高考化学试题分析——以2019年(全国卷Ⅲ)化学实验试题为例
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高考化学试题分析——以2019年(全国卷Ⅲ)化学实验试题
为例
摘要:作为一线高中化学教师,研究与分析历年高考化学试题,对优化课堂教学,调整教学策略,掌握高考化学命题动态具有极大帮助。随着新课改的推广与
实施,近些年高考化学试题除了考查学生化学基础知识外,更为注重考查学生观察、分析、推理、解决问题的能力。基于此,本文以2019年(全国卷Ⅲ)化学
实验试题为例,对试题内容、考查要求、解题思路和试题拓展进行详细分析,并
提出了备考教学建议,以期为更多高中化学教师优化和调整教学策略提供一些参考。
关键词:高中化学;高考化学;试题分析
前言:
化学实验不仅是课堂教学的重要组成部分,同时也是高考的必考内容,很多化学
理论知识都源于对实验现象和结果的观察、分析。一直以来,化学实验试题都是
高考必考题型,主要考查学生化学综合能力,其中包含了对学生化学元素、物质
性质、化学实验、化学原理、操作规范、仪器使用、注意事项等的考查。所以分
析高考化学实验试题,对于教师提升专业技能,优化课堂教学内容,调整教学策
略具有重要意义。
一、试题分析
(一)原题简述
2019年(全国卷Ⅲ)化学实验试题是实验室通过水杨酸进行乙酰制备乙酰水杨酸(阿司匹林)。试题中给出的实验过程是向100 mL锥形瓶中,加入6.9 g水杨酸
和10 mL醋酸酐,然后经过摇动使水杨酸固体完全溶解。随后向锥形瓶溶液中加
入0.5 mL浓硫酸,混合均匀后持续加热,使其维持在70 ℃一段时间进行充分反映,稍微冷却后进行如下操作:搅拌均匀后将反应混合物倒入100 mL冷水,析
出固体后过滤;将反应所得粗晶体加入50 mL饱和的碳酸氢钠溶液中进行溶解后
再过滤;反应滤液经过浓盐酸酸化冷却过滤得固体;固体经纯化得5.4 g白色乙
酰水杨酸晶体。接下来试题提出了以下问题:(1)反应过程的加热方法是什么?(2)给出的玻璃仪器中需要使用哪些仪器?不需要使用什么仪器?(3)使用冷
水有什么目的?(4)饱和的碳酸氢钠溶液可以起到什么作用?(5)使用哪种纯
化方法?(6)实验产率是多少?
(二)试题解析
本题是围绕生活中常见药物:阿司匹林的实验室制法展开的,考查学生对化学实
验的综合分析能力。本题乙酰水杨酸(阿司匹林)的制备过程需要经过合成制备
和分离提纯,但难点在于此题的分离提纯与学生常见的实验情景不同,想要准确
解题,需要从题中提供的信息和有机物的理化性质入手分析,需要有推理考证的
能力[1]。
首先,试题考察实验室常见模块:合成制备,其中包含方法原理和实验仪器。方
法原理中试题内容提供的是:1.加热并维持在70 ℃一段时间;2.固体纯化方法。
主要考查学生副反应的成因和解决方法;选择水浴加热法的依据;判断物质状态
和提纯方法。而实验仪器可以从题中信息和仪器外观名称而得,主要考查学生过
滤仪器的使用;知道问题中仪器的名称和用途。
其次,试题考查实验室常见模块:分离提纯,比如使用冷水有什么目的;饱和的
碳酸氢钠溶液可以起到什么作用。主要考查学生对有机物水溶性和化学性质的认
知;实验过程中温度对溶解度的影响。
最后,试题考察实验室常见模块:实验推理,此题推理环节较多,最为明显的是
问题(6)的产率计算,考查学生从实验反应过程中,根据实验物品用量、分离、过滤,提纯、产物重量等进行推理计算。
解答(1)问题时,可以从题中信息寻找答案。题中给出维持在70 ℃一段时间进
行充分反映这样的信息。因为要维持温度,所以是热水浴加热方法。
解答(2)问题时,需要学生有实验室常用仪器名称和用途的知识基础。因为①
步骤中需要将反应物倒入冷水中,所以在操作过程中,需要用到烧杯量取和存放
冷水,在过滤时需要用到漏斗,所以答案是B、D。此时不需要的实验仪器很显然是A、C,但此题还需要学生说出实验仪器的名称,答案A是分液漏斗,在实验
室中主要用来分离不相容的混合溶液,在此实验中是用不到的;答案C是容量瓶,在实验室中主要用来配置一定浓度的溶液,此实验中也用不到。
解答(3)问题时,题目问的是用冷水的目的,这需要从实验反应过程来解析。
因为题中信息给出加热维持70 ℃一段时间,所以反应过程中温度比较高,此时
用冷水的目的就是为了使乙酰水杨酸晶体充分析出。
解答(4)问题时,问饱和碳酸氢钠溶液的作用,这里考查的是学生对化学反应
的理解。根据乙酰水杨酸难溶于水,想要除去杂质,需要将反应生成的乙酰水杨
酸与饱和的碳酸氢钠溶液混合发生反应,其本质是氢离子与碳酸氢根离子反应,
生成可溶性的乙酰水杨酸钠、二氧化碳和水,这样才能更好的进行过滤除去杂质。解答(5)问题时,题目问的是纯化方法。因为随着反应的进行,会有少量杂质
析出,所以可以通过多次结晶的方法进行纯化,也就是重结晶纯化方法。
解答(6)问题时,需要学生根据固体经纯化的5.4 g白色乙酰水杨酸晶体和加入
的6.9 g水杨酸固体进行推理计算产率。这里需要学生认真观察此题配图中水杨
酸的相对分子质量是138,乙酰水杨酸相对分子质量是180,从而根据关系式m=(6.9×180)÷138=9 g,然后通过计算5.4÷9×100%=60%。
二、试题拓展
高中化学教师讲解高考试题时,仅分析化学本质和反应原理,讲解问题解题思路
和方法是远远不够的,还需要结合试题内容和考查点,对试题进行适度的拓展,
这样才能丰富学生化学知识视野和综合解题的能力[2]。针对此题,教师可以从以
下几个方面进行拓展:(1)根据试题中乙酰水杨酸结构,分析它的水溶性和化
学性质。(2)10 mL醋酸酐是过量吗?如果是,为什么?(3)如何判断步骤中
是否含有残留的水杨酸?在实际教学中,拓展的方向、深度需要视学生情况而定,要控制在学生认知和接受能力范围内,最好是引导学生自主学习和自主探究,这
样才能发挥试题拓展的目的和功效。
三、教学建议
随着新课改的不断深入,近几年高考化学试题考查方向和要求发生了较大变化,
非常注重对学生综合能力和学科素养的考察,比较重视学生实验情景、化学元素、物质性质、反应原理等的考察[3]。因此,教师应以此为据,及时调整教学策略,
帮助学生适应近些年高考化学试题考察内容和考察方式。
首先,在日常教学中,教师需要重视对学生化学用语、化学元素、化学性质等基
础知识的讲解和检验,让学生学会用化学基础知识和概念,分析和推理化学反应
过程和原理,从而提高学生化学学科的综合能力。
其次,通过专项练习题,培养和提高学生根据物质性质表征进行元素化合价、化
学反应方程式配平方关系转化和计算。