高考化學實驗題命題的特點、類型及解析

化學是一門以實驗為基礎的學科，化學實驗是化學教學的基礎和核心，高考命題的熱門話題之一是要“把動手做過實驗的學生和從沒做過實驗的學生區分開來”，并把這一思想體現在化學實驗試題中。

通過對《考試大綱》的分析、近年高考試題的研究和學生問題的剖析，我們不難發現：考綱對學生的能力要求、高考試題的命題方向以及學生的答題障礙都歸結在一個重要的能力培養----創新能力。近年來高考化學實驗考題的發展趨勢從簡單到復雜，從單一到綜合，從教材內容到實際應用，從“知識立意”到“能力立意”，幾乎每年都有一些新題型，要求難度漸趨提高，這是高考中加強能力測試的必然方向。所以，加強實驗的復習，尤其是創新能力的培養顯得更有現實意義。

一、高考化學實驗題的特點

⒈ 形式上——較少出現大型的連接裝置題，大都為小型的又帶有研究性的試題。

⒉ 內容上——大多數是無機實驗題，內容主要有填寫化學方程式、簡述所設計實驗的操作步驟、說明理由等。考查學生對實驗基本操作的掌握，分析問題能力以及能否運用化學用語進行規范性表達，且前幾小題所填寫的內容較簡單，而最后1至2小題能力要求較高，它要求處理在一定情景下的新問題。這不但要求學生要有扎實的基礎，還要有較高的綜合能力和創新能力。

⒊ 原理上——源于課本的基本實驗原理，而裝置往往基于課本又不同于課本，對某些裝置和操作過程進行了延伸和創新，拓展學生的創新思維。

二、高考化學實驗題對實驗的考查要點

⒈ 注重對學生化學實驗操作細節的考查

注重對化學基本實驗操作能力的考查，特別是操作細節對學生動手操作能力的考查，是高考一個非常重要的考查對象。然而，鑒于高考采用筆試的形式，動手操作能力的考查只能通過間接的方式進行。在日常的學習中，如果學生不做實驗，只是教師“說實驗”或用各種實驗題來對付高考，學生很難會注意到實驗細節。能否處理好實驗細節問題與平時實驗訓練有著一定的聯系。因此，考查實驗操作細節已成為間接考查學生動手操作能力的一種新的形式。在高考試題中既有常見儀器的主要規格及其使用，又有實驗操作；既有對正確操作的了解，又有對錯誤操作的辨認。

⒉ 注重對化學實驗基礎知識理解深度的考查

理解是一切思維的核心和源泉。對實驗原理理解的深度如何；能否順利產生遷移，這是化學實驗試題考查考生思維能力的一個重心。對氣體制備的選擇，只有在深刻理解啟普發生器的原理之后，才會有正確選擇?？剂税睔獾闹迫『蛧娙獙嶒?，它的原理與課本完全相同，但裝置與課本相比缺了一個膠頭滴管，在這樣的情況下，請學生思考如何進行噴泉操作。這需要學生真正懂得氣壓原理，否則肯定設計不出新的操作過程。又如氫氧化亞鐵制取方法二中，若學生不能理解氣壓原理（相當于排液法收集氣體）就無法制取氫氧化亞鐵。物質鑒別題中要求學生寫出判別的理由和過程。裝置的氣密性檢查，定量實驗中的誤差分析都必須在理解實驗原理的基礎上才能正確的作答。考查考生對基礎實驗知識的理解深度的試題，一定是今后高考試題的重點內容之一。

⒊ 注重對教材典型實驗的綜合考查，重視對教材實驗的拓展和延伸

為了體現高考“既要有利于高校選拔，又要有利于中學素質教育”這一基本原則，近些年來，高考化學命題原則是：在考查化學知識、技能的同時，著重對考生運用知識和技能，分析和解決問題的能力進行考查，加強對考生實踐能力和創新精神的考查。源于教材又高于教材這是理綜化學試題最大的特點，這一點在實驗試題中的體現尤為突出。理綜化學實驗試題考查的這些實驗原理均源于課本實驗，但裝置和原理都基于課本又高于課本，要么改進考，要么變換考（變換藥品、儀器、原理、方法、問題角度等），要么遷移考（遷移原理、方法等），總之，是對課本實驗的延伸。

⒋ 注重對實驗方案的設計和評價能力的考查

化學實驗設計是指實驗者在實施化學實驗之前，根據一定的化學實驗目的和要求，運用有關的化學知識的技能，對實驗的儀器、裝置、步驟和方法在頭腦中所進行的一種規劃。設計化學實驗需要學生靈活在和創造性在運用所學的化學基本知識和基本技能。因此，設計實驗方案既可以考查學生對問題的分析能力，又能考查學生解決化學實驗問題的能力和創造能力。同時，學生只有掌握各種科學方法才能設計出合理的實驗，從面進一步考查了學生的科學方法的訓練程度。對學生進行實驗方案的設計和評價能力的考查是理綜化學題的又一個特色。如：01年能否用簡易啟普發生器制氣體的評價；02年噴泉實驗的引發；03年氫氧化亞鐵制取的創新設計；05年純堿試樣中NaCl含量的測定的方法。

⒌ 注重對定量分析和數據處理能力的考查

實驗是手段，要達到目的還需要對實驗現象、實驗數據進行科學的分析、處理，去偽存真，由表及里，剝去假象方能識得廬山真面目。因此，考核學生的定量分析和數據處理能力可以考查學生去偽存真、探究真理的能力。如04年(西北)硫酸銅晶體中結晶水含量測定實驗中對誤差的分析，05年純堿質量分數的計算。

⒍ 注重對語言文字表達能力的考查

從近幾年的高考化學試題來看，高考逐步注重思維能力和思維過程的測試，實際加強了文字表達能力測試。在實驗試題中要求考生對實驗原理和方法進行闡述，對實驗現象和結果進行描述，對原因進行分析，這些都要求考生的文字表達既要盡可能流暢，又要符合邏輯，專業語言必須要求表述規范，言簡意賅、切中要害。

三、高考化學實驗題的命題特點

⒈ 注重綜合

實驗原理、實驗技能和實驗儀器是實驗的三要素。實驗“三要素”的組合，將形成具有一定綜合性、能力層次要求更高的D（原理+儀器）、E（儀器+技能）、F（原理+技能）三個層面和能力層次要求最高、綜合性最強的G（原理+儀器+技能）立體結構。同時，化學實驗作為化學研究的一種手段，承載著化學概念、原理、元素化合物等知識研究和探索的任務，因此化學實驗又通常和元素化合物、有機化學、化學計算、化學概念和原理等一個或者幾個方面的內容有機地結合在一起。

認真分析近年高考化學實驗試題的走向，

高考化學實驗題命題中的“綜合”主要體現在以下幾個方面：

第一，在實驗原理、實驗儀器和實驗操作三條“線”的基礎上，向“原理+儀器”、“儀器+技能”、“原理+技能”三個交叉、綜合的層面甚至向“原理+儀器+技能”三維立體結構發展，實現化學實驗知識與技能的綜合考查；

第二，化學實驗與元素化合物、有機化學、化學計算、化學概念和原理等各個板塊中相關知識綜合在一起進行考查；

第三，將化學實驗與化學相關知識、其他學科（如物理、生物等）的相關知識與方法融合在一起來進行綜合考查。

例1、(MCES’99-28)某學生試圖用電解法根據電極上析出物質的質量來驗證阿佛加德羅常數值，其實驗方案的要點為：①用直流電電解氯化銅溶液，所用儀器如右圖：②在電流強度為I安培，通電時間為t秒鐘后，精確測得某電極上析出的銅的質量為m克。試回答：

⑴ 連接這些儀器的正確順序為（用圖中標注儀器接線柱的英文字母表示。下同）E接，C接_____，接F。實驗線路中的電流方向為 →→ →C→ →

⑵ 寫出B電極上發生反應的離子方程式_______________；G試管中淀粉KI溶液變化的現象為 ；相應的離子方程式是 。

⑶ 為精確測定電極上析出銅的質量，所必需的實驗步驟的先后順序應是。（選填下列操作步驟的編號）①稱量電解前電極質量②刮下電解后電極上的銅并清洗 ③用蒸餾水清洗電解后電極 ④低溫烘干電極后稱量 ⑤低溫烘干刮下的銅后稱量 ⑥再次低溫烘干后稱量至恒重

⑷ 已知電子的電量為1.6×10-19庫侖。試列出阿佛加德羅常數的計算表達式：NA

[分析]該試題綜合性相當強。從綜合要素來看，既有化學實驗知識綜合——實驗儀器的連接、實驗步驟的設計；又有化學學科內的綜合——化學實驗與化學基本概念與基礎理論、元素化合物、化學計算等方面的綜合；同時還有學科間的綜合——化學與物理知識之間的綜合，很好地體現實驗考試綜合性發展的命題思路。

⒉ 強調創新

隨著高考改革的不斷深化、課程改革的進一步深入以及培養學生創新能力呼聲的加強，高考化學實驗的考查角度在不斷的創新。認真分析近年高考化學實驗試題的走向，高考化學實驗題命題中的創新主要體現在以下幾個方面：

①試題背景材料選取的創新。命題時，注意選取生產和生活、自然與社會、科學與技術等方面素材作為題干內容，這是化學命題的創新思路之一。這種命題模式在全國高考化學試題特別是在上海高考試題中得到更好的體現。

②試題解答思路的創新。這種命題思路高度重視思維的開放性、強調答題的多樣性，提倡考生通過分析判斷、演繹推理、聯想轉化、嘗試探索、猜想驗證等多種思維方式，從多個角度、多個層次回答問題。

③試題考查形式的創新。這種創新主要表現在將驗證性實驗的考查轉化為探索性實驗的考查。

④試題考查內容的創新。這種命題思路依據化學實驗本身具有很強的包容性和兼容性的特點，將化學實驗的考查與化學其他板塊的知識甚至是其他學科的知識、方法等有機地結合，實現學科內和學科間知識的綜合考查。

例2、（MCES’02-26）為探究乙炔與溴的加成反應，甲同學設計并進行了如下實驗：先取一定量工業用電石與水反應，將生成的氣體通入溴水中，發現溶液褪色，即證明乙炔與溴水發生了加成反應。乙同學發現在甲同學的實驗中，褪色后的溶液里有少許淡黃色渾濁，推測在制得的乙炔中還可能含有少量還原性的雜質氣體，由此他提出必須先除去之，再與溴水反應。請你回答下列問題：

⑴ 寫出甲同學實驗中兩個主要的化學方程式 。

⑵ 甲同學設計的實驗（填能或不能）驗證乙炔與澳發生加成反應，其理由是（多選扣分）。

（a） 使溴水褪色的反應，未必是加成反應

（b） 使溴水褪色的反應，就是加成反應

（c） 使溴水褪色的物質，未必是乙炔

（d） 使溴水褪色的物質，就是乙炔

⑶ 乙同學推測此乙炔中必定含有的一種雜質氣體是，它與溴水反應的化學方程式是；在驗證過程中必須全部除去。

⑷ 請你選用右圖四個裝置（可重復（a）（b）（c）（d）使用）來實現乙同學的實驗方案，將它們的編號填入方框，并寫出裝置內所放的化學藥品。

→ b → → d

（電石、 水）（ ） （） （溴水）

⑸ 為驗證這一反應是加成而不是取代，丙同學提出可用pH試紙來測試反應后溶液的酸性，理由是。

[分析]本題以課本中的“乙炔與溴的加成反應”實驗為題材，并將課本中的驗證性實驗轉化為探索性實驗的加以考查，要求學生對設計的方案進行評價并設計實驗。該試題體現了命題考查形式的創新，這樣命題不僅能夠引導學生主動地探索新知識，培養探究能力，而且能夠很好的激發學生學習興趣。

⒊ 嘗試開放

開放性試題是高考命題新的探索方向。這種試題強調思維的發散性、結論的多樣性等為特征。由于試題具有思維發散性的特征，從而為學生提供多種角度、多種形式、多種方式來思考，試題也往往沒有唯一的標準答案。答題時，不同的學生因其學習方式的差異、思維角度的不同，完全可能采用不同的方式來解決問題。這樣的試題有利于學生發揮個性，進行創造性的回答，很好地考查學生的能力和素質，而且對中學實施素質教育起到良好的導向作用。從近年高考化學實驗題來看，最為典型的命題思路是通過提供開放性實驗情境，包括：給出多余的實驗條件、不限定實驗條件、不限定實驗方法等。由于不同條件的組合或選擇，不同學生視角和思維方式的差異，得到不同的實驗過程或結論。

近年的全國高考和理科綜合能力測試卷中，每年都至少有一道化學實驗試題具有開放性的特征。

例3、（理科綜合02-29、II）大氣壓對許多物理實驗和化學實驗有著重要影響。制取氨氣并完成噴泉實驗（夾持裝置均已略去）。

⑴ 寫出實驗室制取氨氣的化學方程式：______________________________

⑵ 收集按期應使用______法，要得到干燥的氨氣可選用_________做干燥劑。

⑶ 用圖1裝置進行噴泉實驗，上部燒瓶

已裝滿干燥氨氣，引發水上噴的操作是________。該實驗的原理是________。

⑷ 如果只提供圖2的裝置，請說明引發噴泉的方法。

[分析]本題涉及氨氣制取、干燥及氨氣的噴泉實驗等內容，要求寫出制取氨氣的反應原理，并就噴泉實驗的形成原理作出分析，同時還要求在理解引發噴泉原理的基礎上創新設計實驗。第⑷問為典型的開放性問題，由于題目沒有對操作作出任何限制，因此不同學生可以根據自身知識掌握情況和思維方式，從多個角度進行回答?？梢圆捎玫姆椒ㄓ校捍蜷_止水夾，用手（或熱毛巾、或用酒精燈等）將燒瓶捂熱（加熱），氨氣受熱膨脹，趕出玻璃導管中的空氣，氨氣與水接觸，即發生噴泉。