剖析真题规律 命制原创试题 促进有效复习——以化学实验选择题为例

湖南 周学兴 杨 霄

选择题中实验选择题是高考全国卷的必考题型，分值为6分，同时也是实验综合题的基础。文章从实验选择题的高考命题规律、考点来源、试题序号的设置、应对策略等视角进行分析，以期给予教师和学生的一轮复习一定的方向，提升复习效率。笔者结合《普通高中化学课程标准(2017年版)》对实验选择题在未来高考中的考查方向给出了一定的分析，并介绍了原创试题的命制过程。

1.试题背景

化学是一门以实验为基础的自然学科，实验是化学的灵魂。通过实验，可以使学生获得主动的感性认知，可以帮助学生认识化学概念，理解和巩固化学知识，培养学生的实验能力、观察能力、逻辑思维和创造能力，还有助于学生磨炼意志，培养实事求是、严肃认真的科学态度，训练科学思维方法，促进实验探究与科学创新意识的素养发展。

本文以2015～2019年近五年全国卷高考试题为背景，将从高考化学实验选择题与教材的关系及其突破策略、选材命题等角度进行阐述。近五年全国卷的考查形式与内容具体情况，详见表1。

表1 2015～2019年全国卷实验选择题的考查形式与内容情况汇总

2.试题研究

2.1 考题类型分析

由表1可知，实验选择题考查的形式主要为表格类、图象类、文字叙述类、大题小做类，涉及面广，涵盖有机小实验、无机小实验，很好地考查了学生的必备知识，体现了核心素养中的实验探究与创新意识。该类试题主要考查教材中的实验及其延伸、教材中元素化合物性质探究设计型实验、原理设计型实验等内容。其中表格类，属于拼盘式考题，考查内容丰富广泛，综合性强，难度大。仪器图象类试题中，若是考查仪器的识别与选择，难度并不大，若是“大题小做类”，则综合性强，难度大。文字叙述类试题，也属于拼盘式试题，考查内容较为广泛，但是信息比较直接，难度相对下降。

2.2 真实情境创设

2019年高考化学试题积极贯彻全国教育大会精神，把握新时代的育人方向，落实新时代的育人要求，助力培养德智体美劳全面发展的人才。持续深化高考考试内容改革，全面落实“一核四层四翼”高考评价体系的要求，精选试题情境，呈现真实问题，加强对关键能力的考查，彰显教育改革的鲜明导向。同时，高考评价体系还规定了高考的考查载体——真实情境，以此承载考查内容，实现考查要求。

此部分内容属于“学习探索情境”，主要源自教材内容。近五年全国卷高考试题的实验选择题考查内容与人教版教材(2004版)的对应关系，见表2。

表2 2015～2019年全国卷实验选择题考查内容与教材的对应关系

在具体的“学习探索情境”中，主要为元素化合物知识，集中在必修1、必修2，包含教材中的实验、仪器使用与基本操作、反应原理、有机模块、化学反应创设类等部分。其中化学反应创设类(简称创设类)指的是学生熟悉的化学反应，但教材并未以实验形式呈现，命题者进行创设的学习探索情境，考查学生对实验现象的预测描述、分析与归纳等能力，2015～2019年全国卷探索情境模块分类见表3。

表3 2015～2019年全国卷实验选择题学习探索情境模块分类

综合表3可发现，教材实验是实验选择题考查的重点。全国卷Ⅰ从呈现教材内容的形式看，近两年集中考查了必修2部分的内容并重点考查了有机部分。创设类试题基本来源于教材的化学反应，从实验现象的预测、方案的评价等角度进行考查，同时可能涉及一定物质的量浓度溶液的配制、反应速率的比较、强酸制弱酸、性质的探究与验证、仪器的选择与知识使用等，也可从定性或定量的角度审视全国卷实验选择题的考查情况。

从元素知识角度分析，实验选择题的选项有制备类，涵盖分离提纯操作与仪器的选择、气体的收集，比如2019年全国卷Ⅰ第9题溴苯的制备、2019年全国卷Ⅲ第12题A和D项、2018年全国卷Ⅰ第9题乙酸乙酯的制备、2017年全国卷Ⅰ第10题氢气还原WO3等；有的选项考查反应原理类，比如2019年全国卷Ⅲ第12题B项，考查了反应速率的比较；有的选项考查实验操作，物质的分离和提纯，如2019年全国卷Ⅲ第12题C项、2016年全国卷Ⅰ第10题考查乙酸乙醇的分离、氯气的净化；有的选项考查性质的验证与现象的预测，如2019年全国卷Ⅲ第10题考查KMnO4与C2H4反应、Mg与CO2反应、Na2S2O3与盐酸反应、FeCl3与Fe反应。

从反应原理等角度，可以考查溶液的配制，比如2016年全国卷Ⅰ第10题考查氯化铁溶液的配制，关键在于抑制FeCl3水解，比如2015年全国卷Ⅰ第10题考查沉淀转化的证明与分析、2019年全国卷Ⅲ第12题B项考查如何加快反应速率等。

从题号编排情况发现，2015～2019年近三年全国卷Ⅰ将实验选择题主要设置在第9、10题，难度并不大，属于中档题或偏易题。2015～2019年近三年全国卷Ⅱ将实验选择题分别设置在第13、13、13、13、10题，现全国卷Ⅱ常常将实验选择题作为难题进行考查，而且主要以表格类形式呈现，但是难度有下降趋势，可能将离子平衡作为最后一道选择题。2015～2019年近三年全国卷Ⅲ将实验选择题分别设置在第9、9、10、12题，近几年逐步有后移趋势，难度逐步增加，可能将其作为压轴选择题进行考查。

纵观三套试卷，每一年的考查内容均覆盖必修教材和选修4教材，且每年考查的内容来源不尽相同，仍可从中发现一些命题规律。同时实验选择题的题号也“此起彼伏”，尤其是卷Ⅱ、卷Ⅲ，呈现“你上我下”的状态。

2.3 应对策略

实验是高中化学评价中重要的环节，但是各个学校对于实验的开设并不理想，尤其是“大题小做类”题中出现整套装置时，学生表现很不理想。

(1)常规实验选择题

走进实验室，熟悉教材常规的试管实验。不少老师认为“做实验不如看实验，看实验不如说实验”，这是出于应试的极端想法，在一定程度上，有助于部分学生学习实验内容，但是长此以往不利于学生的长足发展。若是让学生走进实验室，简单地完成操作，并无任何问题情境的创设，效果也将大打折扣。笔者认为，可以对教材常规实验进行再创设，比如人教版化学选修4实验3-4、3-5。

【实验3-4】

向盛有10滴0.1 mol/L AgNO3溶液的试管中滴加0.1 mol/L NaCl溶液，至不再有白色沉淀生成。向其中滴加0.1 mol/L KI溶液，观察现象；再向其中滴加0.1 mol/L的Na2S溶液，观察现象。

【实验3-5】

向盛有1 mL 0.1 mol/L MgCl2溶液的试管中滴加1～2 滴2 mol/L NaOH溶液，有白色沉淀生成，再滴加2滴0.1 mol/L FeCl3溶液，静置。观察现象。

创设问题情境1：书写实验3-4，3-5中生成第一种沉淀的离子方程式。

创设问题情境2：书写沉淀现象转化的离子方程式。

创设问题情境3：请说明实验3-4，3-5说明沉淀转化要注意什么呢？

(2)“大题小做”题

人教版教材中有少数整套装置的实验呈现，比如人教版化学必修1实验3-3。

【实验3-3】

在烧杯中加一些水，滴入几滴酚酞溶液，然后把一小块钠投入水中。你看到什么现象？

科学探究——铁与水蒸气反应

铁不能与冷、热水反应，但能否与水蒸气反应？

请设计一套简单的实验装置，使还原铁粉与水蒸气反应。这套装置应包括水蒸气发生、水蒸气与铁粉反应、检验产生的气体等部分，也可用干净的细铁丝代替还原铁粉进行实验。

创设问题情境1：当发现有肥皂泡产生时，能否说明就是氢气产生呢，为何？

创设问题情境2：模仿初中氢气还原氧化铜的装置，再设计一套装置实现该反应？

创设问题情境3：分析两套装置中各部分的作用？

创设问题情境4：对比H2收集装置，请问使用肥皂泡的优点是什么？

该实验是人教版化学教材中为数不多的整套装置的呈现与学习，是综合实验的模板，也是“大题小做”类试题的思维源泉。

不难发现，“大题小做”类试题中，以物质的制备实验居多，无机制备实验一般有气体参与，可利用“插空法”分析或组装实验装置。“插空法”的简易模型介绍，见图1。

图1 插空法解题思路

若大题小做类属于有机制备，有机实验的核心——分离提纯，常出现“水洗”“某物质洗”、干燥、分液、蒸馏、萃取、重结晶等内容。构建认知模型，以人教版化学必修2教材中实验3-4、选修5教材中实验1-2为有机实验的基本模型。

【实验3-4】

在一支试管中加入3 mL乙醇，然后边振荡试管边慢慢加入2 mL浓硫酸和2 mL乙酸；按图连接好装置，用酒精灯缓慢加热，将产生的蒸气经导管通到饱和碳酸钠溶液的液面上，观察现象。

创设问题情境1：写出反应的方程式，强调可逆符号的书写

创设问题情境2：试剂的混合顺序原因

创设问题情境3：长导管的作用是什么

创设问题情境4：饱和Na2CO3溶液的作用？如何提高乙酸的转化率？

创设问题情境5：结合蒸馏装置，思考是否可以利用直形冷凝管等仪器改进实验方案？

【实验1-2】苯甲酸的重结晶

将粗苯甲酸1 g加到100 mL的烧杯中，再加入50 mL蒸馏水，在石棉网上边搅拌边加热，使粗苯甲酸溶解，全溶后再加入少量蒸馏水。然后，使用短颈玻璃漏斗趁热将溶液过滤到另一个100 mL烧杯中，将滤液静置，使其缓慢冷却结晶，滤出晶体。

创设问题情境1：重结晶的概念是什么，若要采用重结晶的方法，必须知道物质的哪些性质？

创设问题情境2：该实验的操作步骤

创设问题情境3：全溶后加入少量蒸馏水的目的是什么

创设问题情境4：趁热过滤的目的是什么

创设问题情境5：对比思考KNO3与NaCl的分离提纯有哪些关联

通过合理的问题情境创设，可以帮助学生迅速构建解题模型，高效突破高考化学中的实验选择题。

3.高考预测

综上，实验选择题的呈现形式丰富，内容繁杂，但是并非无规律可循。在未来的高考中乃至新高考，实验选择题仍是必考题，考查内容来源于教材，符合2017版课程标准的要求，符合2019年高考评价体系中能力考查的要求。

3.1 教材板块

值得关注的是表格类习题已经多年未考。实验本该建立在实验操作之上，无奈更多的是在习题训练中构建解题模型，可以采取“角色扮演”，让学生感知实验的过程，运用理论和经验感知教材实验，感悟模拟试题。预计2020年全国卷Ⅰ将考查表格类试题、知识侧重考查选修4实验，继续考查有机实验的概率相对降低。在复习过程中，展开题型全覆盖、教材实验全覆盖、教材板块全覆盖，在难度上进行全方位调控，兼顾难中易三种情况等角度的训练。

3.2 课程标准

《普通高中化学课程标准(2017年版)》在课程模块的每一个主题，均提供了情境素材建议和学习活动建议，这些建议当中提到了许许多多的实验，进一步强化了实验在化学中的核心地位。这些情境素材值得我们去关注，展开复习教学，并展开选题、命题。比如主题3水溶液中的离子反应与平衡中的学习活动和情境素材建议提供了许多实验素材。

【学习活动建议】

(1)实验及探究活动：测定溶液pH、强酸与强碱的中和滴定、探究促进或抑制氯化铁的水解、盐类水解的应用、沉淀的转化。

(2)调查与交流讨论：讨论Kw的定义和应用，讨论盐溶液呈酸性、中性或碱性的原因，查阅资料并讨论含氟牙膏预防龋齿的化学原理，提出加氟预防龋齿需要注意的问题，查阅资料并讨论水溶液中的离子平衡在化工生产中的应用，如二氧化钛的制备、侯氏制碱等。

【情境素材建议】

同浓度盐酸和醋酸与镁条的反应，不同盐溶液的酸碱性，泡沫灭火器，碘化铅悬浊液静置后的上层清液中碘离子的检验，氯化银与碘化银、硫化锌与硫化银、氢氧化镁与氢氧化铁沉淀的转化，钡盐中毒与解毒，水溶液中离子平衡的应用实例，例如弱酸的制备、铝盐和铁盐的净水作用、缓冲溶液及其作用、溶洞和珊瑚的形成以及可溶性钡盐的工业生产等。

3.3 原创试题

(2019·常德市模拟考试·10)下列实验操作、现象、结论或解释均正确的是

( )

命制过程：

1.题号的编排

根据近几年全国卷Ⅰ的考题特点，确定实验小题设置在第10题，定位为中档题。

2.内容的打磨

教材模块的选择，最终选择必修1、选修4、选修5，常德地区大部分学校选择选修5学习，兼顾无机和有机内容模块，渗透元素知识与原理的考查。在难度的拿捏上选择“多弯道”的思维模式进行考查，比如A项的钝化是学生易混淆的知识点，但结论又较为简单，还警示了学生今后在探究金属活动性顺序时，一般不能选择浓、稀硝酸和浓硫酸等强氧化性酸；B项，为了证明元素非金属性的强弱，选择从选修4内容“越弱越水解”的角度展开命制；C项，选择高考真题中的已考查且极为巧妙的选项直接进行考查，符合高考真题之间存在传承或借鉴的现象；略显不足的是，D项属于选修5内容，若是将其换为必修2的实验内容将更加完善。