以教材為重，抓好實驗三輪復(fù)習(xí)

廣西 金敖然

(作者單位：廣西壯族自治區(qū)南寧市第三中學(xué))

化學(xué)實驗是新教材中化學(xué)教學(xué)的重要組成部分，也是新高考重點考查的內(nèi)容和題型，歷來都是高三備考的重頭戲。高三學(xué)生經(jīng)過前面一輪、二輪的系統(tǒng)復(fù)習(xí)，對化學(xué)實驗相關(guān)知識已經(jīng)構(gòu)建出比較完整的知識體系，能夠?qū)崿F(xiàn)知識的應(yīng)用和遷移，有了一定的實驗創(chuàng)新和探究的能力。然而在臨近高考之際，如果考生們依舊盲目地練習(xí)課外模擬試題，一味追求數(shù)量和難度，勢必會偏離高考命題的方向和意圖。筆者通過對近三年來的高考試題的研究，發(fā)現(xiàn)高考命題更強調(diào)“重在基礎(chǔ)、根在教材”。因此對于考前實驗部分的復(fù)習(xí)，回歸教材是十分必要的。下面筆者結(jié)合對近三年高考實驗試題的分析，談一下高考考前復(fù)習(xí)中“回歸教材”的幾點建議。

一、2019—2021年高考實驗部分考查的內(nèi)容與教材的關(guān)聯(lián)度分析

表1 2019—2021年部分高考試題考情統(tǒng)計

續(xù)表

通過對近三年高考實驗試題考查情況的對比，不難得出以下幾點結(jié)論。首先就考查內(nèi)容上來看，高考實驗題的取材基本來自于課本教材，或是直接考查，或是多個課本實驗重組，或是將課本實驗進行遷移，派生出新的實驗內(nèi)容。就考查能力來看，都是考查教材涉及的實驗基本操作和基本技能，包括實驗操作、儀器的選擇、實驗現(xiàn)象描述、實驗設(shè)計、實驗評價等。就命題核心而言，高考實驗題選材力求真實情境，著意考查學(xué)生是否真正動手做過教材上的實驗，凡是“紙上談兵”者很難拿到高分。

二、有關(guān)做好考前實驗備考的“回歸教材”的幾點建議

1.回歸教材要對教材實驗深度解讀，注意新舊教材對知識要求的變化。

瞄準高考，緊扣新教材，做到科學(xué)備考。根據(jù)新教材內(nèi)容明確核心知識，準確把握考試范圍，刪去以往教材有，新教材上不做要求的實驗，不做無用功。深度解讀新教材，徹底吃透教材中的實驗內(nèi)容及其注意事項，做到了然于胸。堅持做到每周一回顧，通過建立知識網(wǎng)絡(luò)圖來加深記憶，同時形成一套完整的知識體系。對于突破直接考查和教材實驗重組這類試題尤為有效。

【例1】(2021·全國乙卷·8)在實驗室采用如圖1裝置制備氣體，合理的是 ( )

表2

圖1

【答案】C

【解析】該實驗裝置的發(fā)生裝置屬于“固+固加熱”制氣體，收集裝置屬于向上排空氣法。實驗室制氨氣位于人教版新教材必修二第15頁，通過記憶發(fā)現(xiàn)與試題中收集裝置不同，直接判斷A項不正確。原因是氨氣密度小于空氣，應(yīng)使用向下排空氣發(fā)收集；實驗室制氯氣位于人教版新教材必修一第45頁，該反應(yīng)發(fā)生裝置屬于“固+液加熱”制氣體，故B項不正確；實驗室制氧氣位于人教版九年級上冊37頁，符合題意，C項正確；知識遷移，該反應(yīng)屬于“固+液加熱”制氣體，故D項不正確。

【例2】(2021·全國甲卷·26節(jié)選)碘(紫黑色固體，微溶于水)及其化合物廣泛用于醫(yī)藥、染料等方面?；卮鹣铝袉栴}：

I2的一種制備方法如圖2所示：

圖2

①加入Fe粉進行轉(zhuǎn)化反應(yīng)的離子方程式為______________，生成的沉淀與硝酸反應(yīng)，生成________后可循環(huán)使用。

②通入Cl2的過程中，若氧化產(chǎn)物只有一種，反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________；若反應(yīng)物用量比n(Cl2)/n(FeI2)=1.5時，氧化產(chǎn)物為________；當n(Cl2)/n(FeI2)>1.5，單質(zhì)碘的收率會降低，原因是______________________。

【解析】本實驗題取材自人教版必修2海水提碘，同時將必修2海水提溴中的“溴的富集”部分加以改編，再與之進行重組。只要考生認真復(fù)習(xí)教材內(nèi)容，解答該題不是難事。

分析流程如圖3所示：

圖3

【備考感悟】高考實驗題緊扣教材的情況屢見不鮮。但是很多學(xué)生對回歸教材的意識不夠，因此，考生在最后階段復(fù)習(xí)一定要轉(zhuǎn)變觀念，重視回歸基礎(chǔ)、回歸教材，力求對這類實驗題的解答不失誤得滿分。

2.以教材實驗為基礎(chǔ)，創(chuàng)建新情境形成有效的知識遷移。

高考實驗題的考查還有一類，以教材實驗為基礎(chǔ)，進行改編再創(chuàng)作，所謂“源于教材，高于教材”。學(xué)生首先要熟悉教材，對實驗的學(xué)習(xí)要有豐富的經(jīng)驗，從而形成有效的知識遷移，從容突破。

【例3】(2020·全國卷Ⅰ·27節(jié)選)為驗證不同化合價鐵的氧化還原能力，利用圖4所示電池裝置進行實驗。

圖4

回答下列問題：

(1)由FeSO4·7H2O固體配制0.10 mol·L-1FeSO4溶液，需要的儀器有藥匙、玻璃棒、________(從下列圖中選擇，寫出名稱)。

圖5

(3)電流表顯示電子由鐵電極流向石墨電極?？芍?，鹽橋中的陽離子進入________電極溶液中。

(4)電池反應(yīng)一段時間后，測得鐵電極溶液中c(Fe2+)增加了0.02 mol·L-1。石墨電極上未見Fe析出?？芍?，石墨電極溶液中c(Fe2+)=________。

(5)根據(jù)(3)、(4)實驗結(jié)果，可知石墨電極的電極反應(yīng)式為________，鐵電極的電極反應(yīng)式為________。因此，驗證了Fe2+氧化性小于________，還原性小于________。

(6)實驗前需要對鐵電極表面活化。在FeSO4溶液中加入幾滴Fe2(SO4)3溶液，將鐵電極浸泡一段時間，鐵電極表面被刻蝕活化。檢驗活化反應(yīng)完成的方法是________。

【參考答案】(1)燒杯、量筒、托盤天平

(3)石墨

(4)0.09 mol·L-1

(6)取活化后溶液少許于試管中，加入KSCN溶液，若溶液不出現(xiàn)血紅色，說明活化反應(yīng)完成

【解析】(1)根據(jù)物質(zhì)的量濃度溶液的配制步驟選擇所用儀器；(3)(4)(5)根據(jù)題給信息選擇合適的物質(zhì)，根據(jù)原電池工作的原理書寫電極反應(yīng)式，并進行計算，由此判斷氧化性、還原性的強弱；(6)根據(jù)刻蝕活化的原理分析作答。本題的難點是第(6)實驗方法的設(shè)計，要充分利用題給信息和反應(yīng)的原理解答。

【備考感悟】本題改編自人教版選修4《化學(xué)反應(yīng)原理》第71頁，帶鹽橋的鋅銅原電池。經(jīng)過知識遷移、巧妙構(gòu)思、精心編排，同時又融合了教材上的溶液配置實驗，形成一道經(jīng)典的探究實驗題。這種題對于學(xué)生而言既熟悉又陌生，但是只要學(xué)生認真回歸教材，結(jié)合教材中的實驗原理和設(shè)計，充分發(fā)揮自己的實驗分析能力、設(shè)計能力和思維能力，考場上定會輕松面對。

3.新教材新高考下，突破基于教材實驗原理的創(chuàng)新實驗。

新教材完善了教學(xué)中對能力的要求，準確提出能力的培養(yǎng)目標。新高考形式下，根據(jù)教材上的實驗裝置、實驗原理創(chuàng)設(shè)新情境形成試題備受青睞。這類試題比較新穎，但是依舊來源于教材，重在考查學(xué)生的實驗基本操作、基本技能和思維能力。

【例4】(2020·全國卷Ⅱ·27)苯甲酸可用作食品防腐劑。實驗室可通過甲苯氧化制苯甲酸，其反應(yīng)原理簡示如下：

表3

實驗步驟：

(1)在裝有溫度計、冷凝管和攪拌器的三頸燒瓶中加入1.5 mL甲苯、100 mL水和4.8 g(約0.03 mol)高錳酸鉀，慢慢開啟攪拌器，并加熱回流至回流液不再出現(xiàn)油珠。

(2)停止加熱，繼續(xù)攪拌，冷卻片刻后，從冷凝管上口慢慢加入適量飽和亞硫酸氫鈉溶液，并將反應(yīng)混合物趁熱過濾，用少量熱水洗滌濾渣。合并濾液和洗滌液，于冰水浴中冷卻，然后用濃鹽酸酸化至苯甲酸析出完全。將析出的苯甲酸過濾，用少量冷水洗滌，放在沸水浴上干燥。稱量，粗產(chǎn)品為1.0 g。

(3)純度測定：稱取0.122 g粗產(chǎn)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標準溶液滴定，三次滴定平均消耗21.50 mL的KOH標準溶液。

回答下列問題：

(1)根據(jù)上述實驗藥品的用量，三頸燒瓶的最適宜規(guī)格為________(填標號)。

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

(2)在反應(yīng)裝置中應(yīng)選用________冷凝管(填“直形”或“球形”)，當回流液不再出現(xiàn)油珠即可判斷反應(yīng)已完成，其判斷理由是。

(3)加入適量飽和亞硫酸氫鈉溶液的目的是______________；該步驟亦可用草酸在酸性條件下處理，請用反應(yīng)的離子方程式表達其原理。

(4)“用少量熱水洗滌濾渣”一步中濾渣的主要成分是________。

(5)干燥苯甲酸晶體時，若溫度過高，可能出現(xiàn)的結(jié)果是________。

(6)本實驗制備的苯甲酸的純度為________；據(jù)此估算本實驗中苯甲酸的產(chǎn)率最接近于________(填標號)。

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

(7)若要得到純度更高的苯甲酸，可通過在水中________的方法提純。

【參考答案】

(1)B

(2)球形 無油珠說明不溶于水的甲苯已經(jīng)被完全氧化

(4)MnO2

(5)苯甲酸升華而損失

(6)86.0% C

(7)重結(jié)晶

【解析】甲苯用高錳酸鉀氧化時生成苯甲酸鉀和二氧化錳，為增加冷凝效果，在反應(yīng)裝置中選用球形冷凝管，加熱回流，當回流液中不再出現(xiàn)油珠時，說明反應(yīng)已經(jīng)完成，加入適量的飽和亞硫酸氫鈉溶液除去過量的高錳酸鉀，用鹽酸酸化得苯甲酸，過濾、干燥、洗滌得粗產(chǎn)品；用KOH溶液滴定，測定粗產(chǎn)品的純度。

【備考感悟】此類試題涉及的物質(zhì)、實驗比較新穎，文字量大，信息比較多，綜合性往往比較強，體現(xiàn)了高考的選拔性。但仔細想一想，追其根本這些題還是來源于教材。以【例4】為例，就是綜合了有機物制備實驗的相關(guān)知識。高考試題的精妙，真正做到了“高起點、低落點”。所以回歸教材是根本，復(fù)習(xí)時既要落實課本實驗的基本內(nèi)容，又要對其改進、組合、遷移、深化、創(chuàng)新，做到“應(yīng)萬變”的目的。

三、總結(jié)

教材是知識的載體，命題的依據(jù)。在臨近高考的最后沖刺階段，教師務(wù)必做到認真執(zhí)行“回歸教材”，把握新舊教材的變化，落實雙基。當然回歸教材不是通讀或者泛讀，排除新教材不再要求的部分，要站在一定高度，理清脈絡(luò)，深度挖掘教材科學(xué)回歸，注意對教材實驗的再加工。同時結(jié)合高考真題、優(yōu)秀的模擬試題，到教材上找出處，讓學(xué)生有一種“豁然開朗”的感覺。總之，高考沖刺階段引領(lǐng)學(xué)生認真回歸教材，對于避免盲目刷題，減輕學(xué)生復(fù)習(xí)負擔，提升學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力，提高復(fù)習(xí)效率乃至決勝高考都具有積極的意義。