基于化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)分析高考實(shí)驗(yàn)真題

安徽

“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”是“化學(xué)實(shí)踐”環(huán)節(jié)的化學(xué)核心素養(yǎng)要求，是化學(xué)學(xué)科實(shí)踐能力的重要表征。高考是測(cè)試學(xué)生能力的手段，更是對(duì)學(xué)生能力的考查，所以在平時(shí)的教學(xué)中我們要有意識(shí)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，注重培養(yǎng)學(xué)生的探究意識(shí)。

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)作為認(rèn)識(shí)化學(xué)物質(zhì)及其變化的實(shí)踐活動(dòng)的重要工具與手段，對(duì)“化學(xué)實(shí)踐”具有重要的認(rèn)識(shí)論、方法論功能，對(duì)學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究能力的提升具有重要的價(jià)值。而化學(xué)實(shí)驗(yàn)功能價(jià)值的發(fā)揮有賴于學(xué)生實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的高低、探究水平的強(qiáng)弱。我們要不斷提高學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的能力和分析、解決問(wèn)題的能力，從而增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。

一、關(guān)注“一體四層四翼”

“一體四層四翼”即通過(guò)“立德樹人、服務(wù)選拔、導(dǎo)向教學(xué)”這個(gè)三位一體的核心立場(chǎng)，回答了“為什么考”的問(wèn)題；通過(guò)“必備知識(shí)、關(guān)鍵能力、學(xué)科素養(yǎng)、核心價(jià)值”四層考查目標(biāo)，回答了高考“考什么”的問(wèn)題；通過(guò)“基礎(chǔ)性、綜合性、應(yīng)用性、創(chuàng)新性”四個(gè)方面的考查要求，回答了“怎么考”的問(wèn)題。

為落實(shí)“立德樹人”的教育根本任務(wù)，充分發(fā)揮課程在人才培養(yǎng)中的核心作用，高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)修訂組根據(jù)“中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)(征求意見(jiàn)稿)”和高中化學(xué)課程特點(diǎn)，提出包含“宏觀辨識(shí)與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據(jù)推理與模型認(rèn)識(shí)”“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”“科學(xué)精神和社會(huì)責(zé)任”五個(gè)方面的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是以“中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)”為指導(dǎo)，基于學(xué)科特質(zhì)與學(xué)科任務(wù)，為培育全面發(fā)展、社會(huì)需要的人而提出的關(guān)鍵素養(yǎng)。

高考命題框架：

二、高考真題分析

1.變化分析

每年高考真題的考查點(diǎn)各不相同，不斷地變化，主要表現(xiàn)如下：

2015年高考真題側(cè)重于物質(zhì)的性質(zhì)分析。

2016年高考真題側(cè)重于物質(zhì)分離的物理和化學(xué)方法，實(shí)驗(yàn)室收集氣體，以及物質(zhì)的保存。

2017年高考真題第8題側(cè)重于物質(zhì)分離提純的物理方法(結(jié)合文言文)；第10題側(cè)重于氣體的制備，凈化和性質(zhì)的驗(yàn)證。

2018年高考真題側(cè)重于物質(zhì)的分離提純，考查其所對(duì)應(yīng)的裝置圖。

2019年高考真題側(cè)重于物質(zhì)的制備、分離、提純等。

2.變中不變

(1)實(shí)驗(yàn)題主要考查實(shí)驗(yàn)基本操作、物質(zhì)鑒別和分離、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)論分析、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方案等。

(2)從題干來(lái)看，考查形式主要有三種：一是文字；二是表格；三是裝置圖。

3.考點(diǎn)

(1)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室常用儀器的名稱、用途和使用方法。

(2)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作；化學(xué)品標(biāo)志的識(shí)別；實(shí)驗(yàn)室事故的預(yù)防和處理方法。

(3)常見(jiàn)氣體的實(shí)驗(yàn)室制法(包括所用試劑、反應(yīng)原理、儀器和收集方法)。

(4)常見(jiàn)物質(zhì)檢驗(yàn)、分離和提純的方法；溶液的配制方法。

(5)正確選用實(shí)驗(yàn)裝置。

(6)控制實(shí)驗(yàn)條件的方法，預(yù)測(cè)或描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析或處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出合理結(jié)論。

4.實(shí)例分析

(1)源于教材，高于教材

【例1】(2019·全國(guó)卷Ⅰ·9)實(shí)驗(yàn)室制備溴苯的反應(yīng)裝置如圖所示，關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作或敘述錯(cuò)誤的是

( )

A.向圓底燒瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打開K

B.實(shí)驗(yàn)中裝置b中的液體逐漸變?yōu)闇\紅色

C.裝置c中碳酸鈉溶液的作用是吸收溴化氫

D.反應(yīng)后的混合液經(jīng)稀堿溶液洗滌、結(jié)晶，得到溴苯

【答案】D

【解析】裝置b中四氯化碳的作用是吸收揮發(fā)出的苯和溴蒸氣，裝置c中碳酸鈉溶液呈堿性，能夠吸收反應(yīng)生成的溴化氫氣體，倒置漏斗的作用是防止倒吸。

本題以學(xué)生熟悉的實(shí)驗(yàn)原理為基礎(chǔ)，考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)，側(cè)重于考查學(xué)生的分析能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。所以要注意?shí)驗(yàn)操作要點(diǎn)，再結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)綜合分析是解答關(guān)鍵。

【出處】本實(shí)驗(yàn)取自化學(xué)必修2中苯的取代反應(yīng)，在溴化鐵的催化作用下，苯和液溴反應(yīng)生成無(wú)色的溴苯和溴化氫。

(2)掌握實(shí)驗(yàn)基本原理,熟悉操作技能

【例2】(2019·全國(guó)卷Ⅰ·27)硫酸鐵銨[NH4Fe(SO4)2·xH2O]是一種重要鐵鹽。為充分利用資源，變廢為寶，在實(shí)驗(yàn)室中探究采用廢鐵屑來(lái)制備硫酸鐵銨，具體流程如下：

回答下列問(wèn)題：

(1)步驟①的目的是去除廢鐵屑表面的油污，方法是________________。

(2)步驟②需要加熱的目的是________________，溫度保持80～95℃，采用的合適加熱方式是________________。鐵屑中含有少量硫化物，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體需要凈化處理，合適的裝置為________(填標(biāo)號(hào))。

A

B

D

(3)步驟③中選用足量的H2O2，理由是________________。分批加入H2O2，同時(shí)為了________________，溶液要保持pH小于0.5。

(4)步驟⑤的具體實(shí)驗(yàn)操作有________，經(jīng)干燥得到硫酸鐵銨晶體樣品。

(5)采用熱重分析法測(cè)定硫酸鐵銨晶體樣品所含結(jié)晶水?dāng)?shù)，將樣品加熱到150℃時(shí)，失掉1.5個(gè)結(jié)晶水，失重5.6%。硫酸鐵銨晶體的化學(xué)式為________。

【答案】(1)堿水煮洗

(2)加快反應(yīng) 熱水浴 C

(3)將Fe2+全部轉(zhuǎn)換為Fe3+，不引入雜質(zhì)

(4)加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾(洗滌)

(5)NH4Fe(SO4)2·12H2O

【解析】(1)步驟①的目的是去除廢鐵屑表面的油污，油污在堿性條件下容易水解，所以工業(yè)上常常用熱的碳酸鈉溶液清洗，即堿煮水洗。

(2)步驟②需要加熱的目的是為了加快反應(yīng)速率；溫度保持80～95℃，溫度恒定且低于水的沸點(diǎn)，故采用的合適加熱方式是水浴加熱(熱水浴)；鐵屑中含有少量硫化物，硫化物與硫酸反應(yīng)生成硫化氫氣體，可以用氫氧化鈉溶液吸收，為了防止倒吸，加倒置的漏斗，故選擇C裝置；

(3)步驟③中選用足量的H2O2，H2O2可以將Fe2+氧化為Fe3+，且H2O2的還原產(chǎn)物為H2O，不會(huì)引入新的雜質(zhì)；因?yàn)镠2O2本身易分解，所以在加入時(shí)需分批加入，同時(shí)為了防止Fe3+水解，溶液要保持pH小于0.5；

(4)為了除去硫酸銨、鐵離子等，具體的實(shí)驗(yàn)操作有加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾(洗滌)；

本題主要考查常規(guī)實(shí)驗(yàn)技能和操作，所以平時(shí)要注重用語(yǔ)言描述實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程的訓(xùn)練，加強(qiáng)學(xué)生的語(yǔ)言組織能力。要根據(jù)《實(shí)驗(yàn)化學(xué)》教材中所體現(xiàn)的基本思想，帶領(lǐng)學(xué)生做好有關(guān)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，如從鋁土礦中提取鋁、從海水中提取鎂和溴、海帶中碘元素的分離與檢驗(yàn)、粗鹽的提純、硝酸鉀晶體的制備、阿司匹林的合成、食醋總酸含量的測(cè)定、牙膏和火柴頭成分的檢驗(yàn)等。

三、備考建議

物質(zhì)及其變化是化學(xué)研究的基本問(wèn)題。解決這一問(wèn)題，需運(yùn)用實(shí)驗(yàn)、假說(shuō)、模型、分類等方法，通過(guò)以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為主的多種探究活動(dòng)開展物質(zhì)及其變化的研究，在高考復(fù)習(xí)上，我們要做到以下幾點(diǎn)：

1.深入挖掘教材中的重要案例，將教材原型知識(shí)模型化

從近五年高考化學(xué)卷實(shí)驗(yàn)試題中可以看出，幾乎每一道試題都能在教材中找到出處。而且，有些試題所涉及的實(shí)驗(yàn)直接取材于教材中的演示實(shí)驗(yàn)或?qū)W生實(shí)驗(yàn)。

平時(shí)做題要善于總結(jié)規(guī)律和技巧，解題思路：首先要明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，根?jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼归_分析，理解實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)步驟，在此基礎(chǔ)上，選擇裝置進(jìn)行連接，選擇合適的試劑，制備物質(zhì)、除去雜質(zhì)、干燥氣體或檢驗(yàn)物質(zhì)等，通過(guò)運(yùn)用相關(guān)知識(shí)，采用綜合分析的方法逐一解答問(wèn)題。

2.挖教材背后的東西，活化給學(xué)生，形成學(xué)科素養(yǎng)

以學(xué)科素養(yǎng)為宗旨，重視STSE教育，分析近年的高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)題，可以發(fā)現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)題中滲透了STSE知識(shí)。此類試題往往從以下角度來(lái)選材命題：

(1)以學(xué)生實(shí)施研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)中的課題作為背景，如食品檢驗(yàn)、假酒中甲醇含量的測(cè)定、空氣中某污染成分的測(cè)定、胃藥中碳酸鹽、氫氧化鋁含量的測(cè)定；

(2)選用生活中常見(jiàn)的物質(zhì)來(lái)代替化學(xué)儀器或藥品而進(jìn)行的家庭實(shí)驗(yàn)；

(3)對(duì)某個(gè)具有一定生活或社會(huì)意義的化學(xué)知識(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等。

3.整合、拓展同一主題下的知識(shí)點(diǎn)，注重試題的綜合性

通過(guò)分析近五年高考真題，發(fā)現(xiàn)試題很好地體現(xiàn)了化學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)，即以實(shí)驗(yàn)為中心，將化學(xué)實(shí)驗(yàn)與其他化學(xué)知識(shí)有機(jī)結(jié)合于一體，著重考查學(xué)生的能力和素質(zhì)?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)試題所考查的知識(shí)從簡(jiǎn)單到復(fù)雜、從單一到綜合，具體體現(xiàn)：

(1)將實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、基本操作及其原理有機(jī)結(jié)合，進(jìn)行考查；

(2)將已有知識(shí)與新信息組合，進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)或?qū)λo的實(shí)驗(yàn)方案作出評(píng)價(jià)；

(3)將化學(xué)實(shí)驗(yàn)與化學(xué)基本原理、化學(xué)理論、計(jì)算、推理融為一體；

(4)將化學(xué)實(shí)驗(yàn)與物理、生物等學(xué)科知識(shí)綜合在一起，對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行跨學(xué)科綜合考查。