1．接受信息

    接受、分析、篩選信息，明確實驗設(shè)計的課題、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、并對各個信息在實現(xiàn)實驗設(shè)計中的作用做初步評估。

    接受信息主要解決以下問題：一是明確實驗課題；二是明確實驗條件；三是明確設(shè)計要 求。

    2．實驗設(shè)計原理

    通過對新舊信息的加工開發(fā)，實現(xiàn)指定的實驗設(shè)計。從設(shè)計的要求及解決問題的順序分 析，大致有以下兩個層次：一是實驗方法的選定。這是從總體上考慮實驗方案的設(shè)計。一般說來，實驗方法主要取決于實驗原理，并受實驗條件的制約。二是實驗裝置和實驗操作設(shè)計。裝置和操作都是為了具體實施實驗方法，完成實驗任務(wù)，通常屬于實驗方案細節(jié)的設(shè)計。和基本實驗方法比較，它們往往更貼近實驗的基礎(chǔ)知識與基本技能。

    3．實驗設(shè)計內(nèi)容

    概括地講，設(shè)計一個實驗通常包括以下幾個方面內(nèi)容：

    （1）根據(jù)命題要求，說明設(shè)計該實驗的原理，畫出實驗裝置圖。

    （2）列出實驗操作步驟，說明實驗中應(yīng)注意的事項。

    （3）觀察、記錄實驗現(xiàn)象，分析實驗結(jié)果（包括寫出有關(guān)的化學(xué)方程式），得出正確的結(jié)論。

    二、實驗設(shè)計的思維模型

    掌握化學(xué)實驗的記錄方法和運用化學(xué)知識設(shè)計一些基本實驗。

    1．根據(jù)實驗現(xiàn)象，觀察、記錄、分析或處理數(shù)據(jù)，得出正確結(jié)論

    在高考化學(xué)實驗試題中，實驗現(xiàn)象的考查可以是直接考實驗現(xiàn)象，也可由現(xiàn)象得出正確 的結(jié)論，還可將有關(guān)實驗現(xiàn)象與實驗方法、正確的結(jié)論等聯(lián)系起來。實驗結(jié)果的分析，通常是分析實驗關(guān)系、細節(jié)和誤差等等。實驗結(jié)果的處理，可以直接報道數(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等。

    2．根據(jù)實驗試題要來，設(shè)計基本實驗方案

    近些年來高考化學(xué)實驗題中，設(shè)計簡單實驗方案的試題較多。其中有某個實驗操作順序 的設(shè)計，也有設(shè)計確定某混合氣中組分的實驗；有驗證某個化學(xué)原理的設(shè)計實驗，也有設(shè)計某物質(zhì)純度的測定實驗；有定性實驗的設(shè)計，也有定量實驗的設(shè)計……從題型上看，有簡答 題、填充題，也有兩者兼有的混合題。這些簡單實驗的試題，大都思考性、綜合性較強，考生必須細心、冷靜地審題，聯(lián)系所學(xué)過的實驗知識和技能技巧，進行知識遷移、聯(lián)想、重組，全面而細致地思考，才能設(shè)計出正確的方案或回答試題中的問題。

    3．能識別和繪制典型的實驗儀器裝置圖

    識別典型實驗裝置和繪制其簡圖，也是從事化學(xué)實驗的一種必備的能力。在高考化學(xué)實 驗題中識圖的試題也是很多的，主要是有圖示實驗，由圖來說明某具體實驗；對一些基本操作或?qū)嶒炑b置圖判斷正誤，或?qū)㈠e誤部分改正；對所給的單個儀器、導(dǎo)管、或者幾個小裝置的識別，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驗裝置簡圖，或是在題中所給的位置補繪一些儀器簡圖。所有這些試題都要求學(xué)生熟悉常見 儀器和典型實驗的裝置圖，并掌握一定的繪制簡圖的方法。

    4．各部分知識與技能綜合的實驗設(shè)計題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)實驗題，這些大題的特點是把一些分 散的實驗綜合起來，形成一個整體的實驗題；或者是某些與基本操作、技能或典型實驗有關(guān)而又易被忽略的重要細節(jié)的試題，主要以教材內(nèi)容為主進行不同的分解與綜合，以達到新的境地。

    1．實驗復(fù)習(xí)必須集中和分散相結(jié)合，提高重要實驗的復(fù)現(xiàn)率

    “集中”，就是集中復(fù)習(xí)實驗的基本操作和技能，集中復(fù)習(xí)一些綜合性的實驗專題，集中歸納總結(jié)實驗知識。而“分散”則是指一些性質(zhì)實驗、制法實驗、驗證或探索性實驗等應(yīng)分散到元素化合物、有機物、基本理論等的復(fù)習(xí)過程中去。通過實驗，進一步理解元素化合物等知識，進一步理解相關(guān)的實驗原理，提高運用實驗手段解決化學(xué)問題的能力，節(jié)省復(fù)習(xí)時間，提高考試成績。

    2．訓(xùn)練發(fā)散思維以增強實驗設(shè)計能力，提高信息遷移水平

    實驗方案的設(shè)計往往有許多途徑。為了適應(yīng)中學(xué)生的知識能力水平，中學(xué)課本中的某些 實驗可能不是最優(yōu)的方案。所以在實驗復(fù)習(xí)中要根據(jù)實驗原理來設(shè)計實驗步驟和裝置，掌握 一些裝置和儀器藥品的替代方法，力求使設(shè)計的實驗儀器簡單、操作便捷、節(jié)省試劑、現(xiàn)象明顯、安全防污等，培養(yǎng)和增強實驗設(shè)計能力和創(chuàng)造性思維能力。近年來，實驗題中新情境試題不斷增多，這類試題的特點是將基本的實驗操作設(shè)計置于新的情境中（主要是中學(xué)課本 沒有的新反應(yīng)或新裝置或是能使中學(xué)生理解的最新科技知識、簡化的改進的裝置等），結(jié)合學(xué)生原有的知識和能力，來進行儀器組裝、現(xiàn)象描述、數(shù)據(jù)分析、考慮安全和防污等，用來考查考生自學(xué)能力、思維能力、分析綜合及評價的能力。由于這類實驗試題情境新穎、設(shè)問巧妙、鋪墊得當(dāng)、知識新、思維量大、所以區(qū)分度很好，能確實將一些基礎(chǔ)扎實、自學(xué)能力強、思維敏捷、心理素質(zhì)好的考生選撥出來。所以，新情境實驗試題將是今后實驗試題的命題方向。

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驗操作來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，把帶有火星的細木條伸進試管口，檢驗放出的氣體，當(dāng)發(fā)現(xiàn)木條復(fù)燃時該學(xué)生即斷言，硝酸鉛受熱分解有氧氣放出。請你對上述實驗及結(jié)論的合理性作出評價。如有必要，可提出改進的實驗方案。

    【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。因為NO₂受熱能放出O₂：2NO₂2NO＋O₂。分析到此， 問題便一清二楚。

    【答案】  上述實驗及結(jié)論在科學(xué)上是錯誤的。由于NO₂干擾了O₂的檢驗，因此應(yīng)選用NaOH溶液除掉NO₂后再檢驗之。

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

    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、氮氣、氧氣。

    實驗現(xiàn)象：

    （1）D物質(zhì)由黑色變?yōu)榧t色

    （2）無水硫酸銅粉末放入無色透明的E中得到藍色溶液

    （3）點燃的鎂條伸入無色無味的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。通過分析回答：

    1．寫出A～F的物質(zhì)名稱：

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

    2．寫出有關(guān)的化學(xué)方程式：

    A與B________________________________；C與D_______________________________；E 與無水硫酸銅______________________________；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”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（固、液、不加熱）及其他實驗現(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．氮氣。2．（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，而沒有其它試劑。簡述如何用最 簡便的實驗方法來檢驗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⁺進入溶液后又可自發(fā) 生成Cu²⁺和Cu，Cu²⁺在水溶液中呈藍色，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，無變化；若紅色產(chǎn)物中含有 Cu₂O，將其放入稀H₂SO₄中，溶液會變成藍色。

運用已學(xué)過的知識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⁺，無法檢驗是否存在Cu₂O。FeCl₃溶液中的Fe³⁺也 能將Cu氧化為Cu²⁺，也無法檢驗。而pH試紙則不能用。所以檢驗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{色，說明產(chǎn)物中有Cu₂O；若溶液不變色， 說明產(chǎn)物中無Cu₂O。