化學是一門實驗科學,考查學生的實驗能力就無疑處于重要的地位,高考化學實驗題賦分較高(2010年占全卷分數20%),但它往往又是得分率較低的題目,因此化學實驗能力能否提高,高三化學實驗備考得成功與否,是高考能否制勝的關鍵之一。隨著高考的臨近,對實驗備考策略的研究及應用就顯得尤為重要。
一、溫故知新——回顧近年實驗
1.試題的形式
近幾年高考試卷實驗題呈現方式主要有兩種,即第Ⅰ卷的選擇題和第Ⅱ卷的綜合實驗題。其中第Ⅰ卷有兩題,2009年的兩個題目均要用化學1、選修4、選修5三個模塊的知識來解答。
2.涉及的主干知識及特點
選擇題兩題,一題(單選、中等難度)以實驗裝置圖判斷等形式從基本實驗事實或操作方面命題,另一題(雙選、中等難度)從基本實驗裝置或操作方面命題。涉及的知識有:物質的分離,如萃取、溶解、過濾、蒸餾、分餾等;物質的鑒定和鑒別;離子的檢驗;溶液的配制(包含配制一定物質的量濃度溶液、一定質量分數溶液、FeCl類型考慮水解因素溶液);有機物制備裝置(乙酸乙酯);氣體的制備(NH)、干燥(HCl、Cl)、收集(NH)、吸收、提純;裝置的氣密性檢查;儀器的使用(容量瓶)、洗滌;藥品的保存,等等。
第Ⅱ卷的綜合實驗題(中等難度)涉及知識為:物質的制備(條件、分離、繪圖等)、定量測定有害離子含量(計算、儀器、誤差、實驗原理和技術)、環境污染測定(實驗方案設計、實驗探究、比色法)、飲用水的處理(測定離子含量、離子方程式、實驗探究、計算等)等。這道題的最大特點是基于實際化工生產背景(真實情景),更好地體現了實驗綜合題考查的原則,即體現公平性、真實性、應用性、思維性與探究性。實驗考查所涉及的領域主要是:化學的核心概念和基本原理的考查、化學對人類社會的貢獻、體現應用、關注社會、關注生活、關注生產等實際應用的考查、對學生化學素養和化學學科能力的考查。
這些考查符合考綱要求學生“掌握化學實驗的基本方法和技能”,注重化學實驗的“科學性、可行性、簡約性、安全性”,能力測試上“具有較強的問題意識,能夠在給定情境中通過分析、判斷提出有探究價值的化學問題的能力”,“能運用觀察、實驗、閱讀資料等多種手段收集證據,能運用比較、分類、歸納、概括等方法形成探究結論”。
回顧近年高考試卷設題情況,可以幫助我們明確沖刺階段應備考些什么。溫故而知新,了解近年高考試卷,可以開拓我們的視野,使備考有所發現,有所進步。
二、高瞻遠矚——研讀考試說明
高考《考試說明》是高考的指揮棒,我們應認真研讀《考試說明》,吃透高考化學實驗考查的精神實質,明確備考的目標和方向,以達到事半功倍的復習效果。把2010年“說明”上對實驗的要求與2009年進行比較,找出改動、刪減、增加部分,認真研讀這些變化,尤其是典型題示例變化試卷,可以進一步參透考綱精神,可以進一步明確高考究竟考什么,可以在沖刺階段擺正復習的主攻方向。
研讀2010年的高考化學《考試說明》我們發現,與2009年的《考試說明》相比,實驗部分的變化為以下幾點:
1.把“了解控制實驗條件的方法,能設計、評價和改進簡單的實驗方案”改為“了解控制實驗條件的方法,能改進簡單的實驗方案”,去掉“設計、評價”四字。
2.增加“能綜合運用化學實驗原理和方法,設計實驗方案解決簡單的化學問題,能對實驗方案、實驗過程和實驗結果進行分析和評價”。
3.化學實驗分值由試卷的18%提高到20%。
調整和變化更加凸顯了學科特色;體現了2010年說明中強調的江蘇特色——“厚實踐”(即加大實驗和運用的考查),暗示了實驗題量增大是趨勢。要解讀考綱,不能忽視典型題示例解析的導向功能,要對典型題示例認真解讀,我們更要關注和研究作出這種調整是源于何種思想。
案例1:典型題示例示例4(題見2010年考試說明,下同),該題從物質的鑒別、溶液的配制、物質的提純、膠體的丁達爾現象四個角度考查學生對化學實驗的基礎知識和基本技能的掌握程度,引導學生關注實驗方案的可行性,考查學生運用化學實驗方法解決實際問題的能力。我們就要解讀出為什么關注這幾個角度?為什么用“引導”這個詞?為什么一直對溶液配制“情有獨鐘”?
案例2:典型題示例5(原題為2009江蘇卷的第6題,需要更正的是《考試說明》上答案應為B),本題以溶液配制、準確體積標準溶液的量取、混合物的萃取分離、乙酸乙酯的制取中的實驗操作為素材,考查學生對實驗操作的熟悉程度和實驗原理的應用能力,特別是“用量筒量取5.00mL1.00mol·L鹽酸于50mL容量瓶中,加水稀釋至刻度,可配制0.100mol·L鹽酸”選項的判斷,此題顯然是試圖引導中學化學教學關注化學實驗操作的真實性。我們就要解讀出為什么關注這幾個角度?為什么用“特別”這個詞?為什么強調真實性三個字?同樣對于仍然保留的題型示例,我們也要分析其理由,如2005年實驗題仍保留,應該說明它仍是一種方向。
三、厚積薄發——培養實戰能力
古人讀書講究“厚積薄發”,實驗備考也一樣,沒有“量”的積累,就很難求“質”的突破。要想高考實驗得高分,掌握一定量的知識,并學會運用遷移很重要。
1.實驗挖掘教材功能
備考過程中應悟透考點,復習到位。悟透考點,即要明確《考試說明》上實驗部分的知識點,能力點及要求。復習到位,就是要參透所有考點,不遺漏任何一個考點,不留死角。教材是命題的基礎,科學備考應回歸教材,以本為綱。備考時要熟悉和理解新教材課本上的演示實驗和學生實驗(含選做)的原理、操作、現象、結論,并分析歸納實驗原理、裝置原理和操作原理上的共性和特性,掌握實驗規律。如常見化學儀器的用途和使用方法,化學實驗基本操作(藥品取用,物質的溶解,試紙的使用,物質加熱,藥品存放,安全事故處理),混合物分離提純(沉淀、過濾、洗滌、分液),物質的制備(藥品、原理、步驟、收集,檢驗,裝置,尾氣處理等)和物質檢驗。實驗儀器的作用(燒瓶與大試管),實驗裝置的組裝(儀器組裝注意:①防倒流;②防倒吸;③防暴沸;④防堵塞;⑤防潮解;⑥防氧化;⑦防對流;⑧防過分加熱),實驗操作的目的,藥品的要求(如實驗室制氨氣等)。理解、掌握這些基本知識,并進行知識延伸。把教材實驗內容的知識點、熱點轉變為探討性的問題,編寫導讀提綱且指導學生進行設問、質疑、析疑、激思,來促進實驗復習,同時通過典型實驗把元素化合物及基本概念,基本理論的重點知識生長和連接起來,形成知識系統。
案例3.下圖為模擬鐵生銹的實驗。鐵粉中均勻混有少量碳粉,撒入在內壁已分別用氯化鈉溶液和稀醋酸潤濕過的甲、乙兩支具支試管。打開止水夾片刻后,以下有關該實驗的說法合理的是()。
A.甲裝置中稀紅墨水倒吸量比乙裝置多
B.甲裝置中發生的電化學腐蝕主要是吸氧腐蝕
C.乙裝置中發生的電化學腐蝕主要是析氫腐蝕
D.乙裝置開始導管口有氣泡冒出,接著紅墨水又較快倒流
這是課本內容的一個學生實驗,如果不做這個實驗,按照一般情況從書本知識來理解應選BC的,但實驗的實際情況卻是BD。命題專家曾多次說過做實驗和不做實驗今后的考試結果是不一樣的,學校的教學不能功利到有條件也不做實驗的地步,這個由教材挖掘出的試題對中學化學教學有導向作用,也體現了化學的基本思想:實驗是化學的最高法庭。
2.訓練注重能力提升
臨近高考階段的訓練題要有質量、講實效,知識點訓練重歸納,能力點訓練重提升,參照考試說明的“典型題示例”中實驗題組題,在訓練中逐步滲透知識與能力,實現從題型、題量到思維容量等多方位趨向2010高考試卷的要求。
首先,教師訓練要重視“基礎性”實驗的案例教學。如物質的提純(如粗鹽的提純)和檢驗、典型物質的制備(如乙酸乙酯的制備、綠礬的制備等)、實驗結果的分析、表達和評價等。通過訓練要讓學生真正體驗實驗的準備、設計、優化等過程,也可通過實驗“問題化”“題組化”對學生進行實驗思維的引導,實現能力的提升。
案例4.在備考過濾這一知識點時,設置練習:某學生欲用下圖裝置操作,錯誤之處應如何糾正?過濾操作用于分離什么樣的物質?膠體微粒能透過濾紙嗎?沉淀如何洗滌?如何判斷沉淀是否洗凈?怎樣加快過濾速度?如何判斷沉淀已烘干?太空中能進行過濾操作嗎?
這種練習的設置,使問題題組化,讓學生思考,討論,通過訓練增加學生的思維空間和密度,使學生在思考中肯定自己,找到自信;在思考中完善自己,不斷提高。更重要的是通過思考,讓學生學到學習化學的基本方法,尤其是思維方法,從而真正實現“學會學習”。
其次,教師對訓練題的設置一定要重視實驗的“真實性”,凸顯實驗的可操作性。如2007年的24題中有這樣的描述:“在隔絕空氣的條件下,某同學將一塊部分被氧化的鈉塊用一張已除氧化膜、并用針刺一些小孔的鋁箔包好……”這顯然是困難的,而2008年第9題“B.準確稱取0.4000g的NaOH固體配成1000mL濃度為0.01000mol·L的溶液”是不可能的操作,而學生多數漏選此項。類似的問題2009年15題再次考查:“(2)酸化操作是加入鹽酸,調節溶液的pH約為4.0,其目的有:①將溶液中的少量Ca(OH)轉化為CaCl;②防止Ca在蒸發時水解;③防止溶液吸收空氣中的CO”。像NaOH、HCl、HNO等物質配制的溶液濃度都是用“基準”物質標定而非直接配制。
3.答題把握規范技巧
目前對考生實驗能力的考查主要是通過“筆試”來完成的。高考閱卷時,我們發現在綜合實驗題中,有的考生因看錯題目而丟分,有的因遺漏要點而丟分,有的因語言表述而失分,有的因不會審題而失分,等等。究其原因,都是答題欠規范,缺乏必要的答題技巧。因此,準確、規范地將表述實驗過程、結果、評價等在試卷上成為考查實驗能力的延伸。“準確”就是要抓住所要回答問題要點內容,問什么答什么,不能答非所問。如實驗中滲透的計算要注意數據有效數字與單位。“規范”就是以教材中表現形式將所要陳述的問題表達在試卷上,評卷老師能看得清楚。特別是用圖表來回答的問題更要慎重,近些年一直沒有考涉及繪裝置圖的問題,但補充圖中部分內容是有可能考查的,如導氣管伸入集氣瓶(或洗氣瓶)中的位置,吸收易溶于水中的氣體時倒扣漏斗的放置等。
對于第Ⅱ卷的綜合實驗題在備考階段要掌握這類題的命題規律,常規解題方法,一般的處理手段,簡答問題的語言敘述,答不出時怎么辦,通過訓練進行答題原則、步驟、方法總結;分析高考試題的參考答案,摸索出一套適合自己的考試方法和考試技巧;學會從多種途徑尋找實驗成績的增分點、突破口,培養出用多種方法獲取試題答案的能力。
案例5:2009年綜合實驗題15題中③若用上述方法測定的樣品中CaCl·2HO的質量分數偏高(測定過程中產生的誤差可忽略),其可能原因有。
此問從高考后統計結果看得分率比較低,究其原因是學生缺乏解題技巧和獲取信息能力缺失;準確獲取試題的題干中“工業碳酸鈣(含有少量Na、Al、Fe等雜質)”信息,可推知產品中有NaCl殘留,故通過測定Cl來測定CaCl·2HO的質量分數偏高;準確獲取框圖中“蒸發結晶”四個字,故CaCl·2HO可能部分失去結晶水,所以CaCl·2HO的質量分數偏高。這種試題素材新穎,以多種方式呈現信息,考查了學生的信息素養,只要在備考階段加以注意,獲取這種能力應該說還是不難的。
高考,是知識、能力、意志、毅力的競爭,相信每位考生能定好位,在這場競爭中盡顯身手,各領風騷。