《基础教育课程改革纲要》指出,新的一轮课程改革的目标之一是培养学生分析、解决问题的能力。解决化学实验问题能力是从事化学科学研究的基础,因此高考对实验能力的考察特别重视。解决化学实验问题能力,绝非简单的实验操作技能,重视实验能力的培养提高,也决不是单一的训练操作技能[1]。
如果再查阅往年的资料,几乎年年的高考化学年报基本上都有相同的报道:化学实验题两道大题,考生拿高分的并不多,是全卷中失分最多的试题。其实再反思一下我们平常的教学,都知道实验题分值高、对学生来讲难度比较大,因此花在实验上的时间都比较多。这就出现了一种矛盾,通俗一点说就是“高投入、低产出”。为什么会出现这一现象?由于近年来,在高中化学学习或高考中,学生做实验题时答题不规范,导致的失分,因此规范答题显得尤为重要。高中化学实验题,要求学生联系所学过的实验知识和技能,进行知识类比、迁移和重组,全面、周密地思考才能设计出出正确的实验方案和回答提出的问题。下面我谈谈解答思路和技巧:
完成化学实验设计,不仅要求具有较为扎实的实验知识和技能,而且还要善于从题目中获取信息,并在分析评价的基础上,选择、调用已有的化学知识,将新信息和已有知识有机地结合起来,从而科学合理地进行实验设计。从信息加工的角度和解答要求看,解答实验设计问题的大致过程与思路如下:
第一阶段:接受、分析、筛选信息,明确实验设计的课题、条件和要求。这一阶段主要要解决以下三个问题:
一是明确实验课题。从题目信息中,区分实验设计和其他化学知识与技能的问题,区分实验设计和实验基础知识、基本技能的问题,明确实验设计的具体课题,并根据相关内容归类;
二是要明确实验条件。从题目信息中,分析整理出实验设计的条件,明确实验对象、限定的范围、可供选择的仪器、可进行的操作以及新情境的实验事实和反应条件等;
三是明确实验要求。从题给信息中,找出实验设计的要求,明确具体设计哪些内容以及作答方式与详略等。
第二阶段:在分析加工的基础上,实现指定的实验设计。这一阶段要求筛选、提取有关的知识,进一步分析加工,以选定实验方法,完成实验设计。从设计的要求和解决问题的顺序分析,大致有以下两个层次:
一是实验方法的确定。实验方法取决于实验原理,并受实验条件的限制,在综合考虑题给实验原理、实验条件两者的基础上,确定适合本实验研究的实验方法。
二是实验装置和实验操作的设计。装置和操作是实验方法的具体表现。解题时,要联系题目规定的或自行选择的实验方法和条件,并且联系已有的仪器装置类别、功能、适用范围、装配与使用方法,以及相关装置和操作应用的实例,通过比较、选择、改进或组合,从而完成实验装置和操作的设计。
最后,要科学合理地组织语言文字,按照题目要求合理作答。对于实验设计作答的表述,务必做到思路清晰、条理明确、逻辑性强、文字精练、突出关键。作答时,一方面要明确答什么,另一方面要搞清实验设计的假设与预期、结果与结论,明确实验的原因与结果的关系,合理叙述。
例1:观察Na2
S2O3可看成是Na2SO4中的一个O原子被一个S原子取代而成。某同学用类比的思想进行实验探究,同时比较Na2S2O3与Na2SO4的化学性质是否相似。
提出猜想
猜想①:溶液呈中性,且不与酸反应;
猜想②:无还原性,不能被氧化剂氧化。
实验探究基于上述猜想,设计方案并进行实验探究,填写下列空白:
实验结论Na2
S2O3溶液呈碱性能与酸反应,有还原性,与Na2SO4的化学性质不相似。
分析:本题中有要求回答实验操作,预期的现象和书写离子方程式,是对学生所学知识的综合考查。在实验探究①中,,
A。测定溶液的PH的实验操作,应是:用玻璃棒蘸取Na2S2O3溶液,点到pH试纸中央,将试纸呈现的颜色与标准比色卡对照。但学生回答时多是:用PH试纸测定,只答方法,不答操作,不合题意。在B中反应的离子方程式是:S2O32-+2H+==S↓+SO2↑+H2O,在预期的现象中已给出生成物的颜色与状态,但学生书写时却容易忽略,错误书写。
在实验探究②实验中,
C预期实验现象是:新制氯水的黄绿色变浅,而学生却只答成氯水褪色,应该能观察到的颜色变化过程没答出,造成错误。
例2在一支试管中放一小块铜片,加入适量浓硝酸,立即用无色透明气球罩上并系紧,描述实验中能观察到的所有现象。
分析:这是一个比较典型的实验现象描述问题,在描述现象时,往往是只将主要现象描述出来,如产生红棕色及气球逐渐变大,而忽视部分现象,如铜本身的变化及表面出现的现象、溶液的颜色变化等。要全面描述,必须掌握其反应原理:Cu+4HNO3(浓)==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,并结合所发生的反应,得出预期的现象:
1、铜片表面产生大量气泡,并逐渐溶解,最后消失。
2、溶液由无色变为蓝色。
3、试管内产生红棕色气体。
4、气球体积逐渐变大。
描述现象要全方位,本实验应从试管下部逐渐往上描述,并要准确、简洁。
总结:做实验题时如何做到规范答题?一是书写所选试剂要规范,溶液最好用中文写出名称,或化学式后加“溶液”,固体及气体可用中文写出名称,也可直接写化学式;二是有必要时还需指明试剂的浓度和用量;三是规范书写操作过程程,做到让别人看后能按你的描述进行实验操作;四要规范书写实验现象,要求全面、准确,有时需要指明何处。
鉴于上述讨论,我认为:让学生在真实的实验问题情景和实际的实验问题解决活动任务中得到全面的培养和锻炼,这是提高学生解决实验问题能力培育创新精神的最佳途径之一,实践证明这也是深受学生喜爱和欢迎的。
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高中化学实验复习系列
复习资料一
萃取是利用分散系中组分在溶剂中有不同的溶解度来分离混合物的过程。高中化学中的萃取,主要是萃取溴水、碘水之类的问题。溴和碘均不易溶于水,易溶于有机溶剂,所以用有机溶剂可以把溴和碘从其水溶液中分离出来。
如果用苯来萃取,苯层在上面,下面的水层变得无色透明;如果用四氯化碳来萃取,四氯化碳层在下方,上面的水层会变得无色透明。
高中化学常考实验知识
一化学实验操作七原则
1“从下往上”原则。以Cl2实验室制法为例,装配发生装置顺序是:放好铁架台→摆好酒精灯→根据酒精灯位置固定好铁圈→石棉网→固定好圆底烧瓶。
2“从左到右”原则。装配复杂装置应遵循从左到右顺序。如上装置装配顺序为:发生装置→集气瓶→烧杯。
3先“塞”后“定”原则。带导管的塞子在烧瓶固定前塞好,以免烧瓶固定后因不宜用力而塞不紧或因用力过猛而损坏仪器。
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例如:锌跟硫酸铜溶液反应中,如果65份质量的铁参加反应,溶液增重:65-64=1
Zn+CuSO4==Cu+ZnSO4 溶液增重
65 64 65-64=1
液滴测重法的原理:将一种已知准确浓度的试剂溶液,滴加到被测物质的溶液中,直到所加的试剂与被测物质按化学计量定量反应为止,根据试剂溶液的浓度和消耗的体积,计算被测物质的含量。
这种已知准确浓度的试剂溶液称为滴定液。将滴定液从滴定管中,加到被测物质溶液中的过程叫做滴定。当加入滴定液中物质的量与被测物质的量按化学计量定量反应完成时,反应达到了计量点。
内循环
液滴运动时,在液滴与连续相界面因两相之间摩擦而产生剪切力。受此力的作用,滴内液体发生循环流动,称为滴内循环。
在雷诺数达到一定值时滴内循环才开始出现,例如含40%丁醇的液滴在水中沉降,当Re>70时才发生环流,环流的速度与液滴直径和连续相的粘度成正比,与滴内液体粘度成反比。滴内循环也有层流和湍流,在后一状态下将造成激烈的滴内混合。
-液滴
⑶2Fe+6H 2 SO 4 (浓) Fe 2 (SO 4 ) 3 +3SO 2 ↑+6H 2 O(或C+2H 2 SO 4 (浓) CO 2 ↑+2SO 2 ↑+2H 2 O)(2分); 品红溶液逐渐褪色(2分); 强氧化(2分); 除去CO 2 中混有的SO 2 (2分);浓硫酸(2分); ⑷2Fe 3 + +Fe=3Fe 2 + (或Fe+2H + =Fe 2 + +H 2 ↑,SO 2 +2Fe 3+ +2H 2 O=2Fe 2+ +SO 4 2- +4H + )(2分); ⑸ (或 (3分)); 空气中CO 2 、H 2 O进入E管使b增大(2分) ⑹③(3分) |
试题分析:(3)浓硫酸具有强氧化性,能和铁或碳在加热的条件下反应,反应的化学方程式是2Fe+6H 2 SO 4 (浓) Fe 2 (SO 4 ) 3 +3SO 2 ↑+6H 2 O、C+2H 2 SO 4 (浓) CO 2 ↑+2SO 2 ↑+2H 2 O。SO 2 具有漂白性,能使品红溶液褪色,所以B中的实验现象是品红溶液逐渐褪色,这说明浓硫酸被还原生成了SO 2 ,因此说明浓硫酸具有强氧化性。由于SO 2 也是一种酸性氧化物,能干扰CO 2 的检验,所以酸性高锰酸钾溶液的作用是除去CO 2 中混有的SO 2 。由于碱石灰也能吸收水蒸气,所以D装置的作用是干燥CO 2 气体,所以盛放的试剂是浓硫酸。 (4)由于随着反应的进行,稀硫酸的浓度会逐渐降低,所以有可能生成氢气。另外如果铁过量,则氯化铁还可能氧化剩余的单质铁,同时也可能氧化生成的SO 2 气体,因此可能的离子方程式是2Fe 3 + +Fe=3Fe 2 + (或Fe+2H + =Fe 2 + +H 2 ↑,SO 2 +2Fe 3+ +2H 2 O=2Fe 2+ +SO 4 2- +4H + )。 (5)E装置增加的质量就是CO 2 的质量,所以根据碳原子守恒可知,碳的质量是 ,则则铁碳合金中铁的质量分数 。由于空气中含有水蒸气和CO 2 ,也会加入E装置中,导致b偏大,所以测定结果偏低。 (6)由于气体的体积测量往往受温度和压强的影响,不易测量,①不正确,②态复杂。在反应中碳和稀硫酸不反应,只有铁和稀硫酸反应生成氢气和硫酸亚铁,所以可以根据质量守恒定律,常用实验③。 点评:化学是一门以实验为基础的学科,所以有化学实验即科学探究之说法。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,这就要求学生必须认真、细致的审题,联系所学过的知识和技能,进行知识的类比、迁移、重组,全面细致的思考才能得出正确的结论。探究性实验的一般思路是:1准确地把握实验目的;2利用已学知识,分析如何实现这个目的--实验原理;3结合实验材料,初步确定设计对策--实验方案。 |
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