从4年的考点难易度统计结果来看，简单题比例占很大，基础是实验题得分的“中流砥柱”.而在平常的复习中教师和学生往往会忽视教材，只是笼统的将教材实验过一遍，复习效果肯定好不了，所以复习时务必重视基础，回归教材，关注教材中的实验，将其作为实验复习的一项重要内容.同时需要特别重视元素化合物的知识，尤其是物理和化学性质及其应用.特别重视新课标附录3中必做的18个实验，将其融会贯通，既要有横向上零散知识的聚焦、解读与重构，又要在纵向上整合发展必做实验的相似点完成学习进阶.

（2）建构模型突破教材实验.熟悉的解题模型建立广阔的心理空间，做到胸有成竹，消除面对陌生情境时的恐惧感，可将实验分为“物质性质和物质制备”两类，并对两类实验采用建构模型的方式复习，如制备实验均按“制备—分离提纯——收集—尾气处理”顺序，这样有利于学生逐步建构制备物质实验的思维模型（包括发生、净化、尾气处理装置模型等），帮助学生在陌生情境中迁移已有的实验经验，提高知识迁移能力，同时还要注意在教材实验的基础上进行延伸与拓展，如对人教版必修2教材中乙酸乙酯的制备装置进行优化.

实验3-4 在1支试管中加入3mL乙醇，然后边振荡试管边慢慢加入2mL浓硫酸和2mL乙酸;按图1连接好装置.用酒精灯缓慢加热，将产生的蒸气经导管通到饱和碳酸钠溶液的液面上（如图1所示），观察现象.

针对乙酸、乙醇易挥发，原料利用率低、未完全液化的乙酸乙酯易逸出产率低的问题，可对教材中的装置从发生装置、回流装置、吸收装置3个环节加以改进，掌握相关原理后可构建好模型，遇到相类似的题目就迎刃而解了.

再如人教版必修2“ 海带提碘”实验拓展.

实验 4-2

我们知道海带中含有碘元素.怎样通过实验证明海带中确实存在碘元素呢？（提示：海带灼烧后的灰烬中碘元素以I-形式存在，H2O2可以将I-氧化为碘单质.）

（1）取3g左右的干海带，把干海带表面的附着物用刷子刷净（不要用水冲洗）.用剪刀剪碎后，用酒精润湿，放入坩埚中.点燃酒精灯，灼烧海带至完全变成灰烬，停止加热，冷却.

（2）将海带灰转移到小烧杯中，向其中加入10mL蒸馏水，搅拌、煮沸2～3 min，过滤.

（3）在滤液中滴入几滴稀硫酸（3mol/L），再加入约1mL H2O2（质量分数为3%），观察现象.加入几滴淀粉溶液，观察现象.

拓展与思考1 煮沸的目的是什么？

提示：煮沸的目的有二：加快溶解速率和除尽溶液中溶解的氧气.因为常温下，O2在酸性条件下能氧化 I-（见选修4 P21页 ），若需定量测定 I-含量，不煮沸，则测定结果偏小.

科学探究

已知4H++4I-+O22I2+2H2O

现有1mol/L KI溶液0.1mo/L H2SO4溶液和淀粉溶液，请探究溶液出现蓝色与温度的关系.

拓展与思考2：加入H2O2的目的是什么？除了加双氧水，还可以加哪些氧化剂？（提示：主要目的是加入H2O2氧化 I- 生成I2）. 除了加双氧水，还可以通入O3 等绿色氧化剂.

拓展与思考3：加入双氧水后得到碘的水溶液，如何得到纯的单质碘？

拓展与思考4：由表2可知I2和CCl4沸点相差107℃，通过蒸馏的方法把CCl4蒸馏出去，从而与碘分离可行吗？

对比实验：

（1）将碘置于烧瓶中，水浴加热到50℃时，烧瓶中已有少量的紫色蒸气，当水浴加热到77℃时，烧瓶中已有很多紫色蒸气.

（2）将碘的CCl4溶液 80℃水浴片刻，烧瓶中出现紫色蒸气，锥形瓶中也开始收集到浅紫红色溶液，最终烧瓶中残留少量的碘.

由此说明：碘在77℃时有较多的升华，所以温度达到四氯化碳的沸点时，大部分的碘随着四氯化碳一起蒸出，说明常压蒸馏不能分离碘和四氯化碳.

结果讨论：

（1）采用常压蒸馏方法不能很好分离碘和四氯化碳 .80℃水浴片刻，烧瓶中出现紫色蒸气，锥形瓶中也开始收集到紫色的液体.最终烧瓶中残留少量的碘，大部分的碘和四氯化碳一同被蒸出.

（2）减压蒸馏可以分离碘和四氯化碳：将碘和四氯化碳的混合液（2g碘溶于30mL四氯化碳中），在室温下，压力在10～15mmHg，进行减压蒸馏，约8min就将碘和四氯化碳分离开来.

综上所述，用蒸馏的方法来提取碘是不可采用的方法，常压蒸馏不能分离，减压蒸馏可以分离，但通常在实验室不方便操作.因此可采用化学方法（NaOH浓溶液反萃取法;过氧化氢法）来分离碘和四氯化碳具有一定的可行性.

2 綜合实验题命题特点及其复习策略

2.1 综合实验题特点

该题背景大多为陌生情境，但考查的内容都在教材实验里能找到相对应的知识点，需要学生将自己的学习经验迁移到陌生情境中，考查学生的辨识能力、概括关联能力等.常见的题型是定性实验与定量测定相结合，试题通常以物质的制备和物质含量测定为背景，考查制备方法及过程、物质性质、操作方法，在题目的最后一至两问考查制备的产率或者纯度测定计算，也会围绕定量测定展开的误差分析、装置的设计和改进、实验评价、化学计算等问题.

如2021全国乙卷以氧化石墨烯制备为新情境，2020年全国I卷以电化学实验为基础探讨不同价态铁的氧化还原能力的实验过程，其命题载体都是实验与探究（定性与定量），核心素养为变化观念、证据推理与模型认知、科学探究，必备知识为物质转化与应用、反应变化与规律，化学语言与概念.2019年全国Ⅰ卷以硫酸铁铵[NH4Fe（SO4）2·xH2O]制备为背景，对实验流程中一些环节提出问题，主要涉及的知识是铁及其化合物的性质.

2018年全国Ⅰ卷是以醋酸亚铬的制备为背景，依据提供的新信息中，准确地提取已经掌握的知识“二价铁与三价铁的性质”类比迁移进行应用，最后一问是实验装置评价.

2.2 复习策略

提高综合实验解题的关键是提升考试大纲要求的接受、吸收、整合化学信息的能力及分析问题和解决化学问题的能力、实验探究能力三大能力.

在做题之前提前预设：题干是陌生的，而设问是熟悉的.在此预设之下将会有更大的心理空间对整道题进行更准确的把握. 这就要求首先要提高学生的破题、析题的能力，学会在试题提供的情景中提取题目问题的有效信息，联想迁移已经掌握的知识，应用于陌生情境.要同步有效地提升学生这些解决问题的综合能力，应该要采用专题方式，根据学生实际量身定做专题训练的例题和习题，来突破定量实验和定性实验，构建好模型.如定量实验的建模：某Na2SO3样品因部分被氧化而变质，现有一瓶该样品，如何设计实验测定样品的纯度？方法一沉淀法：测量BaSO4沉淀的质量，方法二气体法：测量SO2的质量 或测量SO2的体积，方法三滴定法：用高锰酸钾溶液滴定SO2-3.复习时教师只要把三种方法的原理、通常的设问角度（方案一如何保证SO2-4沉淀完全？如何洗涤沉淀？如何判断沉淀已洗涤干净？常见的误差分析等，方案二取样品固体加浓硫酸产生二氧化硫用浓硫酸可用稀硫酸代替吗？将样品配成溶液再进行实验行吗？方案三为确定滴定终点，选择何种指示剂，说明理由？判断到达滴定终点的实验现象等）讲透彻，并构建好模型.

参考文献：

[1] 唐敏.碘和四氯化碳的分离实验探究[J].化学教学，2010（5）：16.

[责任编辑：季春阳]