以教材为重,抓好实验三轮复习

2022-07-29 00:51广西金敖然
教学考试(高考化学) 2022年3期
关键词:苯甲酸新教材电极

广西 金敖然

(作者单位:广西壮族自治区南宁市第三中学)

化学实验是新教材中化学教学的重要组成部分,也是新高考重点考查的内容和题型,历来都是高三备考的重头戏。高三学生经过前面一轮、二轮的系统复习,对化学实验相关知识已经构建出比较完整的知识体系,能够实现知识的应用和迁移,有了一定的实验创新和探究的能力。然而在临近高考之际,如果考生们依旧盲目地练习课外模拟试题,一味追求数量和难度,势必会偏离高考命题的方向和意图。笔者通过对近三年来的高考试题的研究,发现高考命题更强调“重在基础、根在教材”。因此对于考前实验部分的复习,回归教材是十分必要的。下面笔者结合对近三年高考实验试题的分析,谈一下高考考前复习中“回归教材”的几点建议。

一、2019—2021年高考实验部分考查的内容与教材的关联度分析

表1 2019—2021年部分高考试题考情统计

续表

通过对近三年高考实验试题考查情况的对比,不难得出以下几点结论。首先就考查内容上来看,高考实验题的取材基本来自于课本教材,或是直接考查,或是多个课本实验重组,或是将课本实验进行迁移,派生出新的实验内容。就考查能力来看,都是考查教材涉及的实验基本操作和基本技能,包括实验操作、仪器的选择、实验现象描述、实验设计、实验评价等。就命题核心而言,高考实验题选材力求真实情境,着意考查学生是否真正动手做过教材上的实验,凡是“纸上谈兵”者很难拿到高分。

二、有关做好考前实验备考的“回归教材”的几点建议

1.回归教材要对教材实验深度解读,注意新旧教材对知识要求的变化。

瞄准高考,紧扣新教材,做到科学备考。根据新教材内容明确核心知识,准确把握考试范围,删去以往教材有,新教材上不做要求的实验,不做无用功。深度解读新教材,彻底吃透教材中的实验内容及其注意事项,做到了然于胸。坚持做到每周一回顾,通过建立知识网络图来加深记忆,同时形成一套完整的知识体系。对于突破直接考查和教材实验重组这类试题尤为有效。

【例1】(2021·全国乙卷·8)在实验室采用如图1装置制备气体,合理的是 ( )

表2

图1

【答案】C

【解析】该实验装置的发生装置属于“固+固加热”制气体,收集装置属于向上排空气法。实验室制氨气位于人教版新教材必修二第15页,通过记忆发现与试题中收集装置不同,直接判断A项不正确。原因是氨气密度小于空气,应使用向下排空气发收集;实验室制氯气位于人教版新教材必修一第45页,该反应发生装置属于“固+液加热”制气体,故B项不正确;实验室制氧气位于人教版九年级上册37页,符合题意,C项正确;知识迁移,该反应属于“固+液加热”制气体,故D项不正确。

【例2】(2021·全国甲卷·26节选)碘(紫黑色固体,微溶于水)及其化合物广泛用于医药、染料等方面。回答下列问题:

I2的一种制备方法如图2所示:

图2

①加入Fe粉进行转化反应的离子方程式为______________,生成的沉淀与硝酸反应,生成________后可循环使用。

②通入Cl2的过程中,若氧化产物只有一种,反应的化学方程式为__________________________;若反应物用量比n(Cl2)/n(FeI2)=1.5时,氧化产物为________;当n(Cl2)/n(FeI2)>1.5,单质碘的收率会降低,原因是______________________。

【解析】本实验题取材自人教版必修2海水提碘,同时将必修2海水提溴中的“溴的富集”部分加以改编,再与之进行重组。只要考生认真复习教材内容,解答该题不是难事。

分析流程如图3所示:

图3

【备考感悟】高考实验题紧扣教材的情况屡见不鲜。但是很多学生对回归教材的意识不够,因此,考生在最后阶段复习一定要转变观念,重视回归基础、回归教材,力求对这类实验题的解答不失误得满分。

2.以教材实验为基础,创建新情境形成有效的知识迁移。

高考实验题的考查还有一类,以教材实验为基础,进行改编再创作,所谓“源于教材,高于教材”。学生首先要熟悉教材,对实验的学习要有丰富的经验,从而形成有效的知识迁移,从容突破。

【例3】(2020·全国卷Ⅰ·27节选)为验证不同化合价铁的氧化还原能力,利用图4所示电池装置进行实验。

图4

回答下列问题:

(1)由FeSO4·7H2O固体配制0.10 mol·L-1FeSO4溶液,需要的仪器有药匙、玻璃棒、________(从下列图中选择,写出名称)。

图5

(3)电流表显示电子由铁电极流向石墨电极。可知,盐桥中的阳离子进入________电极溶液中。

(4)电池反应一段时间后,测得铁电极溶液中c(Fe2+)增加了0.02 mol·L-1。石墨电极上未见Fe析出。可知,石墨电极溶液中c(Fe2+)=________。

(5)根据(3)、(4)实验结果,可知石墨电极的电极反应式为________,铁电极的电极反应式为________。因此,验证了Fe2+氧化性小于________,还原性小于________。

(6)实验前需要对铁电极表面活化。在FeSO4溶液中加入几滴Fe2(SO4)3溶液,将铁电极浸泡一段时间,铁电极表面被刻蚀活化。检验活化反应完成的方法是________。

【参考答案】(1)烧杯、量筒、托盘天平

(3)石墨

(4)0.09 mol·L-1

(6)取活化后溶液少许于试管中,加入KSCN溶液,若溶液不出现血红色,说明活化反应完成

【解析】(1)根据物质的量浓度溶液的配制步骤选择所用仪器;(3)(4)(5)根据题给信息选择合适的物质,根据原电池工作的原理书写电极反应式,并进行计算,由此判断氧化性、还原性的强弱;(6)根据刻蚀活化的原理分析作答。本题的难点是第(6)实验方法的设计,要充分利用题给信息和反应的原理解答。

【备考感悟】本题改编自人教版选修4《化学反应原理》第71页,带盐桥的锌铜原电池。经过知识迁移、巧妙构思、精心编排,同时又融合了教材上的溶液配置实验,形成一道经典的探究实验题。这种题对于学生而言既熟悉又陌生,但是只要学生认真回归教材,结合教材中的实验原理和设计,充分发挥自己的实验分析能力、设计能力和思维能力,考场上定会轻松面对。

3.新教材新高考下,突破基于教材实验原理的创新实验。

新教材完善了教学中对能力的要求,准确提出能力的培养目标。新高考形式下,根据教材上的实验装置、实验原理创设新情境形成试题备受青睐。这类试题比较新颖,但是依旧来源于教材,重在考查学生的实验基本操作、基本技能和思维能力。

【例4】(2020·全国卷Ⅱ·27)苯甲酸可用作食品防腐剂。实验室可通过甲苯氧化制苯甲酸,其反应原理简示如下:

表3

实验步骤:

(1)在装有温度计、冷凝管和搅拌器的三颈烧瓶中加入1.5 mL甲苯、100 mL水和4.8 g(约0.03 mol)高锰酸钾,慢慢开启搅拌器,并加热回流至回流液不再出现油珠。

(2)停止加热,继续搅拌,冷却片刻后,从冷凝管上口慢慢加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液,并将反应混合物趁热过滤,用少量热水洗涤滤渣。合并滤液和洗涤液,于冰水浴中冷却,然后用浓盐酸酸化至苯甲酸析出完全。将析出的苯甲酸过滤,用少量冷水洗涤,放在沸水浴上干燥。称量,粗产品为1.0 g。

(3)纯度测定:称取0.122 g粗产品,配成乙醇溶液,于100 mL容量瓶中定容。每次移取25.00 mL溶液,用0.010 00 mol·L-1的KOH标准溶液滴定,三次滴定平均消耗21.50 mL的KOH标准溶液。

回答下列问题:

(1)根据上述实验药品的用量,三颈烧瓶的最适宜规格为________(填标号)。

A.100 mL B.250 mL C.500 mL D.1 000 mL

(2)在反应装置中应选用________冷凝管(填“直形”或“球形”),当回流液不再出现油珠即可判断反应已完成,其判断理由是。

(3)加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液的目的是______________;该步骤亦可用草酸在酸性条件下处理,请用反应的离子方程式表达其原理。

(4)“用少量热水洗涤滤渣”一步中滤渣的主要成分是________。

(5)干燥苯甲酸晶体时,若温度过高,可能出现的结果是________。

(6)本实验制备的苯甲酸的纯度为________;据此估算本实验中苯甲酸的产率最接近于________(填标号)。

A.70% B.60% C.50% D.40%

(7)若要得到纯度更高的苯甲酸,可通过在水中________的方法提纯。

【参考答案】

(1)B

(2)球形 无油珠说明不溶于水的甲苯已经被完全氧化

(4)MnO2

(5)苯甲酸升华而损失

(6)86.0% C

(7)重结晶

【解析】甲苯用高锰酸钾氧化时生成苯甲酸钾和二氧化锰,为增加冷凝效果,在反应装置中选用球形冷凝管,加热回流,当回流液中不再出现油珠时,说明反应已经完成,加入适量的饱和亚硫酸氢钠溶液除去过量的高锰酸钾,用盐酸酸化得苯甲酸,过滤、干燥、洗涤得粗产品;用KOH溶液滴定,测定粗产品的纯度。

【备考感悟】此类试题涉及的物质、实验比较新颖,文字量大,信息比较多,综合性往往比较强,体现了高考的选拔性。但仔细想一想,追其根本这些题还是来源于教材。以【例4】为例,就是综合了有机物制备实验的相关知识。高考试题的精妙,真正做到了“高起点、低落点”。所以回归教材是根本,复习时既要落实课本实验的基本内容,又要对其改进、组合、迁移、深化、创新,做到“应万变”的目的。

三、总结

教材是知识的载体,命题的依据。在临近高考的最后冲刺阶段,教师务必做到认真执行“回归教材”,把握新旧教材的变化,落实双基。当然回归教材不是通读或者泛读,排除新教材不再要求的部分,要站在一定高度,理清脉络,深度挖掘教材科学回归,注意对教材实验的再加工。同时结合高考真题、优秀的模拟试题,到教材上找出处,让学生有一种“豁然开朗”的感觉。总之,高考冲刺阶段引领学生认真回归教材,对于避免盲目刷题,减轻学生复习负担,提升学习和创新能力,提高复习效率乃至决胜高考都具有积极的意义。

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