山西省普通高中学业水平合格性考试

派蒙 · 2026 年6 月 12 日 08:33

山西省普通高中学业水平合格性考试

化学实验操作备考笔记

适用范围：山西省普通高中学业水平合格性考试化学实验操作备考
来源依据：山西省官方附件截图中“化学”部分
考试时间：每个实验 30 分钟
使用说明：以下内容用于课堂复习与考前梳理，实际考试以考场题卡、教师说明和学校实验室试剂为准。
安全提醒：化学实验必须在学校实验室和教师指导下完成，不建议在家自行操作。

一、考试总要求

化学实验操作考试主要考查以下能力：

能力类别	具体要求
实验准备	能正确选择实验仪器、试剂和装置
规范操作	能按照实验方案进行安全、规范操作
现象观察	能如实观察颜色、气泡、沉淀、气味、温度变化等现象
数据记录	能及时、准确记录实验现象和实验数据
结果分析	能根据实验现象得出合理结论
实验报告	能正确填写实验报告，做到“现象—结论”对应
实验习惯	操作安全、节约试剂、保持桌面整洁、废液分类处理

二、通用实验规范

1. 取用试剂

固体药品通常用药匙取用。
液体药品倾倒时，标签朝向手心。
试剂瓶塞取下后应倒放在桌面上。
未说明用量时，液体一般取 1～2 mL，固体只需盖满试管底部。
滴管不能伸入试管内，不能接触试管壁。
取用药品后应及时盖好试剂瓶瓶塞。

2. 加热操作

试管加热前要先预热。
试管口不能对着自己或他人。
加热液体时，液体体积一般不超过试管容积的三分之一。
蒸发时要用玻璃棒不断搅拌，防止液体飞溅。

3. 闻气味

不能把鼻子直接凑近容器口。
应用手在瓶口轻轻扇动，使少量气体飘入鼻孔。

4. 使用 pH 试纸

不能把 pH 试纸直接伸入待测液。
应用玻璃棒蘸取少量待测液，点在 pH 试纸上。
pH 试纸一般不能提前润湿，否则会影响测量结果。

5. 实验报告书写

推荐格式：

实验操作：……
实验现象：……
实验结论：……
注意事项：……

三、四个重点化学实验详细整理

实验一：配制一定物质的量浓度的溶液

1. 官方考查要求

项目	内容
实验名称	配制一定物质的量浓度的溶液
时间要求	30 分钟
考查重点	正确计算所需 NaCl 固体质量或 NaCl 溶液体积；正确使用托盘天平或量筒进行称量或量取；溶解或稀释操作正确；检查容量瓶是否漏液；转移和洗涤操作正确；及时如实记录实验现象，正确填写实验报告

2. 课本核心知识

配制一定物质的量浓度溶液时，常用公式：

n = cV
m = nM = cVM

若是稀释溶液，常用公式：

c₁V₁ = c₂V₂

其中：

符号	含义
c	物质的量浓度
V	溶液体积
n	溶质的物质的量
m	溶质质量
M	摩尔质量

案例计算：配制 100 mL 1 mol/L NaCl 溶液需要多少 NaCl？

已知：

c = 1 mol/L
V = 100 mL = 0.100 L
M(NaCl) = 58.5 g/mol

第一步，计算 NaCl 的物质的量：

n = cV
n = 1 mol/L × 0.100 L
n = 0.100 mol

第二步，计算 NaCl 的质量：

m = nM
m = 0.100 mol × 58.5 g/mol
m = 5.85 g

所以：

配制 100 mL 1 mol/L NaCl 溶液，理论上需要 NaCl 固体 5.85 g。

如果实验中使用精度为 0.1 g 的托盘天平，通常可按题卡要求称取：

5.9 g NaCl

注意：
最终以题卡要求和实验室仪器精度为准。

3. 标准操作流程

第一步：计算

根据题目要求计算所需 NaCl 固体质量，或计算所需 NaCl 溶液体积。

固体配制：

m = cVM

溶液稀释：

c₁V₁ = c₂V₂

注意：

体积 V 必须换算成 L。
NaCl 的摩尔质量通常取 58.5 g/mol。
计算结果应根据实验仪器精度合理保留。

第二步：选择仪器

根据题目要求选择合适仪器。

常用仪器包括：

操作	常用仪器
称量 NaCl 固体	托盘天平、称量纸、药匙
溶解固体	烧杯、玻璃棒
转移溶液	玻璃棒、容量瓶
定容	容量瓶、胶头滴管
稀释溶液	量筒或题卡指定量取仪器、烧杯、容量瓶

注意：

容量瓶规格必须与最终配制溶液体积一致。
容量瓶不能用于溶解固体，也不能长期存放溶液。

第三步：称量或量取

情况一：用 NaCl 固体配制

调节托盘天平平衡。
在左右两个托盘上各放一张大小、质量相近的称量纸。
按“左物右码”的原则进行称量。

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用药匙取 NaCl 固体，放在左盘称量纸上。

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按计算结果称取所需 NaCl 固体。
称量结束后，将 NaCl 固体转移到烧杯中。

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注意：

不能把 NaCl 固体直接放在托盘上。
药品不能撒落在天平上。
多余药品不能放回原试剂瓶。

第四步：溶解或稀释

固体溶解

将称好的 NaCl 固体放入烧杯。
加入适量蒸馏水。
用玻璃棒搅拌。
待 NaCl 完全溶解。

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注意：

不能在容量瓶中直接溶解 NaCl 固体。

第五步：检查容量瓶是否漏液（不需要）

向容量瓶中加入少量蒸馏水。
塞紧瓶塞。
倒置容量瓶，观察瓶口是否漏水。
将瓶塞旋转 180° 后，再次倒置检查。
确认不漏液后，倒出检查用水，方可继续实验。

第六步：转移溶液

将玻璃棒伸入容量瓶口内。
玻璃棒下端靠在容量瓶内壁。
沿玻璃棒慢慢将烧杯中的溶液转移到容量瓶中。
转移时不能使液体流到容量瓶外壁。

注意：

转移时必须使用玻璃棒引流。

第七步：洗涤烧杯和玻璃棒

用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁。
洗涤玻璃棒。
将洗涤液全部转移到容量瓶中。
重复洗涤 2～3 次。

目的：

减少溶质损失，使所配溶液浓度更准确。

第八步：定容

向容量瓶中继续加入蒸馏水。
当液面距刻度线约 1～2 cm 时，停止直接加水。
改用胶头滴管逐滴加入蒸馏水。
眼睛平视容量瓶刻度线。
使凹液面最低处与刻度线相切。

注意：

定容时必须平视刻度线，不能仰视或俯视。

第九步：摇匀

塞紧容量瓶瓶塞。
一只手按住瓶塞，另一只手托住瓶底。
将容量瓶倒转并摇匀。
反复倒转多次，使溶液混合均匀。
最后将容量瓶正立放置。

第十步：贴标签或填写实验报告

标签或报告中应写清楚：

溶液名称：NaCl 溶液
物质的量浓度：……
配制体积：……
实验日期：……

4. 易错点提醒

易错点	正确做法
在容量瓶中直接溶解固体	应先在烧杯中溶解
容量瓶未查漏就使用	使用前必须检查是否漏液
没有洗涤烧杯和玻璃棒	必须洗涤 2～3 次，洗液转入容量瓶
定容时超过刻度线	不能吸出补救，应重新配制
仰视或俯视读数	应平视凹液面最低处
热溶液直接定容	应冷却到室温后再定容
摇匀前未塞紧瓶塞	应塞紧瓶塞并用手按住

5. 实验报告参考

## 实验名称

配制一定物质的量浓度的 NaCl 溶液

## 实验目的

学会配制一定物质的量浓度溶液的方法，掌握计算、称量、溶解、转移、洗涤、定容和摇匀等基本操作。

## 实验步骤

1. 根据公式计算所需 NaCl 固体质量或 NaCl 溶液体积。
2. 用托盘天平称量 NaCl 固体，或用量筒量取 NaCl 溶液。
3. 将 NaCl 固体在烧杯中用适量蒸馏水溶解。
4. 检查容量瓶是否漏液。
5. 用玻璃棒引流，将溶液转移到容量瓶中。
6. 洗涤烧杯和玻璃棒 2～3 次，并将洗涤液转入容量瓶。
7. 向容量瓶中加水至接近刻度线，改用胶头滴管定容。
8. 塞紧瓶塞，倒转摇匀。

## 实验结论

成功配制出一定物质的量浓度的 NaCl 溶液。

## 注意事项

容量瓶不能用于溶解固体；定容时应平视刻度线；定容过线应重新配制。

6. B站参考检索

实验二：铁及其化合物的性质

1. 官方考查要求

项目	内容
实验名称	铁及其化合物的性质
时间要求	30 分钟
考查重点	验证铁单质的还原性；验证铁盐的氧化性；验证亚铁盐的氧化性和还原性；铁离子的检验；及时如实记录实验现象，正确填写实验报告

2. 课本核心知识

铁元素常见价态：

物质或离子	铁元素价态	常见性质
Fe	0	具有还原性
Fe²⁺	+2	既有氧化性，又有还原性
Fe³⁺	+3	具有氧化性

常见颜色：

离子	常见溶液颜色
Fe²⁺	浅绿色
Fe³⁺	黄色或棕黄色

判断氧化性、还原性的核心方法：

元素化合价升高 → 被氧化 → 表现还原性
元素化合价降低 → 被还原 → 表现氧化性

铁元素价态变化关系：

Fe → Fe²⁺ → Fe³⁺
0价    +2价    +3价

3. 常用反应方程式整理

1. 铁单质表现还原性

铁单质可以把某些金属离子还原成金属单质，例如铁与硫酸铜溶液反应：

Fe + CuSO₄ = FeSO₄ + Cu

离子方程式：

Fe + Cu²⁺ = Fe²⁺ + Cu

分析：

Fe：0价 → +2价，化合价升高，被氧化，表现还原性。
Cu²⁺：+2价 → 0价，化合价降低，被还原。

2. Fe³⁺ 表现氧化性

Fe³⁺ 可以把铁单质氧化为 Fe²⁺，自身被还原为 Fe²⁺：

Fe + 2FeCl₃ = 3FeCl₂

离子方程式：

Fe + 2Fe³⁺ = 3Fe²⁺

分析：

Fe³⁺：+3价 → +2价，化合价降低，被还原，表现氧化性。
Fe：0价 → +2价，化合价升高，被氧化，表现还原性。

Fe³⁺ 也可以氧化 I⁻：

2FeCl₃ + 2KI = 2FeCl₂ + I₂ + 2KCl

离子方程式：

2Fe³⁺ + 2I⁻ = 2Fe²⁺ + I₂

3. Fe²⁺ 表现还原性

Fe²⁺ 可以被氧化剂氧化为 Fe³⁺。

常见反应示例：

2FeCl₂ + Cl₂ = 2FeCl₃

离子方程式：

2Fe²⁺ + Cl₂ = 2Fe³⁺ + 2Cl⁻

若使用过氧化氢作氧化剂，在酸性条件下常见离子方程式为：

2Fe²⁺ + H₂O₂ + 2H⁺ = 2Fe³⁺ + 2H₂O

分析：

Fe²⁺：+2价 → +3价，化合价升高，被氧化，表现还原性。

4. Fe²⁺ 表现氧化性

Fe²⁺ 处于中间价态，也可以被更强的还原剂还原为 Fe 单质。

例如锌与亚铁盐溶液反应：

Zn + FeSO₄ = ZnSO₄ + Fe

离子方程式：

Zn + Fe²⁺ = Zn²⁺ + Fe

分析：

Fe²⁺：+2价 → 0价，化合价降低，被还原，表现氧化性。
Zn：0价 → +2价，化合价升高，被氧化，表现还原性。

5. Fe³⁺ 的检验

Fe³⁺ 常用 KSCN 溶液检验。

离子方程式可写为：

Fe³⁺ + SCN⁻ ⇌ [FeSCN]²⁺

实验现象：

滴加 KSCN 溶液后，溶液变为血红色。

结论：

若溶液变为血红色，说明溶液中含有 Fe³⁺。

4. 标准操作流程

说明：不同学校题卡可能提供的试剂略有不同。考试时必须严格使用题卡指定试剂，不得自行替换。下面按照官方考查顺序整理操作流程。

第一步：验证铁单质的还原性

操作流程

取一支洁净试管。
加入少量题卡指定溶液，例如 CuSO₄ 溶液。
加入少量铁粉或放入洁净铁片。
轻轻振荡。
观察溶液颜色变化和金属表面变化。
记录实验现象并分析铁元素化合价变化。

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可能现象

铁片表面有红色固体析出；
蓝色溶液颜色变浅或逐渐变为浅绿色。

实验结论

铁元素由 0 价升高到 +2 价，铁被氧化，说明铁单质具有还原性。

注意事项

铁片表面若有铁锈，应按题卡要求处理干净。
试剂取用应少量。
不能只写“有反应”，应写清楚颜色变化或金属析出现象。

第二步：验证铁盐中 Fe³⁺ 的氧化性

操作流程

取一支洁净试管。
加入少量 Fe³⁺ 溶液，例如题卡指定的 FeCl₃ 溶液。
加入题卡指定的还原性物质，例如铁粉、铁片或 KI 溶液。
轻轻振荡。
观察溶液颜色变化或其他明显现象。
根据 Fe³⁺ 是否被还原为 Fe²⁺ 判断其氧化性。

情况一：Fe³⁺ 与铁单质反应

方程式：

Fe + 2FeCl₃ = 3FeCl₂

离子方程式：

Fe + 2Fe³⁺ = 3Fe²⁺

分析：

Fe³⁺：+3价 → +2价，化合价降低，被还原，表现氧化性。

情况二：Fe³⁺ 与 I⁻ 反应

方程式：

2FeCl₃ + 2KI = 2FeCl₂ + I₂ + 2KCl

离子方程式：

2Fe³⁺ + 2I⁻ = 2Fe²⁺ + I₂

分析：

Fe³⁺ 被还原为 Fe²⁺，说明 Fe³⁺ 具有氧化性。
I⁻ 被氧化为 I₂，说明 I⁻ 具有还原性。

实验结论

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Fe³⁺ 在反应中化合价降低，被还原，说明铁盐中的 Fe³⁺ 具有氧化性。

注意事项

Fe³⁺ 具有氧化性，不能写成还原性。
判断依据必须是 Fe³⁺ 化合价降低。
若题卡给出具体试剂，应以题卡反应为准。

第三步：验证亚铁盐中 Fe²⁺ 的还原性

操作流程

取一支洁净试管。
加入少量 Fe²⁺ 溶液，例如 FeSO₄ 溶液或 FeCl₂ 溶液。

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滴加题卡指定氧化剂。
轻轻振荡。
再滴加 KSCN 溶液。

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观察溶液是否变为血红色。
根据是否生成 Fe³⁺ 判断 Fe²⁺ 的还原性。

可能现象

加入氧化剂后，再滴加 KSCN 溶液，溶液变为血红色。

实验结论

Fe²⁺ 被氧化为 Fe³⁺，铁元素化合价由 +2 价升高到 +3 价，说明 Fe²⁺ 具有还原性。
![deepsleep 2026年6月12日 23_51_03|400x500](upload://89G1VSKeQCSVbtglLA68sFEVLfh.jpeg)

注意事项

FeSO₄ 溶液易被空气中的氧气氧化，应及时观察。
KSCN 主要用于检验 Fe³⁺。
若溶液变血红色，说明有 Fe³⁺ 生成。

第四步：验证亚铁盐中 Fe²⁺ 的氧化性

操作流程

取一支洁净试管。
加入少量题卡指定的 Fe²⁺ 溶液，例如 FeSO₄ 溶液。

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加入题卡指定的较强还原剂，例如锌片或锌粒。
轻轻振荡或静置观察。
观察是否有金属析出或颜色变化。
根据 Fe²⁺ 是否被还原判断其氧化性。

实验结论

Fe²⁺ 中铁元素化合价由 +2 价降低到 0 价，Fe²⁺ 被还原，说明 Fe²⁺ 在该反应中表现氧化性。

注意事项

Fe²⁺ 处于中间价态，因此既可能表现氧化性，也可能表现还原性。
具体表现哪种性质，要看反应中 Fe²⁺ 的化合价变化。
不能脱离实验现象直接写结论。

第五步：铁离子的检验

1. Fe³⁺ 的检验

操作流程：

取少量待测液于洁净试管中。
滴加少量 KSCN 溶液。
轻轻振荡。
观察颜色变化。

现象：

溶液变为血红色。

离子方程式：

Fe³⁺ + SCN⁻ ⇌ [FeSCN]²⁺

结论：

待测液中含有 Fe³⁺。

2. Fe²⁺ 的间接检验

若题卡要求检验 Fe²⁺，常见思路是先证明原溶液中没有 Fe³⁺，再将 Fe²⁺ 氧化为 Fe³⁺ 后用 KSCN 检验。

操作流程：

取少量待测液于试管中。
先滴加 KSCN 溶液。
若不变血红色，说明原溶液中 Fe³⁺ 很少或没有明显 Fe³⁺。
再滴加题卡指定氧化剂。
若此时溶液变血红色，说明 Fe²⁺ 被氧化为 Fe³⁺，原溶液中含有 Fe²⁺。

5. 实验现象与结论速记表

实验内容	典型现象	结论
铁与 CuSO₄ 溶液反应	铁表面有红色固体析出，溶液由蓝色逐渐变浅或变浅绿色	Fe 具有还原性
Fe³⁺ 与 Fe 反应	黄色或棕黄色溶液颜色变浅，生成 Fe²⁺	Fe³⁺ 具有氧化性
Fe²⁺ 被氧化后加 KSCN	溶液变血红色	Fe²⁺ 具有还原性
Zn 与 Fe²⁺ 溶液反应	可能有金属铁析出	Fe²⁺ 可表现氧化性
Fe³⁺ 与 KSCN 溶液反应	溶液变血红色	可用 KSCN 检验 Fe³⁺

6. 易错点提醒

易错点	正确理解
把 KSCN 当作 Fe²⁺ 的直接检验试剂	KSCN 主要用于检验 Fe³⁺
不看价态变化就判断氧化性、还原性	必须根据铁元素化合价升降判断
把 Fe³⁺ 写成具有还原性	Fe³⁺ 通常表现氧化性
把 Fe²⁺ 只写成还原性	Fe²⁺ 处于中间价态，既可表现氧化性，也可表现还原性
只写“颜色变化”	应具体写浅绿色、黄色、棕黄色、血红色等
试剂加入过量或顺序混乱	应少量、滴加、振荡，严格按题卡顺序操作
现象和结论不对应	必须用实验现象支撑实验结论

7. 实验报告参考

## 实验名称

铁及其化合物的性质

## 实验目的

验证铁单质的还原性、铁盐中 Fe³⁺ 的氧化性、亚铁盐中 Fe²⁺ 的氧化性和还原性，并掌握 Fe³⁺ 的检验方法。

## 实验步骤

1. 按题卡要求验证铁单质的还原性。
2. 按题卡要求验证 Fe³⁺ 的氧化性。
3. 按题卡要求验证 Fe²⁺ 的还原性。
4. 按题卡要求验证 Fe²⁺ 的氧化性。
5. 使用 KSCN 溶液或题卡指定试剂检验铁离子。
6. 记录实验现象，分析铁元素化合价变化。

## 实验现象

根据实际观察填写：颜色变化、沉淀、金属析出或其他明显现象。

## 实验结论

铁单质具有还原性；Fe³⁺ 具有氧化性；Fe²⁺ 既可能表现氧化性，也可能表现还原性；Fe³⁺ 可用 KSCN 溶液检验，出现血红色。

## 相关方程式

Fe + CuSO₄ = FeSO₄ + Cu

Fe + 2Fe³⁺ = 3Fe²⁺

2Fe²⁺ + Cl₂ = 2Fe³⁺ + 2Cl⁻

Zn + Fe²⁺ = Zn²⁺ + Fe

Fe³⁺ + SCN⁻ ⇌ [FeSCN]²⁺

## 注意事项

试剂应少量取用；现象必须如实记录；氧化性和还原性的判断必须依据化合价变化；KSCN 主要用于检验 Fe³⁺。

8. B站参考检索

实验三：化学能转化成电能

1. 官方考查要求

项目	内容
实验名称	化学能转化成电能
时间要求	30 分钟
考查重点	验证原电池装置构成要素；正确组装原电池装置；及时如实记录实验现象，正确填写实验报告

2. 课本核心知识

原电池是把化学能转化为电能的装置，其本质是发生了自发的氧化还原反应。

原电池构成要素

构成要素	说明
两个活泼性不同的电极	常见为 Zn 片和 Cu 片
电解质溶液	提供离子导电环境，如稀硫酸、硫酸铜溶液等
闭合回路	用导线、电流表或灵敏电流计连接两电极
自发氧化还原反应	一极发生氧化反应，另一极发生还原反应

3. 原电池判断规律

1. 正负极判断

一般情况下：

较活泼金属失电子，发生氧化反应，作负极；
较不活泼电极或得电子的一极发生还原反应，作正极。

以 Zn—Cu—稀硫酸原电池 为例：

项目	内容
负极	Zn 片
正极	Cu 片
负极反应	Zn - 2e⁻ = Zn²⁺
正极反应	2H⁺ + 2e⁻ = H₂↑
总反应	Zn + 2H⁺ = Zn²⁺ + H₂↑

2. 电子流向与电流方向

电子流向：负极 → 外电路 → 正极
电流方向：正极 → 外电路 → 负极

注意：

电子流向和电流方向相反。

3. 能量转化

化学能 → 电能

如果电流表指针发生偏转，说明电路中有电流产生，装置可以把化学能转化成电能。

4. 标准操作流程

说明：不同学校题卡可能提供不同电极和电解质溶液。考试时必须严格使用题卡指定材料。下面以常见的 Zn—Cu—稀硫酸原电池 为例整理操作流程。

第一步：准备实验用品

常见实验用品：

类型	用品
电极	锌片、铜片
溶液	稀硫酸或题卡指定电解质溶液
仪器	烧杯、导线、电流表或灵敏电流计

操作要求：

检查电极、导线和电流表是否齐全。
观察电极表面是否洁净。
按题卡要求选择电解质溶液。

注意：

不能随意更换电极或电解质溶液。

第二步：处理电极

取 Zn 片和 Cu 片。
若金属片表面有氧化层或污物，应按题卡要求用砂纸轻轻打磨。
用纸巾擦净金属片表面。
保证电极与导线夹接触良好。

目的：

除去金属表面氧化层，使实验现象更明显，电路接触更稳定。

注意：

打磨后不要用手反复触摸金属片下端。
电极应保持洁净。
导线夹要夹牢，避免接触不良。

第三步：加入电解质溶液

取一只洁净烧杯。
向烧杯中加入适量稀硫酸或题卡指定电解质溶液。
溶液量以能浸没电极下端为宜。
不要加入过多溶液，防止后续操作时溅出。

注意：

电解质溶液用于提供离子导电环境，是原电池的重要组成部分。

第四步：插入两种电极

将 Zn 片和 Cu 片分别插入电解质溶液中。
两电极下端都要浸入溶液。
两电极之间保持一定距离。
两电极不能直接接触。

注意：

两电极直接接触会造成短路，影响实验判断。

第五步：连接外电路

用导线将 Zn 片与电流表一个接线柱连接。
用另一根导线将 Cu 片与电流表另一个接线柱连接。
检查导线、接线柱、电极是否连接牢固。
形成闭合回路。

闭合回路形成后，观察电流表指针变化。

可能现象：

电流表指针发生偏转。

说明：

装置中产生电流，化学能正在转化为电能。

第六步：观察电极现象

以 Zn—Cu—稀硫酸原电池为例，常见现象为：

位置	现象
Zn 片	逐渐溶解
Cu 片	表面有气泡产生
电流表	指针发生偏转

对应分析：

Zn 失去电子，被氧化，作负极；
H⁺ 在 Cu 片表面得到电子，被还原生成 H₂，Cu 片作正极。

电极反应：

负极：Zn - 2e⁻ = Zn²⁺
正极：2H⁺ + 2e⁻ = H₂↑
总反应：Zn + 2H⁺ = Zn²⁺ + H₂↑

第七步：验证原电池构成要素

考试中可能要求判断哪些条件是形成原电池所必需的。

可以从以下方面分析：

改变条件	现象或结果	说明
不连接导线	电流表无偏转	没有形成闭合回路
两电极材料相同	电流不明显或无明显电流	通常不能形成有效原电池
不使用电解质溶液	电流不明显或无电流	缺少离子导电环境
两电极直接接触	可能短路	不能正常观察电流

结论：

原电池需要两个活泼性不同的电极、电解质溶液、闭合回路和自发氧化还原反应。

第八步：判断正负极和电子流向

以 Zn—Cu—稀硫酸原电池为例：

判断项目	结果
负极	Zn 片
正极	Cu 片
电子流向	Zn 片 → 导线 → Cu 片
电流方向	Cu 片 → 导线 → Zn 片
能量转化	化学能转化为电能

判断依据：

Zn 比 Cu 活泼，Zn 失电子发生氧化反应，因此 Zn 作负极；
H⁺ 在 Cu 片上得电子生成 H₂，因此 Cu 片作正极。

5. 常见装置示例

示例一：Zn—Cu—稀硫酸原电池

项目	内容
电极	Zn 片、Cu 片
电解质溶液	稀硫酸
负极	Zn
正极	Cu
负极现象	Zn 片逐渐溶解
正极现象	Cu 片表面有气泡产生
电子流向	Zn → Cu
总反应	Zn + 2H⁺ = Zn²⁺ + H₂↑

示例二：Zn—Cu—CuSO₄ 溶液原电池

若题卡使用 CuSO₄ 溶液，常见反应可以写为：

Zn + CuSO₄ = ZnSO₄ + Cu

离子方程式：

Zn + Cu²⁺ = Zn²⁺ + Cu

对应电极反应：

负极：Zn - 2e⁻ = Zn²⁺
正极：Cu²⁺ + 2e⁻ = Cu

实验现象可能为：

Zn 片逐渐溶解；
Cu 片或电极表面有红色 Cu 析出；
电流表指针发生偏转。

注意：

具体使用哪种电解质溶液，要以题卡为准。

6. 实验现象与结论速记表

实验内容	典型现象	结论
Zn、Cu 插入稀硫酸并连接导线	电流表指针偏转	形成原电池
Zn 片变化	Zn 片逐渐溶解	Zn 失电子，作负极
Cu 片变化	Cu 片表面有气泡	H⁺ 在 Cu 片上得电子，Cu 片作正极
断开导线	电流表无偏转	原电池需要闭合回路
两电极直接接触	可能短路	两电极不能直接接触
缺少电解质溶液	电流不明显或无电流	原电池需要电解质溶液

7. 易错点提醒

易错点	正确理解
认为只要有两个金属片就一定是原电池	还需要电解质溶液、闭合回路和自发氧化还原反应
两电极直接接触	会造成短路，不能正常观察电流
把正负极判断反	失电子、发生氧化反应的一极为负极
把电子流向和电流方向混淆	电子从负极流向正极，电流方向相反
认为电子在溶液中移动	电子只通过外电路移动，溶液中主要是离子移动
电极表面未处理	可能导致接触不良，现象不明显
只写“产生电流”	应写清楚电流表偏转、电极现象和能量转化

8. 实验报告参考

## 实验名称

化学能转化成电能

## 实验目的

验证原电池装置的构成要素，学会正确组装简单原电池装置，理解化学能可以转化为电能。

## 实验用品

仪器：烧杯、导线、电流表或灵敏电流计  
试剂和材料：Zn 片、Cu 片、稀硫酸或题卡指定电解质溶液

## 实验步骤

1. 按题卡要求准备 Zn 片、Cu 片和电解质溶液。
2. 处理金属电极表面，使其保持洁净。
3. 向烧杯中加入适量电解质溶液。
4. 将 Zn 片和 Cu 片分别插入溶液中，注意两电极不能直接接触。
5. 用导线和电流表连接两电极，形成闭合回路。
6. 观察电流表指针变化和电极表面现象。
7. 判断正极、负极和电子流向。
8. 分析能量转化过程并填写实验报告。

## 实验现象

电流表指针发生偏转；Zn 片逐渐溶解；Cu 片表面有气泡产生。

## 实验结论

该装置具备两个活泼性不同的电极、电解质溶液、闭合回路和自发氧化还原反应，可以构成原电池，实现化学能向电能的转化。

## 相关方程式

负极：Zn - 2e⁻ = Zn²⁺

正极：2H⁺ + 2e⁻ = H₂↑

总反应：Zn + 2H⁺ = Zn²⁺ + H₂↑

## 注意事项

两电极不能直接接触；电极表面应洁净；导线连接要牢固；电子从负极经外电路流向正极，电流方向与电子流向相反。

9. B站参考检索

实验四：搭建球棍模型，认识有机化合物分子结构的特点

1. 官方考查要求

项目	内容
实验名称	搭建球棍模型，认识有机化合物分子结构的特点
时间要求	30 分钟
考查重点	正确搭建甲烷、乙烷、乙烯、乙炔的球棍模型；比较分析不同有机化合物分子的结构特点；正确填写实验报告

2. 课本核心知识

有机化合物中，碳原子通常可以形成 4 个共价键。
不同有机物分子的结构差异，主要体现在：

碳原子数不同
碳碳键类型不同
氢原子数不同
空间结构不同

四种常见有机物结构对比

物质	分子式	碳碳键类型	每个碳原子成键情况	空间结构
甲烷	CH₄	无碳碳键	1 个 C 与 4 个 H 形成 4 个 C—H 单键	正四面体结构
乙烷	C₂H₆	C—C 单键	每个 C 与 1 个 C、3 个 H 相连	每个碳原子周围近似四面体结构
乙烯	C₂H₄	C=C 双键	每个 C 与 1 个 C、2 个 H 相连	平面结构
乙炔	C₂H₂	C≡C 三键	每个 C 与 1 个 C、1 个 H 相连	直线结构

结构速记

甲烷：正四面体
乙烷：碳碳单键，可旋转
乙烯：碳碳双键，平面结构
乙炔：碳碳三键，直线结构

3. 标准操作流程

说明：球棍模型实验重点不只是“搭出来”，还要能说明每种分子的成键方式和空间结构特点。

第一步：清点球棍模型材料

操作流程

按题卡要求领取球棍模型材料。
区分不同颜色的小球所代表的原子。
区分短棍、长棍或连接件所表示的化学键。
确认碳原子球、氢原子球和连接键数量是否足够。
搭建前先写出或确认目标分子的分子式。

注意事项

搭建前应先明确分子式和成键数，不能边猜边搭。

常见模型约定：

模型部件	通常表示
黑色或深色小球	碳原子 C
白色或浅色小球	氢原子 H
单根连接棍	单键
两根连接棍	双键
三根连接棍	三键

注意：
不同学校的模型颜色可能不同，考试时以题卡或老师说明为准。

4. 四种球棍模型的具体搭建

一、搭建甲烷 CH₄ 球棍模型

1. 分子结构分析

甲烷分子式为：

CH₄

含有：

1 个碳原子
4 个氢原子
4 个 C—H 单键

碳原子位于中心，4 个氢原子分布在碳原子周围。

2. 操作流程

取 1 个碳原子球。
取 4 个氢原子球。
用 4 根单键连接碳原子和 4 个氢原子。
调整 4 个 C—H 键的方向。
使 4 个氢原子尽量均匀分布在碳原子周围。
最终模型应呈现正四面体结构。

3. 结构特点

甲烷分子中，碳原子与 4 个氢原子形成 4 个 C—H 单键；
甲烷分子不是平面结构，而是正四面体结构。

4. 易错点

易错操作	正确做法
把甲烷搭成平面正方形	甲烷应为正四面体结构
少接或多接氢原子	甲烷必须连接 4 个氢原子
只写 CH₄，不写空间结构	应写出“正四面体结构”

二、搭建乙烷 C₂H₆ 球棍模型

1. 分子结构分析

乙烷分子式为：

C₂H₆

含有：

2 个碳原子
6 个氢原子
1 个 C—C 单键
6 个 C—H 单键

每个碳原子都形成 4 个共价键。

2. 操作流程

取 2 个碳原子球。
用 1 根单键连接两个碳原子，形成 C—C 单键。
在第一个碳原子上连接 3 个氢原子。
在第二个碳原子上连接 3 个氢原子。
共连接 6 个氢原子。
调整模型，使每个碳原子周围的键尽量呈四面体伸展。

3. 结构特点

乙烷分子中含有 C—C 单键；
每个碳原子都形成 4 个共价键；
C—C 单键可以旋转；
每个碳原子周围近似四面体结构。

4. 易错点

易错操作	正确做法
每个碳原子只接 2 个氢原子	乙烷中每个碳原子应接 3 个氢原子
把乙烷搭成平面结构	乙烷中每个碳原子周围近似四面体结构
忽略 C—C 单键	两个碳原子之间必须是单键
忘记说明单键可旋转	应写出 C—C 单键可以旋转

三、搭建乙烯 C₂H₄ 球棍模型

1. 分子结构分析

乙烯分子式为：

C₂H₄

含有：

2 个碳原子
4 个氢原子
1 个 C=C 双键
4 个 C—H 单键

每个碳原子都与另一个碳原子形成双键，并且各连接 2 个氢原子。

2. 操作流程

取 2 个碳原子球。
用双键连接两个碳原子，形成 C=C 双键。
在第一个碳原子上连接 2 个氢原子。
在第二个碳原子上连接 2 个氢原子。
共连接 4 个氢原子。
调整模型，使 2 个碳原子和 4 个氢原子尽量位于同一平面内。

3. 结构特点

乙烯分子中含有 C=C 双键；
乙烯分子中的 2 个碳原子和 4 个氢原子位于同一平面内；
乙烯分子为平面结构。

4. 易错点

易错操作	正确做法
把 C=C 双键搭成单键	乙烯中两个碳原子之间必须是双键
每个碳原子连接 3 个氢原子	乙烯中每个碳原子只连接 2 个氢原子
把乙烯搭成立体乱摆结构	乙烯应体现平面结构
只写含有双键，不写空间结构	应写出乙烯为平面结构

四、搭建乙炔 C₂H₂ 球棍模型

1. 分子结构分析

乙炔分子式为：

C₂H₂

含有：

2 个碳原子
2 个氢原子
1 个 C≡C 三键
2 个 C—H 单键

每个碳原子与另一个碳原子形成三键，并且各连接 1 个氢原子。

2. 操作流程

取 2 个碳原子球。
用三键连接两个碳原子，形成 C≡C 三键。
在第一个碳原子上连接 1 个氢原子。
在第二个碳原子上连接 1 个氢原子。
共连接 2 个氢原子。
调整模型，使 H—C≡C—H 排成一条直线。

3. 结构特点

乙炔分子中含有 C≡C 三键；
乙炔分子中 H—C≡C—H 呈直线排列；
乙炔分子为直线结构。

4. 易错点

易错操作	正确做法
把 C≡C 三键搭成双键或单键	乙炔中两个碳原子之间必须是三键
每个碳原子连接 2 个氢原子	乙炔中每个碳原子只连接 1 个氢原子
把乙炔搭成弯曲结构	乙炔应为直线结构
忽略 H—C≡C—H 的排列	应体现整个分子呈直线形

5. 四种模型比较分析

完成模型后，应从以下方面进行比较：

分子式
碳原子数
氢原子数
碳碳键类型
空间结构
结构特点

对比表

比较项目	甲烷	乙烷	乙烯	乙炔
分子式	CH₄	C₂H₆	C₂H₄	C₂H₂
碳原子数	1	2	2	2
氢原子数	4	6	4	2
碳碳键	无	C—C 单键	C=C 双键	C≡C 三键
每个碳原子连接的氢原子数	4	3	2	1
空间结构	正四面体结构	每个碳原子周围近似四面体结构	平面结构	直线结构
结构特点	只含 C—H 单键	碳碳单键可旋转	含碳碳双键	含碳碳三键

6. 实验现象与结论

实验现象

成功搭建出甲烷、乙烷、乙烯和乙炔的球棍模型；
不同分子的碳碳键类型、氢原子数和空间结构不同。

实验结论

甲烷分子为正四面体结构；
乙烷分子中含有 C—C 单键，每个碳原子周围近似四面体结构；
乙烯分子中含有 C=C 双键，分子为平面结构；
乙炔分子中含有 C≡C 三键，分子为直线结构。

7. 易错点总表

易错点	正确理解
甲烷搭成平面正方形	甲烷是正四面体结构
乙烷氢原子数接错	乙烷中每个碳原子连接 3 个氢原子
乙烯搭成立体结构	乙烯是平面结构
乙炔搭成弯曲结构	乙炔是直线结构
忘记比较结构特点	本实验不仅要搭模型，还要比较分析
只写分子式，不写空间结构	必须写出正四面体、平面、直线等结构特点
把单键、双键、三键混淆	乙烷单键，乙烯双键，乙炔三键

8. 实验报告参考

## 实验名称

搭建球棍模型，认识有机化合物分子结构的特点

## 实验目的

通过搭建甲烷、乙烷、乙烯和乙炔的球棍模型，认识有机化合物分子的成键方式和空间结构特点。

## 实验用品

球棍模型材料：碳原子球、氢原子球、连接棍等。

## 实验步骤

1. 清点球棍模型材料，区分碳原子球、氢原子球和不同类型的连接键。
2. 搭建甲烷 CH₄ 模型，使其呈正四面体结构。
3. 搭建乙烷 C₂H₆ 模型，体现 C—C 单键和每个碳原子周围近似四面体结构。
4. 搭建乙烯 C₂H₄ 模型，体现 C=C 双键和平面结构。
5. 搭建乙炔 C₂H₂ 模型，体现 C≡C 三键和直线结构。
6. 比较四种分子的结构特点。
7. 填写实验报告。

## 实验现象

成功搭建出甲烷、乙烷、乙烯和乙炔的球棍模型，不同分子的碳碳键类型和空间结构不同。

## 实验结论

甲烷为正四面体结构；乙烷中含有碳碳单键，每个碳原子周围近似四面体结构；乙烯中含有碳碳双键，分子为平面结构；乙炔中含有碳碳三键，分子为直线结构。

## 注意事项

搭建前应先判断分子式和成键数；乙烯应搭成平面结构；乙炔应搭成直线结构；实验报告中要写清楚结构特点。