理综高考化学实验题的高分的关键.docx
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理综高考化学实验题的高分的关键
化学实验题的教学策略
湖北省武昌实验中学屈波
近年来高考理综化学卷加大了对实验能力的考察，第二卷的四个大题中肯定有一个是实验题，并且实验问题还逐步渗入到其它题目中。
然而，从高考学生得分统计情况来看，实验题得分总是比较低的：
近几年高考理综Ⅰ化学全卷及实验题难度系数
05年
06年
07年
08年
09年
全卷难度系数
0.66
0.68
0.66
0.55
0.56
实验题难度系数
0.51
0.54
0.54
0.29
0.56
2005年湖北省化学全卷难度系数为0.66，第28题难度系数为0.51；2006年湖北省化学全卷难度系数为0.68，第28题难度系数为0.54，第29题第2问设计实验原理说明苯酚、碳酸、水杨酸的酸性依次增强，难度系数仅为0.49；2007年湖北省化学全卷难度系数为0.66，第28题难度系数为0.54；2008年湖北省化学全卷难度系数为0.55，第28题难度系数仅为0.29。
2009年湖北省化学全卷难度系数为0.56，第27题难度系数也为0.56。
这说明学生普遍对实验题感到困难，即使成绩较好的同学，对实验题也没有把握。
对于很多考生来说能否做好实验题成为了化学能否的高分的关键。
本人受武汉市高中化学中心备课组委托，就化学实验题的复习备考同大家交流，有不当之处，欢迎批评指正。
一、高考实验题考什么
1、考察考试大纲要求考生具备的五种实验能力
（1）．用正确的化学实验基本操作来完成规定的“学生实验”的能力。
化学实验的基本操作是前人在实践经验的基础上总结出来的，它是顺利、安全地进行化学实验的可靠保证。
化学实验的基本技能、技巧，是规范地进行化学实验的基本功，复习时必须给予足够的重视。
在高考化学试题对实验基本操作的考查中，既有常见仪器的主要规格及其使用，又有实验仪器的组装、气密性检查、加热的操作等。
如：
08年是碳与氧化铜的反应；09年碳与浓硫酸的反应；08天津卷-28Ⅱ，实验室制备少量硫酸亚铁晶体；04年全国卷的第28题测定硫酸铜晶体（CuSO4·5H2O）里结晶水的含量。
因此，复习时必须重视课本中的实验。
（2）.观察、记录实验现象，分析实验结果，处理实验数据，得出正确结论的能力。
化学实验是一个手脑并用的过程，实验现象常有物态变化以及声、光、电、热等物理现象伴生，更有以不同现象为表征的新物质生成。
在进行化学实验时，必须对这些诸多因素的事实进行全面观察，并做好记录工作。
只有这样，才能对实验结果和相关数据进行分析和处理。
如：
05年全国理综Ⅰ卷第28题第（6）问确定纯碱的质量分数的计算式；08全国卷
（二）-28
分析5个实验，写出每一实验鉴定离子的结论与理由；08四川卷-26．将该混合物进行如下实验，根据所给实验现象完成表格；08广东卷-26分析表中数据，得到催化剂催化效果的主要结论是；
（3）.初步处理实验中有关安全问题的能力。
在化学实验中可能会接触易燃、易爆、有毒的物质，但是只要采取适当的安全防范措施，处理问题的措施得当，就会完全可以控制事故不致于发生。
学生的安全意识有以下三个方面的含义
①对实验的认识应该十分明确，在化学实验的过程中可能有哪些不安全的因素，应及时防范。
②实验的操作方法和实验装置要正确、规范，以防止事故的发生，（如实验中使用安全瓶、防倒吸装置、尾气吸收装置、点燃气体前的验纯操作等）
③一旦意外事故发生时，心理上要镇定，动作上要敏捷，采取的措施要得当，尽最大的可能使事故消灭在发生的初期。
安全意识也是未来公民科学素质组成部分。
近年来国家对公民的安全素质教育也非常重视。
因此，高考化学试题中要考察安全操作的相关能力也是很正常的。
如：
05年全国理综Ⅱ卷第28题第（4）为了安全，点燃乙炔前应08全国卷Ⅰ-28
（2）停止加热前是否需要先断开a和b的连接处？
为什么？
（4）本实验的尾气是否需处理？
（4）.识别和绘制典型实验仪器装置图的能力。
在高考化学对考生实验仪器装置能力的考查中，近几年来，主要通过下列方法来考察这种能力。
①对于一些实验仪器和实验装置有无错误，有时还要对错误的地方加以纠正。
②对于试题所给出的单件仪器或小的装置先行识别，然后再组装成整体装置。
③给出单件仪器或整体的装置图（用一些简单的几何图形代替各种仪器进行组装）。
④对课本上的原有实验装置进行的改进要特别引起注意。
如：
08重庆卷-8；05广东卷第20题；06广东卷第21题；07北京卷第26题；08天津卷-28；03年全国理综卷23题，Fe（OH）2制备，05年全国理综二卷28题，C2H2的制备）
（5）.根据实验试题的要求，设计或评价简单实验方案的能力。
设计化学实验方案的能力对学生来说属于要求较高的能力层次，平时的复习中要适当的加以训练，可通过一些简单的问题让学生说一说写一写实验的方案，做一做书中的家庭小实验，以训练学生逻辑思维和书面表达能力。
如：
08海南卷-16设计一个实验，验证产物是氮化镁；07全国卷Ⅰ-28；设计一个实验,证明上述混合气体中有CO和H2；02全国卷第29题设计引发喷泉的方法；07重庆-27.评价实验的不足之处；06全国理综卷中29题就涉及实验设计。
2．实验题考查了学生的思维能力
通过近几年高考的阅卷，暴露出相当一部分考生对重要实验只能知其然而不知其所以然，实验不单纯是操作，它还需要学生对之有所理解，在实验过程中，思维能力同样起着核心的作用，这是观察能力和实验能力培养的更深层次的含义。
对于基础实验知识深度理解的考试，将是今后高考试题的重点内容之一。
教师必须引导学生尽可能弄清楚每一个实验特别是重要实验的原理、操作过程、现象、原因、结论、注意事项、影响因素、结果分析等，要求学生多提问题、多思考：
要做什么？
怎么做？
为什么要这样做？
不这样做行不行？
还可以怎样做？
围绕问题组织学生探究，同中求异，异中求同，必然能培养学生的思维能力，也必然能大大加强对基础实验知识深度的理解。
3．实验考查学生创新、探究的能力
纵观近几年的高考化学实验试题，我们不难发现都增加了开放性问题，开放性试题具有条件的不完备性、过程的探究性等特点。
因此考生必须多层次、多角度的去分析解决问题。
开放性试题通常可以从以下几个方面进行命题：
（1）设计简单的实验方案；
（2）考查实验操作细节；（3）处理化学实验问题等。
具体考查有：
实验方案的设计和方案的评价、实验数据和实验结果的分析等等。
因为此类试题既能考查学生对问题的分析能力，又能考查学生对实验的探究能力，同时也是实验改革的一个方向。
4．实验题考查了学生的文字表述能力
高考中实验题的考试，往往是通过文字表述来体现的。
随着试题的开放性的加强，文字表述能力越来越重要，通过阅卷发现，许多同学在文字表述方面显得十分被动，语意不清，甚至前后矛盾，逻辑混乱。
因此老师在平时实验时，要加强文字表述能力的训练。
特别是对实验步骤、实验现象以及对实验结果的解释的描述，应做到切中要害、简洁明了、准确规范。
5.实验题常考知识点
（1）实验原理（化学方程式、离子方程式、电极反应式）
（2）试剂选择及作用
（3）实验现象描述
（4）实验操作（气密性检查、仪器连接顺序、设计意图、基本操作描述）
（5）实验方案设计（定性检验物质成分、定量测定）
（6）实验评价
（7）实验数据记录分析及处理
二、高考化学实验题怎么评分，学生答题的主要问题
例1（09年全国理综Ⅰ卷27.15分）
浓H2SO4和木炭在加热时发生反应的化学方程式是
2H2SO4（浓）＋C
CO2↑＋2H2O＋2SO2↑
请从下图中选用所需的仪器（可重复选用）组成一套进行该反应并要检出反应产物的装置。
现提供浓H2SO4、木炭和酸性KMnO4溶液，其他固、液试剂自选。
（连接和固定仪器所用的玻璃管、胶管、铁夹、铁架台及加热装置等均略去）。
将所选的仪器连接顺序由上至下依次填入下表，并写出该仪器中应加试剂的名称及其作用。
选用的仪器（填字母）
加入的试剂
作用
【思路分析】
本题给出了完成该实验的一个化学反应方程式、三个简单装置、三种必备药品，还需另选相应药品。
本题涉及到水、二氧化碳、二氧化硫等化合物的基本性质和其混合物中三者的检验方法，其考查的目的主要是要求考生根据实验目的选择仪器和药品，使浓硫酸与木炭反应，并检验产物。
以此考查考生设计实验的能力以及通过实验分析问题和解决问题的全面性。
一套完整的实验装置包括反应发生装置、检验装置和尾气处理装置。
C中加入浓硫酸和木炭，作为反应2H2SO4（浓）＋C
CO2↑＋2H2O＋2SO2↑的发生器。
题目还要求检出反应产物，在三种产物CO2、H2O、SO2中，必须先检出水，因为在检出其他物质时会在混合气体中混入水，可选用装置B，放入无水硫酸铜来实行对水的检出，若变蓝则说明有水。
因为CO2是用澄清石灰水来检验的，而SO2也可以使澄清石灰水变浑，这样需检出SO2后将SO2从混合气中除尽（在除去SO2的实验操作中使CO2含量尽可能不受影响），最后检出CO2。
于是，应用盛有品红溶液的装置A检出SO2气体，若品红褪色，则说明有SO2气体产生。
再用装置A，放入酸性KMnO4溶液以除去SO2（可以再用装置A，放入品红溶液，检验SO2是否除尽），最后用盛有澄清的石灰水的装置A来检出CO2。
【答案】
选用的仪器（填字母）
加入的试剂
作用
27.1
C
浓H2SO4和木炭
反应器（或发生气体）
27.2
B
无水CuSO4
检出H2O
27.3
A
品红溶液
检出SO2
27.4
A
酸性KMnO4溶液
吸收剩余的SO2
27.5
A
澄清石灰水
检出CO2
（附：
为了便于下面说明，在答案表中各行自编了一个题号）
【评分细则】
1.仪器部分|：
如果C不在首先，该大题得0分；
如果B不在第2行，则该行得0分；其余3行检出顺序正确，分行给分。
如果CO2的检出在第2行，从该行起以下均不给分，包括仪器。
（H2O、SO2均不能检出）。
在仪器连接顺序正确（CBAAA）的前题下，各项分段给分，仪器、试剂、作用各1分。
如果新增步骤或漏掉，合并步骤，其不影响物质检出，不扣分，若影响了物质的检验，及该行一下均不给分。
如果仪器连接顺序正确CBAAA，而无试剂及作用或试剂作用均错，给5分。
2.试剂部分：
化合物分子式或物质名称错误不给分。
①浓H2SO4和C。
（浓硫酸、木炭等）。
少“浓”或缺物质.错字均不给分。
②无水CuSO4（硫酸铜），变色硅胶，无水氯化钴均给分，缺“无水”不给分。
“无水CuSO4晶体”给分，变色硅胶中无“变色”不给分。
③KMnO4溶液，酸性KMnO4溶液，K2Cr2O7溶液，Na2Cr2O7溶液品红溶液均给分。
KMnO4“不给分”，品红“不给分”
④（几乎同上），但用品红溶液不给分。
⑤澄清石灰水，Ba（OH）2溶液均可。
无“澄清”不给分，也可写Ca（OH）2溶液。
3.作用部分：
只要表达出题中的意见即可。
得分点：
（0，1，2…15）
【数据统计】
题号
满分
最高分
最低分
平均分
难度
区分度
27.1
3
3
0
2.11
0.70
容易题
0.55
优秀
27.2
3
3
0
1.97
0.66
中等偏易题
0.63
优秀
27.3
3
3
0
1.78
0.59
中等难度题
0.64
优秀
27.4
3
3
0
1.27
0.42
中等难度题
0.57
优秀
27.5
3
3
0
1.22
0.41
中等难度题
0.56
优秀
【答题情况分析】
本题实验素材较为常规，考生一般较熟悉。
以木炭与浓H2SO4反应得到SO2、CO2、H2O，并检出这三种产物，实验目的很明确，又给定了仪器及部分药品（特别是给出了酸性KMnO4溶液，为考生突破此题的难点起到了提示作用），于是，本题的得分情况良好。
由于设问采用了开放式的实验设计，使部分考生不太适应，出现了如下一些问题：
1、审题不全面，思维不慎密，没有认清需要完成哪些实验设计就动手做题，导致设计的实验步骤出现遗漏。
有部分考生将浓H2SO4和木炭反应过程省掉，导致整题扣分；部分考生将检出水步骤漏掉或将检出SO2骤漏掉，导致失分。
2、部分考生是孤立的看待三种产物的检验，没有能把三种物质检验的逻辑关系理顺，导致实验步骤设计顺序错误。
例如：
水的检验，只能放在第二步，而不能设计为其他步骤，否则检不出水；CO2的检验必须放在检验的SO2和除去SO2之后，以免干扰。
3、部分考生忽略了除去SO2；用NaOH溶液吸收SO2（CO2也被吸收）；用NaHCO3或Na2CO3溶液与SO2反应（产生了CO2，使CO2的检验没有意义），导致不能得分。
4、考生在答题时存在大量的答题不规范问题，影响其得分。
如物质名称错误、化学式书写错误、专有名词错误等。
部分考生在回答“作用”时，不能用科学的语言，导致阅卷老师无法理解其意思，而被扣分，例如：
“浓H2SO4”漏写了“浓”，“无水CuSO4”漏写了“无水”，“品红溶液，CuSO4溶液”漏写了“溶液”；“木炭”错写为“碳”，“检验水”错写为“吸收水”；“吸收SO2”错写为“反应SO2”等。
例2.（08年全国理综能力测试1，Ⅱ卷28题）
取化学式为MZ的黄色粉末状化合物进行如下实验。
将MZ和足量的碳粉充分混合物，平铺在反应管a中，在b瓶中盛足量澄清石灰水。
按图连接仪器。
实验开始时缓缓通入氮气，过一段时间后，加热反应管a，观察到管内发生剧烈反应，并有熔融物生成，同时，b瓶的溶液出现白色浑浊。
待反应完全后，停止加热，仍继续通氮气，直至反应管冷却，此时，管中的熔融物凝固成银白色金属。
根据以上叙述回答：
?
（1）元素Z是
（2）停止加热前是否需要先断开a和b的连接处？
为什么？
（3）反应管a中发生的所有反应的化学方程式是
（4）本实验的尾气是否需处理？
如需处理，请回答如何处理；如不需处理，请说明理由。
【思路分析】本题考查考生对金属热还原反应的理解，考查考生能否灵活地运用实验基本操作处理实验中具体问题。
确定不了MZ是什么物质，不会影响解答其中的大部分题目。
中学化学中遇到的黄色化合物不是很多，常见的有过氧化钠、溴化银、二硫化亚铁、硫化铝、二硫化亚铁铜等，有一种氧化亚铅（PbO）也是黄色的。
但不属于常见物质。
从题目中看，题设MO是黄色物质，该物质的化学式是MZ,而且这种物质的氧化性很强，从题设情景看，绝不是Na2O2，它不可能用C通过热还原得到。
高中阶段未学习其他黄色氧化物，因此不能确定M是什么元素，题目也不要求回答，只能写为MO。
我们也可以用MZ来表示相关的化学方程式。
如果考生只会根据平时训练的经验，先推断出具体物质才能解答，就陷入死胡同。
考生的应变能力并不单纯是靠解题训练能得到的。
MZ与过量的碳反应生成的气体能使澄清石灰水变浑浊，知道，该气体中含有二氧化碳。
也就是说Z元素应该是氧。
因为一直通入氮气直至反应管冷却，因此，停止加热时，不会因为温度降低，反应管内气压减小而引起液体倒吸，所以，不需要将a和b之间的连接处断开。
根据过量的碳与MZ反应来看，该反应过程中除了生成二氧化碳之外，还会生成一氧化碳，一氧化碳有毒，应该进行尾气处理，处理的方法可以将其在导管口点燃，或者用气球收集，或接一个加热的装有CuO的玻璃管
【答案】
（1）氧，
（2）不需要，因为一直通入氮气，b中溶液不会倒吸到a管中。
（3）MO+C=M+CO↑MO+CO=M+CO2↑CO2+C=2CO↑?
2MO+C=2M+CO2↑
（4）需处理，因为一氧化碳有毒，应该进行尾气处理，处理的方法可以将其在导管口点燃，或者用气球收集，或接一个加热的装有CuO的玻璃管。
【评分细则】
（1）小题
1．氧，氧元素，O，O元素；给2分2．得分点：
[0，2]
（2）小题
1．不需要，或有此含义，均给1分（此为必要前提，否则整个28
（2）无分）
2．因有气体，或因有N2通入，给1分3．b瓶溶液不会倒吸到a管，给1分
4．得分点：
[0，1，2，3]
（3）小题
1．每个反应式1分，共4分，按正确反应式计算分
2．反应式不规范，如“→”，无“△”等，总扣1分
3．反应式中，M用Pb代替正确，其金属氧化物为黄色，金属单质为银白色
4．得分点：
[0，1，2，3，4]
（4）小题
1．需要处理，或有此含义，均给2分（此为必要前提，否则整个28（4）无分）
2．连接一正确有效装置处理CO，给2分如放一气球收集气体，接一加热CuO粉末的反应管等3．得分点：
[0，2，4]
【数据统计】难度系数0.29
题号
满分
最高分
最低分
平均分
难度
区分度
28.1
2
2
0
1.23
0.62
0.31
28.2
3
3
0
0.99
0.33
0.32
28.3
4
4
0
0.06
0.02
0.20
28.4
4
4
0
1.45
0.36
0.14
【答题情况分析】本题满分13分，全省平均得分3.73分，难度系数0.29，区分度0.24，比去年高考实验题难很多（去年28题难度为0.57），属很难的的实验题。
此题对考生来说，看似面孔非常熟悉，以为很容易上手，但考生很想把MZ这个物质推出来，题目中的信息看似也很充分，以前做这类题时，从来没有用半边化学式来代替化学式书写化学方程式的。
绝大多数的考生由于推不出MZ，也就无从书写反应的化学方程式了。
还有不少考生将MZ推成Na2O2而错。
（2）小题常见错误：
①与大气相通；②防止M被空气中O2氧化；③CO2溶解度不大，N2不溶于水；④反应未完全，产生大量气体等（3）小题4分，全省平均分只有0.06分，98.%的考生是0分。
（4）小题常见错误：
①点燃；②酒精灯点燃；③集气瓶收集；④尾气吸收装置；⑤气泡收集；⑥无第一句，直接写第二句；⑦判断尾气为NOx、SO2等；⑧通过NaOH溶液；⑨通过浓碱石灰干燥管。
例3．（2007年全国理综卷
，15分）
水蒸气通过灼热的焦碳后，流出气体的主要成分是CO和H2，还有CO2和水蒸气等。
请用下图中提供的仪器，选择必要的试剂，设计一个实验，证明上述混合气中有CO和H2。
（加热装置和导管等在图中略去）
回答下列问题：
（1）盛浓H2SO4的装置用途是____________________，盛NaOH溶液的装置用途是_______________________。
（2）仪器B中需加入试剂的名称（或化学式）是__________，所发生反应的化学方程式是_______________________________。
（3）仪器C中需加入试剂的名称（或化学式）是______________，其目的是________________________________。
（4）按气流方向连接各仪器，用字母表示接口的连接顺序：
g—ab—_________________。
（5）能证明混合气中含有CO的实验依据是________________________________。
（6）能证明混合气中含有H2的实验依据是_____________________________________。
【思路分析】主要考查学生中学阶段的常见反应和基本实验的设计、操作及各实验设计的目的。
考查CO、H2、CO2、H2O等气体的检验、除杂，以及试剂的选择和作用、装置的选择、连接等。
此题的目的是设计一个实验，证明上述混合气中有CO和H2。
但是CO2和H2O会干扰CO、H2的检验，必须事先除去它们。
用NaOH溶液除CO2会带出水蒸气，故应先通过NaOH溶液再通过浓硫酸吸水。
CO和H2应先用金属氧化物将它们氧化成CO2、H2O然后再检验。
通过澄清石灰水检验CO2时会带出水蒸气干扰H2O的检验，故应先检验H2O再检验CO2。
【答案】
（1）除去H2O气；除去CO2。
（2）氧化铜（或CuO）；CuO＋H2
H2O＋Cu，CuO＋CO
CO2＋Cu。
（3）无水硫酸铜（CuSO4）；验证水蒸气。
（4）kj—hi—cd（或dc）—fe—lm。
（5）原混合气中的CO2已除去，与CuO反应后气体能使澄清石灰水变浑浊。
（6）原混合气中的H2O已除去，与CuO反应后气体能使白色的无水CuSO4变蓝。
【评分细则】
（1）除去水蒸气除去CO2
说明：
每空1分，共2分，得分点设置为[0，1，2]
除去（吸收、去掉）水蒸气（H2O），作干燥剂，除去湿气，给分。
除去（吸收、去掉）CO2（二氧化碳），或除去CO2及酸性气体，给分，仅答酸性气体不给分。
（2）氧化铜（CuO）CuO＋H2＝Cu＋H2OCuO＋CO＝Cu＋CO2
说明：
得分点设置为[0，1，2，3]
填CuO、Fe3O4、FeO、ZnO中任一个均给1分，但下面的反应式需对应。
每个反应式1分，无“△”不扣分
未配平或配平系数不是最简式，或使用“—→”、“
”，则该反应式均无分。
（3）无水硫酸铜（CuSO4）检验H2O
说明：
得分点设置为[0，1，2]。
填无水硫酸铜（CuSO4），变色硅胶，CoCl2给1分；填“硫酸铜、CuSO4·xH2O、硅胶、CoCl2·xH2O”不给分。
检验水（H2O）或鉴定水、证明水给1分；填“吸收水”不给分。
（4）（g—ab）—kj—hi—cd（或dc）—fe—lm
说明：
得分点设置为[0，3，4]。
kj—hi—cd（或dc）—fe—lm4分
kj—（lm）—hi—（fe）—cd（或dc）—fe—lm4分
kj—hi—cd（或dc）—ef—lm3分
任何其它表达均为0分。
（5）原混合气中的CO2已被除去，其中CO与CuO反应生成的CO2使澄清石灰水变浑浊。
说明：
得分点设置为[0，1，2]。
原混合气中的CO2已被除去（1分），其中CO与CuO反应生成的CO2使澄清石灰水变浑浊（1分）。
答B管中的CuO由黑色变为红色不扣分也不给分。
（下题同）
（6）原混合气中的H2O已被除去，其中H2与CuO反应生成的H2O使无水硫酸铜由白色变为蓝色。
说明：
得分点设置为[0，1，2]。
原混合气中的H2O已被除去（1分），其中H2与CuO反应生成的H2O使无水硫酸铜由白色变为蓝色（1分）。
【数据统计】湖北省全省及武汉市平均得分、难度系数：
单位
28
（1）
28
（2）
28（3）
28（4）
28（5）
28（6）
合计
湖北省
1.79
2.31
1.21
1.45
0.96
0.72
8.44
武汉市
1.78
2.30
1.15
1.34
0.96
0.69
8.22
市难度
0.89
0.76
0.58
0.34
0.48
0.35
0.55
【答题情况分析】本题满分15分，湖北省全省平均得分8.44分，难度0.56，属中等难度的实验题，起点低，区分度很好，本题是典型的有关气体制取、洗涤、除杂、收集（吸收）、处理等内容的相当基础的传统实验装置连接题，对考生来说，面孔非常熟悉，很容易上手，
（1）~（3）小题难度不大，考查了最基本处理实验问题的能力和对实验问题的分析判断，得分情况较好。
（4）需要多次考虑检验时前者对后者的干扰，对考生思维的严密性要求较高，并
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