专题归类 掌握方法 巧妙评价

2015-01-12 22:39黄华文
中学教学参考·理科版 2014年12期
关键词:审题原理试题

黄华文

综合实验复习是每一年高考化学复习必攻的一座堡垒,如何提升学生综合实验能力,提高复习的效益,是众多教师一直在思考的问题。笔者在多年的高三复习教学过程中,不断地探寻综合实验复习的有效策略。下面就此谈谈自己的一些看法和具体做法。

一、专题归类,触类旁通

分析近年高考理综化学综合实验试题,发现试题牵涉的知识零碎,需要关注的实验细节较多。这一“多”是导致实验题“难”的原因之一。在解题时,学生往往不能灵活运用实验基础知识,更谈不上发挥综合实验能力了。如何解决这一问题呢?笔者采用的是围绕主题,归类收集的复习方法。

以“量气装置”小专题复习为例,复习时,将分散在不同实验中的“量气装置”整理收集,主要有如下几种:

并从以下三个角度进行分析对比。

1.量气装置的内在原理。各套量气装置的原理均是依据排液体法收集气体,采用的液体应为难溶解被收集气体的液体。如收集CO2气体,可选择饱和NaHCO3溶液或饱和CaCl2溶液;若收集NH3,在高中难以找到合适的液体,可在液面上加上一层隔绝层,防止气体与液体接触,如苯层或其他液体,也能达到排液收集的目的。

2.精确实验数据,减小误差。误差主要有:①外界条件的误差(温度、压强)。在读数前要保证温度、压强与当前室内一样,所以要恢复至室温,调节液面使得内部液面与外部液面相平后才能读数。②装置本身的误差。如b装置导管内残留的液体会引起体积误差;气体的发生装置中加入的液体体积会引起误差。

3.实验装置的改进。为了减少误差,建议使用a、c装置,不用b装置。同时为了减少加入的液体体积造成的误差,需将分液漏斗改为d中的恒压漏斗。

从试题考查的方向和内容角度出发,引导学生以小

专题形式整理“实验细节”,将零碎知识串联梳理,深入理解知识的内在本质与联系,有利于学生在知识层面上触类旁通,提升知识的迁移能力。这种小专题整理复习形式,是提高学生综合实验能力的法宝。

二、掌握方法,轻巧得分

储备相关实验知识是解综合实验试题的基础,解题方法是轻巧得分的关键。下面以2013年山东卷第30题(节选改编)为例说明综合实验题的解题方法。

【例1】 实验室利用反应TiO2(s)+2CCl4(g)=TiCl4(g)+CO2(g),在无水无氧条件下制取TiCl4。实验装置如下图,有关物质性质如下表。

请回答下列问题。

(1)装置E中的试剂是 。通入N2的目的是 。

(2)反应前,该装置需要进行的第一步操作是 ;反应停止前依次进行如下操作:①停止通氮气;②熄灭酒精灯;③冷却至室温。正确的顺序为 。

1.细审题提信息,析装置明作用。

细心审题是解题的关键,综合实验试题审题时需要明确:实验目的、实验原理、提供的信息、装置作用。

审题时,围绕实验目的和原理,结合题中的图文,挖掘题给信息,观察分析装置,确定它们在实验中的作用,为解题迈出一大步。

本题实验目的和原理题目明确给出“利用反应制取TiCl4”。从题设中提取到的关键信息除了表格中各物质的部分性质外,还隐含有“TiCl4要在无水无氧的条件下制取”的关键信息。正是因为需要无水、无氧条件,结合实验目的和原理,观察分析各实验装置特点,不难找到C是发生主反应的装置,D是收集产物装置,E是保证D装置内TiCl4处于无水状态的装置,所装的试剂是干燥剂,根据装置仪器特点,试剂选择浓硫酸。分析表格中的数据,容易联想到装置B的作用是加热促使CCl4挥发,产生CCl4气体。TiCl4沸点低,D是一套冷却装置。

2.围目的理过程,细分析明答案。

综合实验试题是围绕实验目的、原理、装置三方面提出问题的,要在审题基础上,围绕实验目的,抓住气体流向及装置特征,理清实验操作流程(如气体流向、操作顺序等),在解题时要注意问题中所隐含的信息以及问题之间的相互提示与启发的内容。

本题实验过程需要装置气密性完好,所以反应前,需先检查装置的气密性。由于装置中导管均为长进短出,易引起倒吸,所以终止实验前,应先熄灭酒精灯,冷却到室温后再停止通N2。联系提供的信息,反应要“在无水无氧条件下”,这是实验能否成功的关键。不难得出通入N2的目的除了驱赶生成的TiCl4气体外,还有排O2的目的。

三、把握方向,巧妙评价

综合实验题中的实验评价难度较大,区分度较高,解答实验评价试题需要建立在仔细分析实验目的、原理、装置、实验现象或数据的基础上,找出影响实验的因素,找到评价的方向,把握方向,巧妙评价。

【例2】 (2011年福建高考—25,节选)利用下图所示装置,进行牙膏样品中碳酸钙含量的测定实验。充分反应后,测定C中生成的BaCO3沉淀质量,以确定碳酸钙的质量分数。有人认为不必测定C中生成的BaCO3质量,只要测定装置C在吸收CO2前后的质量差,一样可以确定碳酸钙的质量分数。实验证明按此方法测定的结果明显偏高,原因是 。如何改进? 。

本题是一个定量实验,定量实验的目标是确保测定结果的精确,一般从三个方向考虑:

1.原理。本题的测定原理是:CaCO3转化CO2转化BaCO3,通过测定所得BaCO3或CO2的质量求出牙膏中CaCO3的质量。

2.操作。本题采用气体吸收法测定气体质量,操作上存在的典型误差有“气体少吸收或者多吸收”两种。会造成“少吸收”的操作有:反应完,装置内部有气体残留;实验过程滴加盐酸过快,气体产生过快导致CO2未完全吸收。会造成“多吸收”的操作有:装置内部原有的空气没有驱赶完全;HCl易挥发,进入C装置同时被吸收。

3.装置。气体吸收法在装置上存在的主要误差为“是否完全排除干扰”,通过BaCO3质量求CaCO3的量,因Ba(OH)2足量,盐酸挥发不造成影响;若直接测定装置C在吸收前后的质量差,造成测定结果偏高,需在B、C之间增添盛有饱和氯化钙溶液的洗气装置。

进行实验评价时,应将化学观融入评价中,如绿色化学观、精确测定观、简约经济观等。从反应原理、实验操作、实验装置三个方向进行分析,巧妙评价。

应对化学综合实验试题,只要我们把握正确的复习方法,抓住小专题归类的复习法宝,做到知识的融会贯通,在学生储备了一定的基础实验和实验能力的基础上,掌握解题方法,手握钥匙,就能轻松解决综合实验问题。

(责任编辑 罗 艳)endprint

综合实验复习是每一年高考化学复习必攻的一座堡垒,如何提升学生综合实验能力,提高复习的效益,是众多教师一直在思考的问题。笔者在多年的高三复习教学过程中,不断地探寻综合实验复习的有效策略。下面就此谈谈自己的一些看法和具体做法。

一、专题归类,触类旁通

分析近年高考理综化学综合实验试题,发现试题牵涉的知识零碎,需要关注的实验细节较多。这一“多”是导致实验题“难”的原因之一。在解题时,学生往往不能灵活运用实验基础知识,更谈不上发挥综合实验能力了。如何解决这一问题呢?笔者采用的是围绕主题,归类收集的复习方法。

以“量气装置”小专题复习为例,复习时,将分散在不同实验中的“量气装置”整理收集,主要有如下几种:

并从以下三个角度进行分析对比。

1.量气装置的内在原理。各套量气装置的原理均是依据排液体法收集气体,采用的液体应为难溶解被收集气体的液体。如收集CO2气体,可选择饱和NaHCO3溶液或饱和CaCl2溶液;若收集NH3,在高中难以找到合适的液体,可在液面上加上一层隔绝层,防止气体与液体接触,如苯层或其他液体,也能达到排液收集的目的。

2.精确实验数据,减小误差。误差主要有:①外界条件的误差(温度、压强)。在读数前要保证温度、压强与当前室内一样,所以要恢复至室温,调节液面使得内部液面与外部液面相平后才能读数。②装置本身的误差。如b装置导管内残留的液体会引起体积误差;气体的发生装置中加入的液体体积会引起误差。

3.实验装置的改进。为了减少误差,建议使用a、c装置,不用b装置。同时为了减少加入的液体体积造成的误差,需将分液漏斗改为d中的恒压漏斗。

从试题考查的方向和内容角度出发,引导学生以小

专题形式整理“实验细节”,将零碎知识串联梳理,深入理解知识的内在本质与联系,有利于学生在知识层面上触类旁通,提升知识的迁移能力。这种小专题整理复习形式,是提高学生综合实验能力的法宝。

二、掌握方法,轻巧得分

储备相关实验知识是解综合实验试题的基础,解题方法是轻巧得分的关键。下面以2013年山东卷第30题(节选改编)为例说明综合实验题的解题方法。

【例1】 实验室利用反应TiO2(s)+2CCl4(g)=TiCl4(g)+CO2(g),在无水无氧条件下制取TiCl4。实验装置如下图,有关物质性质如下表。

请回答下列问题。

(1)装置E中的试剂是 。通入N2的目的是 。

(2)反应前,该装置需要进行的第一步操作是 ;反应停止前依次进行如下操作:①停止通氮气;②熄灭酒精灯;③冷却至室温。正确的顺序为 。

1.细审题提信息,析装置明作用。

细心审题是解题的关键,综合实验试题审题时需要明确:实验目的、实验原理、提供的信息、装置作用。

审题时,围绕实验目的和原理,结合题中的图文,挖掘题给信息,观察分析装置,确定它们在实验中的作用,为解题迈出一大步。

本题实验目的和原理题目明确给出“利用反应制取TiCl4”。从题设中提取到的关键信息除了表格中各物质的部分性质外,还隐含有“TiCl4要在无水无氧的条件下制取”的关键信息。正是因为需要无水、无氧条件,结合实验目的和原理,观察分析各实验装置特点,不难找到C是发生主反应的装置,D是收集产物装置,E是保证D装置内TiCl4处于无水状态的装置,所装的试剂是干燥剂,根据装置仪器特点,试剂选择浓硫酸。分析表格中的数据,容易联想到装置B的作用是加热促使CCl4挥发,产生CCl4气体。TiCl4沸点低,D是一套冷却装置。

2.围目的理过程,细分析明答案。

综合实验试题是围绕实验目的、原理、装置三方面提出问题的,要在审题基础上,围绕实验目的,抓住气体流向及装置特征,理清实验操作流程(如气体流向、操作顺序等),在解题时要注意问题中所隐含的信息以及问题之间的相互提示与启发的内容。

本题实验过程需要装置气密性完好,所以反应前,需先检查装置的气密性。由于装置中导管均为长进短出,易引起倒吸,所以终止实验前,应先熄灭酒精灯,冷却到室温后再停止通N2。联系提供的信息,反应要“在无水无氧条件下”,这是实验能否成功的关键。不难得出通入N2的目的除了驱赶生成的TiCl4气体外,还有排O2的目的。

三、把握方向,巧妙评价

综合实验题中的实验评价难度较大,区分度较高,解答实验评价试题需要建立在仔细分析实验目的、原理、装置、实验现象或数据的基础上,找出影响实验的因素,找到评价的方向,把握方向,巧妙评价。

【例2】 (2011年福建高考—25,节选)利用下图所示装置,进行牙膏样品中碳酸钙含量的测定实验。充分反应后,测定C中生成的BaCO3沉淀质量,以确定碳酸钙的质量分数。有人认为不必测定C中生成的BaCO3质量,只要测定装置C在吸收CO2前后的质量差,一样可以确定碳酸钙的质量分数。实验证明按此方法测定的结果明显偏高,原因是 。如何改进? 。

本题是一个定量实验,定量实验的目标是确保测定结果的精确,一般从三个方向考虑:

1.原理。本题的测定原理是:CaCO3转化CO2转化BaCO3,通过测定所得BaCO3或CO2的质量求出牙膏中CaCO3的质量。

2.操作。本题采用气体吸收法测定气体质量,操作上存在的典型误差有“气体少吸收或者多吸收”两种。会造成“少吸收”的操作有:反应完,装置内部有气体残留;实验过程滴加盐酸过快,气体产生过快导致CO2未完全吸收。会造成“多吸收”的操作有:装置内部原有的空气没有驱赶完全;HCl易挥发,进入C装置同时被吸收。

3.装置。气体吸收法在装置上存在的主要误差为“是否完全排除干扰”,通过BaCO3质量求CaCO3的量,因Ba(OH)2足量,盐酸挥发不造成影响;若直接测定装置C在吸收前后的质量差,造成测定结果偏高,需在B、C之间增添盛有饱和氯化钙溶液的洗气装置。

进行实验评价时,应将化学观融入评价中,如绿色化学观、精确测定观、简约经济观等。从反应原理、实验操作、实验装置三个方向进行分析,巧妙评价。

应对化学综合实验试题,只要我们把握正确的复习方法,抓住小专题归类的复习法宝,做到知识的融会贯通,在学生储备了一定的基础实验和实验能力的基础上,掌握解题方法,手握钥匙,就能轻松解决综合实验问题。

(责任编辑 罗 艳)endprint

综合实验复习是每一年高考化学复习必攻的一座堡垒,如何提升学生综合实验能力,提高复习的效益,是众多教师一直在思考的问题。笔者在多年的高三复习教学过程中,不断地探寻综合实验复习的有效策略。下面就此谈谈自己的一些看法和具体做法。

一、专题归类,触类旁通

分析近年高考理综化学综合实验试题,发现试题牵涉的知识零碎,需要关注的实验细节较多。这一“多”是导致实验题“难”的原因之一。在解题时,学生往往不能灵活运用实验基础知识,更谈不上发挥综合实验能力了。如何解决这一问题呢?笔者采用的是围绕主题,归类收集的复习方法。

以“量气装置”小专题复习为例,复习时,将分散在不同实验中的“量气装置”整理收集,主要有如下几种:

并从以下三个角度进行分析对比。

1.量气装置的内在原理。各套量气装置的原理均是依据排液体法收集气体,采用的液体应为难溶解被收集气体的液体。如收集CO2气体,可选择饱和NaHCO3溶液或饱和CaCl2溶液;若收集NH3,在高中难以找到合适的液体,可在液面上加上一层隔绝层,防止气体与液体接触,如苯层或其他液体,也能达到排液收集的目的。

2.精确实验数据,减小误差。误差主要有:①外界条件的误差(温度、压强)。在读数前要保证温度、压强与当前室内一样,所以要恢复至室温,调节液面使得内部液面与外部液面相平后才能读数。②装置本身的误差。如b装置导管内残留的液体会引起体积误差;气体的发生装置中加入的液体体积会引起误差。

3.实验装置的改进。为了减少误差,建议使用a、c装置,不用b装置。同时为了减少加入的液体体积造成的误差,需将分液漏斗改为d中的恒压漏斗。

从试题考查的方向和内容角度出发,引导学生以小

专题形式整理“实验细节”,将零碎知识串联梳理,深入理解知识的内在本质与联系,有利于学生在知识层面上触类旁通,提升知识的迁移能力。这种小专题整理复习形式,是提高学生综合实验能力的法宝。

二、掌握方法,轻巧得分

储备相关实验知识是解综合实验试题的基础,解题方法是轻巧得分的关键。下面以2013年山东卷第30题(节选改编)为例说明综合实验题的解题方法。

【例1】 实验室利用反应TiO2(s)+2CCl4(g)=TiCl4(g)+CO2(g),在无水无氧条件下制取TiCl4。实验装置如下图,有关物质性质如下表。

请回答下列问题。

(1)装置E中的试剂是 。通入N2的目的是 。

(2)反应前,该装置需要进行的第一步操作是 ;反应停止前依次进行如下操作:①停止通氮气;②熄灭酒精灯;③冷却至室温。正确的顺序为 。

1.细审题提信息,析装置明作用。

细心审题是解题的关键,综合实验试题审题时需要明确:实验目的、实验原理、提供的信息、装置作用。

审题时,围绕实验目的和原理,结合题中的图文,挖掘题给信息,观察分析装置,确定它们在实验中的作用,为解题迈出一大步。

本题实验目的和原理题目明确给出“利用反应制取TiCl4”。从题设中提取到的关键信息除了表格中各物质的部分性质外,还隐含有“TiCl4要在无水无氧的条件下制取”的关键信息。正是因为需要无水、无氧条件,结合实验目的和原理,观察分析各实验装置特点,不难找到C是发生主反应的装置,D是收集产物装置,E是保证D装置内TiCl4处于无水状态的装置,所装的试剂是干燥剂,根据装置仪器特点,试剂选择浓硫酸。分析表格中的数据,容易联想到装置B的作用是加热促使CCl4挥发,产生CCl4气体。TiCl4沸点低,D是一套冷却装置。

2.围目的理过程,细分析明答案。

综合实验试题是围绕实验目的、原理、装置三方面提出问题的,要在审题基础上,围绕实验目的,抓住气体流向及装置特征,理清实验操作流程(如气体流向、操作顺序等),在解题时要注意问题中所隐含的信息以及问题之间的相互提示与启发的内容。

本题实验过程需要装置气密性完好,所以反应前,需先检查装置的气密性。由于装置中导管均为长进短出,易引起倒吸,所以终止实验前,应先熄灭酒精灯,冷却到室温后再停止通N2。联系提供的信息,反应要“在无水无氧条件下”,这是实验能否成功的关键。不难得出通入N2的目的除了驱赶生成的TiCl4气体外,还有排O2的目的。

三、把握方向,巧妙评价

综合实验题中的实验评价难度较大,区分度较高,解答实验评价试题需要建立在仔细分析实验目的、原理、装置、实验现象或数据的基础上,找出影响实验的因素,找到评价的方向,把握方向,巧妙评价。

【例2】 (2011年福建高考—25,节选)利用下图所示装置,进行牙膏样品中碳酸钙含量的测定实验。充分反应后,测定C中生成的BaCO3沉淀质量,以确定碳酸钙的质量分数。有人认为不必测定C中生成的BaCO3质量,只要测定装置C在吸收CO2前后的质量差,一样可以确定碳酸钙的质量分数。实验证明按此方法测定的结果明显偏高,原因是 。如何改进? 。

本题是一个定量实验,定量实验的目标是确保测定结果的精确,一般从三个方向考虑:

1.原理。本题的测定原理是:CaCO3转化CO2转化BaCO3,通过测定所得BaCO3或CO2的质量求出牙膏中CaCO3的质量。

2.操作。本题采用气体吸收法测定气体质量,操作上存在的典型误差有“气体少吸收或者多吸收”两种。会造成“少吸收”的操作有:反应完,装置内部有气体残留;实验过程滴加盐酸过快,气体产生过快导致CO2未完全吸收。会造成“多吸收”的操作有:装置内部原有的空气没有驱赶完全;HCl易挥发,进入C装置同时被吸收。

3.装置。气体吸收法在装置上存在的主要误差为“是否完全排除干扰”,通过BaCO3质量求CaCO3的量,因Ba(OH)2足量,盐酸挥发不造成影响;若直接测定装置C在吸收前后的质量差,造成测定结果偏高,需在B、C之间增添盛有饱和氯化钙溶液的洗气装置。

进行实验评价时,应将化学观融入评价中,如绿色化学观、精确测定观、简约经济观等。从反应原理、实验操作、实验装置三个方向进行分析,巧妙评价。

应对化学综合实验试题,只要我们把握正确的复习方法,抓住小专题归类的复习法宝,做到知识的融会贯通,在学生储备了一定的基础实验和实验能力的基础上,掌握解题方法,手握钥匙,就能轻松解决综合实验问题。

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