化学式与化学价范文

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篇1

化学式是用元素符号和数字来表示物质组成的式子。化学式是实验式、分子式、结构式、示性式、电子式的统称。有些化学式可表示某种物质的分子构成，这种化学式也叫作分子式。化学式仅表示纯净物，混合物没有化学式。

化合价是一种元素的一个原子与其他元素的原子化合，构成化合物时表现出来的性质。一般地，化合价的价数等于每个该原子在化合时得失电子的数量，即该元素能达到稳定结构时得失电子的数量，这往往决定于该元素的电子排布，主要是最外层电子排布，还可能涉及到次外层能达到的由亚层组成的亚稳定结构。

（来源：文章屋网 ）

篇2

（1）了解什么是化学式及化学式的意义;

（2）熟记常见元素及原子团的化合价;

（3）能利用化学式简单推求化合价，进而能用化学式正确地表示常见物质的组成;

（4）学会简单化学式的读法。

教学重点

1.熟记常见元素及原子团的化合价;

2.用化学式表示某些物质的组成，并利用化合价推求化学式。

教学难点

1.化学式的书写;

2.利用化合价写化学式。

第一课时

化学式

1、下列符号分别代表某些物质，从组成中所含元素的种类判断各属哪一类物质(单质、化合物、氧化物)

Al、CuO、He、H2、NH3、SO2、ZnO、NaCl、KMnO4

一、化学式

1.定义：用元素符号和数字的组合表示物质组成的式子叫做化学式

［提问］

化学式有什么意义呢？我们以水的化学式“H2O”为例进行学习。

2.注意：①纯净物的化学式是唯一的，混合物无化学式；

②书写化学式必须以事实为基础；

③由原子构成的单质的化学式与元素符号一样。

3、意义（以H2O为例）

［提问］

水中是否含氢气、氧气？理解右下角小数字的正确含义。2H2O表示什么？

［回答］

水中没有氢气和氧气；右下角的2表示一个水分子中有2个氢原子；2H2O表示2个水分子。

［练习］

请以水的化学式表示的意义为参考，说说二氧化碳的化学式（CO2）表示的意义。

［讨论］

符号H、2H、H2、2H2、2H+各具有几个意义？分别是什么？

3.化学式的写法和读法

(1)单质用元素符号表示：

①金属（铁Fe、铜Cu等）

②固态非金属（如碳C、磷P、硫S等）

③稀有气体（氦He、氖Ne、氩Ar等）

④双原子构成的分子：如氢气H2、氧气O2、氮气N2、氟气F2、氯气Cl2、溴Br2、碘I2等。

（2）化合物（只研究两种元素组成的化合物）

①写法：a.氧化物：如CuO、P2O5，“氧在后”。

b.金属与非金属元素组成的化合物：如NaCl、ZnS，“金左，非右”。

（注意）1.化学式中原子个数为1时，“1”不标出。

2.化学式中右下方的小数字一般为最简整数比。

②读法：一般从右向左读作“某化某”，例如：ZnS读作硫化锌。非金属氧化物还要读出化学式中各种元素的原子个数，如P2O5。

板书设计

课题4

化学式与化合价

一、化学式

1.定义：用元素符号和数字的组合表示物质组成的式子叫做化学式

2.意义（以水为例）

宏观

微观

3.化学式的写法和读法

［课堂练习］

1.上册课本P87习题

1.(1)(2)(3)(4)

2.2CO2表示（

）

A.2个二氧化碳分子

B.2个碳原子和4个氧原子

C.2个碳原子和2个氧分子

D.2个碳原子和2个氧原子

第二课时

化合价

二、化合价

实验测知，化合物均有固定的组成，即形成化合物的元素有固定的原子个数比。

物质

HCl

H2O

NaCl

Fe2O3

原子个数比

1∶1

2∶1

1∶1

2∶3

通过观察我们可以得出：物质不同，原子个数比可能不同。

［分析］

原因是在形成化合物时，各原子为了使其结构达到稳定，即最外层电子数达到8，不同原子的个数比是电子数目不同造成的。

1、化学上用“化合价”来表示原子之间相互化合的数目。化合价是元素化合时表现出来的性质。

看书本P85表4--2

常见元素和根的化合价

2、注意：①化合价有正价和负价之分，有些元素有多种化合价

②单质中元素化合价为0

③金属元素只有正价，非金属元素一般显负价

④在化合物中正负化合价的代数和为0

⑤氧元素通常显—2价，氢元素通常显+1价。

［观察］

Ca（OH）2、NaOH

、

CaCO3、Na2CO3、CuSO4、

NH4NO3

、(NH4)2SO4这些化合物中加横线的部分有什么特点？

3、原子团：

有些物质如Ca（OH）2、CaCO3中的一些原子集团，作为整体参加化学反应，这样的原子集团叫做原子团，也叫根，根也有化合价。

原子团

化学式

化合价

原子团

化学式

化合价

氢氧根

OH

-1

硝酸根

NO3

-1

碳酸根

CO3

-2

硫酸根

SO4

-2

铵根

NH4

+1

高锰酸根

MnO4

-1

原子团的化合价是其组成元素的化合价的代数和。

4、化合价的书写：在元素符号的正上方先标“+”“—”，后标数值。

H(+1)

O(-2)

Mg(+2)

S(-2)

［练习］

请同学们标出下列物质中各元素的化合价。讨论常见化合物中，正、负化合价的代数和有什么相同之处？

［总结］

1.许多元素的原子在不同的条件下可显示不同的化合价。

2.在化合物里正负化合价的代数和为零。

3化合价口诀：

一价钾氯氢钾钠银，二价氧钡钙镁锌；三铝四硅五价磷，二三铁，二四碳，二四六硫都齐全

注意：Fe有+2、+3；Cu有+1、+2，高价时读作铁或铜，低价时读作亚铁或亚铜。

例如：FeCl2读作氯化亚铁，FeCl3读作氯化铁。Cu2O读作氧化亚铜，CuO读作氧化铜。

[探究]化合价的表示与离子符号有何区别？

如：+3价铁元素

Fe(+3)

铁离子

Fe3+

（两同两不同）

三、化合价的应用

1.已知化合价书写化学式（知价写式）

［例题］

已知磷为+5价，氧为-2价，写出磷的氧化物的化学式。

解：（1）写出组成化合物的两种元素的符号，正价的写在左边，负价的写在右边。

P

O

（2）求两种元素正、负化合价绝对值的最小公倍数。

5×2=10

（3）求各元素的原子数：

最小公倍数

正价数（或负价数

）

原子数

P：

10

÷5

=2

O：

10

÷2

=5

（4）把原子数写在各元素符号的右下方，即得化学式：P2O5

（5）检查化学式，当正价总数与负价总数的代数和等于0时，化学式才算是正确的。

（+5）×2+（-2）×5=+10-10=0

答：这种磷的化合物的化学式是P2O5。

［小结］

知价写式一般步骤：

（1）写出元素符号，正价在左，负价在右。

（2）求两种元素正、负化合价绝对值的最小公倍数。

（3）求各元素的原子数。

（4）把原子数写在各元素符号的右下方，即得化学式。

（5）按正负化合价代数和为0的原则检查化学式。

［练习］

写出溴化钠、氧化钙、氧化铝、二氧化氮的化学式。

答案：NaBr、CaO、Al2O3、NO2

［补充］

十字交叉法写化学式

一排序，二标价，三约简，四交叉，五检查

例如：写出下列物质的化学式

氧化铝

硫化氢

水

氯化镁

练习：写出下列物质的化学式

氧化钠

氯化钡

氯化银

答案：Na2O

BaCl2

AgCl

2.已知化学式书写化合价（知式写价）

例：根据在化合物中，正、负化合价代数和为0的原则，已知氧元素为-2价，计算二氧化硫里硫的化合价。

解：SO2：根据正负化合价代数和为零可知：S元素的化合价为+4。

练习：标出下列加点元素的化合价：

S、SO2、SO3、H2SO4

NO、NO2、N2O5、NH4NO3

答案：、、、

、、、

［课堂小结］

通过本节课的学习，我们知道表示物质的组成可以用化学式，化学式既可以表示该物质中有哪几种元素，又可表示出该物质中的一个分子中每种原子各有几个。化学式是通过实验测定的，除此以外我们还可以通过化合价推求化学式。同时我们还知道了化合价表示原子之间相互化合的数目。

板书设计

课题4

化学式与化合价

二、化合价

1.化合价表示原子之间相互化合的数目

2.原子团：作为一个整体参加反应的原子集团，也叫根

3.注意事项：

4.应用

(1)已知化合价书写化学式

(2)已知化学式书写化合价

布置作业

1.上册课本P87习题3、5、6

2.某宝石的主要成分是SiO2，SiO2中硅元素的化合价是（

）

A.+1

B.+2

C.+3

D.+4

3.某含铁盐溶液能够在高浓度的碱性环境下长期稳定存在，且具有较强的灭菌消毒功能，该盐是一种绿色、无污染的净水剂，其化学式为Na2FeO3。则其中铁元素的化合价是（

）

A.+2

B.+3

C.+4

D.+6

4.我国科学家发现，亚硒酸钠能消除加速人体衰老的活性氧。亚硒酸钠中硒元素（Se）为+4价，氧元素为-2价，则亚硒酸钠的化学式为（

）

A.Na2SeO3

B.Na2SeO4

C.NaSeO3

D.Na2SeO2

答案：2.D

3.C

4.A

教学反思

通过本节课的教学，发现化合价概念较抽象使学生接受有一定的困难，所以应分散难点。前面的离子、元素等知识的学习不容忽视，它是这节课的重要基础。记忆化合价十分枯燥，组织好本课的活动与探究，让学生主动投入到学习活动中。在课下让学生编化合价的歌谣，利于学生记忆，有的学生编得挺不错！

第三课时

根据化学式的计算

相对分子质量：就是化学式中各原子的相对原子质量的总和。（符号为Mr）

1.根据化学式计算相对分子质量

［例1］

计算H2O的相对分子质量。

解：H2O的相对分子质量=2×1+16×1=18

［练习］

计算3HNO3、NH4NO3、(NH4)2SO4的相对分子质量。

2.根据化学式计算组成物质的元素质量比

［例］

计算H2O中H、O元素的质量比。

在物质中各元素的质量比就是同种原子的相对原子质量之和之比。

解：H2O中H、O元素的质量比=(2×1)∶(16×1)=2∶16=1∶8（化为最简整数比）

计算二氧化碳中各元素的质量比m(C)∶m(O)=(12×1)∶(16×2)=12∶32=3∶8

计算硫酸中各元素的质量比：m(H)∶m(S)∶m(O)=(1×2)∶32∶(16×4)

=1∶16∶32

计算硫酸铵中各元素的质量比：m(N)∶m(H)∶m(S)∶m(O)=(2×14)∶(1×8)∶32∶(16×4)=7∶2∶8∶16

［练习］

计算HNO3、NH4NO3中各元素的质量比。

3.计算物质中某一元素的质量分数。（质量分数又称为质量百分含量）

［例］

计算水中H元素的质量分数

×100%=×100%

=11.1%

答：水中氢元素的质量分数为11.1%。

［练习］

计算NH4NO3中各元素的质量分数。

4.根据化学式的其他计算

（1）计算化合物中的原子个数之比

如：Fe2O3中，铁原子与氧原子个数比就是2∶3，CaCO3中钙、碳、氧原子个数比为1∶1∶3。

注意某些物质的化学式中，同种元素并不写在一起的，这时要注意原子个数。

如：NH4NO3中，氮、氢、氧原子个数比应该为2∶4∶3

Cu2(OH)2CO3中，铜、碳、氢、氧原子个数比为2∶1∶2∶5

（2）计算一定质量的化合物中某元素的质量

某元素的质量=物质的质量×该元素在物质中的质量分数

［例1］

求

60

g

MgSO4

中含有氧的质量。

解：m（O）=m（MgSO4）×w(O)=60

g×=32

g

［例2］

多少克碳酸氢铵（

NH4HCO3

）与

400

g

硝酸铵（NH4NO3

）含氮元素质量相等?

解：根据所含氮元素质量相等来列等式

设需要碳酸氢铵的质量为x，则质量为x的碳酸氢铵中含有氮元素的质量为m1（N）=x·=17.7%·x

400

g硝酸铵中含有氮元素质量为m2（N）=400××100%=400

g×35%

根据题意：17.7%·x=400

g×35%；x=790

g

（3）有关混合物中元素的质量分数的计算

［例1］

硝酸铵样品中含有杂质10%（杂质中不含氮元素），求样品中氮元素的质量分数。

解：先求出纯净的硝酸铵中氮的质量分数为：

w(N)=×100％=×100％=35％

设不纯的硝酸铵中氮元素的质量分数为x，则有如下关系：

，x=31.5%

［例2］

某不纯的尿素〔CO(NH2)

2〕中氮元素的质量分数为

42.4%

，求这种尿素中杂质（不含氮元素）的质量分数。

解：尿素的相对分子质量=12+16+（14+2×1）×2=60

尿素中氮元素的质量分数w(N)=×100％=×100％=46.7％

设不纯的尿素中含尿素的质量分数为x，则有如下的关系:

，x=90.8%

所以该尿素中所含杂质的质量分数是w(杂)=1-90.8%=9.2%

［课堂练习］

1.计算下列相对分子质量。

H2SO4__________

98__________________

2Ca(OH)2__________148________________

2.计算NH4HCO3中N、H、C、O四种元素的质量比。

（14∶5∶12∶48）

3.计算12.25

g

KClO3中含有氧元素的质量。（4.8

g）

4.计算120

g

NH4NO3中含N元素的质量与多少克CO(NH2)2中所含N元素的质量相等？（90

g）

布置作业

1.上册课本P87

习题7、8、9、10

2.锌是人体健康必需的元素，锌缺乏容易造成发育障碍，易患异食癖等病症，使人体免疫功能低下。市售的葡萄糖酸锌口服液对治疗锌缺乏症具有较好的疗效。下图是某品牌葡萄糖酸锌口服液的标签，请根据标签信息回答：

××牌口服液

主要成分:葡萄糖酸锌

化学式:C12H22O14Zn

含锌量:每支口服液含锌6.5

mg

××制药厂

（1）葡萄糖酸锌的相对分子质量为_____455____________；

（2）葡萄糖酸锌中锌元素的质量分数为_____14.3%________。（精确到0.1%）

3.蛋白质在人体胃肠内与水反应，最终生成氨基酸被人体吸收。丙氨酸(化学式为C3H7O2N)就是其中的一种。请回答下列问题：

(1)丙氨酸分子中C、H、O、N原子个数比为___3∶7∶2∶1__________。

(2)丙氨酸的相对分子质量是___89__，氮元素的质量分数为___15.7％__(计算结果精确到0.1％)。

(3)合格奶粉每100

g中含蛋白质约18

g，蛋白质中氮元素的平均质量分数为16％。现测定某奶粉每100

g中含有氮元素的质量为2

g。请通过计算判断该奶粉是否属于合格奶粉。{

(3)氮元素的质量：18

g×16％=2.88

g>2

g，不合格奶粉(或蛋白质的质量：2

g÷16％=12.5

g

篇3

高考化学实验设计型题目所考查的内容主要有下面所列的一个或几个方面：

1.确定实验原理。要求学生在认真审题、明确实验目的的基础上，综合运用学过的知识，通过类比、迁移、分析，从而确定（选择或拟出）实验原理。

2.选择实验用品。根据实验目的和原理，以及反应物和生成物的性质、反应条件等，合理选择实验所需的仪器和药品。

3.设计装置步骤。根据实验目的和原理，以及选用的实验仪器和用品，设计合理的实验装置和实验操作步骤，并绘制或识别相应的实验装置图。

4.观察现象和数据。根据实验目的、实验原理和过程，预测实验将观察到的现象，以及实现实验目的将要记录哪些数据等。

5.分析得出结论。根据实验观察得到的现象和数据，通过分析或计算、审读图表、推理论证等处理，得出正确的实验结论。

6.对实验方案作出评价。根据题目所要求的实验目的，对实验所采取的原理、实验装置、实验现象、实验过程、实验结果等作出优与劣、好与坏等的分析和评价，并在评价的基础上作出改进等。

二、实验设计与评价试题的类型

（一）物质制备实验方案的设计

【例1】孔雀石主要含Cu2（OH）2CO3，还含少量Fe、Si的化合物。实验室以孔雀石为原料制备CuSO4・5H2O及CaCO3。

步骤如下：

请回答下列问题：

（1）溶液A中的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+。从下列所给试剂中选择：实验步骤中试剂①为（填代号），检验溶液A中Fe3+的最佳试剂为（填代号）。

a.KMnO4b.（NH4）2S

c.H2O2d.KSCN

（2）由溶液C获得CuSO4・5H2O，需要经过加热蒸发、、过滤等操作。除烧杯、漏斗外，过滤操作还用到另一玻璃仪器，该仪器在此操作中的主要作用是。

（3）制备CaCO3时，应向CaCl2溶液中先通入（或先加入）（填化学式）。若实验过程中有氨气逸出，应选用下列装置回收（填代号）。

（4）欲测定溶液A中Fe2+的浓度，需要用容量瓶配制某标准溶液，定容时视线应，直到。用KMnO4标准溶液滴定时应选用滴定管（填“酸式”或“碱式”）。

参考答案：（1）cd

（2）冷却结晶引流

（3）NH3 （或NH3・H2O）b

（4）平视凹液面（或平视刻度线）凹液面的最低处与刻度线相切酸式

启示：制备实验方案的设计，对巩固元素化合物知识和掌握各类有机物之间的相互转化关系，全面训练实验技能，培养分析问题和解决问题的能力是非常有益的。

制备实验方案的设计，应遵循以下原则：①条件合适，操作方便；②原理正确，步骤简单；③原料丰富，价格低廉；④产物纯净，污染物少。即从多种路线中选出一种最佳的制备途径，合理地选择化学仪器与药品，设计合理的实验装置和实验操作步骤。

（二）物质性质实验方案的设计

【例2】已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜，用下图中的装置可以实现该反应。

回答下列问题：

（1）A中加入的物质是，发生反应的化学方程式是。

（2）B中加入的物质是，其作用是。

（3）实验时在C中观察到的现象是，发生反应的化学方程式是。

（4）实验时在D中观察到的现象是，D中收集到的物质是，检验该物质的方法和现象是。

参考答案：（1）固体NH4Cl和Ca（OH）2

2NH4Cl+Ca（OH）2 CaCl2+2NH3+2H2O

（2）碱石灰（或CaO）除去NH3气流中的水汽（或干燥NH3）

（3）黑色粉末部分逐渐变为红色

2NH3+3CuO N2+3H2O+3Cu

（4）出现无色液体氨水用红色石蕊试纸检验，试纸变蓝；用无水CuSO4粉末检验，无水CuSO4变蓝

启示：对于物质性质实验方案的设计，主要是从物质的结构特点或从物质的属类去推测物质可能具有的一系列性质，而后据此设计出合理的实验方案，去探索它可能具有的性质。该类试题的关键是设计出简洁的实验方案，要求操作简单，简便易行，现象明显，且安全可行。

解答物质性质实验方案的设计题的基本流程为：研究物质结构预测可能性质设计实验方案（方法、步骤、仪器、药品、操作要点、现象及分析、结论等）实施实验结论。其基本思路如下图所示：

（三）物质（离子）检验探究实验方案的设计

【例3】三草酸合铁酸钾晶体K3［Fe（C2O4）3］・3H2O可用于摄影和蓝色印刷。某小组将无水三草酸合铁酸钾在一定条件下加热分解，对所得气体产物和固体产物进行实验和探究。请利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂完成验证和探究过程。

限选试剂：浓硫酸、1.0 mol・L-1 HNO3、1.0 mol・L-1盐酸、1.0 mol・L-1 NaOH、3% H2O2 、0.1 mol・L-1 KI、0.1 mol・L-1 CuSO4、20% KSCN、澄清石灰水、氧化铜、蒸馏水。

（1）将气体产物依次通过澄清石灰水（A）、浓硫酸、灼热氧化铜（B）、澄清石灰水（C），观察到A、C中澄清石灰水都变浑浊，B中有红色固体生成，则气体产物是。

（2）该小组同学查阅资料后推知，固体产物中，铁元素不可能以三价形式存在，而盐只有K2CO3。验证固体产物中钾元素存在的方法是，现象是。

（3）固体产物中铁元素存在形式的探究。

①提出合理假设

假设1：；

假设2：；

假设3：。

②设计实验方案证明你的假设。

③实验过程根据②中方案进行实验。按下表的格式写出实验步骤、预期现象与结论。

实验步骤预期现象与结论步骤1：步骤2：步骤3：……参考答案： （1）CO2和CO

（2）焰色反应透过蓝色钴玻璃，观察到紫色火焰

（3）①假设1：铁元素的存在形式为Fe单质

假设2：铁元素的存在形式为FeO

假设3：铁元素的存在形式为Fe与FeO的混合

③

实验步骤预期现象与结论步骤 1：取适量固体产物于试管中，加入足量蒸馏水，充分振荡使K2CO3完全溶解。分离不溶固体与溶液，用蒸馏水充分洗涤不溶固体固体产物部分溶解步骤2：向试管中加入适量CuSO4溶液，再加入少量上述不溶固体，充分振荡（1）若蓝色溶液颜色及加入的不溶固体无明显变化，则假设2成立

（2）若蓝色溶液颜色明显改变，且有暗红色固体物质生成，则证明有Fe单质存在步骤3：继续步骤2中的（2），进行固液分离，用蒸馏水洗涤固体至洗涤液无色。取少量固体于试管中，滴加过量HCl后，静置，取上层清液，滴加适量H2O2，充分振荡后滴加KSCN结合步骤2中的（2）：

（1）若溶液基本无色，则假设1成立

（2）若溶液呈血红色，则假设3成立启示：解物质（离子）检验实验方案的设计试题的思维程序如下：（1）先对试样进行外观观察，确定其颜色、气味、状态等。（2）准备试样，并进行检验。当试样是固体时，应先取少量配成溶液，同时观察试样是否溶解，在溶解时有无气体产生等，以初步判断试样可能含有哪类物质。（3）根据实验现象得出结论。

（四）综合探究实验方案的设计

【例4】乙二酸（HOOCCOOH）俗称草酸。某研究小组为探究乙二酸的部分化学性质，进行了下述实验：

（1）向盛有少量乙二酸的饱和溶液的试管内滴入用稀硫酸酸化的KMnO4溶液，振荡，观察到的现象为溶液紫红色褪去，说明乙二酸具有（填“氧化性”、“还原性”或“酸性”）。

（2）向图甲的A试管中加入一定量的乙二醇、浓硫酸和乙二酸，用酒精灯小火均匀加热该试管3~5 min，在B试管中有油状液体产生，若反应中生成了六元环状化合物，该反应的化学方程式为，其中B试管中的导管不伸入液面下的原因是，饱和碳酸钠溶液的作用是。

（3）已知：草酸在约157℃时升华，在175℃时受热分解可生成H2O、CO2和CO；草酸钙是难溶于水的白色固体。该研究小组设计了一套验证草酸受热分解并检验产物中有CO2的实验装置，如图乙所示。请回答：

①从环境保护的角度看，应增加尾气处理装置，你如何进行尾气处理。②依据题给数据，请分析根据D试管中澄清石灰水变浑浊的现象，能否确定草酸分解产物中有CO2（填“能确定”或“不能确定”），理由是。

参考答案：（1）还原性

（2）COOHCOOH+CH2HOCH2HO浓H2SO4COOCH2COOCH2+2H2O防止加热不均匀而使碳酸钠溶液倒吸入加热的A试管中除去酯中混有的乙二酸和乙二醇，同时减小酯在水中的溶解度，便于酯分层析出

（3）①在装置的尾端放一个点燃的酒精灯（其他合理答案均可）

②不能确定因草酸升华后可能有部分进入D试管，与澄清石灰水反应生成草酸钙沉淀，从而对CO2的检验造成干扰

启示：对于综合探究实验方案的设计类试题，其解题思路一般为:

（1）巧审题，明确实验目的和原理。实验原理是解答实验题的核心，是实验设计的依据和起点。实验原理可从题给的化学情境（或题首所给实验目的）并结合元素化合物等有关知识获取。在此基础上，遵循可靠性、简洁性、安全性的原则，确定符合实验目的、要求的方案。

（2）想过程，理清实验操作的先后顺序。根据由实验原理所确定的实验方案中的实验过程，确定实验操作的方法步骤，把握各步实验操作的要点，理清实验操作的先后顺序。

（3）看准图，分析各项实验装置的作用。有许多综合探究实验题图文结合，思考容量大。在分析解答过程中，要认真细致地分析图中所示的各项装置，并结合实验目的和原理，确定它们在该实验中的作用。

（4）细分析，得出正确的实验结论。实验现象（或数据）是化学原理的外在表现。在分析实验现象（或数据）的过程中，要善于找出影响实验成败的关键以及产生误差的原因，或从有关数据中归纳出定量公式，绘制一定的变化曲线等。

根据对以上试题的分析可知，解化学实验设计方案类试题时必须特别注意以下几方面：（1）原理恰当；（2）效果明显；（3）装置简单；（4）操作安全；（5）节约药品；（6）实验步骤简单；（7）误差较小等。换句话说，就是要符合“绿色化学”的要求（注：“绿色化学”研究的中心问题是使化学反应以及其产物具有以下特点――采用无毒、无害的原料；在无毒、无害的反应条件下进行；减量、循环、重复使用；具有“原子经济性”，即反应具有高选择性、极少副产物、甚至实现零排放；产品应是对环境友好的；满足价廉物美的传统标准）。以上几个方面不仅在实验设计过程中必须充分注意，同时这些标准也是对实验设计优劣进行评价的相关要素。

三、常用解题策略及思想

（一）类比思想

不同物质的属类、结构、性质、制备等诸方面可能有某些相似甚至相同之处。类比是学习中常用的一种科学思维方式，可将不同物质进行由此及彼的联系，可以简化思维过程，提高思维效率。

【例5】某校化学研究性学习小组的同学在学习了金属的知识后，为了解Cu的常见化合物性质，运用类比学习的思想提出如下问题，进行探究。请你协助该小组的同学完成下列研究。

【提出问题】

①Cu的金属活泼性小于Al，Al（OH）3具有两性，Cu（OH）2也具有两性吗？

②通常情况下，+2价Fe的稳定性小于+3价Fe，+1价Cu的稳定性也小于+2价Cu吗？

③CuO能被H2、CO等还原，也能被NH3还原吗？

【实验方案】

（1）解决问题①需用到的药品有CuSO4溶液、（填试剂），同时进行相关实验。

（2）解决问题②的实验步骤和现象如下：取98 g Cu（OH）2固体，加热至80~100℃时，得到黑色固体粉末，继续加热到1000℃以上，黑色粉末全部变成红色粉末A。冷却后称量，A的质量为72 g。向A中加入适量的稀硫酸，得到蓝色溶液，同时观察到容器中还有红色固体存在。据此可推得，A的化学式为 。

（3）为解决问题③，设计的实验装置为（夹持及尾气处理装置未画出）：

实验中观察到CuO变为红色物质，无水CuSO4变蓝色。同时生成一种无污染的气体。

【实验结论】

（1）Cu（OH）2具有两性。证明Cu（OH）2具有两性的实验现象是。

（2）根据“实验方案（2）”，得出的+1价Cu和+2价Cu稳定性大小的结论是；。

（3）CuO能被NH3还原。该反应的化学方程式为。

【问题讨论】

有同学认为NH3与CuO反应中生成的红色物质是Cu，也有同学认为NH3与CuO反应中生成的红色物质是Cu和A的混合物。请你设计一个简单的实验检验NH3与CuO反应中生成的红色物质中是否含有A：。

解析：（1）类比Al（OH）3的实验室制法和两性的检验方法，可以利用CuSO4溶液和适量的NaOH溶液制得Cu（OH）2，把制得的Cu（OH）2分成两份，一份加盐酸，另一份加NaOH溶液，观察蓝色沉淀是否溶解。

（2）98 g Cu（OH）2固体受热分解可以得到80 g CuO，CuO在高温条件下继续受热分解如果全部生成Cu，应得到64 g Cu，但实验中A的质量为72 g，且加入硫酸溶液变蓝，说明有Cu2O的存在，Cu2O在酸性条件下发生反应生成Cu2+和Cu，由此证明A应为Cu2O，质量恰好为72 g。该实验说明在高于1000℃时，+1价Cu比+2价Cu稳定；在溶液中+2价Cu比+1价Cu稳定。

（3）NH3通过加热的CuO应生成无污染的氮气和水蒸气；CuO被还原，还原产物可以根据（2）的实验现象进行验证。

参考答案：

【实验方案】（1）盐酸、NaOH溶液

（2）Cu2O

【实验结论】（1）Cu（OH）2既能溶于盐酸，又能溶于NaOH溶液

（2）在高于1000℃时，+1价Cu比+2价Cu稳定；在溶液中+2价Cu比+1价Cu稳定

（3）3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O

【问题讨论】取NH3与CuO反应中生成的红色物质少许，加入稀硫酸，若溶液出现蓝色，说明红色物质中含有A，反之则无

（二）控制变量思想

控制变量法是化学实验设计类试题中的一种常用思想方法。当影响实验某项内容的变量有多方面（个）时，往往先控制某些变量不变化，而只改变某个变量，弄清在其他几个量不变的情况下，这个变量对实验结果的影响，进而总结出相关规律，然后再确定另一个变量，重新进行相关分析。

【例6】 某研究性学习小组在网上收集到如下信息：Fe（NO3）3溶液可以蚀刻银，制作美丽的银饰。他们对蚀刻银的原理进行了如下探究：

【实验】制备银镜，并与Fe（NO3）3溶液反应，发现银镜溶解。

（1）下列有关制备银镜过程的说法正确的是（填序号）。

a．边振荡盛有2%的AgNO3溶液的试管，边滴入2%的氨水，至最初的沉淀恰好溶解为止

b．将几滴银氨溶液滴入2 mL乙醛中

c．制备银镜时，用酒精灯的灯焰给试管底部加热

d．银氨溶液具有较弱的氧化性

e．在银氨溶液配制过程中，溶液的pH增大

【提出假设】

假设1：Fe3+具有氧化性，能氧化Ag。

假设2：Fe（NO3）3溶液显酸性，在此酸性条件下NO-3能氧化Ag。

【设计实验方案，验证假设】

（2）甲同学从上述实验的生成物中检验出了Fe2+，验证了假设1成立。请写出Fe3+氧化Ag的离子方程式：。

（3）乙同学设计实验验证假设2，请帮他完成下表中内容（提示：NO-3在不同条件下的还原产物较复杂，有时难以观察到气体产生）。

实验步骤（不要求写具体操作过程）预期现象和结论①

②

……若银镜消失，假设2成立；若银镜不消失，假设2不成立【思考与交流】

（4）甲同学验证了假设1成立，若乙同学验证了假设2也成立，则丙同学由此得出结论：Fe（NO3）3溶液中的Fe3+和NO-3都氧化了Ag。

你是否同意丙同学的结论，并简述理由：。

解析：本题是一道探究类试题，以日常生活中的蚀刻银制作美丽的银饰为情境，以探究Fe（NO3）3溶液中何种因素蚀刻银为研究课题，考查学生运用相关化学反应原理、元素化合物知识及化学实验基本知识，并运用控制变量思想进行实验设计的能力，同时也考查了对实验现象和结果进行分析、解释和科学举证的能力，以及用正确的化学术语及文字进行表述的能力。

第（3）问，考查学生运用控制变量的科学方法设计实验，是该题的核心。本题中有两个变量，如下表所示：

实验变量Fe3+的氧化性NO-3的氧化性能否蚀刻银能不确定现象或结论银溶解无法测定还原产物由于NO-3的氧化能力随着溶液pH的变化而变化，那么在验证假设2即Fe（NO3）3溶液中的NO-3能氧化Ag时，就要求学生必须严格控制溶液的pH进行实验，这是考查单一变量控制法。解决本题的关键就是需测定上述实验用的Fe（NO3）3溶液的pH，然后配制相同pH的稀硝酸溶液，再将此溶液加入有银镜的试管内。显然，这是该实验的最佳设计方案。

参考答案：（1）ade

（2）Ag+Fe3+Ag++Fe2+

（3）

实验步骤预期现象和结论①测定上述实验用的Fe（NO3）3溶液的pH；

②配制相同pH的稀硝酸溶液，将此溶液加入有银镜的试管内（4）不同意。甲同学检验出了Fe2+，可确定Fe3+一定氧化了Ag；乙同学虽然验证了此条件下NO-3能氧化Ag，但在硝酸铁溶液氧化Ag时，由于没有检验NO-3的还原产物，因此不能确定NO-3是否氧化了Ag

变量探究实验因为能够考查学生对于图表的观察、分析以及处理实验数据归纳得出合理结论的能力，因而在高考试题中屡屡出现。解答此类题时，要认真审题，弄清实验目的，弄清要探究的外界条件有哪些。然后分析题给图表，确定一个变化的量，弄清在其他几个量不变的情况下，这个变化量对实验结果的影响，进而总结出规律。然后再确定另一个变量，重新进行相关分析。但在分析相关数据时，要注意题给数据的有效性。

（三）分析、推理思想

当实验设计类试题涉及结构与性质的关系，特别是利用有关化学反应原理（如氧化还原反应、离子反应、酸碱反应、水解等反应原理）来解释有关过程或现象时，我们可利用相关原理进行分析、推理得出相关结论。

【例7】食盐中含有一定量的镁、铁等杂质，加碘盐中碘的损失主要是由于杂质、水分、空气中的氧气以及光照、受热而引起的。已知：

氧化性：IO-3＞Fe3+＞I2；还原性：S2O2-3＞I-

3I2+6OH-IO-3+5I-+3H2O

KI+I2KI3

（1）某学习小组对加碘盐进行如下实验：取一定量某加碘盐（可能含有KIO3、KI、Mg2+、Fe3+），用适量蒸馏水溶解，并加稀盐酸酸化，将所得试液分为3份。第一份试液中滴加KSCN溶液后显红色；第二份试液中加足量KI固体，溶液显淡黄色，用CCl4萃取，下层溶液显紫红色；第三份试液中加入适量KIO3固体后，滴加淀粉试剂，溶液不变色。

①加KSCN溶液显红色，该红色物质是（用化学式表示）；CCl4中显紫红色的物质是（用电子式表示）。

②第二份试液中加入足量KI固体后，反应的离子方程式为、。

（2）KI作为加碘剂的食盐在保存过程中，由于空气中氧气的作用，容易引起碘的损失。写出潮湿环境中KI与氧气反应的化学方程式：。

将I2溶于KI溶液，在低温条件下，可制得KI3・H2O。该物质作为食盐加碘剂是否合适？（填“是”或“否”），并说明理由。

（3）为了提高加碘盐（添加KI）的稳定性，可加稳定剂减少碘的损失。下列物质中有可能作为稳定剂的是。

A．Na2S2O3B．AlCl3

C．Na2CO3D．NaNO2

（4）对含Fe2+较多的食盐（假设不含Fe3+），可选用KI作为加碘剂。请设计实验方案，检验该加碘盐中的Fe2+：。

解析：（1）①加KSCN溶液后显红色的是Fe3+，它与SCN-的配合物有多种，中学阶段一般写Fe（SCN）3；I2的CCl4溶液显紫红色。

②应用信息“氧化性：IO-3＞Fe3+＞I2”，说明IO-3和Fe3+均能氧化I-生成I2，由题意，加碘盐中可能含有KIO3、KI、Mg2+、Fe3+杂质，故此处反应有两个。

（2）据题意“由于空气中氧气的作用，容易引起碘的损失”则可推断KI被潮湿空气氧化，但反应不能写成“I-+O2+H+…”形式（因此处没有酸性环境）。若联系金属吸氧腐蚀的电极反应，则能顺利写出有关反应。

KI3・H2O作加碘剂问题，可由题中“加碘盐中碘的损失主要是由于杂质、水分、空气中的氧气以及光照、受热而引起的”进行分析推理。因为加碘盐受热时，KI3・H2O不稳定生成KI和 I2（这一性质可从题中“将I2溶于KI溶液，在低温条件下，可制得KI3・H2O”分析推得），KI被氧气氧化，I2受热易升华。

（3）根据信息“还原性：S2O2-3＞I-”，可判断Na2S2O3能作稳定剂； C中 Na2CO3水解呈碱性，能实现“I2+OH-I-”的变化，故也可作稳定剂。B中AlCl3水解呈酸性，使I-易被氧气氧化，D中NaNO2能氧化I-。

（4）实验方案简答要注意规范性。

本实验中I-对Fe2+的检验有干扰（因还原性：I-＞Fe2+，加氧化剂时应先氧化I-，所以应加入适量氧化剂），因过量氧化剂可能氧化SCN-，所以后加的检验试剂KSCN溶液应加至过量。

参考答案：（1）①Fe（SCN）3∶I・・・・∶I・・・・∶

②IO-3+5I-+6H+3I2+3H2O 2Fe3++2I-2Fe2++I2

（2）4KI+O2+2H2O2I2+4KOH否KI3在受热（或潮湿）条件下产生KI和I2，KI易被O2氧化，I2易升华

（3）AC

（4）取足量该加碘盐溶于蒸馏水中，用盐酸酸化，滴加适量氯水（或H2O2），再滴加KSCN溶液，若显血红色则该加碘盐中存在Fe2+

综上所述，化学实验方案设计的一般方法或思路为：

（1）明确目的原理

首先必须认真审题（如要求采用最简单或最佳的方案，制取纯净的某物质等），明确实验目的要求。弄清题目有哪些新的信息，综合已学过的知识，通过类比、迁移、分析，从而明确实验原理。

（2）选择仪器药品

根据实验的目的和原理，以及反应物和生成物的性质、反应条件，如反应物和生成物的状态、能否腐蚀仪器或橡皮，反应是否加热及温度是否控制在一定范围，给出的药品、仪器或装置是否足够，需要补充还是筛选，仪器药品的规格等。从而选择合理的化学仪器和药品。

（3）设计装置步骤

根据上述实验目的和原理，以及所选用的实验仪器和药品，设计出合理的实验操作步骤、实验装置。学生应具备识别和绘制简单的实验装置图的能力，实验步骤应完整而又简明。

（4）记录现象和数据

根据观察，全面准确地记录实验过程中的现象和数据。

篇4

文章编号:1005-6629(2010)08-0024-05 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

高三的化学学习,是学生对高中化学所学内容的一次蓦然回首,是求得“真”与“是”的快乐,是为之“不悔”,为之“憔悴”后的喜悦。但在很多情况下,不少教师的高三复习课是这样进行的:

知识点复习历年相关高考试题展示学生练习评价、巩固下一知识点复习……

在高三的复习课堂上不可能不用习题,而选用的试题最严谨、全面、真实的也就是高考试题,但是我们是否想过高考命题者的命题目的、价值定位和课堂的教学目的、价值之间存在着很大的差异,具体分析如下:(见表1)

显然,一味地照搬高考试题作为例题必然会遇到复习一个知识点要选好几个高考试题的问题,由此也就容易产生学生忙于做题解答(如做很多无关选项题),无暇领会教学意图,造成教学效果与目标达成大打折扣的局面。鉴于这样的认识,我们有了如下的思考:

1高三化学教学中复习题分类、整合、创新的操作范式

我们在实际操作过程中,是按如下具体操作范式进行的:(见下图1)

2不同复习阶段范例题的价值回归,最大限度的提升教学实效

在不同的复习阶段、不同的场合(课堂范例、课后练习、考试检测),面对不同层次的学生,习题选用、整合、改编的方式和价值定位必然不同。

同时,为实现特定的教学功能、教学目标而设计的题组也不尽相同,如:为了解决某时期,学生特有的问题,就需要自编有针对性纠正性的练习题组。

2.1高三一轮复习中课堂范例题的价值定位和开发

高三第一轮复习在很大程度上主要解决学生存在的知识缺陷,即解决“懂不懂”的问题,使学生的知识结构化、系统化,模块化,以期避免盲目地毯式的复习与练习,造成学生会的还在讲,不会的又匆匆而过,缺少让学生内化的过程。

因此,我们认为:

(1)课堂范例题应有别于作业题、考试题或高考题,它是需要认真重组改编过的。

(2)改编的依据是在对两纲和自己任教学生原有错题的统计基础上,将习题有目的地拼凑、修改而成。

(3)组题和编题的原则:①科学性原则;②有代表性(即该学),能起到举一反三,甚至能起到归纳知识规律的桥梁作用;③难度安排与控制(即能学);④兴趣性原则:通过合理的编排顺序或创设一定的情景激发学生复习思考;⑤综合性原则:能带动更多的已复习和未复习的内容(“范例教学”原则)。

[案例1]以氧族元素中复习SO2为例:

编写题组时的思考过程:

(1)基本性原则:从学科内容看,与SO2相关的基本性的知识有:SO2的酸性、还原性、漂白性。复习中可以从相关常见的学生错误统计中派生出一些新问题,使学生对该问题的认识更精细化,产生包摄性更广的认识。

(2)基础性原则:从学生的角度看,①学生对CO2、SO2能否与BaCl2反应及反应的实质存在认识上的偏差,很多学生处于知识短时记忆状态;②高三的学生能辨别、书写一些常见的氧化还原反应,但对同样是氧化还原原理的原电池(尤其是类似燃料电池问题)理解不深,还有很多学生根本不相信这样的装置能产生电流,需要演示实验辅助;③高三的学生对SO2与氯水、H2O2、Na2O2等强氧剂漂白原理的不同是掌握的,但对变换形式未必真正理解。

(3)范例性原则:基于上述认识,在课堂上展现了精心设计的范例题组(见表2),这4个小题难度递进,抓住了学生复习中急待解决的最近发展区,这个范例不仅可以将SO2的主要性质更好地纳入到化学的基本反应规律体系中去,而且还可以起到举一反三触类旁通的目的。

2.2高三二轮复习中课堂范例题的价值定位和开发

二轮复习在很大程度上是为提升学生参加高考的实战水平而准备的,既然如此,“懂不懂“有时并不能解决问题,不少学生下了考场就抱怨本来会做的题怎么就错了。由此,我们认为:

(1)课堂的范例题应从一轮复习中重巩固知识点的角度转变到尝试从命题者的视角来审视、分析、评价、欣赏试题。

(2)从有意义学习角度分析,处于该阶段的学生该学的是如何降低无谓失分,了解自己最要解决的是什么,他们的水平足以站在命题者角度看问题(“能学”),采用评价、欣赏的角度组题更能吸引学生学习兴趣(“想学”)。

(3)组题的依据在这个热点上一般怎么命题,为什么这样命题,主要从哪些地方找素材,在这个问题上经常会犯哪些错误,如何避免等等。

(4)组题和编题的原则:①清晰明了、条理清晰;②重要性和热点问题;③尽可能结合学生常错的问题组题,充分暴露学生存在的低级错误。

[案例2]以选择题中的热点问题:“关于NA的说法正确的是”为例:

一轮复习中侧重的是“粒子数、物质的量、质量、物质的量浓度、气体摩尔体积、反应热之间的量的计算与转化以及概念的理解与辨析。

二轮复习中我们的做法是:已分类好的相关高考试题和学生错题集 统计、分析命题点与命题方式 选择合适的组题方式(打破选项,按命题角度分类) 编成题组、课堂展示 欣赏、评价、小结,提高解题实战水平

[范例]分别判断下列关于NA的说法正确与否?说明理由?总结命题规律和自己常见的低级错误(评价性欣赏命题者的意图?这样命题的妙处。)(见表3)

说明:显然在考试中不可能按照这样的模式去编辑组合式选择题,否则难度太大,这里只要求学生分别判断各个命题的正确与否。

3 高考优秀综合题的各种题型价值重构,全面、综合地发挥功效

高考题中有大量值得教师研究的好题,我们应全面分析、研究、整合重点和核心知识,充分挖掘其使用价值,以提高复习的效率。

[案例3]2005年全国卷Ⅰ第28题涉及如何测定含有NaCl杂质的纯碱的质量分数的实验,该题最大的亮点和区分点就是最后一小题有一个开放性的实验设计。

如能恰当使用该题就能将高中涉及的定量实验作系统复习。(①一定物质的量浓度的溶液配制;②酸碱中和滴定,可引伸到一般滴定法;③镀锌铁皮中镀锌层厚度的测定,延伸到一般的重量法;④气体吸收法;)

我们以第二轮复习定量实验时采用改编后的题组作范例,具体做法如下:

(1)弄清定量实验复习的思维层次、步骤。具体如下:(见表4)

(方法①、②需给定装置,③、④不用提供)

(2)第一、二层面一般在课外布置,学生有足够的时间思考和规范化的书写练习,教师批改后,有针对性地进行课堂讨论、小结。

(3)第三层次是按照实验题命题的角度来解决实验教学的核心问题,这样的分类,可以把纷繁复杂的实验问题简化。其中,实验仪器和实验技能是纯实验问题,在二轮复习中应抓住高考相关热点设置问题或习题,如过滤操作中用到的玻璃仪器,过滤的操作和沉淀洗涤的方法等。(实验原理往往可能涉及大量元素化合物知识)

按照以上的思维层次,再根据自己学生的实际情况,就能编出相关范例题组来,由于篇幅较大,不再赘言。

4 各类社会热点问题的价值链接,创造性地开发有价值的新习题

将社会热点问题揉进高考试题已经成为高考命题的重要走向,这就要求我们广大教师学会将社会热点问题改编成有价值的试题。对此,有几个原则:

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(1)将社会热点问题与高中学生要求的核心知识链接起来,凸现学生用已有的知识解决实际问题的能力。

(2)选择恰当的命题角度以合适的难度考查学生的观察、实验、思维、自学等能力。

4.1改编原有的经典试题,将社会热点与化学核心知识联系起来

[案例4] 图1装置是大量的被引用在不同复习资料的一道“粗略测定环境中SO2含量”的装置。

如果把A中的1.0 mL 5×10-4 mol・L-1碘水改成1×10-4 mol・L-1 KMnO4溶液,再提供方程式:4MnO4-+5HCHO+12H+ 4Mn2++5CO2+11H2O,就改编成“粗略测定新装修的居室中甲醛含量的测定”范例题。

4.2 创造性的自编新试题,凸现学生运用化学核心知识解决社会热点问题的能力。

[自编新习题展示]

2008年5月12日我国四川汶川地区发生了里氏8.0级大地震,灾后环境及饮用水的消毒杀菌成为抑制大规模传染性疾病爆发的有效途径。按要求回答下列问题:

(1)漂白粉仍是常用的消毒剂之一,工业上将氯气通入石灰乳制取漂白粉,其化学反应方程式为:_________________,漂白粉溶于水后,受空气中的CO2的作用,即产生有漂白、杀菌作用的物质。写出该反应的离子方程式_______________。

(2)在汶川的抗震救灾中,三氯异氰尿酸(TCCA)是应用最多消毒剂之一。三氯异氰尿酸又称强氯精,化学式为C3Cl3N3O3,其分子中一个六元环且具有完全对称的结构。下图是一种合成三氯异氰尿酸路线:

①使用三氯异氰尿酸时,需先将其溶解在水中,利用其水解产物的氧化性消毒灭菌,其消毒的有效成分是________(填化学式)。

②写出A的电子式_____,检验有A物质生成的实验方法是__________。

③写出下列物质的结构简式:B____, C_____, D_____。

④判断下列反应的反应类型:反应①为______反应,反应 ②为_______反应。

(3)二氧化氯(ClO2)是一种新型的灭菌消毒剂,已被世界卫生组织(WHO)列为A1级高效安全灭菌剂。相比于Cl2,等质量的ClO2的氧化能力(得电子能力)是氯气的_______倍。

命题中涉及的知识点有:①漂白粉制备方程式;②漂白原理的离子方程式。

5 结束语

试题的编写、整合、创新能否成功,关键在于价值定位是否准确,原则应用是否恰当。本文展示的范例性题组是依据我校学生化学学习实际的情况而组合产生的,题目本身未必对各校学生都适用,但文中较完整地为其他兄弟学校开展范例性的题组的编写提供了一些基本的原则和方法。其中试题的合理分类和对学生错题的统计是基础而艰苦的工作,但也是后续工作的前提。

参考文献: