北京市西城区重点中学9月 高三化学 (人教版)北京高考卷实验探究问题复习课的设计讲义

北京高考卷实验探究问题复习课的设计北京高考卷中的实验探究题是北京高考卷中非常亮眼的一道题目，题目会从学生比较熟悉的物质体系出发，带领学生对反应体系从现象到规律再到原理进行研究。充分地考察了学生应用化学基本知识和化学思维的能力。

实验探究题中涵盖的内容主要有物质性质、反应规律、化学反应原理以及实验方法

解题时，学生需要依据现象进行多因素分析或猜想出微粒在特定环境中选择性地表达出的相应性质，同时运用反应原理解释或预测反应结果，或运用变量控制的思想进行验证性实验设计验证猜想的合理性。

结合这样的特点，在复习实验探究问题时，需要解决的主要问题是三大部分：

一、实验现象与微粒性质的对应

学生需要分析体系中所含微粒，并能从溶解性、氧还性、酸碱性等方面全面认识微粒的性质。同时根据反应现象准确分析微粒在题目环境中体现出的性质。

二、多因素分析与实验方案设计

当体系中存在性质相似的多种微粒，或多种反应条件时，学生需要对产生现象的原因进行多因素分析，并提出猜想或运用控制变量的思想进行验证性实验方案设计。

三、对实验结果进行理论分析

学生需要对研究内容与实验结果所属范畴进行界定，并运用化学反应速率、化学平衡等化学反应原理知识对实验结果进行分析并解释说明。

所以在实验探究问题复习时，需要帮助学生从这三个方面建立分析问题的角度和思路。

在设计复习课时，可以寻找一些化学反应作为素材。这些反应体系的微粒具有多样性，或者微粒本身的性质具有多样性，抑或微粒间的反应受环境或条件影

响较为明显。同时，反应中涉及的性质或原理应在中学涉及范围之内或可拓展范围之内，也就是说，具有可讨论性。

课程架构一般可以从分析反应体系中微粒的性质，预测反应可能性开始。学生从多方面分析微粒性质，预测反应可能性从而推理可能观察到的现象。

然后进行实验验证，通过观察实验现象，确定实际反应情况。当然在这个过程中会出现虽然相同现象，但反应却不同的情况，这时需要学生进行多因素分析，猜想可能性，通过控制变量，设计实验方案进行再验证，得出确定的反应情况。

最后，运用化学反应原理对反应的具体情况进行合理的解释。

复习课结束后，将课上内容进行整理与设计，设计成一道实验探究题，帮助学生巩固和提示解题思路和技巧。

案例1：

一堂课

氧化还原反应的应用

─利用氧化还原反应获取物质

一道题

有同学认为实验彻底失败，但另有同学决定继续研究，查得相关物质信息如下：

Cu2O：红色或橙黄色，不溶于水，遇H2SO4变为CuSO4和Cu，在空气中可溶于氨水并被氧化成深蓝色的Cu(NH3)42+。

Cu2SO3：有白色和红色两种，遇H2SO4变为CuSO4、Cu和SO2。在空气中加热分解为Cu2O 和SO2。

一价铜在酸性溶液中不稳定，转变为Cu2+和Cu；与SO32-可有如下反应：

Cu++3SO32-=Cu(SO3)33-K=109.2根据上述信息，同学们认为再按如下方案实验：

该小组同学认为可以用硫酸铜与亚硫酸钠反应制得氧化亚铜，该反应的离子方程式

（3）有同学根据查得的信息认为橙黄色沉淀中可能有Cu2SO3，现有稀硫酸、氨水，设计实

（4

入Na2SO3溶液，振荡，沉淀消失，放置后得到与实验Ⅰ相同的现象。

实验Ⅰ中沉淀消失的原因

用平衡移动原理说明无色溶液放置后，与空气接触的液面变为蓝绿色的原因

（5）另有同学注意到实验Ⅱ中开始得到的沉淀颜色较浅，于是将Na2SO3溶液稀释至0.25mol/L后再加入到CuSO4溶液中，得灰黄色沉淀，滤出洗净后，加入稀H2SO4，结果只得到蓝色溶液，该沉淀中铜元素的价态主要为。

（6）经过多次实验，同学们得出用硫酸铜与亚硫酸钠反应制得氧化亚铜的过程中，试剂的用量很重要，一般Na2SO3过量30%效果最佳。

案例2：

一堂课

一道题

甲同学进行Fe2+还原性的实验，针对异常现象进行探究。

步骤一：制取FeCl2溶液。向0.1 mol•L-1 FeCl3溶液中加足量铁粉振荡，静置后取上层清液，测得pH<1。

实验二：向2 mL FeCl2溶液中滴加2滴0.1 mol•L-1KSCN溶液，无现象；再滴加5滴5% H2O2溶液（物质的量浓度约为1.5 mol•L-1、pH约为5），观察到溶液变红，大约10秒左右红色褪去，有气体生成（经检验为O2）。

（1）用离子方程式表示步骤二中溶液变红的原因：、。

（2）甲探究步骤二中溶液褪色的原因：

I. 取褪色后溶液两份，一份滴加FeCl3溶液无现象；另一份滴加KSCN溶液出现红色；

II.取褪色后溶液，滴加盐酸和BaCl2溶液，产生白色沉淀。

III. 向2 mL 0.1 mol•L-1 FeCl3溶液中滴加2滴0.1 mol•L-1KSCN溶液，变红，通入O2，无明显变化。

①实验I的说明；②实验III的目的是。

得出结论：溶液退色的原因是酸性条件下H2O2将SCN-氧化成SO42-。

（3）甲直接用FeCl2·4H2O配制①mol•L-1的FeCl2溶液，重复步骤二中的操作，发现液体红色并未褪去。进一步探究其原因：

I．用激光笔分别照射红色液体和滴加了KSCN溶液的FeCl3溶液，前者有丁达尔效应，后者无。测所配FeCl2溶液的pH，约为3。由此，乙认为红色不褪去的可能原因是②。

II．查阅资料后推测，红色不褪去的原因还可能是pH较大时H2O2不能氧化SCN-。乙利用上述部分试剂，通过实验排除了这一可能。乙的实验操作及现象是：

案例3：

一堂课

一道题

某小组研究AgNO 3溶液与KI 溶液的反应

（1）分别配制0.1mol/L 的两种溶液，测的AgNO 3溶液pH 约为2。 用离子方程式表示

AgNO 3溶液显酸性的原因_________。

（2）分别取1mL 两种溶液混合，立即产生大量黄色沉淀，写出离子方程式_________。 （3）Ag +有较强氧化性，I -有较强还原性。该小组同学利用下图装置a 探究两种溶液能否发生氧化还原反应。

根据现象甲同学得出结论，在一定条件下Ag

与I 能发生氧化还原反应。 乙同学认为甲的结论不严谨，理由是：还存在以下可能： i .空气的O 2氧化了I - ii .……

①写出可能ii ：_________。

②在下面空白处画出验证可能性ii 的装置图或实验流程图。

③一段时间后，甲同学在装置a 中观察到某一现象，得出了肯定的结论“在一定条件下Ag +与I -能发生氧化还原反应”。这一现象是：__________。 写出装置a 中负极的电极反应：__________。

（4）两种溶液直接混合为什么发生复分解反应，而非氧化还原反应。请从化学反应原理角度做出合理解释：__________。