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實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)考點(diǎn)聚焦1.掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)的記錄方法和運(yùn)用化學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)一些基本實(shí)驗(yàn)。(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,觀察、記錄、分析或處理數(shù)據(jù),得出正確結(jié)論。(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)試題要求,設(shè)計(jì)基本實(shí)驗(yàn)方案。(3)能繪制和識(shí)別典型的實(shí)驗(yàn)儀器裝置圖。2.實(shí)驗(yàn)知識(shí)與技能的綜合應(yīng)用。知識(shí)梳理運(yùn)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)知識(shí)和技能設(shè)計(jì)簡單的實(shí)驗(yàn)方案,是綜合能力和遷移能力的具體體現(xiàn)。這有助于提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)知識(shí)和技能的水平,培養(yǎng)信息提取和加工能力、自學(xué)能力和創(chuàng)造能力,并能發(fā)揮大實(shí)驗(yàn)題多方位、多層面的考核、檢測功能。一、解答簡單實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題的一般過程與思路化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題(如高考大實(shí)驗(yàn)題)重在培養(yǎng)或考查把已有知識(shí)和技能運(yùn)用于新情景的能力,它所選擇的課題往往是沒有直接、系統(tǒng)實(shí)踐過的。從信息加工角度分析解答時(shí),還要能夠從題目中敏捷地接受信息,分析評(píng)價(jià)信息,選擇、調(diào)用自己貯存的相關(guān)知識(shí),將新信息與已有知識(shí)有機(jī)地結(jié)合起來,以解決實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的新問題。大致過程與思路如下:1.接受信息接受、分析、篩選信息,明確實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的課題、條件和要求。要求迅速、全面地吸收題目中的新信息,分析提供這些信息的目的,把信息歸類、并對(duì)各個(gè)信息在實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的作用做初步評(píng)估。接受信息主要解決以下問題:一是明確實(shí)驗(yàn)課題;二是明確實(shí)驗(yàn)條件;三是明確設(shè)計(jì)要求。2.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理通過對(duì)新舊信息的加工開發(fā),實(shí)現(xiàn)指定的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。從設(shè)計(jì)的要求及解決問題的順序分析,大致有以下兩個(gè)層次:一是實(shí)驗(yàn)方法的選定。這是從總體上考慮實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)。一般說來,實(shí)驗(yàn)方法主要取決于實(shí)驗(yàn)原理,并受實(shí)驗(yàn)條件的制約。二是實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)操作設(shè)計(jì)。裝置和操作都是為了具體實(shí)施實(shí)驗(yàn)方法,完成實(shí)驗(yàn)任務(wù),通常屬于實(shí)驗(yàn)方案細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)。和基本實(shí)驗(yàn)方法比較,它們往往更貼近實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)知識(shí)與基本技能。3.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)內(nèi)容概括地講,設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)通常包括以下幾個(gè)方面內(nèi)容:(1)根據(jù)命題要求,說明設(shè)計(jì)該實(shí)驗(yàn)的原理,畫出實(shí)驗(yàn)裝置圖。(2)列出實(shí)驗(yàn)操作步驟,說明實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的事項(xiàng)。(3)觀察、記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果(包括寫出有關(guān)的化學(xué)方程式),得出正確的結(jié)論。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思維模型三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)試題的類型掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)的記錄方法和運(yùn)用化學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)一些基本實(shí)驗(yàn)。1.根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,觀察、記錄、分析或處理數(shù)據(jù),得出正確結(jié)論在高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)試題中,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的考查可以是直接考實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,也可由現(xiàn)象得出正確的結(jié)論,還可將有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與實(shí)驗(yàn)方法、正確的結(jié)論等聯(lián)系起來。實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析,通常是分析實(shí)驗(yàn)關(guān)系、細(xì)節(jié)和誤差等等。實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理,可以直接報(bào)道數(shù)據(jù),也可能是找出相關(guān)關(guān)系得出公式,或繪制一定的變化曲線等。2.根據(jù)實(shí)驗(yàn)試題要來,設(shè)計(jì)基本實(shí)驗(yàn)方案近些年來高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)題中,設(shè)計(jì)簡單實(shí)驗(yàn)方案的試題較多。其中有某個(gè)實(shí)驗(yàn)操作順序的設(shè)計(jì),也有設(shè)計(jì)確定某混合氣中組分的實(shí)驗(yàn);有驗(yàn)證某個(gè)化學(xué)原理的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),也有設(shè)計(jì)某物質(zhì)純度的測定實(shí)驗(yàn);有定性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì),也有定量實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)……從題型上看,有簡答題、填充題,也有兩者兼有的混合題。這些簡單實(shí)驗(yàn)的試題,大都思考性、綜合性較強(qiáng),考生必須細(xì)心、冷靜地審題,聯(lián)系所學(xué)過的實(shí)驗(yàn)知識(shí)和技能技巧,進(jìn)行知識(shí)遷移、聯(lián)想、重組,全面而細(xì)致地思考,才能設(shè)計(jì)出正確的方案或回答試題中的問題。3.能識(shí)別和繪制典型的實(shí)驗(yàn)儀器裝置圖識(shí)別典型實(shí)驗(yàn)裝置和繪制其簡圖,也是從事化學(xué)實(shí)驗(yàn)的一種必備的能力。在高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)題中識(shí)圖的試題也是很多的,主要是有圖示實(shí)驗(yàn),由圖來說明某具體實(shí)驗(yàn);對(duì)一些基本操作或?qū)嶒?yàn)裝置圖判斷正誤,或?qū)㈠e(cuò)誤部分改正;對(duì)所給的單個(gè)儀器、導(dǎo)管、或者幾個(gè)小裝置的識(shí)別,然后加以組裝,連接成大裝置圖。繪圖的試題目前還不多,主要是繪制很典型的實(shí)驗(yàn)裝置簡圖,或是在題中所給的位置補(bǔ)繪一些儀器簡圖。所有這些試題都要求學(xué)生熟悉常見儀器和典型實(shí)驗(yàn)的裝置圖,并掌握一定的繪制簡圖的方法。4.各部分知識(shí)與技能綜合的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題www.km近幾年在高考化學(xué)試題的Ⅱ卷,設(shè)置一道大的化學(xué)實(shí)驗(yàn)題,這些大題的特點(diǎn)是把一些分散的實(shí)驗(yàn)綜合起來,形成一個(gè)整體的實(shí)驗(yàn)題;或者是某些與基本操作、技能或典型實(shí)驗(yàn)有關(guān)而又易被忽略的重要細(xì)節(jié)的試題,主要以教材內(nèi)容為主進(jìn)行不同的分解與綜合,以達(dá)到新的境地。四、實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)方法1.實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)必須集中和分散相結(jié)合,提高重要實(shí)驗(yàn)的復(fù)現(xiàn)率“集中”,就是集中復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)的基本操作和技能,集中復(fù)習(xí)一些綜合性的實(shí)驗(yàn)專題,集中歸納總結(jié)實(shí)驗(yàn)知識(shí)。而“分散”則是指一些性質(zhì)實(shí)驗(yàn)、制法實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證或探索性實(shí)驗(yàn)等應(yīng)分散到元素化合物、有機(jī)物、基本理論等的復(fù)習(xí)過程中去。通過實(shí)驗(yàn),進(jìn)一步理解元素化合物等知識(shí),進(jìn)一步理解相關(guān)的實(shí)驗(yàn)原理,提高運(yùn)用實(shí)驗(yàn)手段解決化學(xué)問題的能力,節(jié)省復(fù)習(xí)時(shí)間,提高考試成績。2.訓(xùn)練發(fā)散思維以增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力,提高信息遷移水平實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)往往有許多途徑。為了適應(yīng)中學(xué)生的知識(shí)能力水平,中學(xué)課本中的某些實(shí)驗(yàn)可能不是最優(yōu)的方案。所以在實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)中要根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟和裝置,掌握一些裝置和儀器藥品的替代方法,力求使設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)儀器簡單、操作便捷、節(jié)省試劑、現(xiàn)象明顯、安全防污等,培養(yǎng)和增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)造性思維能力。近年來,實(shí)驗(yàn)題中新情境試題不斷增多,這類試題的特點(diǎn)是將基本的實(shí)驗(yàn)操作設(shè)計(jì)置于新的情境中(主要是中學(xué)課本沒有的新反應(yīng)或新裝置或是能使中學(xué)生理解的最新科技知識(shí)、簡化的改進(jìn)的裝置等),結(jié)合學(xué)生原有的知識(shí)和能力,來進(jìn)行儀器組裝、現(xiàn)象描述、數(shù)據(jù)分析、考慮安全和防污等,用來考查考生自學(xué)能力、思維能力、分析綜合及評(píng)價(jià)的能力。由于這類實(shí)驗(yàn)試題情境新穎、設(shè)問巧妙、鋪墊得當(dāng)、知識(shí)新、思維量大、所以區(qū)分度很好,能確實(shí)將一些基礎(chǔ)扎實(shí)、自學(xué)能力強(qiáng)、思維敏捷、心理素質(zhì)好的考生選撥出來。所以,新情境實(shí)驗(yàn)試題將是今后實(shí)驗(yàn)試題的命題方向。試題枚舉【例1】某學(xué)生根據(jù)高中課本中硝酸鉀受熱分解的實(shí)驗(yàn)操作來判斷硝酸鉛的分解產(chǎn)物之一是氧氣;將試管中的硝酸鉛加熱到熔融,把帶有火星的細(xì)木條伸進(jìn)試管口,檢驗(yàn)放出的氣體,當(dāng)發(fā)現(xiàn)木條復(fù)燃時(shí)該學(xué)生即斷言,硝酸鉛受熱分解有氧氣放出。請(qǐng)你對(duì)上述實(shí)驗(yàn)及結(jié)論的合理性作出評(píng)價(jià)。如有必要,可提出改進(jìn)的實(shí)驗(yàn)方案。【解析】有關(guān)反應(yīng)的方程式為:①2KNO32KNO2+O2↑②2Pb(NO3)22PbO+4NO2+O2↑比較反應(yīng)式①和②,其不同之處是②中除生成O2外,還生成了NO2。這一不同又產(chǎn)生了兩個(gè)結(jié)果。一方面NO2稀釋了O2,O2僅占混合氣體的20%,而這與空氣中O2的含量相近,因而此處O2不可能使帶火星的木條復(fù)燃;另一方面NO2本身也能使帶火星的木條復(fù)燃。因?yàn)镹O2受熱能放出O2:2NO22NO+O2。分析到此,問題便一清二楚?!敬鸢浮可鲜鰧?shí)驗(yàn)及結(jié)論在科學(xué)上是錯(cuò)誤的。由于NO2干擾了O2的檢驗(yàn),因此應(yīng)選用NaOH溶液除掉NO2后再檢驗(yàn)之?!纠?】研究某一化學(xué)反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示:A~F屬于下列物質(zhì)中的六種物質(zhì):濃硫酸、濃鹽酸、濃氨水、稀硫酸、稀鹽酸、稀氮水、水、鋅粒、銅片、食鹽、高錳酸鉀、氯化鈣、氧化鈣、四氧化三鐵、氧化鐵、氧化銅、氫氣、二氧化碳、二氧化氮、一氧化碳、氯氣、氯化氫、氨氣、氮?dú)?、氧氣。?shí)驗(yàn)現(xiàn)象:(1)D物質(zhì)由黑色變?yōu)榧t色(2)無水硫酸銅粉末放入無色透明的E中得到藍(lán)色溶液(3)點(diǎn)燃的鎂條伸入無色無味的F中。鎂條表面生成一種灰黃色固體物質(zhì)。將該發(fā)黃色物質(zhì)放入水中,有氣體放出,該氣體具有刺激性氣味。并能使?jié)櫇竦募t色石蕊試紙變藍(lán)。通過分析回答:1.寫出A~F的物質(zhì)名稱:A________________,B________________,C________________,D________________,E________________,F(xiàn)________________。2.寫出有關(guān)的化學(xué)方程式:A與B________________________________;C與D_______________________________;E與無水硫酸銅______________________________;F與Mg______________________________;F與Mg的反應(yīng)產(chǎn)物與水______________________________?!窘馕觥俊霸摎怏w具有刺激性氣味,并能使?jié)櫇竦募t色石蕊試紙變藍(lán)”是解答此題的突破口,此氣體只能是NH3,結(jié)合題意,F(xiàn)就是N2。因此,從限定的反應(yīng)物中,只能設(shè)法從氨水中獲取.然后結(jié)合發(fā)生裝置特點(diǎn)(固、液、不加熱)及其他實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,便可推斷其他的物質(zhì)?!窘獯稹?.A.濃氨水;B.氧化鈣;C.氨氣;D.氧化銅;E.水;F.氮?dú)狻?.(略)【例3】Cu+在酸性溶液中不穩(wěn)定,可發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)生成Cu2+和Cu?,F(xiàn)有濃硝酸、稀硫酸、稀硝酸、FeCl3稀溶液及pH試紙,而沒有其它試劑。簡述如何用最簡便的實(shí)驗(yàn)方法來檢驗(yàn)CuO經(jīng)氫氣還原所得到的紅色產(chǎn)物中是否含有堿性氧化物Cu2O。wwm【解析】Cu2O是堿性氧化物,一定可以跟稀硫酸反應(yīng),Cu+進(jìn)入溶液后又可自發(fā)生成Cu2+和Cu,Cu2+在水溶液中呈藍(lán)色,而Cu不跟稀硫酸反應(yīng)。因此可以設(shè)想,若CuO被H2還原的產(chǎn)物全部是Cu,將其放入稀H2SO4中,無變化;若紅色產(chǎn)物中含有Cu2O,將其放入稀H2SO4中,溶液會(huì)變成藍(lán)色。運(yùn)用已學(xué)過的知識(shí)分
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