夏時(shí)君
化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科,基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)素質(zhì)的考查不僅關(guān)注基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能、基本操作,同時(shí)也關(guān)注觀察、實(shí)驗(yàn)、思維、探究等科學(xué)方法的考查,從驗(yàn)證與探究、設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)、靜態(tài)與動(dòng)態(tài)全面考查實(shí)驗(yàn)各方面的微功能,形成基礎(chǔ)知識(shí)中滲透能力、方法中追求思維,現(xiàn)以2014年高考理綜化學(xué)試題為例,探究基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰υ谶x擇題中考查形式與規(guī)律。
一、實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)的單項(xiàng)判斷考查
基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)文字圖像判斷通常以單項(xiàng)選擇和選項(xiàng)組合形式呈現(xiàn),考查內(nèi)容包括儀器功能與操作、物質(zhì)性質(zhì)、物質(zhì)制備、物質(zhì)分離、物質(zhì)檢驗(yàn)等。從能力要求而言,注重課本基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與變式的再認(rèn)與理解,涉及實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象、方法、條件、過(guò)程等。
【例1】(2014·大綱卷)下列敘述正確的是
A. 錐形瓶可用作加熱的反應(yīng)器
B. 室溫下,不能將濃硫酸盛放在鐵桶中
C. 配制溶液定容時(shí),俯視容量瓶刻度會(huì)使溶液濃度偏高
D. 用蒸餾水潤(rùn)濕的試紙測(cè)溶液的pH,一定會(huì)使結(jié)果偏低
解析:A錐形瓶結(jié)合石棉網(wǎng)可以間接加熱;B室溫下鐵在濃硫酸或濃硝酸中發(fā)生鈍化,故可用鐵桶盛裝濃硫酸或濃硝酸;C特別注意容量瓶只有刻度線,沒(méi)有刻度,故C錯(cuò);D若待測(cè)液為中性,加水稀釋后,pH也不變,故答案為A。
[變式1](2014·江蘇卷)下列裝置應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室制氯氣并回收氯化錳的實(shí)驗(yàn),能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/p>
A. 用裝置甲制取氯氣
B. 用裝置乙除去氯氣中的少量氯化氫
C. 用裝置丙分離二氧化錳和氯化錳溶液
D. 用裝置丁蒸干氯化錳溶液制MnCl2·4H2O
解析:本題以氯氣的制備和廢物氯化錳的回收為主題,考查實(shí)驗(yàn)的系列操作過(guò)程。A中缺少加熱裝置;B試劑應(yīng)選飽和食鹽水,導(dǎo)管應(yīng)長(zhǎng)進(jìn)短出;C正確;D制備含結(jié)晶水化合物應(yīng)采用蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶的方式,不能蒸干,防止脫水,故答案為C。
二、實(shí)驗(yàn)方法的系統(tǒng)理解考查
基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)考查除了增大實(shí)驗(yàn)知識(shí)的覆蓋面,以達(dá)到考查的數(shù)量要求,更注重考查實(shí)驗(yàn)知識(shí)間聯(lián)系的質(zhì)變關(guān)系。如對(duì)“實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象和結(jié)論”或部分間的理解就體現(xiàn)由宏觀到微觀、由現(xiàn)象到本質(zhì)、由事實(shí)到解釋的實(shí)驗(yàn)研究方法與過(guò)程。這種題型要求條件必須是真命題,結(jié)論才有可能是正確的,這也要求學(xué)生要有扎實(shí)的基礎(chǔ)、切實(shí)的實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)和良好的分析綜合能力。
【例2】(2014·新課標(biāo)I卷)化學(xué)與社會(huì)、生活密切相關(guān)。下列現(xiàn)象或事實(shí)的解釋正確的是:
解析:A常溫下Na2CO3,水解程度小,不和油污反應(yīng),但在加熱條件下促進(jìn)Na2CO3水解,溶液堿性增強(qiáng),有利于油污水解,達(dá)到去污的作用;B漂白粉變質(zhì)原理:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO,以及HClO進(jìn)一步分解變質(zhì);C兩者易發(fā)生雙水水解,不能共存,否則會(huì)導(dǎo)致有效成分損失;D反應(yīng)原理是:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2, D顯然不對(duì)。故答案為C。
[變式1]下列實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象與對(duì)應(yīng)結(jié)論均正確的是
解析:A蔗糖在濃硫酸中發(fā)生炭化,體現(xiàn)濃硫酸的脫水性,同時(shí)炭與濃硫酸進(jìn)一步反應(yīng),體現(xiàn)其氧化性,A正確。B兩者反應(yīng)在鋁表面生成致密的氧化膜,從而產(chǎn)生鈍化現(xiàn)象,進(jìn)而沒(méi)有進(jìn)一步反應(yīng)和現(xiàn)象,注意邏輯關(guān)系;C正確;D兩者反應(yīng)原理是:3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2, Fe3O4是黑色物質(zhì),而Fe2O3才是紅棕色。故答案為AC。
[變式2]根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)操作及有關(guān)現(xiàn)象,所得結(jié)論不正確的是
解析:首先要根據(jù)操作圖像分析判斷操作的合理性,從而分析現(xiàn)象,進(jìn)行得出結(jié)論。A在兩個(gè)原電池中,鐵在左邊裝置做正極,在右邊裝置做負(fù)極,從而得出對(duì)應(yīng)現(xiàn)象和結(jié)論;B實(shí)驗(yàn)中是氯氣分別與NaBr溶液和KI溶液作用,但不能判斷Br2與I2氧化性的強(qiáng)弱;C是自發(fā)的難溶物間的轉(zhuǎn)化,反應(yīng)方向是朝著生成溶解性更加小物質(zhì)方向進(jìn)行;D未能排出揮發(fā)的鹽酸對(duì)后繼反應(yīng)的干擾。故答案為BD。
三、實(shí)驗(yàn)邏輯的因果關(guān)系綜合考查
實(shí)驗(yàn)變量涉及三種變量:自變量、因變量和控制變量(即無(wú)關(guān)變量)。自變量指由實(shí)驗(yàn)者主動(dòng)操縱、掌握,從而引起因變量發(fā)生變化的因素或條件。因變量是指因自變量變化而產(chǎn)生的現(xiàn)象或結(jié)果??刂谱兞浚礋o(wú)關(guān)變量)指在實(shí)驗(yàn)中除了實(shí)驗(yàn)所規(guī)定的自變量以外的一切能影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的變量。在實(shí)驗(yàn)邏輯考查時(shí),即要研究實(shí)驗(yàn)自變量與因變量關(guān)系是否有因果關(guān)系,務(wù)必控制好無(wú)關(guān)變量,否則兩種變量間邏輯關(guān)系的相關(guān)性可能出現(xiàn)匹配錯(cuò)誤。
【例3】(2014·廣東理綜)下列敘述I和II均正確并有因果關(guān)系的是
解析:A重結(jié)晶是利用兩種物質(zhì)溶解性受溫度變化的規(guī)律差異而用于物質(zhì)提純的方法,通常一種物質(zhì)的溶解性受溫度影響大,另一種物質(zhì)受溫度影響不大。故兩種表述均正確,卻沒(méi)有邏輯關(guān)系;B正確;C中敘述I表明NH3水合中發(fā)生化學(xué)反應(yīng),水溶液體現(xiàn)堿性,敘述II體現(xiàn)其溶解性,兩者沒(méi)有因果關(guān)系;D中 Ca(OH)2屬于微溶物,故不可配制2.0mol·L-1的Ca(OH)2溶液,故答案為B。
[變式1](原創(chuàng)題)下列陳述I、II正確并且有因果關(guān)系的是
解析:A中A1(OH)3膠體不具有氧化性,不具有殺菌消毒作用,只有吸附作用,吸附水中的懸浮物;B實(shí)驗(yàn)室制A1(OH)3是利用鋁鹽中加入過(guò)量氨水或偏鋁酸鹽通入過(guò)量CO2,故B不正確;C正確;D 陳述II應(yīng)改為氯化鋁是共價(jià)化合物,熔融下不電離。故答案是C。
四、實(shí)驗(yàn)規(guī)律的遷移能力運(yùn)用考查
實(shí)驗(yàn)規(guī)律的遷移能力考查通常有兩種方式,一種是屬概念與種概念間的縱向遷移,另一種是兩個(gè)種概念的水平遷移。遷移能力的考查涉及到性質(zhì)遷移、功能遷移、關(guān)系遷移等多種方式。
【例4】(2014·安徽理綜)中學(xué)化學(xué)中很多“規(guī)律”都有其適用范圍,下列根據(jù)有關(guān)“規(guī)律”推出的結(jié)論正確的是endprint
解析:A較強(qiáng)酸制弱酸是運(yùn)用酸與鹽在水溶液中的復(fù)分解反應(yīng),顯然它要遷移到氧化還原反應(yīng)中是不對(duì)的;B關(guān)注物質(zhì)性質(zhì)的一般規(guī)律與特殊規(guī)律的量變質(zhì)變關(guān)系臨界,鋁在濃硝酸會(huì)產(chǎn)生鈍化現(xiàn)象;C NH3分子間易形成氫鍵,分子間作用力增強(qiáng),熔沸點(diǎn)反常,大于PH3;D正確。故答案為D。
[變式1](原創(chuàng)題)類比推理是重要的學(xué)科思想,下列根據(jù)已知進(jìn)行推理正確的是
解析:A考查物質(zhì)保存加酸或加堿防水解,但未考慮到在酸性條件下Fe2+反而易被NO3-氧化,不利于其保存;B都是利用易水解原料制備物質(zhì),但兩種原料水解要求不同,前者需要促進(jìn)水解,后者卻是抑制水解,規(guī)律都是水解原理;C前者發(fā)生雙水解反應(yīng),后者是復(fù)分解反應(yīng),兩種規(guī)律不同;D兩者都是利用易水解物質(zhì)原料制備水解產(chǎn)物,但水解產(chǎn)物要求原料水解程度不同,從而不同條件下水解的溫度和酸度會(huì)有所側(cè)重。故答案為BD。
五、實(shí)驗(yàn)探究的方案設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)考查
實(shí)驗(yàn)探究方案設(shè)計(jì)涉及:酸性大小比較;金屬性和非金屬性比較、氧化性還原性比較、溶解性比較等性質(zhì)方面以及物質(zhì)制備、分離及檢驗(yàn)等。設(shè)計(jì)時(shí)要注意設(shè)計(jì)原理的科學(xué)性、過(guò)程有序性及用量的合理性,目的與方案的匹配性。
【例5】(2014·四川理綜)下列實(shí)驗(yàn)方案中,不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/p>
解析:A中溴乙烷水解是在堿性環(huán)境進(jìn)行的,所以Br-的檢驗(yàn)存在著OH-的干擾,需要加入過(guò)量的稀HNO3中和多余的堿,以避免干擾。B在酸性條件下,NO3-具有強(qiáng)氧化性,易將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+,影響檢驗(yàn),故B不正確;C中溴水的量要求少量,否則過(guò)量的溴會(huì)影響用CCl4檢驗(yàn)碘單質(zhì);D方案設(shè)計(jì)合理。故答案為B。
[變式1] 用下列裝置不能達(dá)到有關(guān)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/p>
A. 用甲圖裝置電解精煉鋁
B. 用乙圖裝置制備Fe(OH)2
C. 丙圖裝置酸性KMnO4溶液中出現(xiàn)氣泡且顏色逐漸褪去
D. 用丁圖裝置驗(yàn)證NaHCO3和Na2CO3的熱穩(wěn)定性
解析:本題實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)考查實(shí)驗(yàn)裝置問(wèn)題。A水溶液中,陽(yáng)離子放電能力H+>Al3+,故不能冶煉出鋁單質(zhì);D溫度大?。捍笤嚬?小試管,故即使能觀察到NaHCO3分解,也不能證明其穩(wěn)定性差,應(yīng)將兩種試劑位置進(jìn)行交換。故答案為BC。
綜合所述,基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰υ谶x擇題中考查呈現(xiàn)多元化特點(diǎn):(1)在表征形式方面,注重文字表征、圖表信息等多種形式融合,要求學(xué)生具備一定的自學(xué)能力和信息解讀能力;(2)在知識(shí)緯度方面:從實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)的單項(xiàng)考查轉(zhuǎn)化為以“實(shí)驗(yàn)操作——實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象——實(shí)驗(yàn)結(jié)論”為組成的實(shí)驗(yàn)方法的系統(tǒng)考查,知識(shí)間聯(lián)系加強(qiáng),問(wèn)題解決能力要求加強(qiáng);(3)在能力要求方面:思維與探究并重。實(shí)驗(yàn)思維中注意因果邏輯關(guān)系和遷移能力的考查,在實(shí)驗(yàn)探究中注重實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),能力層次要求提升。
(作者單位:深圳市新安中學(xué))
責(zé)任編校 李平安endprint
解析:A較強(qiáng)酸制弱酸是運(yùn)用酸與鹽在水溶液中的復(fù)分解反應(yīng),顯然它要遷移到氧化還原反應(yīng)中是不對(duì)的;B關(guān)注物質(zhì)性質(zhì)的一般規(guī)律與特殊規(guī)律的量變質(zhì)變關(guān)系臨界,鋁在濃硝酸會(huì)產(chǎn)生鈍化現(xiàn)象;C NH3分子間易形成氫鍵,分子間作用力增強(qiáng),熔沸點(diǎn)反常,大于PH3;D正確。故答案為D。
[變式1](原創(chuàng)題)類比推理是重要的學(xué)科思想,下列根據(jù)已知進(jìn)行推理正確的是
解析:A考查物質(zhì)保存加酸或加堿防水解,但未考慮到在酸性條件下Fe2+反而易被NO3-氧化,不利于其保存;B都是利用易水解原料制備物質(zhì),但兩種原料水解要求不同,前者需要促進(jìn)水解,后者卻是抑制水解,規(guī)律都是水解原理;C前者發(fā)生雙水解反應(yīng),后者是復(fù)分解反應(yīng),兩種規(guī)律不同;D兩者都是利用易水解物質(zhì)原料制備水解產(chǎn)物,但水解產(chǎn)物要求原料水解程度不同,從而不同條件下水解的溫度和酸度會(huì)有所側(cè)重。故答案為BD。
五、實(shí)驗(yàn)探究的方案設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)考查
實(shí)驗(yàn)探究方案設(shè)計(jì)涉及:酸性大小比較;金屬性和非金屬性比較、氧化性還原性比較、溶解性比較等性質(zhì)方面以及物質(zhì)制備、分離及檢驗(yàn)等。設(shè)計(jì)時(shí)要注意設(shè)計(jì)原理的科學(xué)性、過(guò)程有序性及用量的合理性,目的與方案的匹配性。
【例5】(2014·四川理綜)下列實(shí)驗(yàn)方案中,不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/p>
解析:A中溴乙烷水解是在堿性環(huán)境進(jìn)行的,所以Br-的檢驗(yàn)存在著OH-的干擾,需要加入過(guò)量的稀HNO3中和多余的堿,以避免干擾。B在酸性條件下,NO3-具有強(qiáng)氧化性,易將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+,影響檢驗(yàn),故B不正確;C中溴水的量要求少量,否則過(guò)量的溴會(huì)影響用CCl4檢驗(yàn)碘單質(zhì);D方案設(shè)計(jì)合理。故答案為B。
[變式1] 用下列裝置不能達(dá)到有關(guān)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/p>
A. 用甲圖裝置電解精煉鋁
B. 用乙圖裝置制備Fe(OH)2
C. 丙圖裝置酸性KMnO4溶液中出現(xiàn)氣泡且顏色逐漸褪去
D. 用丁圖裝置驗(yàn)證NaHCO3和Na2CO3的熱穩(wěn)定性
解析:本題實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)考查實(shí)驗(yàn)裝置問(wèn)題。A水溶液中,陽(yáng)離子放電能力H+>Al3+,故不能冶煉出鋁單質(zhì);D溫度大?。捍笤嚬?小試管,故即使能觀察到NaHCO3分解,也不能證明其穩(wěn)定性差,應(yīng)將兩種試劑位置進(jìn)行交換。故答案為BC。
綜合所述,基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰υ谶x擇題中考查呈現(xiàn)多元化特點(diǎn):(1)在表征形式方面,注重文字表征、圖表信息等多種形式融合,要求學(xué)生具備一定的自學(xué)能力和信息解讀能力;(2)在知識(shí)緯度方面:從實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)的單項(xiàng)考查轉(zhuǎn)化為以“實(shí)驗(yàn)操作——實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象——實(shí)驗(yàn)結(jié)論”為組成的實(shí)驗(yàn)方法的系統(tǒng)考查,知識(shí)間聯(lián)系加強(qiáng),問(wèn)題解決能力要求加強(qiáng);(3)在能力要求方面:思維與探究并重。實(shí)驗(yàn)思維中注意因果邏輯關(guān)系和遷移能力的考查,在實(shí)驗(yàn)探究中注重實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),能力層次要求提升。
(作者單位:深圳市新安中學(xué))
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解析:A較強(qiáng)酸制弱酸是運(yùn)用酸與鹽在水溶液中的復(fù)分解反應(yīng),顯然它要遷移到氧化還原反應(yīng)中是不對(duì)的;B關(guān)注物質(zhì)性質(zhì)的一般規(guī)律與特殊規(guī)律的量變質(zhì)變關(guān)系臨界,鋁在濃硝酸會(huì)產(chǎn)生鈍化現(xiàn)象;C NH3分子間易形成氫鍵,分子間作用力增強(qiáng),熔沸點(diǎn)反常,大于PH3;D正確。故答案為D。
[變式1](原創(chuàng)題)類比推理是重要的學(xué)科思想,下列根據(jù)已知進(jìn)行推理正確的是
解析:A考查物質(zhì)保存加酸或加堿防水解,但未考慮到在酸性條件下Fe2+反而易被NO3-氧化,不利于其保存;B都是利用易水解原料制備物質(zhì),但兩種原料水解要求不同,前者需要促進(jìn)水解,后者卻是抑制水解,規(guī)律都是水解原理;C前者發(fā)生雙水解反應(yīng),后者是復(fù)分解反應(yīng),兩種規(guī)律不同;D兩者都是利用易水解物質(zhì)原料制備水解產(chǎn)物,但水解產(chǎn)物要求原料水解程度不同,從而不同條件下水解的溫度和酸度會(huì)有所側(cè)重。故答案為BD。
五、實(shí)驗(yàn)探究的方案設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)考查
實(shí)驗(yàn)探究方案設(shè)計(jì)涉及:酸性大小比較;金屬性和非金屬性比較、氧化性還原性比較、溶解性比較等性質(zhì)方面以及物質(zhì)制備、分離及檢驗(yàn)等。設(shè)計(jì)時(shí)要注意設(shè)計(jì)原理的科學(xué)性、過(guò)程有序性及用量的合理性,目的與方案的匹配性。
【例5】(2014·四川理綜)下列實(shí)驗(yàn)方案中,不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/p>
解析:A中溴乙烷水解是在堿性環(huán)境進(jìn)行的,所以Br-的檢驗(yàn)存在著OH-的干擾,需要加入過(guò)量的稀HNO3中和多余的堿,以避免干擾。B在酸性條件下,NO3-具有強(qiáng)氧化性,易將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+,影響檢驗(yàn),故B不正確;C中溴水的量要求少量,否則過(guò)量的溴會(huì)影響用CCl4檢驗(yàn)碘單質(zhì);D方案設(shè)計(jì)合理。故答案為B。
[變式1] 用下列裝置不能達(dá)到有關(guān)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/p>
A. 用甲圖裝置電解精煉鋁
B. 用乙圖裝置制備Fe(OH)2
C. 丙圖裝置酸性KMnO4溶液中出現(xiàn)氣泡且顏色逐漸褪去
D. 用丁圖裝置驗(yàn)證NaHCO3和Na2CO3的熱穩(wěn)定性
解析:本題實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)考查實(shí)驗(yàn)裝置問(wèn)題。A水溶液中,陽(yáng)離子放電能力H+>Al3+,故不能冶煉出鋁單質(zhì);D溫度大?。捍笤嚬?小試管,故即使能觀察到NaHCO3分解,也不能證明其穩(wěn)定性差,應(yīng)將兩種試劑位置進(jìn)行交換。故答案為BC。
綜合所述,基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰υ谶x擇題中考查呈現(xiàn)多元化特點(diǎn):(1)在表征形式方面,注重文字表征、圖表信息等多種形式融合,要求學(xué)生具備一定的自學(xué)能力和信息解讀能力;(2)在知識(shí)緯度方面:從實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)的單項(xiàng)考查轉(zhuǎn)化為以“實(shí)驗(yàn)操作——實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象——實(shí)驗(yàn)結(jié)論”為組成的實(shí)驗(yàn)方法的系統(tǒng)考查,知識(shí)間聯(lián)系加強(qiáng),問(wèn)題解決能力要求加強(qiáng);(3)在能力要求方面:思維與探究并重。實(shí)驗(yàn)思維中注意因果邏輯關(guān)系和遷移能力的考查,在實(shí)驗(yàn)探究中注重實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),能力層次要求提升。
(作者單位:深圳市新安中學(xué))
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