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高考直通车

高考各科易错点,名师帮你来指点(化学)

来源:颍州晚报---数字报纸  作者:颍州晚报  日期:2013-04-19  [字体: ]
 

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内容原文详见多媒体数字报纸--颍州晚报(2013年4月19日,A9版)

化学

例析高考探究性实验题解题策略

 

    出场名师:朱启亮,中学化学一级教师。任教班级已有6名学生被科大少年班录取,有4名学生被清华大学录取,2名学生被北京大学录取。所辅导学生在安徽省高中化学竞赛中近三十人获省、市奖。

    化学是一门以实验为基础的学科,所以有化学实验即科学探究之说法。近几年的高考中,探究性实验题已成为高考试题的热点题型。

    探究性实验题就是融合相关化学知识点考核学生的科学探究能力为主要目的的试题。以影响化学反应速率因素为探究点命题,是高考化学探究性实验的一个热点。安徽卷2009年、2011年的综合实验题,均涉及探究影响化学反应速率的因素。在2013年的安徽高考化学考试说明题型示例中,例38题、例39题均为探究影响化学反应速率因素的实验题。中学可设计实验的影响化学反应速率的因素主要有温度、浓度、催化剂和固体与液体接触面等。下面就以例38题,即2011年安徽理综化学卷28题来分析解题策略。

     例:地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环境问题。文献报道某课题组模拟地下水脱氮过程,利用Fe粉和KNO3溶液反应,探究脱氮原理及相关因素对脱氮速率的影响。(1)实验前 :①先用0.1mol/LH2SO4洗涤Fe粉,其目的是______________,然后用蒸馏水洗涤至中性;②将KNO3溶液的pH调至2.5;③为防止空气中的O2对脱氮的影响,应向KNO3溶液通入________(写化学式)。(2)如图表示足量Fe粉还原上述KNO3溶液过程中,测出的溶液中相关离子浓度、pH随时间的变化关系(部分副反应产物曲线略去)。请根据图中信息写出t1时刻前该反应的离子方程式___________________________t1时刻后,该反应仍在进行,溶液中NH4+的浓度在增大,Fe2+的浓度却没有增大,可能的原因是_________________

3)该课题组对影响脱氮速率的因素提出了如下假设,请你完成假设二和假设三。假设一:溶液的pH;假设二:_________  ;假设三:_________ ;……(4)请你设计实验验证上述假设一,写出实验步骤及结论。(已知:溶液中的NO3-浓度可用离子色谱仪测定)  

    实验步骤及结论:

    解题策略:此题以模拟地下水的脱氮实验,探究脱氮原理及相关因素对脱氮速率的影响。要求明确实验原理,明确影响脱氮反应速率的因素,提出假设、验证假设,写出实验步骤,得出正确的结论,考查学生的实验设计能力和科学探究能力。在探究影响化学反应速率的因素时可这样分析:

   1)影响化学反应速率的因素有哪些?反应物的浓度、温度、压强、催化剂、固体颗粒的大小、光等;

   2)根据本题反应的特点,影响其化学反应速率的外界条件有哪些?反应物的浓度、温度、固体颗粒的大小等,从而可完成假设二、假设三;

   3)完成假设一的验证,结合题给信息,需要注意哪些事项?探究控制变量影响化学反应速率的实验设计,应注意除使所探究因素的量不同外,其他因素均相同,即:①KNO3溶液的浓度要相同,②向KNO3溶 液中通入N2(题目信息已给出),③Fe粉的质量和大小一样;

   4)根据信息,怎么测定脱氮的速率?用离子色谱仪测定相同反应时间时各溶液中NO3-的浓度。

    答案:(1)除去Fe粉表面的铁锈(Fe2O3)等杂质;N2。(24Fe+NO3-+10H+4Fe2++NH4++3H2O ;溶液的pH增大,形成了Fe(OH)2或与溶液中OH-结合。(3)假设二:溶液的温度;假设三:铁的比表面积(其他合理答案也可)。(4)实验步骤及结论:①分别取等体积、等浓度的KNO3溶液于不同的试管中;②调节溶液呈酸性且pH各不相同,并通入N2;③分别向上述溶液中加入足量等质量的同种Fe粉;④用离子色谱仪测定相同反应时间时各溶液中NO3-的浓度。若pH不同的KNO3溶液中,测出的NO3-浓度不同,表明pH对脱氮速率有影响,否则无影响。(本题属于开放性试题,合理答案均可)

 

朱启亮

 

 

化学

快速解构"镶嵌式"流程题

 

     出场名师:汪自友,太和一中化学高级教师,在省级以上刊物发表文章20余篇,有较高的教研能力。

 

    安徽省高考化学题第27题通常是工艺流程题,工艺流程题分为化工工艺流程题和实验室工艺流程题两类。严格的化工工艺流程题的框架如下:   与该框图相关的详细解析:

   ⑴原料的预处理:①溶解:固体加入水或酸溶解得到离子过程,如加H2SO4HC1、浓H2SO4;②灼烧:如从海带中提取碘;③煅烧:如煅烧高岭土等。

   ⑵分离提纯包括:预处理后除杂、净化和核心反应后产品分离、提纯。在这些过程中,需要添加某些试剂、调节溶液pH值、某些实验操作等,而得到除杂、分离、提纯的目的。

   ⑶核心反应是指原料通过对混合物的除杂、分离后,通过一定反应(如氧化还原反应、水解反应等)制备目标产物的重要反应。

   ⑷在化工工艺流程题中,还要注意反应中副反应的发生、废液和废气的无害化处理、产物的循环利用等。

   而近四年来的安徽省高考题与其他省、市的化工工艺流程题又有所区别,主要的知识点考查很突出,如2009年考查离子方程式的书写、pH试纸的使用、氧化还原反应的计算;2010年考查物质间的转化、离子方程式的书写、化学仪器的选择、过滤操作、氧化还原反应的计算;2011年考查离子反应方程式的书写、氧化还原反应的配平、化学计算以及化学实验的相关知识;2012年考查实验基本操作、仪器的使用、化学计算、化学方程式的书写。

    由此可见,安徽省试题主要利用流程题的“形”,达到考查核心知识点的“实”,试题“轻”流程题“形”,不一定要求全面掌握流程题的方方面面,但是考查核心知识点目标很明确,如:氧化还原型离子方程式书写、实验基本操作和仪器使用的细节考查、有关物质的量灵活计算等。这样的目标明确,而且又不太重视化工流程具体细节的试题,给它提出了“镶嵌式”流程题的命名。这样的试题就是把核心知识点镶嵌到流程题题型中,从而达到以流程题的形式为考查核心知识点的“实”,也是为知识点围绕某一情景问题而得到综合和融会。

    解答这样的题型其实是有捷径的,如果有针对性地训练就能提高解题效率和准确性。主要从四个方面加强训练:

   ⑴首先快速审题,明确实验目的,解决“干什么”,然后“怎么做”。迅速把握文字材料和方框中的有效信息,仔细分析每一步发生的反应及得到的产物。把产物或得到的滤液、滤渣等成分写在流程图的相应位置上。

   “明确各步的反应原理”,弄清每个方框内的物质成分是什么?向方框内加入某种试剂后会与其中的哪些成分发生反应?生成物是什么?

   ⑵要对物质的性质非常熟悉。应学会首先从物质类别的通性和具体物质的特性进行判断,其次从物质所含元素化合价的可变性(即物质的氧化性和还原性)入手。书写氧化还原反应要注意氧化剂是什么?还原剂是什么?氧化产物是什么?还原产物是什么?还要遵守“三守恒”原则:得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒。

   ⑶实验基础知识的考查要重视配置一定物质的量浓度的实验、中和滴定实验和过滤、蒸发等实验的具体步骤、所用的仪器及误差分析等。

    ⑷有关的物质的量计算,要准确配平主反应的化学计量数,直接使用相关物质关系式、巧妙利用原子守恒和原物质化学式配比等,要注意除了主反应外还可能发生的副反应的数量关系,以及有关物质的量浓度计算等。

 

汪自友

 

 

 

化学

分析四年考题变化,把握高考命题脉搏

 

    出场名师:张睿,太和一中化学教研组组长,多年担任重点班班主任。2006年、2012年两次被授予“优秀教师”称号,2009年被授予“优秀班主任”称号。所辅导学生在化学奥赛中获奖79人次,其中省二等奖17人。所教学生于2008年、2011年有5人被科大少年班录取,2009年、2012年有7人被清华、北大录取。

 

 

     纵观安徽省理综化学四年的发展过程,“工艺流程图”题是一朵亮丽的奇葩,综合性强、思维性强、难度大、易出错,也因此成为考生复习中的重中之重。但我们要把四年高考题中的“工艺流程图”题拆分开来,会发现存在很强的共性——该题型在四年考题中都是在对四块内容反复进行考查。

   一、流程图中某物质的判断。

这其实是对学生能否读懂题目的考查,要求学生对所学元素化合物知识掌握熟练的同时,还要有很好的化学思维,敢于结合所学知识进行大胆的联想与类比。

    二、根据信息书写化学反应方程式。

    主要考查方程式的书写与配平,往往是伴有H+ OH-H2O缺失的氧化还原型离子反应。此类问题笔者在日常教学中总结了一招非常实用的四步走策略:①根据题意寻找氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物,②用得失电子守恒法配平四者计量数,③用电荷守恒结合反应体系的酸碱性补齐缺失的H+OH-,④再根据质量守恒补齐缺失的H2O

    注意在酸性溶液中不能补OH-,在碱性溶液中不能补H+,且不能自以为H+OH-一定充当反应物,要根据电荷守恒判断应该在反应物中还是在生成物中。大多数人认为此题难点在配平,其实难在第①步反应物和生成物的判断,但只要学会寻找的方法,也很容易办到——反应物和生成物一定隐藏在题目之中:要么在题干所给的信息中,要么在流程图的后续步骤中,或者题目中并没有给出,那就一定可以类比学过的知识。比如2009年安徽高考27题第1问,根据流程图可直接判断氧化剂Cr2O72-,还原剂Fe2+,氧化产物Fe3+,还原产物Cr3+;然后根据电子得失守恒得Cr2O72-+6Fe2+6Fe3++2Cr3+;再根据电荷守恒判断方程式左侧缺少14个正电荷或者右侧缺少14个负电荷,结合原溶液为酸性废水可判断应在左侧加14H+;最后用质量守恒补齐右侧的7分子H2O,既得答案Cr2O72-+6Fe2++14H+6Fe3++2Cr3++7H2O

    三、基础实验操作。

   2009-2012年四年高考所考查的实验操作分别为pH的测定、过滤、蒸发、滴定管的润洗。其他如分液、萃取、结晶、蒸馏、洗涤、洗涤是否干净的检验、容量瓶的检漏、气密性的检查等基础实验操作,考生们也一定引起重视。可从以下三个方面进行把握:①所需仪器,②操作步骤,③注意事项及优缺点。

   四、计算。

   分析四年高考的化学计算可以看出,解答此题的要点在于对工艺流程的整体把握和各种守恒思想的熟练应用。化学计算是一种思维训练,复习的关键在于提升学生的思维水平,题海战术是不能达到这一目的的,它只能把高水平思维变成低水平思维。所以,考生应跳出题海,多做审题训练,注重方法培养,让思维流畅、变通。 

                                                    

 

 

张睿

 

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