探究型实验探究性破题

浅谈探究性实验的解题方法

一、探究性实验的三种主要类型

（1）对未知产物的探究

通过化学反应原理猜测可能生成那些物质，对这些物质主义进行检验来确定究竟含有哪些物质。虽然探究性实验主要考查学生的探究能力，但在这些问题中常常包含乐对实验基础知识的考查。如：①常见物质分离的提纯方法：结晶法、蒸馏法、过滤法、升华法、萃取法、渗析法等；②常见气体的制备、净化、干燥、收集等方法③熟悉重点操作; 气密性检查、测量气体体积、防倒吸、防污染等。

（2）对物质性质的探究

①在探究过程中往往可以利用对比实验，即设置几组平行实验来进行对照和比较，从而揭示某种规律，解释某种现象形成的原因或证明某种反应机理

②无机物、有机物性质的探究，必须牢牢掌握元素化合物知识的基础上，大胆猜想、细心论证。脱离元素化合物的知识，独立看待实验问题是不科学的，只有灵活运用已有的元素化合物知识，才能变探究性实验为验证型实验，使复杂问题简单化。

（3）对物质制备方案的探究

①制备实验整套装置的基本连接顺序是制取→除杂→干燥→主体实验→尾气处理。具体到单个装置的连接注意“五进

五出”

气体的流向： 左进右出

洗气瓶作洗气时 长管进短管出

洗气瓶作量气（制备气体把洗气瓶中的水压到量筒中）用时 短管进长管出

气体的流向 左进右出

干燥管干燥气体时 要粗端进细端出

冷凝管中的冷凝水 下进上出（与被冷凝的气体 形成“逆流’关系）

②收集纯净的气体，必须要经过一系列除杂后再干燥、收集。需要某气体参加加热反应（如CO 、H 2与CuO 、Fe 2O 3的反应）的反应时，应先干燥再反应。

③同一实验有几处需要加热时，通常先加热制气装置，待产生的气体把体系内的空气排干净后再加热反应装置。停止加热时，先停止加热反应装置，再停止加热制备气体装置，使制备的气体继续通一会儿，使生成物冷却，防止生成物又被氧化（如CO 还原Fe 2O 3的实验）。

例如：2014年全国I 卷第26题第（6）问同样对蒸馏烧瓶中温度计水银球的位置进行拓展和创新：其中关注了球形冷凝管与直形冷凝管的区别：直形冷凝管一般是用于蒸馏, 即 在用蒸馏法分离物质时使用. 而球形冷凝管一般用于反应装置, 即 在反应时考虑到反应物的蒸发流失而用球形冷

凝管冷凝回流, 使反应更彻底

!

二、探究实验的解题要点及破题方法 故此处

（1）理论上要科学。（2）操作上要简单可行

（3）原料用量要节约

（4）要环保，符合绿色化学原则。

解题程序：（1）发现问题，在学习和实验过程中所遇到的值得探究的问题和异常现象等；（2) 提出猜想根据已有的只是对所发现的问题的解决提出几种可能的情况(3)设计实验方案，根据猜想，结合实验条件设计科学合理安全的实验方案，对各种猜想进行验证；（4）具体实施实验，根据实验方案选择仪器，组装仪器，按步骤进行操作实验的过程（5）观察现象，分析数据，得出结论，认真全面观察实验中出现的现象并及时记录所得数据，然后进行推理分析和数据分析，通过对比归纳得出结论。

三、探究实验的常见考查角度

（1）从绿色化学思想（操作简单、药品廉价、安全无污、现象明显）

（2）如果试验中提供药品的价格，要注意成本的核算。

4、解答探究实验要关注的六个方面

（1）药品和装置的选择

（2）很多实验设计题中已经给出药品和装置，我们应正确分析药品和装置原题中是部分给出，还是有剩余。若药品和装置只是部分给出，则需要做必要的补充，若有剩余，则应进行筛选和淘汰，根据试剂特点合理设计实验方案。

（2）数据分析

定量实验中可能测定了很多组数据，我们正确分析实验中测定的数据能否达到实验目的，是否每个数据都有用。如果测出多种数据，则根据所测数据可以有哪些解答方法；如果数据不足，还需要补充什么数据才能达到实验目的。

（3）题目条件又无特殊要求

如采用最简单和最合理的实验步骤，这些要求我们考虑反应原理，选择药品和装置，确定操作步骤都作了限定，必须高度重视。

（4）实验中的隐蔽性操作

如某些必要的干燥除杂、冷凝、都是实验中必不可少的，但很容易被忽略，如试验用氯气与铁反应制备三氯化铁，由于三氯化铁容易潮解，很多同学能够考虑到氯气需要干燥，但很容易忽略在尾气吸收中也应该防止水蒸气的进入。

（5）药品名称和某些仪器规格的描述

药品的名称

这类问题学生最难答准确，如有些药品的准确描述为; 无水

硫酸铜粉末，澄清石灰水、酸性高锰酸钾溶液、浓硫酸、饱和碳酸氢钠溶液、饱和氢氧化钠溶液、新制氢氧化铜悬浊液等。

②仪器的规格的描述

如使用容量瓶必须注明容器容积譬如100ml 容量瓶；正确书写仪器名称，如长颈漏斗和分液漏斗、圆底烧瓶和蒸馏烧瓶、坩埚和蒸发皿等不能混淆。

③化学用语的准确性

有些化学用语不太常用，注意不要把字写错，如坩埚（错写为钳锅）三脚架（错写为三角架），气体逸出（错写为溢出） 蘸取溶液的蘸字不会写。

（6）实验操作的准确描述

常见的考查角度有装置气密性的检查、试纸的使用、气体的检验、离子的检验、沉淀洗涤是否干净的判断、滴定终点的判断。

四、解答探究性实验题时要注意的问题：

高考中以物质制备实验题通常会综合考查实验基本操作（如：结晶、装置连接、仪器选择与使用方法、分离与净化等）、实验条件控制、定量分析方法及化学计算等内容，对考生的综合实验能力要求较高，在复习中可以从以下几个方面入手。

1、掌握点醒的实验原理和方法，高中教材中除气体以外的典型物质制备主要有氢氧化亚铁的制备(必修一）、乙酸乙酯的制备、（必修二) 、硝基苯的制备（选修五) 、溴苯的制备（选修五）、莫尔盐的制备（选修六）、对这些典型实验的复习除掌握其制备及提纯流程外，更应该注重提炼其中基本操作方法及制备过程体现的典型意义，即思考教材为什么要安排这些物质的植被实验供大家学习？这些植被实验过程体现了那些一般方法或原理？

2、掌握一些典型装置，如泠凝回流就有多种方法，加热也有直接加热（乙酸乙酯的制备）、水浴加热（硝基苯的制备}、根据不同情况选择合适装置。

3、制备问题是性质问题的延伸与应用，制备方法的选择依据是反应物的状态和反应条件，净化分离的方法则是由杂志的性质决定的，以此为线索加深对方法和原理的理解。

4、（1）实验方案的设计对细节要求较高，考生往往在细节上失分，如实验原理、仪器选择、操作步骤、实验现象的描述、实验安全等方面，失分原因是考虑不全面表述不准确。

（2）实验设计不完整也是该类试题失分的主要原因。如制备一些在空气中易变质的物质时，在制备装置后要连接一些防变质的装置。

（3）补画装置图的题目中，装置图画得不准确也是失分的主要原因。

近几年的高考化学试题，不论是全国卷还是自主命题卷，实验试题有着明显回归教材的趋势，命题素材很多源于教材，以中学教材中的实验为依托经加工、改造衍生而得。因此，在高考化学实验复习备考过程中，采用逆向思维充分寻找该题在教材中的原型，探究高考试题与教材题目的结合点，必要时再将这些问题做恰当的分解或整合，延伸或拓展，使教材知识更加丰富鲜活，从而更能有效地吸取教材中的营养，真正发挥其备考功能。