新高考探究性实验试题的命题趋势及应对策略

新高考探究性实验试题的命题趋势及应对策略

毛锋

关键词：新高考；探究性实验；命题趋势；应对策略

一、命题趋势

化学是一门以实验为基础的学科，故化学实验亦即科学探究。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。

二、探究性实验的一般思路

(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、FeB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。

(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。

【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：

另外，解答探究实验试题时还要注意：1.细心审题是关键：目的、原理要明确。2.认真分析是核心：(1)原理分析；(2)材料分析；(3)变量分析；(4)结果分析；(5)正确表达是保障：大多数学生有实验思路，就是拿不到分，因此我们在表达过程中一定要按格式规范答题，同时要体现出科学、等量、单一变量与对照性等原则，提高实验的得分率。

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。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。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，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。实验装置设计要关注对常规仪器设置非常规实验装置与非常规仪器设置常规实验装置相结合的典型实验的研究与训练。

(作者单位：河南省三门峡市第一高级中学472000)