化学实验在高考中的跟踪研究

陕西 闫剑兵

从每年全国及各省市的高考化学试题考查情况来看，实验题的呈现率是100%，实验题的解答情况往往是化学在高考中能否取得高分的关键。本文对高考近几年新课标陕西用卷化学试题经过跟踪对比、辩证研究后不难发现，实验试题的取材、信息呈现、考查角度等方面并非变幻莫测，而是有一定的出题规律和分布走向。取材一般由教材的演示实验和探究实验改编而成，甚至延伸拓展至大学实验，无论以何种知识或素材命题，其根本目的都是考查学生在新信息下用已掌握的知识与技能,独立进行探究的能力，选拔出能应用实验操作解决日常生活与生产中实际问题的人才。

一、主观实验题对比分析

陕西省从2010～2015年选用新课标卷Ⅰ作为高考卷，2016、2017年选用新课标卷Ⅱ作为高考卷，现作者就陕西高考用卷的实验题进行分析和总结。主观题综合性实验主要有物质的制备和性质探究两大类，但2017年着力凸显运用化学实验分析法去解决实际问题，体现了高考试题在实验考查方面由理论制备向应用探究及实际分析方向的过渡和发展；客观题则涉及化学实验基础。

从2010年到2017年新课标陕西用卷的非选择实验题情况如下：

2010年2011年2012年2013年2014年2015年2016年2017年物质制备SO2的制备及其性质探究CaH2的制备溴苯的制备环己烯的制备乙酸异戊酯的制备性质探究CuSO4对Zn与稀H2SO4反应速率影响草酸热解产物的探究Fe2+、Fe3+的性质探究定量分析CuSO4·5H2O热重曲线分析氧化还原滴定分析法在生产生活中应用

2010年是新课标卷实施后陕西启用新课标卷的第一年，新旧教材处于过渡期，实验试题继续沿用以往的无机元素化合物知识素材保持稳定，但同时还有一道探究CuSO4对Zn与稀H2SO4反应速率的影响，着力体现化学实验控制变量的思想，题目新颖，对传统和创新进行双重考查。

2011年考查无机物CaH2的制备后，在2012年新课标陕西用卷中首次出现制备有机物——溴苯，接着2013年、2014年分别考查环己烯、乙酸异戊酯的制备，实验题可谓实现华丽的转身。由中学生熟悉的物质考查了未曾听说的陌生有机物，从中学教材中的浅显理解拓展延伸到大学的有机物实验制备，但是这些实验在教材中都能找到原形。

研究近几年各省市的有机实验试题不难发现，此类题目大多都来源于大学《有机化学实验》，以下是大学教材有机实验的部分目录：

第三部分 有机化合物的制备与反应

3.1 烯烃的制备

实验一 环己烯

3.2 卤代烃的制备

实验二 溴乙烷

实验三 正溴丁烷

实验四 叔丁基氯

实验五 1,2 - 二溴乙烷

实验六 溴苯

3.8 羧酸酯的制备 酯化反应

实验二十一 乙酸乙酯

实验二十二 乙酸异戊酯

实验二十三 苯甲酸乙酯

实验二十四 乙酰水杨酸

实验二十五 邻苯二甲酸二丁酯

实验二十六 五乙酸葡萄糖酯

近几年高考中出现过的有机物制备实验：

【2008】江苏： 制溴乙烷和1 - 溴丁烷

【2009】江苏： 制环己酮

【2010】江苏第21题： 制对硝基甲苯

【2011】江苏第21题： 草酸的制备

上海第26题： 制溴乙烷

天津第9题： 制1 - 丁醇

浙江第28题： 制二苯基乙二酮

【2012】江苏第21题： 制次硫酸氢钠甲醛

海南第17题：制1,2 - 二溴乙烷

新课标： 制溴苯

【2013】新课标： 制环己烯

【2013】新课标： 制乙酸异戊酯

浙江： 制葡萄糖酸钙

【2016】上海： 制乙酸乙酯

通过对比大学有机实验和高考试题中的有机实验题不难发现，大学有机实验几乎在高考试题中做到了全覆盖。虽然试题的素材和情境都来源于大学有机实验，但是考查的实验原理、基本操作、分离与提纯、产率计算等都是中学化学的核心和主干内容，实验基本流程如下：

2015年新课标陕西用卷的实验大题经历连续几年的有机物制备实验考查后，终于又回到了以草酸分解产物探究为立意的题目上来，但所选物质草酸仍为有机物。

2016年回归到教材中核心知识Fe2+、Fe3+的性质探究，起点貌似很低，但落脚点较高。检验Fe2+所用方法是《选修4》中出现的Fe2+与K3[Fe(CN)6] 溶液反应生成蓝色沉淀，很多学生对此无印象。

2017年实验题的考查更能体现“学以致用”的学习理念，应用氧化还原滴定分析法定量测定水泥中Ca及水中溶解氧的含量，体现了化学学科在生产和生活中的价值，同时检验了考生的学科素养。

二、物质制备型实验题

1.制固体的装置：①气体通入直型玻璃管加热，如制CaH2、无水FeCl3等。

②气体通入盛有溶液的三颈烧瓶，如制CuBr、Na2S2O3等。

③气体压强差液液反应，如制Fe(OH)2等。

④工艺流程中溶液的结晶，如制CuSO4、FeSO4等。

2.制液体的装置：此类问题最常见的是制备有机物，制备装置选择蒸馏装置还是冷凝回流装置取决于原料与产品沸点的相对高低。

3.制气体的装置：通过近几年高考试题研究，单纯制气体的实验基本没有出现，以制备气体为基础来考查其他物质的制备比较常见，如制备CaH2、无水FeCl3、AlCl3等。

三、主观实验题的发展

研究近几年高考实验大题，有从单纯的物质制备型向各类探究型发展的趋势，陕西省考题中出现的草酸分解产物成分的探究、Fe2+与Fe3+性质的探究就是很好的例证。常见的探究型实验题可以总结如下：

四、客观实验题的特点

选择题中的实验题着重考查化学实验基础，如药品的保存、实验仪器的使用、化学实验的基本操作、混合物的分离与提纯、物质或离子的检验等，从近两年看客观实验题对考生的要求明显提高，从前几年的考化学实验基础知识到现在的考查探究能力。

考查1.物质的保存及离子的检验：化学实验基础知识属于较容易题目。

(2012·全国卷 Ⅰ·7题)下列叙述中正确的是( A )

A.液溴易挥发，在存放液溴的试剂瓶中应加水封

B.能使润湿的淀粉-KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2

C.某溶液加入CCl4，CCl4层显紫色，证明原溶液中存在I-

D.某溶液加入BaCl2溶液，产生不溶于稀硝酸的白色沉淀，该溶液一定含有Ag+

考查2.混合物的分离与提纯：涉及常见分离方法的选择和分离原理的认识，此类问题仍然是实验的基础部分，在复习课中师生应该都给予高度的关注和密度的训练。

(2013·全国卷Ⅰ·13题)下列实验中，所采取的分离方法与对应原理都正确的是( D )

选项目的分离方法原理A分离溶于水中的碘乙醇萃取碘在乙醇中的溶解度较大B分离乙酸乙酯和乙醇分液乙酸乙酯和乙醇的密度不同C除去KNO3固体中混杂的NaCl重结晶NaCl在水中的溶解度很大D除去丁醇中的乙醚蒸馏丁醇与乙醚的沸点相差较大

考查3.考查仪器的使用方法或实验操作：在高考中主要针对学习的重要实验和重点仪器进行考查，如容量瓶、滴定管、分液漏斗等仪器的使用与注意问题，是学生探究实验活动的基础。

(2014·全国卷Ⅰ·12题)下列有关仪器的使用方法或实验操作正确的是( B )

A．洗净的锥形瓶和容量瓶可以放进烘箱中烘干

B．酸式滴定管装标准液前，必须先用该溶液润洗

C．酸碱滴定实验中，用待测溶液润洗锥形瓶以减小实验误差

D．用容量瓶配溶液时，若加水超过刻度线，立即用滴定管吸出多余液

考查4.气体制备与性质检验：以酸的性质为起点，固液反应为情景，实验探究得出多元化的结论，对考生灵活将元素化合物知识与实验结合的能力提出更高的要求。

(2014·全国卷Ⅰ·13题)利用下图所示装置进行下列实验，能得出相应实验结论的是( B )

选项①②③实验结论A稀硫酸Na2SAgNO3与AgCl的浊液Ksp(AgCl)>Ksp(Ag2S)B浓硫酸蔗糖溴水浓硫酸具有脱水性、氧化性C稀盐酸Na2SO3Ba(NO3)2溶液SO2与可溶性钡盐均可以生成白色沉淀D浓硝酸Na2CO3Na2SiO3溶液酸性:硝酸>碳酸>硅酸

考查5.实验方案的合理设计：综合性较强，题目较难。

设计简单的实验操作以期达到实验目的，由于涉及的知识内容范围较宽，考生既要对基础知识了如指掌，还须对实验方案的科学性等做出准确的分析才会准确解答，要求明显提高。

(2016·全国卷Ⅱ·13题)下列实验操作能达到实验目的的是( D )

实验目的实验操作A制备Fe(OH)3胶体将NaOH浓溶液滴加到饱和的FeCl3溶液中B由MgCl2溶液制备无水MgCl2将MgCl2溶液加热蒸干C除去Cu粉中混有的CuO加入稀硝酸溶液,过滤、洗涤、干燥D比较水和乙醇中氢的活泼性分别将少量钠投入到盛有水和乙醇的烧杯中

考查6.“知其然，知其所以然”：正确理解从“操作→现象→结论”的逻辑关系会对实验操作步骤、实验现象进行正确的复述，并要求对实验现象加以解释得出正确的结论，涉及的元素知识比较分散，实验考查的综合性加强，对考生化学实验能力的要求达到近几年之最。

(2017·全国卷Ⅱ·13题)由下列实验及现象不能推出相应结论的是( C )

五、实验题研究启示

通过对陕西用卷的实验题跟踪研究，不难发现有以下几点规律和启示：

1.客观实验题以化学实验基础知识为立意，在知识内容方面进行扩充，在内在逻辑关系方面不断挖掘，对学生使用药品仪器的综合应用能力等多方面进行提升，对考生的要求逐年攀升。

2.主观实验题旨在考查化学实验探究能力，从探究无机物的制备发展到制备有机物；从探究物质的制备发展到探究物质的性质；从实验原理的理解发展到原理在生活中的应用，高考化学在核心素养背景下更加注重培养学生学以致用的能力。