2017年北京理综实验探究题分析

    高考的总趋势是由考察知识变为考察能力,但如何考察能力呢?我认为主要有三个方向,一是增加题目的复杂度和深入度,简单来说,就是将题变难;二是由已知知识解决生活实际问题,比如2019年高考数学题的考察方式;三是由已知知识探究未知知识。

    不难看出,题目难度终归有限,二三种将会成为未来的主流,第二种实际上锻炼的是抽象能力,也就是将理论与生活相联系,第三种就要突破已有认知限制,才是最难的一种题型,现在,以一道2017年北京理综实验探究题进行分析,看看这种命题形式以及突破方法。

    题目如下:

28.(16分)某小组在验证反应“Fe+2Ag+=Fe2++2Ag”的实验中检测到Fe3+,发现和探究过程如下。

向硝酸酸化的0.05 mol·L-1硝酸银溶液(pH≈2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,烧杯底部有黑色固体,溶液呈黄色。

(1)检验产物

①取出少量黑色固体,洗涤后,_______(填操作和现象),证明黑色固体中含有Ag。

②取上层清液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀,说明溶液中含有_______________。

(2)针对“溶液呈黄色”,甲认为溶液中有Fe3+,乙认为铁粉过量时不可能有Fe3+,乙依据的原理是___________________(用离子方程式表示)。针对两种观点继续实验:

①取上层清液,滴加KSCN溶液,溶液变红,证实了甲的猜测。同时发现有白色沉淀产生,且溶液颜色深浅、沉淀量多少与取样时间有关,对比实验记录如下:

序号取样时间/min现象

ⅰ3产生大量白色沉淀;溶液呈红色

ⅱ30产生白色沉淀;较3 min时量少;溶液红色较3 min时加深

ⅲ120产生白色沉淀;较30 min时量少;溶液红色较30 min时变浅

(资料:Ag+与SCN-生成白色沉淀AgSCN)

② 对Fe3+产生的原因作出如下假设:

假设a:可能是铁粉表面有氧化层,能产生Fe3+;

假设b:空气中存在O2,由于________(用离子方程式表示),可产生Fe3+;

假设c:酸性溶液中NO3-具有氧化性,可产生Fe3+;

假设d:根据_______现象,判断溶液中存在Ag+,可产生Fe3+。

③ 下列实验Ⅰ可证实假设a、b、c不是产生Fe3+的主要原因。实验Ⅱ可证实假设d成立。

实验Ⅰ:向硝酸酸化的________溶液(pH≈2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,不同时间取上层清液滴加KSCN溶液,3 min时溶液呈浅红色,30 min后溶液几乎无色。

实验Ⅱ:装置如图。其中甲溶液是________,操作及现象是________________。


(3)根据实验现象,结合方程式推测实验ⅰ~ⅲ中Fe3+浓度变化的原因:______。

本题的题干就与已知认知不一样,Fe3+是能够氧化Ag的,两种物质就不能共存,但实际上,由于量的关系,这两者是可以共存的,菲茨杰拉德说:“检验一流智力的标准,就是看你能不能在头脑中同时存在两种相反的想法,还维持正常行事的能力。”

接着题干继续说明实验过程,那么这个题就是在已知实验的基础上再进一步探究,已知实验反应完后,试管中有固体和溶液两部分,固体是银和铁钉,溶液呈黄色,说明有Fe3+、Fe2+。接下来就是题目,题目的整体设计跟探究物质的一般程序是相对应的,观察现象,提出假设,设计实验,得出结论。探究实验的一般程序在鲁科版必修一第二节中出现,也就是学生刚入学的时候就接触到,但其实不论是教师还是学生都认为理论性太强,没有实际价值,一点也不重视,但实验探究就要遵循该程序,该程序应该在教学中不断渗透,重新认识其重要性。第一个空要验证银单质的存在,这对学生来说并不容易,我们对验证Ag+非常在行,但说到Ag单质,一般都不会涉及,这就是第一个体现能力的地方。检验就必须出现特征反应,就要向我们已知的方向靠拢,既然Ag单质检验不了,那就将Ag单质转化成Ag+,接下来的问题就是如何转化,Ag不能与普通的酸反应,只能与强氧化性酸反应,那就是硝酸。第二、三个空是常规知识点的题,较简单。第四个空开始就是深入探究的过程。使用的方法是三组对比实验,可以说99%的实验题探究题使用的都是对比实验,我们应该对对比实验最熟悉,对照组必不可少,实验组可以有很多个,这就需要在做题中列出来每一组的组成、现象和结论,再进行分析。所以根据对比实验可得:

2017年北京理综实验探究题分析

    高考的总趋势是由考察知识变为考察能力,但如何考察能力呢?我认为主要有三个方向,一是增加题目的复杂度和深入度,简单来说,就是将题变难;二是由已知知识解决生活实际问题,比如2019年高考数学题的考察方式;三是由已知知识探究未知知识。

    不难看出,题目难度终归有限,二三种将会成为未来的主流,第二种实际上锻炼的是抽象能力,也就是将理论与生活相联系,第三种就要突破已有认知限制,才是最难的一种题型,现在,以一道2017年北京理综实验探究题进行分析,看看这种命题形式以及突破方法。

    题目如下:

28.(16分)某小组在验证反应“Fe+2Ag+=Fe2++2Ag”的实验中检测到Fe3+,发现和探究过程如下。

向硝酸酸化的0.05 mol·L-1硝酸银溶液(pH≈2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,烧杯底部有黑色固体,溶液呈黄色。

(1)检验产物

①取出少量黑色固体,洗涤后,_______(填操作和现象),证明黑色固体中含有Ag。

②取上层清液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀,说明溶液中含有_______________。

(2)针对“溶液呈黄色”,甲认为溶液中有Fe3+,乙认为铁粉过量时不可能有Fe3+,乙依据的原理是___________________(用离子方程式表示)。针对两种观点继续实验:

①取上层清液,滴加KSCN溶液,溶液变红,证实了甲的猜测。同时发现有白色沉淀产生,且溶液颜色深浅、沉淀量多少与取样时间有关,对比实验记录如下:

序号取样时间/min现象

ⅰ3产生大量白色沉淀;溶液呈红色

ⅱ30产生白色沉淀;较3 min时量少;溶液红色较3 min时加深

ⅲ120产生白色沉淀;较30 min时量少;溶液红色较30 min时变浅

(资料:Ag+与SCN-生成白色沉淀AgSCN)

② 对Fe3+产生的原因作出如下假设:

假设a:可能是铁粉表面有氧化层,能产生Fe3+;

假设b:空气中存在O2,由于________(用离子方程式表示),可产生Fe3+;

假设c:酸性溶液中NO3-具有氧化性,可产生Fe3+;

假设d:根据_______现象,判断溶液中存在Ag+,可产生Fe3+。

③ 下列实验Ⅰ可证实假设a、b、c不是产生Fe3+的主要原因。实验Ⅱ可证实假设d成立。

实验Ⅰ:向硝酸酸化的________溶液(pH≈2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,不同时间取上层清液滴加KSCN溶液,3 min时溶液呈浅红色,30 min后溶液几乎无色。

实验Ⅱ:装置如图。其中甲溶液是________,操作及现象是________________。

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(3)根据实验现象,结合方程式推测实验ⅰ~ⅲ中Fe3+浓度变化的原因:______。

本题的题干就与已知认知不一样,Fe3+是能够氧化Ag的,两种物质就不能共存,但实际上,由于量的关系,这两者是可以共存的,菲茨杰拉德说:“检验一流智力的标准,就是看你能不能在头脑中同时存在两种相反的想法,还维持正常行事的能力。”

接着题干继续说明实验过程,那么这个题就是在已知实验的基础上再进一步探究,已知实验反应完后,试管中有固体和溶液两部分,固体是银和铁钉,溶液呈黄色,说明有Fe3+、Fe2+。接下来就是题目,题目的整体设计跟探究物质的一般程序是相对应的,观察现象,提出假设,设计实验,得出结论。探究实验的一般程序在鲁科版必修一第二节中出现,也就是学生刚入学的时候就接触到,但其实不论是教师还是学生都认为理论性太强,没有实际价值,一点也不重视,但实验探究就要遵循该程序,该程序应该在教学中不断渗透,重新认识其重要性。第一个空要验证银单质的存在,这对学生来说并不容易,我们对验证Ag+非常在行,但说到Ag单质,一般都不会涉及,这就是第一个体现能力的地方。检验就必须出现特征反应,就要向我们已知的方向靠拢,既然Ag单质检验不了,那就将Ag单质转化成Ag+,接下来的问题就是如何转化,Ag不能与普通的酸反应,只能与强氧化性酸反应,那就是硝酸。第二、三个空是常规知识点的题,较简单。第四个空开始就是深入探究的过程。使用的方法是三组对比实验,可以说99%的实验题探究题使用的都是对比实验,我们应该对对比实验最熟悉,对照组必不可少,实验组可以有很多个,这就需要在做题中列出来每一组的组成、现象和结论,再进行分析。所以根据对比实验可得:


Fe3+的来源肯定是Fe2+,Fe2+具有强还原性,可能被空气或者是硝酸氧化,这是我们最常规的认知,所以第四个空比较容易,属于常规知识点,但d假设就是整个题的题眼,存在Ag+可产生Fe3+,是如和产生的?首先,溶液中Ag+的量非常少,再次,说明溶液中应该有Ag+、Fe3+、Fe2+,第三Fe3+又来源于Fe2+,所以答案是Ag+的氧化作用,使Fe2+变为Fe3+。所以第五个空主要是判断Ag+的存在,使用的是资料信息。第六个空考的是对照组,对照组其实很关键,这是必考内容,既然是看Ag+的作用,对照组就要出去Ag+来比对,那就阴离子不变,阳离子变即可。第七、八个空利用原电池检测Ag+对于Fe2+的作用,这是原电池在设计实验中的一个重要应用,将两溶液分开,还能监测反应,不得不说,非常有才。最后一个,是总体的推测,根据实验吗,得到最后的结论。根据本题的分析,我们可以得出以下几点:首先,题干最重要,整个题目的中心都在题干当中出现,应该一字不差的阅读,并分析精确。第二,打破思维定势,当已有知识点与题目获知的信息产生矛盾时,顺着出题人的思路,以题目为主。第三,探究性实验,肯定要使用对比实验,其中对照组是必考的。第四,验证性实验,熟练掌握原电池原理,分开两溶液,排除干扰。第五,多联系已有知识点,在讲课的过程中就要注重知识的生成性,学的是方法,提高的是能力,而不仅仅是知识。现在鲁科版必修一做出修改,每一章后面都有实验探究的模块,比如第一章就是膨松剂探究,使用的方法也是对比实验,以此得出碳酸钠和碳酸氢钠的性质,我们应该利用好这些模块,让学生熟悉探究实验的过程,真正做到生成性学习。


Fe3+的来源肯定是Fe2+,Fe2+具有强还原性,可能被空气或者是硝酸氧化,这是我们最常规的认知,所以第四个空比较容易,属于常规知识点,但d假设就是整个题的题眼,存在Ag+可产生Fe3+,是如和产生的?首先,溶液中Ag+的量非常少,再次,说明溶液中应该有Ag+、Fe3+、Fe2+,第三Fe3+又来源于Fe2+,所以答案是Ag+的氧化作用,使Fe2+变为Fe3+。所以第五个空主要是判断Ag+的存在,使用的是资料信息。第六个空考的是对照组,对照组其实很关键,这是必考内容,既然是看Ag+的作用,对照组就要出去Ag+来比对,那就阴离子不变,阳离子变即可。第七、八个空利用原电池检测Ag+对于Fe2+的作用,这是原电池在设计实验中的一个重要应用,将两溶液分开,还能监测反应,不得不说,非常有才。最后一个,是总体的推测,根据实验吗,得到最后的结论。根据本题的分析,我们可以得出以下几点:首先,题干最重要,整个题目的中心都在题干当中出现,应该一字不差的阅读,并分析精确。第二,打破思维定势,当已有知识点与题目获知的信息产生矛盾时,顺着出题人的思路,以题目为主。第三,探究性实验,肯定要使用对比实验,其中对照组是必考的。第四,验证性实验,熟练掌握原电池原理,分开两溶液,排除干扰。第五,多联系已有知识点,在讲课的过程中就要注重知识的生成性,学的是方法,提高的是能力,而不仅仅是知识。现在鲁科版必修一做出修改,每一章后面都有实验探究的模块,比如第一章就是膨松剂探究,使用的方法也是对比实验,以此得出碳酸钠和碳酸氢钠的性质,我们应该利用好这些模块,让学生熟悉探究实验的过程,真正做到生成性学习。

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