1．接受信息

    接受、分析、篩選信息，明確實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的課題、條件和要求。

    要求迅速、全面地吸收題目中的新信息，分析提供這些信息的目的，把信息歸類(lèi)、并對(duì)各個(gè)信息在實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的作用做初步評(píng)估。

    接受信息主要解決以下問(wèn)題：一是明確實(shí)驗(yàn)課題；二是明確實(shí)驗(yàn)條件；三是明確設(shè)計(jì)要 求。

    2．實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理

    通過(guò)對(duì)新舊信息的加工開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)指定的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。從設(shè)計(jì)的要求及解決問(wèn)題的順序分 析，大致有以下兩個(gè)層次：一是實(shí)驗(yàn)方法的選定。這是從總體上考慮實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)。一般說(shuō)來(lái)，實(shí)驗(yàn)方法主要取決于實(shí)驗(yàn)原理，并受實(shí)驗(yàn)條件的制約。二是實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)操作設(shè)計(jì)。裝置和操作都是為了具體實(shí)施實(shí)驗(yàn)方法，完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，通常屬于實(shí)驗(yàn)方案細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)。和基本實(shí)驗(yàn)方法比較，它們往往更貼近實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)知識(shí)與基本技能。

    3．實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)內(nèi)容

    概括地講，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)通常包括以下幾個(gè)方面內(nèi)容：

    （1）根據(jù)命題要求，說(shuō)明設(shè)計(jì)該實(shí)驗(yàn)的原理，畫(huà)出實(shí)驗(yàn)裝置圖。

    （2）列出實(shí)驗(yàn)操作步驟，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的事項(xiàng)。

    （3）觀(guān)察、記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果（包括寫(xiě)出有關(guān)的化學(xué)方程式），得出正確的結(jié)論。

    二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思維模型

    掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)的記錄方法和運(yùn)用化學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)一些基本實(shí)驗(yàn)。

    1．根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，觀(guān)察、記錄、分析或處理數(shù)據(jù)，得出正確結(jié)論

    在高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)試題中，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的考查可以是直接考實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，也可由現(xiàn)象得出正確 的結(jié)論，還可將有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與實(shí)驗(yàn)方法、正確的結(jié)論等聯(lián)系起來(lái)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，通常是分析實(shí)驗(yàn)關(guān)系、細(xì)節(jié)和誤差等等。實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理，可以直接報(bào)道數(shù)據(jù)，也可能是找出相關(guān)關(guān)系得出公式，或繪制一定的變化曲線(xiàn)等。

    2．根據(jù)實(shí)驗(yàn)試題要來(lái)，設(shè)計(jì)基本實(shí)驗(yàn)方案

    近些年來(lái)高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)題中，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)方案的試題較多。其中有某個(gè)實(shí)驗(yàn)操作順序 的設(shè)計(jì)，也有設(shè)計(jì)確定某混合氣中組分的實(shí)驗(yàn)；有驗(yàn)證某個(gè)化學(xué)原理的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，也有設(shè)計(jì)某物質(zhì)純度的測(cè)定實(shí)驗(yàn)；有定性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，也有定量實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)……從題型上看，有簡(jiǎn)答 題、填充題，也有兩者兼有的混合題。這些簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)的試題，大都思考性、綜合性較強(qiáng)，考生必須細(xì)心、冷靜地審題，聯(lián)系所學(xué)過(guò)的實(shí)驗(yàn)知識(shí)和技能技巧，進(jìn)行知識(shí)遷移、聯(lián)想、重組，全面而細(xì)致地思考，才能設(shè)計(jì)出正確的方案或回答試題中的問(wèn)題。

    3．能識(shí)別和繪制典型的實(shí)驗(yàn)儀器裝置圖

    識(shí)別典型實(shí)驗(yàn)裝置和繪制其簡(jiǎn)圖，也是從事化學(xué)實(shí)驗(yàn)的一種必備的能力。在高考化學(xué)實(shí) 驗(yàn)題中識(shí)圖的試題也是很多的，主要是有圖示實(shí)驗(yàn)，由圖來(lái)說(shuō)明某具體實(shí)驗(yàn)；對(duì)一些基本操作或?qū)嶒?yàn)裝置圖判斷正誤，或?qū)㈠e(cuò)誤部分改正；對(duì)所給的單個(gè)儀器、導(dǎo)管、或者幾個(gè)小裝置的識(shí)別，然后加以組裝，連接成大裝置圖。繪圖的試題目前還不多，主要是繪制很典型的實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖，或是在題中所給的位置補(bǔ)繪一些儀器簡(jiǎn)圖。所有這些試題都要求學(xué)生熟悉常見(jiàn) 儀器和典型實(shí)驗(yàn)的裝置圖，并掌握一定的繪制簡(jiǎn)圖的方法。

    4．各部分知識(shí)與技能綜合的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題www .k s5u.co m

    近幾年在高考化學(xué)試題的Ⅱ卷，設(shè)置一道大的化學(xué)實(shí)驗(yàn)題，這些大題的特點(diǎn)是把一些分 散的實(shí)驗(yàn)綜合起來(lái)，形成一個(gè)整體的實(shí)驗(yàn)題；或者是某些與基本操作、技能或典型實(shí)驗(yàn)有關(guān)而又易被忽略的重要細(xì)節(jié)的試題，主要以教材內(nèi)容為主進(jìn)行不同的分解與綜合，以達(dá)到新的境地。

    1．實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)必須集中和分散相結(jié)合，提高重要實(shí)驗(yàn)的復(fù)現(xiàn)率

    “集中”，就是集中復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)的基本操作和技能，集中復(fù)習(xí)一些綜合性的實(shí)驗(yàn)專(zhuān)題，集中歸納總結(jié)實(shí)驗(yàn)知識(shí)。而“分散”則是指一些性質(zhì)實(shí)驗(yàn)、制法實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證或探索性實(shí)驗(yàn)等應(yīng)分散到元素化合物、有機(jī)物、基本理論等的復(fù)習(xí)過(guò)程中去。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步理解元素化合物等知識(shí)，進(jìn)一步理解相關(guān)的實(shí)驗(yàn)原理，提高運(yùn)用實(shí)驗(yàn)手段解決化學(xué)問(wèn)題的能力，節(jié)省復(fù)習(xí)時(shí)間，提高考試成績(jī)。

    2．訓(xùn)練發(fā)散思維以增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，提高信息遷移水平

    實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)往往有許多途徑。為了適應(yīng)中學(xué)生的知識(shí)能力水平，中學(xué)課本中的某些 實(shí)驗(yàn)可能不是最優(yōu)的方案。所以在實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)中要根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟和裝置，掌握 一些裝置和儀器藥品的替代方法，力求使設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)儀器簡(jiǎn)單、操作便捷、節(jié)省試劑、現(xiàn)象明顯、安全防污等，培養(yǎng)和增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)造性思維能力。近年來(lái)，實(shí)驗(yàn)題中新情境試題不斷增多，這類(lèi)試題的特點(diǎn)是將基本的實(shí)驗(yàn)操作設(shè)計(jì)置于新的情境中（主要是中學(xué)課本 沒(méi)有的新反應(yīng)或新裝置或是能使中學(xué)生理解的最新科技知識(shí)、簡(jiǎn)化的改進(jìn)的裝置等），結(jié)合學(xué)生原有的知識(shí)和能力，來(lái)進(jìn)行儀器組裝、現(xiàn)象描述、數(shù)據(jù)分析、考慮安全和防污等，用來(lái)考查考生自學(xué)能力、思維能力、分析綜合及評(píng)價(jià)的能力。由于這類(lèi)實(shí)驗(yàn)試題情境新穎、設(shè)問(wèn)巧妙、鋪墊得當(dāng)、知識(shí)新、思維量大、所以區(qū)分度很好，能確實(shí)將一些基礎(chǔ)扎實(shí)、自學(xué)能力強(qiáng)、思維敏捷、心理素質(zhì)好的考生選撥出來(lái)。所以，新情境實(shí)驗(yàn)試題將是今后實(shí)驗(yàn)試題的命題方向。

試題枚舉

    【例1】  某學(xué)生根據(jù)高中課本中硝酸鉀受熱分解的實(shí)驗(yàn)操作來(lái)判斷硝酸鉛的分解產(chǎn)物 之一是氧氣；將試管中的硝酸鉛加熱到熔融，把帶有火星的細(xì)木條伸進(jìn)試管口，檢驗(yàn)放出的氣體，當(dāng)發(fā)現(xiàn)木條復(fù)燃時(shí)該學(xué)生即斷言，硝酸鉛受熱分解有氧氣放出。請(qǐng)你對(duì)上述實(shí)驗(yàn)及結(jié)論的合理性作出評(píng)價(jià)。如有必要，可提出改進(jìn)的實(shí)驗(yàn)方案。

    【解析】  有關(guān)反應(yīng)的方程式為：

    ①2KNO₃2KNO₂＋O₂↑    ②2Pb（NO₃）₂2PbO＋4NO₂＋O₂↑

    比較反應(yīng)式①和②，其不同之處是②中除生成O₂外，還生成了NO₂。這一不同又產(chǎn)生了兩個(gè)結(jié)果。一方面NO₂稀釋了O₂，O₂僅占混合氣體的20％，而這與空氣中O₂的 含量相近，因而此處O₂不可能使帶火星的木條復(fù)燃；另一方面NO₂本身也能使帶火星的 木條復(fù)燃。因?yàn)镹O₂受熱能放出O₂：2NO₂2NO＋O₂。分析到此， 問(wèn)題便一清二楚。

    【答案】  上述實(shí)驗(yàn)及結(jié)論在科學(xué)上是錯(cuò)誤的。由于NO₂干擾了O₂的檢驗(yàn)，因此應(yīng)選用NaOH溶液除掉NO₂后再檢驗(yàn)之。

    【例2】  研究某一化學(xué)反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示：

    A～F屬于下列物質(zhì)中的六種物質(zhì)：濃硫酸、濃鹽酸、濃氨水、稀硫酸、稀鹽酸、稀氮水 、水、鋅粒、銅片、食鹽、高錳酸鉀、氯化鈣、氧化鈣、四氧化三鐵、氧化鐵、氧化銅、氫 氣、二氧化碳、二氧化氮、一氧化碳、氯氣、氯化氫、氨氣、氮?dú)狻⒀鯕狻?/p>

    實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：

    （1）D物質(zhì)由黑色變?yōu)榧t色

    （2）無(wú)水硫酸銅粉末放入無(wú)色透明的E中得到藍(lán)色溶液

    （3）點(diǎn)燃的鎂條伸入無(wú)色無(wú)味的F中。鎂條表面生成一種灰黃色固體物質(zhì)。將該發(fā)黃色 物質(zhì)放入水中，有氣體放出，該氣體具有刺激性氣味。并能使?jié)櫇竦募t色石蕊試紙變藍(lán)。通過(guò)分析回答：

    1．寫(xiě)出A～F的物質(zhì)名稱(chēng)：

    A________________，B________________，C________________ ，D________________，E________________，F(xiàn)________________。

    2．寫(xiě)出有關(guān)的化學(xué)方程式：

    A與B________________________________；C與D_______________________________；E 與無(wú)水硫酸銅______________________________；F與Mg______________________________；F與Mg的反應(yīng)產(chǎn)物與水______________________________。

    【解析】  “該氣體具有刺激性氣味，并能使?jié)櫇竦募t色石蕊試紙變藍(lán)”是解答此題的突破口，此氣體只能是NH₃，結(jié)合題意，F(xiàn)就是N₂。因此，從限定的反應(yīng)物中，只能設(shè)法從氨水中獲�。�然后結(jié)合發(fā)生裝置特點(diǎn)（固、液、不加熱）及其他實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，便可推斷其他的物質(zhì)。

    【解答】  1．A．濃氨水；B．氧化鈣；C．氨氣；D．氧化銅；E．水；F．氮?dú)狻?．（略）

    【例3】  Cu⁺在酸性溶液中不穩(wěn)定，可發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)生成Cu²⁺和Cu。 現(xiàn)有濃硝酸、稀硫酸、稀硝酸、FeCl₃稀溶液及pH試紙，而沒(méi)有其它試劑。簡(jiǎn)述如何用最 簡(jiǎn)便的實(shí)驗(yàn)方法來(lái)檢驗(yàn)CuO經(jīng)氫氣還原所得到的紅色產(chǎn)物中是否含有堿性氧化物Cu₂O。ww w.ks 5u.co m

    【解析】  Cu₂O是堿性氧化物，一定可以跟稀硫酸反應(yīng)，Cu⁺進(jìn)入溶液后又可自發(fā) 生成Cu²⁺和Cu，Cu²⁺在水溶液中呈藍(lán)色，而Cu不跟稀硫酸反應(yīng)。因此可以設(shè)想 ，若CuO被H₂還原的產(chǎn)物全部是Cu，將其放入稀H₂SO₄中，無(wú)變化；若紅色產(chǎn)物中含有 Cu₂O，將其放入稀H₂SO₄中，溶液會(huì)變成藍(lán)色。

運(yùn)用已學(xué)過(guò)的知識(shí)分析其它試劑是否可用，如濃H₂SO₄、濃HNO₃、稀HNO₃，因 為它們都有較強(qiáng)的氧化性，不論紅色產(chǎn)物是Cu還是Cu和Cu₂O的混合物，將其分別放入這3 種酸中均被氧化為Cu²⁺，無(wú)法檢驗(yàn)是否存在Cu₂O。FeCl₃溶液中的Fe³⁺也 能將Cu氧化為Cu²⁺，也無(wú)法檢驗(yàn)。而pH試紙則不能用。所以檢驗(yàn)方法是取少量該紅色 物質(zhì)放入稀H₂SO₄中，振蕩，若溶液變?yōu)樗{(lán)色，說(shuō)明產(chǎn)物中有Cu₂O；若溶液不變色， 說(shuō)明產(chǎn)物中無(wú)Cu₂O。