历年来高考理科综合化学实验题评析*

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历年来高考理科综合化学实验题评析*

——兼谈阅2005年高考实验题的体会

汪丰云

安徽师范大学化学与材料科学学院 芜湖 241000

摘  要：文章在历年阅高考理科综合化学实验题的基础上，详细分析了2005年高考实验题学生的解答情况，并分析了历年来高考实验题的特点，指出了今后的复习方向。
关键词：高考 实验题

学习化学是从看、听、嗅、尝、摸开始的，也就是说需要调动我们所有的感知器官去认识和感知事物。由于每个人的经验、知识、能力的差异，对同一事物的观察，可能会出现不同的结果。这种差异最终将引导我们成功或是失败，所以学会观察是我们通向成功的第一步。
　　但是，仅仅把我们观察到的现象记录下来是远远不够的，我们还要有善于分析与思考的大脑。因为对于我们观察到的一切，需要经过大脑的加工，不断挖掘出更深层次的问题，再利用科学探究的方法，对问题进行分析、综合、抽象、概括等思维活动，才会使问题得到逐步的解决。在解决问题的过程中，化学实验是非常有效，也是非常重要的方法之一。这就是说，我们还需要有一双灵巧的手，具有较强的实验操作技能。要善于利用各类实验有效的解决问题。如利用验证性实验，确认事物或假说的正确性；利用探索性实验，将推理和假说不断推进；利用创新实验改变人类的生产、生活方式加快科学发展的进程等等。显然，利用实验来分析和解决问题，是化学学科的特点，也是难点，要给予足够的重视。
　　为给终身学习打下良好的基础，还要注意培养自学能力。要善于利用其他学习方式和信息渠道，不断开阔视野、积累知识。并能在合作学习的过程中培养自我探索知识、独立发现规律的意识和能力。无需质疑的是，观察能力、思维能力、实验能力和自学能力是一个有机的整体，在化学学习的过程中，需要全面培养和发展，不可偏废。要想学好化学，就要用化学知识作载体不断培养化学学科能力，在“做”科学的过程中，提高科学素养。
    通过解读2005年的化学考试大纲，我们发现今年的实验题（第28题）确切地体现了大纲的精神。

1．2005年高考28题阅卷评析
今年的实验题（第28题）是一个利用二氧化碳的制备、干燥和吸收，来测定物质含量的一个综合性实验。实验设计很巧妙，操作简单可行，是在中学化学实验基础知识上，进行了拓展、创新和综合。
问题（1）的答案是“样品重或砝码轻”。实际上我们从改卷上看，同学们主要从两个方面来回答：一个是表明的结果（有左边重、物质重、砝码轻、右边轻、样品>a克等），另一个是解决办法（加砝码、调游码、调节平衡、减少样品等）；有许多错误答案，如“天平左右盘放反了、天平未调零等”，证明平时老师过多强调这两个方面，同学们没有真正理解；还有一类答案是表述不清，如“示值数小于实际值等”，说明同学们在对实验现象的描述上，还有待于加强；再有一类是不理解考题的意思，比如答案有“天平不平衡、天平没有放置水平、天平未调零点等”。从以上各类答案上看，要答好这一问题，必须了解托盘天平的原理、构造，学会使用托盘天平，必须理解考题的意图。
问题（2）的答案是“防止空气中的水气和CO2进入U型管”。这一问题考的是同学们的异向思维和求同思维能力。如果你顺着气体流到的方向想，那你只能得出“吸收反应多余的CO2”这一答案，在改卷过程确实有相当一部分同学写出了这一答案。还有一部分同学表述不清，如“防止空气进入、防止左边的空气影响、防止空气中的杂质气体对实验的影响、防止外界气体对实验的干扰等”。我们为这一部分考生感到惋惜，因为他们发挥了异向思维能力，但求同思维能力丧失了，他们知道是防止左边的空气里的一些气体的影响，但没有具体说明是哪种气体而不得分，我想大多数同学是知道空气中的水气和CO2对实验的影响，因而为他们惋惜。这对今后的实验教学提出了更高的要求，对实验现象的描述、对实验结果的解释，一定要细致具体。这一题只要你仔细分析，在同一个地方有两个不同形状，但相同“内容”的干燥管，肯定作用不一样。
问题（3）考的是同学们对“影响实验结果的因素”的分析，如果纯从实验计算来说，应该答“不变”，但实际应考虑盐酸中仍有部分HCl气体逸出，这种酸性气体同CO2一样被碱石灰吸收从而使实验结果偏高。阅卷中发现有相当一部分考生答“不变”，说明考生分析问题的能力有待于提高。这题运用了中学老师教学常用的联想的方法和分析“影响实验结果的因素”二者很好地结合，只要你平时注重实验操作和分析实验结果，这题你完全可以答好。
问题（4）和问题（5）应该是在一起回答，操作是一样，目的不同。问题（4）的目的是“把反应产生的CO2全部赶到U型管中吸收”，问题（5）的目的是“检验或判断CO2是否全部吸收完全”。阅卷过程发现考生的答案（5）很少和标准答案一样或意思一样。相当一部分同学不能正确理解题意，答案千奇百怪。其一，把问题（5）的答案写到问题（4）中，而问题（5）答“减少实验误差”，这个答案我们认为应该正确，因为他写出了最终结果，但命题者，就没有考虑到学生思维的跳跃性，这也是这一题的缺陷。其二，问题（4）答“气体右移”，问题（5）答“减少实验误差”，这个答案从结果来看，没有错误，但从考题的本意来讲不够全面，所以在评判时，答案（5）算错，笔者认为这对一部分考生来讲是不公平的。以上两种都是回答有缺陷的，第三种是不了解题意的，比如“加入N2、O2等气体稀释”、“加压使CO2气体释放出来”、“防止导管中气体干扰”、“增加压强使反应加快”等这些答案都是知其然而不知其所以然。所以我们在评判问题（4）和问题（5）时，本着公平、公正、选拔人才的目的，进行反复试改，尽量考虑全面。
问题（6）考的是考生理解题意的计算能力，这题65％左右的考生都能正确回答，还有20％左右的考生把最终质量认为是cg，15％左右的考生根本不会，这些都是不能正确理解题意。令人遗憾的是有极少一部分考生把分子和分母写倒了，不知是笔误还是字母计算不过关，这点在今后的学习中要加强。
问题（7）是一个开放题，考的是考生对实验和所学知识的应用情况，这个开放题的答案很多，正确答案我们可以分三类，一类是“重量法”，利用CO32-或Cl-与Ba2+、Ca2+、Ag+形成沉淀，干燥称重，这是决大多数考生使用的方法。但也有一部分考生在用Ag+沉淀Cl-时没有考虑CO32-也形成AgCO3沉淀，应先用硝酸酸化。第二类是“滴定分析法”，利用酸碱滴定，但对指示剂的正确选用，考生存在很大的弱点，这一部分可能是大学内容。第三类是“结晶计算法”，加入盐酸，把碳酸钠转变为氯化钠而结晶出来，进行计算。这种方法从理论上讲是可行的，但实际应用误差很大。也还有一部分考生没有理解题意“一种不同的实验方法”，也就是说没有脱离原题的框框，还是用产生CO2气体吸收的这一方法。在这一开放题的评阅中，我们本着以人为本的原则，只要方法正确，叙述简单明了，就可得分。
2．历年来高考实验题分析
笔者对历年高考实验题进行比较分析如下：

年份	题号	分值	实验 原型	实验拓展	基础知识点	开放性特点	考查考生的思维
2 0 0 1	28	30	氢气的启普发生器制法	仪器、装置是按启普发生器原理设计的简易装置，并延伸到其他气体的制备。	固液反应制备气体的简易装置的原理、气密性检查、气体的收集、检验、反应条件等。隐性考查了克拉贝隆方程【1】。	第2问是创新性问题，不是常见装置的气密性检查，如果没有对常见气密性检查原理深入思考研究，透彻理解，没有对该装置特点的细致分析，没有创新精神和创新能力，只是简单的迁移，很难解决问题。	从检查气密性基本原理出发，类比分析，比较常见装置和该装置的异同点，抓住检查气密性就是要形成密闭体系后从假设装置漏气或不漏气两个方面去推测产生的现象这个本质，就能突破束缚，解决问题。
2 0 0 2	29	20	喷泉实验	主要考察考生对喷泉实验的理解程度。教材上用胶头滴管给烧瓶挤水，水吸收烧瓶中的水，使烧瓶中压强迅速减少。方法2是拓展，可以使烧瓶中压强增大，也可以使烧瓶中的压强减少。	第一、二、三问考查的氨气实验室制备方法、收集方法、干燥方法和喷泉实验的操作及原理。隐性考查了克拉贝隆方程。	问题四富有挑战性和开放性。让考生自行设计方案，使没有胶头滴管的烧瓶内形成喷泉。考生必须抓住引发喷泉实验就是减小瓶内压强这个关键本质。	要有敏锐的观察力，能够从实验现象中获取相关的感性知识并进行加工，了解装置的特点，加以联系、联想，特别注意细微的差别，同中求异，以求思维的发散。
2 0 0 3	33	22	Fe(OH)2制备的演示实验	围绕Fe(OH)2的制备编制的实验题。方法一是教材演示实验的具体化和细微化，是被动的方式，方法二是方法一的拓展，是主动的方式。从效果看方法二明显优于方法一。	从操作上讲，方法二兼顾考查了装置气密性的检查、氢气的验纯、反应过程的控制等。隐性考查了克拉贝隆方程。	从问题来看，方法二具有开放性的特点。比如实验步骤及理由叙述追求开发性，不求一语破的，只求词能答意，表述正确。	从思维的角度来看，方法二思维深刻，并有创意。
2 0 0 4	27	15	工业电解氯化钠	从电极反应拓展到水的电离和离子迁移。表面上H+放电产生H2，实际上还隐含着在X电极附近富集有大量OH-。	电解（饱和食盐水）、电镀（精炼粗铜）原理及现象	在了解电解饱和食盐水的基础上，理解电解的原理，也就是溶液中存在哪些离子及离子放电的顺序、活性电极和惰性电极的放电等。	考题回避了普遍受到关注的难点内容，如电化学、离子反应等。所以使这题的难度大大降低，出题范围相对集中。
2 0 0 5	28	15	CO2的制备及性质	利用反应产生的CO2被吸收增重，来测定混合物的质量分数。装置设计新颖、连续，操作可行。把中学化学的定性实验和简单的定量实验完美地结合起来。	在CO2的制备实验的基础上，结合气体的干燥、吸收、净化、CO2的性质，质量分数的计算、台秤的使用及原理，以及怎样排除实验中的外界干扰等。	问题（7）是一个开放题，考查的是考生对实验和所学知识的应用情况。	问题（2）考查的是考生的异向思维和求同思维能力。问题（3）运用了中学老师教学常用的联想的方法和分析“影响实验结果的因素”二者很好地结合。通过正向、逆向、整体思维进行推理判断。

3．启示
通过对近几年高考实验题分析发现：实验题的题序靠后（第27题左右），分值越来越趋向合理（15分左右）。
3．1实验考查在基础上拓展、创新、研究和综合
化学基本实验操作是化学实验的基础，也是历年高考化学实验题中考核的一个重点。在高考备考中应注重对基本实验的复习，尤其对教材中关于萃取、分液、过滤、蒸发等操作，托盘天平、容量瓶及滴定管的使用，物质量浓度的配制，装置气密性检查等基础实验的复习和巩固，同时在实验教学中注重通过实验逐步培养学生描述实验现象和通过实验现象去探讨实验原理的能力，从而使学生能够从基本实验中逐步走向实验的综合化，达到实验能力的逐步提高，实验意识的逐步加强。
从这几年的高考试题不难看出，许多实验试题是源于教材上典型实验的改装、拓展或创新，也就是源于教材但高于教材。因此在高考的实验备考复习过程中，对教材上的演示实验的复习应该进行落实和巩固，尤其是对一些物质的制备实验和物质的性质实验，以及物质的测定实验要进行深入地探究，对实验中所涉及的重要化学反应方程式和重要的实验现象均应做到熟练，还要对这些实验进行类比研究，把研究性学习落到实处。而不是一味在考前追逐新颖的实验题而丢掉最根本的教材实验，换句话说就是在考前应抽时间回归教材，吃透教材，做到以不变应万变。
3．2实验题加强了开放性，考查学生解决实验问题的基本能力
纵观近几年的高考化学实验试题，我们不难发现01、02、03、05年都增加了开放性问题，开放性试题具有条件的不完备性、过程的探究性等特点。因此考生必须多层次、多角度的去分析解决问题。
开放性试题通常可以从（1）设计简单的实验方案；（2）考查实验操作细节；（3）处理化学实验问题等几个方面进行命题[2]。具体考查有实验方案的设计和方案的评价、实验数据和实验结果的分析等等。因为此类试题既能考查学生对问题的分析能力，又能考查学生对实验的探究能力，同时也是实验改革的一个方向。
3．3实验题考查了学生的思维能力
通过近几年高考的阅卷，暴露出相当一部分考生对重要实验只能知其然而不知其所以然，实验不单纯是操作，它还需要学生对之有所理解，在实验过程中，思维能力同样起着核心的作用，这是观察能力和实验能力培养的更深层次的含义。对于基础实验知识理解深度的考试，将是今后高考试题的重点内容之一。教师必须引导学生尽可能弄清楚每一个实验特别是重要实验的原理、操作过程、现象、原因、结论、注意事项、影响因素、结果分析等，要求学生多提问题、多思考：怎么做？为什么要这样做？不这样做行不行？还可以怎样做？现代教学论研究指出，从本质上讲，感知不是学习产生的根本原因，产生学习的根本原因是问题，是对问题的思考。因此，围绕问题组织探究性学习，同中求异，异中求同，必然能培养学生的思维能力（特别是求同思维和求异思维的能力），必然能大大加强对基础实验知识深度的理解。
3．4实验题考查了学生的文字表述能力
高考中实验题的考试，往往是通过文字表述来体现的。随着试题的开放性的加强，文字表述能力越来越重要，通过阅卷发现，许多同学在文字表述方面显得十分被动，语意不清，甚至前后矛盾，逻辑混乱。因此老师在平时实验时，要加强文字表述能力的训练。特别是对实验步骤、实验现象以及对实验结果的解释的描述，应做到简洁明了，一目了然。

参考文献
[1] 陈国永 简少国,透过现象看本质,中学化学教学参考:2004,5
[2] 陆喜江 刘克文,高考化学实验的命题趋向及其引起的思考, 化学教育: 2003 ,3