高考化学实验题分析及备考策略

颜璜

化学是一门以实验为基础的学科，化学实验是人类认识物质性质、解释化学变化规律、检验化学理论的基本手段。《普通高中化学课程标准（2017年版）》明确了化学实验探究主题的学业要求，主要有：能依据实验目的和假设，设计解决简单问题的实验方法，能对实验方案进行评价;能运用实验基本操作实施实验方法，具有安全意识和环保意识;能对实验现象和数据进行分析和推理，得出合理的结论;能预测物质的某些性质，并进行实验验证;能运用变量控制的方法初步探究反应规律;能根据物质性质的差异选择物质分离的实验方法;能根据物质的特征反应和干扰因素选取适当的检验试剂;能根据反应原理选取实验装置制取物质等。高考中以实验为载体的试题基于真实的实验探究情景，既能充分考查学生探究方案设计、描述实验操作、数据处理与分析、实验结果阐释与交流等基本实验探究能力，又能考查学生推测反应现象或物质性质的创新思维品质，具有良好的区分度和选拔功能。下面将通过对近三年的全国Ⅰ卷的实验题考查分析，为高考实验题的有效备考提出建议。

一、全国Ⅰ卷实验题特点

通过对近三年全国Ⅰ卷的实验试题进行总结分析（表1），可发现题目情境比较新颖，考查内容和方式比较丰富和多样，既有物质制备与净化实验的考查，又有定性和定量分析物质组成实验的考查。

综合来看，具有以下几个特点：

（1）高起点，低落点。实验情境看似陌生新颖，实则都可以找到教材中的实验原型，注重考查主干核心知识。如凯氏定氮法实验的本质是铵盐与碱反应制氨气;醋酸亚铬的制备的原理与实验室制备氢氧化亚铁类似，对于易被氧化的物质在制备时应在无氧条件下制备，利用倒吸原理制备氢氧化亚铁的改进实验同样也是学生所熟悉的知识;硫酸铁铵的制备流程和选修六中硫酸亚铁铵的制备相似。

（2） 重视考查学生的阅读理解能力和信息提取与加工能力。从近三年高考的实验题来看，无论哪一份全国卷因为情境的陌生通常会在题干中给出较为详细的实验方案和物质性质。如2017年的26题，题干为“凯氏定氮法是测量蛋白质中氮含量的经典方法……”这道题每次拿出来做时都对学生都是一个考验，很多学生都觉得很难，无从下手，究其根本原因在于没有读懂题目，以为题目所给实验装置图是要他分析有机氮如何转化为铵盐的过程，不能够提取到题目的有效信息，领会到实验装置图是处理已经得到的铵盐，将铵盐转化为氨气的过程。再如2018年的全国Ⅰ卷，醋酸亚铬是学生不熟悉的物质，所以题干中给出有关实验过程和化合物的信息，考生在阅读后，要能够尽快提炼出有用的信息，如物质的水溶性和强还原性、要在封闭体系中进行等，然后迅速与自己所学过的知识（氢氧化铁的制备）相匹配，从而对实验方案有了大致的认识，满怀信心答题。

（3）在考查学生“怎么做”的基础上，进一步上升到“为什么这么做”的探究知识本源阶段。近三年高考实验题的高频词汇有“目的”“作用”“原因”，如加入碎瓷片的目的、加热的目的、煮沸的目的、安全管的作用、氢气的作用、倒吸的原因等。2019年的全国1卷27题第（3）问“步骤③中选用足量的H2O2，理由是_________”，在之前的练习中大多时候遇到的题目情境可能是“步骤③中应选用什么试剂”，所以在回答“为什么选用时”显得有些力不从心，往往只能答到“将Fe2+转化为Fe3+”，而忽视了足量二字的意图和H2O2做氧化剂的优点。H2O2氧化Fe2+的反应为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O， Fe2+与H2O2的物质的量之比为2 ∶ 1，那我们加入的H2O2物质的量为Fe2+的1/2就是足量了吗？其实并不是，由于H2O2热稳定性不强，且有被催化分解的特点，我们在实验过程中用H2O2的实际用量通常需大于1/2才能保证Fe2+全部被氧化的。至于H2O2做氧化剂的优点除了绿色，不引入杂质以外，还因为氧化能力比较强且随pH值变化很小。我们在平时的学习过程中要注重思维过程外显，在掌握怎么做時更应该多思考为什么要这么做？不这么做是否可行？是否还有更好的方案？

二、突破实验题的核心知识点

在实验题中所出现的物质可能是陌生的，但分析和研究方法仍然是我们熟悉和常用的。如2019年全国Ⅰ卷28题硫酸铁铵的制备实验，制备产品虽然是陌生的，但其中涉及的原料铁屑和所用试剂H2SO4、H2O2以及都是我们熟悉的物质，用氧化还原理论和化学平衡原理（水解平衡）也是我们常用的分析物质性质的方法。在备考过程中，我们应该多用物质分类、离子反应、氧化还原反应和化学反应原理去分析我们所学过的元素化合物知识以及陌生的物质性质和反应，切忌用背记化学方程式、背记题目答案的方式代替基于化学反应原理和规律进行分析理解和证据推理。

笔者总结了近五年来高考实验大题中出现过的一些实验仪器的名称、用途和实验操作方法及原因进行总结（见表2），以期能帮助考生分析和掌握实验题中的高频考点。

从上表中可以看出，近几年的高考实验题虽然都是不同的实验背景，但重点考查的仍然是实验必备知识和关键能力，如溶液配制方法，物质分离和提纯方法、实验安全问题，压强差问题、以及产品保护问题等。考生应多做高考真题，不仅做全国Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ卷，其他省份的高考题也应重视，因为每一年的高考题中都可能会出现往年出现过的考点，如17年全国Ⅰ卷26题的凯氏定氮法测定含氮量的实验装置和原理与2014年全国甲卷28题测定[Co（NH3）6]Cl3的组成相似。如17年全国Ⅱ卷28题和16年天津卷第9题的实验背景基本一致，都为测定河水中的含氧量。在做高考真题的过程中，对一些经常出现的考点做好总结归纳（见表3）。

由此可见，复习过程一定要重视高考真题，并对真题中出现的基本的实验仪器用途，实验操作方法和目的做好总结，形成答题思路。

三、突破实验题需要的关键技能与备考策略

在高考题中常出现的实验仪器结构模型其实就是实验仪器的真实呈现，既有熟悉的也有陌生的。备考实验策略很多，最关键的主要是以下几点：

1. 掌握好核心知识，以不变应万变。

不管实验背景如何陌生和新颖，考查的仍然是必备知识（新课标规定范围内相关元素及其化合物性质及反应）和关键能力（运用所学的元素化合物知识、核心概念和基本反应原理来分析和解决新问题）。

2. 将已有知识内化为认知模型。

充分掌握好已学过的物质制备和定性定量分析物质组成的实验，其考查的基本要求是学生认识实验仪器装置的基本结构和功能，合理选用实验仪器，并能利用其组装成一套实验装备安全进行实验，如我们已学过实验制Cl2、SO2、NH3等气体的制备和检验，通过这些气体的实验室制备方案可以总结出一套完整的有关气体参与的实验装置结构模型（见图1），并将模型能够应用于其他陌生的有气体产生的装置图当中。

通过对认知模型的总结，形成有序思维，在解题过程中不至于思维混乱，考虑不全。虽然近几年高考题已不再考查实验装置的连接顺序这一题型，但多进行这一题型训练可以帮助我们构建实验装置的认知模型并熟练应用模型。

3. 遇到新情境要敢于突破原有认知局限。

高考是择优录取的选拔性考试，目的之一是为国家选拔出创新性人才，基于此，考题背景通常比较新。考生在考场遇到陌生的情境通常会比较紧张，容易忘记自己已学过的知识，无法正常读题和思考。有一种心理学效应称为“詹森效应”指的就是平时练习表现良好，一到大考就考砸。为避免此情况出现，学生可在平时的练习过程中多进行限时训练，营造考试的氛围，同时多选择一些陌生情境的习题，在做题的过程给自己强烈的心理暗示，题目是不会超纲的，问题虽新但也一定是要我们用所学过的知识去解决。通过这样的练习过程来提升自信，帮助自己在考场中能镇定自若，平常心对待，突破陌生情境的心理障碍。

近几年的实验题通常为综合性的物质制备和组成分析测定实验，测定组成避免不了定量计算，考生在遇到计算时通常由于时间紧、畏难等原因会选择放弃。纵观这几年实验题的计算来看，在我们平时的练习过程中如果能够重视定量计算方法的总结，突破定量计算的心理障碍也是完全可以实现的。

责任编辑 李平安