高考化學實驗題分析及備考策略

顏璜

化學是一門以實驗為基礎的學科，化學實驗是人類認識物質性質、解釋化學變化規律、檢驗化學理論的基本手段。《普通高中化學課程標準（2017年版）》明確了化學實驗探究主題的學業要求，主要有：能依據實驗目的和假設，設計解決簡單問題的實驗方法，能對實驗方案進行評價;能運用實驗基本操作實施實驗方法，具有安全意識和環保意識;能對實驗現象和數據進行分析和推理，得出合理的結論;能預測物質的某些性質，并進行實驗驗證;能運用變量控制的方法初步探究反應規律;能根據物質性質的差異選擇物質分離的實驗方法;能根據物質的特征反應和干擾因素選取適當的檢驗試劑;能根據反應原理選取實驗裝置制取物質等。高考中以實驗為載體的試題基于真實的實驗探究情景，既能充分考查學生探究方案設計、描述實驗操作、數據處理與分析、實驗結果闡釋與交流等基本實驗探究能力，又能考查學生推測反應現象或物質性質的創新思維品質，具有良好的區分度和選拔功能。下面將通過對近三年的全國Ⅰ卷的實驗題考查分析，為高考實驗題的有效備考提出建議。

一、全國Ⅰ卷實驗題特點

通過對近三年全國Ⅰ卷的實驗試題進行總結分析（表1），可發現題目情境比較新穎，考查內容和方式比較豐富和多樣，既有物質制備與凈化實驗的考查，又有定性和定量分析物質組成實驗的考查。

綜合來看，具有以下幾個特點：

（1）高起點，低落點。實驗情境看似陌生新穎，實則都可以找到教材中的實驗原型，注重考查主干核心知識。如凱氏定氮法實驗的本質是銨鹽與堿反應制氨氣;醋酸亞鉻的制備的原理與實驗室制備氫氧化亞鐵類似，對于易被氧化的物質在制備時應在無氧條件下制備，利用倒吸原理制備氫氧化亞鐵的改進實驗同樣也是學生所熟悉的知識;硫酸鐵銨的制備流程和選修六中硫酸亞鐵銨的制備相似。

（2） 重視考查學生的閱讀理解能力和信息提取與加工能力。從近三年高考的實驗題來看，無論哪一份全國卷因為情境的陌生通常會在題干中給出較為詳細的實驗方案和物質性質。如2017年的26題，題干為“凱氏定氮法是測量蛋白質中氮含量的經典方法……”這道題每次拿出來做時都對學生都是一個考驗，很多學生都覺得很難，無從下手，究其根本原因在于沒有讀懂題目，以為題目所給實驗裝置圖是要他分析有機氮如何轉化為銨鹽的過程，不能夠提取到題目的有效信息，領會到實驗裝置圖是處理已經得到的銨鹽，將銨鹽轉化為氨氣的過程。再如2018年的全國Ⅰ卷，醋酸亞鉻是學生不熟悉的物質，所以題干中給出有關實驗過程和化合物的信息，考生在閱讀后，要能夠盡快提煉出有用的信息，如物質的水溶性和強還原性、要在封閉體系中進行等，然后迅速與自己所學過的知識（氫氧化鐵的制備）相匹配，從而對實驗方案有了大致的認識，滿懷信心答題。

（3）在考查學生“怎么做”的基礎上，進一步上升到“為什么這么做”的探究知識本源階段。近三年高考實驗題的高頻詞匯有“目的”“作用”“原因”，如加入碎瓷片的目的、加熱的目的、煮沸的目的、安全管的作用、氫氣的作用、倒吸的原因等。2019年的全國1卷27題第（3）問“步驟③中選用足量的H2O2，理由是_________”，在之前的練習中大多時候遇到的題目情境可能是“步驟③中應選用什么試劑”，所以在回答“為什么選用時”顯得有些力不從心，往往只能答到“將Fe2+轉化為Fe3+”，而忽視了足量二字的意圖和H2O2做氧化劑的優點。H2O2氧化Fe2+的反應為2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O， Fe2+與H2O2的物質的量之比為2 ∶ 1，那我們加入的H2O2物質的量為Fe2+的1/2就是足量了嗎？其實并不是，由于H2O2熱穩定性不強，且有被催化分解的特點，我們在實驗過程中用H2O2的實際用量通常需大于1/2才能保證Fe2+全部被氧化的。至于H2O2做氧化劑的優點除了綠色，不引入雜質以外，還因為氧化能力比較強且隨pH值變化很小。我們在平時的學習過程中要注重思維過程外顯，在掌握怎么做時更應該多思考為什么要這么做？不這么做是否可行？是否還有更好的方案？

二、突破實驗題的核心知識點

在實驗題中所出現的物質可能是陌生的，但分析和研究方法仍然是我們熟悉和常用的。如2019年全國Ⅰ卷28題硫酸鐵銨的制備實驗，制備產品雖然是陌生的，但其中涉及的原料鐵屑和所用試劑H2SO4、H2O2以及都是我們熟悉的物質，用氧化還原理論和化學平衡原理（水解平衡）也是我們常用的分析物質性質的方法。在備考過程中，我們應該多用物質分類、離子反應、氧化還原反應和化學反應原理去分析我們所學過的元素化合物知識以及陌生的物質性質和反應，切忌用背記化學方程式、背記題目答案的方式代替基于化學反應原理和規律進行分析理解和證據推理。

筆者總結了近五年來高考實驗大題中出現過的一些實驗儀器的名稱、用途和實驗操作方法及原因進行總結（見表2），以期能幫助考生分析和掌握實驗題中的高頻考點。

從上表中可以看出，近幾年的高考實驗題雖然都是不同的實驗背景，但重點考查的仍然是實驗必備知識和關鍵能力，如溶液配制方法，物質分離和提純方法、實驗安全問題，壓強差問題、以及產品保護問題等。考生應多做高考真題，不僅做全國Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ卷，其他省份的高考題也應重視，因為每一年的高考題中都可能會出現往年出現過的考點，如17年全國Ⅰ卷26題的凱氏定氮法測定含氮量的實驗裝置和原理與2014年全國甲卷28題測定[Co（NH3）6]Cl3的組成相似。如17年全國Ⅱ卷28題和16年天津卷第9題的實驗背景基本一致，都為測定河水中的含氧量。在做高考真題的過程中，對一些經常出現的考點做好總結歸納（見表3）。

由此可見，復習過程一定要重視高考真題，并對真題中出現的基本的實驗儀器用途，實驗操作方法和目的做好總結，形成答題思路。

三、突破實驗題需要的關鍵技能與備考策略

在高考題中常出現的實驗儀器結構模型其實就是實驗儀器的真實呈現，既有熟悉的也有陌生的。備考實驗策略很多，最關鍵的主要是以下幾點：

1. 掌握好核心知識，以不變應萬變。

不管實驗背景如何陌生和新穎，考查的仍然是必備知識（新課標規定范圍內相關元素及其化合物性質及反應）和關鍵能力（運用所學的元素化合物知識、核心概念和基本反應原理來分析和解決新問題）。

2. 將已有知識內化為認知模型。

充分掌握好已學過的物質制備和定性定量分析物質組成的實驗，其考查的基本要求是學生認識實驗儀器裝置的基本結構和功能，合理選用實驗儀器，并能利用其組裝成一套實驗裝備安全進行實驗，如我們已學過實驗制Cl2、SO2、NH3等氣體的制備和檢驗，通過這些氣體的實驗室制備方案可以總結出一套完整的有關氣體參與的實驗裝置結構模型（見圖1），并將模型能夠應用于其他陌生的有氣體產生的裝置圖當中。

通過對認知模型的總結，形成有序思維，在解題過程中不至于思維混亂，考慮不全。雖然近幾年高考題已不再考查實驗裝置的連接順序這一題型，但多進行這一題型訓練可以幫助我們構建實驗裝置的認知模型并熟練應用模型。

3. 遇到新情境要敢于突破原有認知局限。

高考是擇優錄取的選拔性考試，目的之一是為國家選拔出創新性人才，基于此，考題背景通常比較新。考生在考場遇到陌生的情境通常會比較緊張，容易忘記自己已學過的知識，無法正常讀題和思考。有一種心理學效應稱為“詹森效應”指的就是平時練習表現良好，一到大考就考砸。為避免此情況出現，學生可在平時的練習過程中多進行限時訓練，營造考試的氛圍，同時多選擇一些陌生情境的習題，在做題的過程給自己強烈的心理暗示，題目是不會超綱的，問題雖新但也一定是要我們用所學過的知識去解決。通過這樣的練習過程來提升自信，幫助自己在考場中能鎮定自若，平常心對待，突破陌生情境的心理障礙。

近幾年的實驗題通常為綜合性的物質制備和組成分析測定實驗，測定組成避免不了定量計算，考生在遇到計算時通常由于時間緊、畏難等原因會選擇放棄。縱觀這幾年實驗題的計算來看，在我們平時的練習過程中如果能夠重視定量計算方法的總結，突破定量計算的心理障礙也是完全可以實現的。

責任編輯 李平安