高三化學復習備考之實驗整合的實踐

“以實驗為基礎”是化學學科的本質特征。實驗教學具有目的性、探索性、實踐性和易感知性，它能為學生正確認識物質及其變化規律提供必要的事實依據和豐富的認知經驗。高中化學課程標準指出：“化學實驗有助于激發學生學習化學的興趣，創設生動活潑的教學情境，幫助學生理解和掌握化學知識和技能，啟迪學生的科學思維，訓練學生的科學方法，培養學生的科學態度和價值觀。”因此，化學實驗是化學教育中一種有效的教學形式，它不僅可以幫助學生獲取化學知識，而且對學生的思維能力、創新能力的提高有著不可替代的作用。

從高考命題來看，對化學實驗的考查有逐年加強的趨勢，題型不斷創新，對化學基本知識的靈活運用能力、思維能力、解決問題的能力要求逐年提高?？梢姼呷倧土曔^程中，如何高效地進行化學實驗部分的復習，是十分值得探討的問題。

一、創設情境

高中教材提供的學生實驗往往著眼于單層次、單側面的實驗內容，有著較大的局限性和單調性。進入高三實驗復習階段，為了達到讓學生會學、會做、能創新的目的，有必要對實驗內容進行適當的拓展和補充，積極創設問題情境，形成探索的氛圍，使實驗過程成為師生共同參與的“研究”過程，盡量讓學生多層次、全方位地認識化學原理，并滲透學科思想，啟迪學生科學的研究方法。為此，要從實驗涉及的知識和學生的生活經驗、經歷中去提出讓學生探究的問題，重視問題的開放性，創設情境引導學生設計實驗去探究、證明。

課例1：高三定量實驗復習課《銅片與濃硫酸反應后余酸物質的量的測定》，如圖1。

【情境引入】——發現問題

取6.4 g 銅片和0.2mol濃硫酸放在圓底燒瓶中共熱，直到反應完畢，最后發現燒瓶中還有銅片剩余。

從化學方程式的系數看，根據投入的銅片和硫酸的量，應該是恰好完全反應，那為什么銅片不能全部溶解呢？

【追問】這個實驗結束后，燒瓶里的溶液中可能存在哪些微粒？

【提出課題】能不能運用定量實驗測定的三種方法設計實驗方案，測出銅片與濃硫酸反應后剩余硫酸的物質的量？

【提示】銅片與濃硫酸的反應是很復雜的，硫酸的濃度不同，可能會發生較多副反應。

【學生討論】——設計方案

① 如何測量 m（剩余Cu片）

② 如何測量m （SO2）（討論：用液體吸收劑還是固體吸收劑好？）

③ 如何測量n（Cu2+） → m（CuO）

④ 如何測量n （SO42-） → m（BaSO4）（討論加BaCl2 還是加Ba（OH）2好？）

⑤ 如何測量V（SO2）

⑥ 如何測量n（H+） → V（H2）（討論：用什么樣的金屬好？）

⑦ 如何測量n（H+） → V（NaOH） ……

在學生討論的基礎上，教師歸納，然后細化每種方法，并進一步引導學生總結、升華，鞏固、提升學生對定量實驗設計三類方法的認識。像這樣開放性的探究主題，通過多類知識聯系、多種實驗方案的設計，能讓學生的創新思維的多向性得到充分發揮，綜合能力不斷提高。 學生作為學習的主體，在教學中應充分體現出來，實驗教學也是這樣，應該鼓勵學生自己觀察、思考、提問，設計合理的實驗步驟并進行操作，同時注意引導學生間相互幫助、相互協作，共同體驗科學探究的樂趣。

二、優化整合

1. 改進驗證性實驗，增加問題的探究性、開放性

對于基礎較薄弱的高三學生來說，教師不能以為學生能力有限，不能開展探究式學習、不會自主學習、難以達成教學目標而放棄對學生能力培養的每一個契機和載體。采用低水平的反復習題操練來提高高考的成績，忽視了以學生發展為本。對于知識要求和能力要求較高的教學內容，教師要通過逐步增加問題的探究性、開放性，并且選用合適的教學方法，兼顧兩者的落實。

課例2：高三復習Fe3+、Fe2+的轉換

片段1 通過設計簡單實驗：（1）證明Fe3+有氧化性 ；（2）證明Fe2+有還原性。

提供可選藥品試劑有：FeCl3溶液、FeSO4溶液、KSCN溶液、KI溶液、Zn粉、Fe粉、Cu粉、淀粉溶液、CCl4、氯水、酸性KMnO4溶液。

片段2 綜合運用，拓展提高

如何通過設計簡單實驗，比較Fe3+、Br2、I2的氧化性強弱

提供實驗藥品和試劑：FeCl3溶液、Fe SO4溶液、KSCN溶液、KI溶液、CCl4、溴水、NaBr溶液

片段3 回歸生活，學以致用

家用“84消毒液”的主要成分是：NaClO，如何用今天所學到的鐵的化合物的性質設計實驗證明84消毒液具有強氧化性？

高三復習時，筆者把實驗手冊上原有的驗證性實驗進行改編，增加了實驗操作的開放性和探究性，讓學生在原有的認知基礎上，通過設計原理正確、過程簡單、操作方便、現象明顯的化學實驗，經歷科學探究的過程，從中發現規律，感悟探求和掌握知識的一般方法。作為教師，我們要創造機會，把握每一個培養學生能力的途徑，充分利用好教材，讓學生通過主動學習，積極思維，獲取知識，培養能力。

2. 創造性地進行實驗重組

實驗重組，就是采用橫向串聯或縱向延伸的辦法，把若干個相關聯的簡單實驗設計成綜合實驗、系列實驗。由于實驗重組是建立學生已有的和熟悉的實驗認知基礎上的，有利于學生對知識的意義建構，對培養學生的創新能力有著積極的意義，在這一過程中，要求學生通過小組合作設計出與原有實驗方案不同的全新方案并進行實驗操作，證明自己設計的合理性，有利于學生能力的培養。

課例3：組合實驗“哪些物質能夠還原氧化銅”

在復習“乙醇的催化氧化”時，教師提出問題：①乙醇催化氧化反應的機理是什么？②哪些物質可以還原氧化銅？由學生結合已有知識和經驗，把氫氣還原氧化銅、木炭還原氧化銅、一氧化碳還原氧化銅、氨氣還原氧化銅、乙醇還原氧化銅橫向串聯在一起，形成知識體系；通過小組合作、代表匯報和全體交流，設計如圖2所示“內熱豎式乙醇氧化”裝置：A為熱水，B為無水乙醇，C為繞有銅絲的電烙鐵芯，a處鼓入空氣，用盛有新制Cu（OH）2懸濁液的試管承接產物，并對乙醇氧化產物進行檢驗。

這是一種較為全面和復雜的實驗裝置和操作過程，完成這一過程，既需要堅實的基礎知識，又需要嚴謹的科學思維，還需要熟練的操作，不僅可以較好體現知識建構，也可以借以培養學生的多元智能。

拓展1 氨氣還原氧化銅：將表面變黑的熱銅絲迅速插入氯化銨晶體中；分析“焊錫膏”中氯化銨的作用。

拓展2 乙醇還原氧化銅：酒精燈外焰能使銅氧化（外焰為氧化焰），內焰和焰心可以把氧化銅還原（內焰為還原焰、焰心為氣化焰）——加熱物體時應當利用酒精燈外焰。

拓展3 醛基的檢驗：用新制氫氧化銅懸濁液或銀氨溶液檢驗醛基的實驗條件和介質。

通過實驗重組，可以把看似“散亂”的實驗基本操作相對集中到一起，既能進行“以點帶面”的復習，又能解決基本操作復習時學生感到“枯燥無味”的問題，起到“以一當十”的作用；同時又能使知識內化為學生的智能，并有利于完成一次意義賦予和意義創造的過程。

三、回歸課本

高三總復習過程中，不少學生甚至個別教師總是有“一本資料到底”、一味做題的“忘本（課本）”現象，這顯然是失之偏頗的。

雖然我們提倡教師不能“教教材”而應當“用教材教”，但教材對于學生來說畢竟是最根本的“學習范本”。且不說教材編寫者在知識體系編排上，在知識點的前后銜接、關聯和照應方面的良苦用心，僅就教材中對有關實驗操作和現象描述的嚴謹、洗練程度來說，也是其他資料所不能比的。

1. 填補演示實驗空白

在使用蘇教版教材的過程中，我補充了 “化學平衡移動的影響因素（二氧化氮與四氧化二氮的平衡體系（溫度、壓強）；氯化鐵與硫氰化鉀溶液反應（濃度）的平衡混合液中分別加氯化鐵晶體、硫氰化鉀晶體、氯化鉀晶體）”等實驗。

這些實驗的補充，不僅能夠幫助學生理解基本概念和理論，而且可以指導學生多角度、多因素進行實驗設計，尋找化學原理的實驗驗證方法和途徑。

2. 改進教材中的實驗

在實驗教學中，盡量把驗證性實驗改為探究性實驗，指導學生帶著問題去設計方案、實施方案、觀察實驗現象，自己得出結論，培養學生的探究意識。

例如“氨氣與水的反應”，我們指導學生作了如下探究性設計：①氨氣通入盛有酚酞的乙醚溶液的試管中，證明氨氣不能使酚酞變色；②把水滴入盛有酚酞的無水乙醇溶液的試管中，證明水不能使酚酞變色；③氨氣通入酚酞水溶液中，變紅色，證明使酚酞變色的是氨氣與水反應的產物；④分別向醋酸銨、碳酸氫銨溶液中滴入酚酞試液，溶液不變色，證明使酚酞變紅色不是NH4+離子的作用；⑤分別向氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋇溶液中滴入酚酞試液，均顯紅色；分別向硫酸鈉、硝酸鉀、硝酸鋇溶液中滴入酚酞試液，均不變色，證明溶液中使酚酞試液變紅色的是OH-離子，從而說明氨氣與水反應的產物能夠電離出OH-離子。

這種探究性實驗的設計指導，可以有效地幫助學生理解此類型實驗的設計思路和方法，為他們解決有關問題指明方向。

3. 大膽質疑

高考題或高考模擬試題，由于受到試卷長度、分值、考查側重點的限制，其實驗設計很難做到每題都十分周密。進行試卷評講時，鼓勵學生大膽質疑，可以訓練學生進行嚴密和全面思維，一方面提高學生應對實驗設計題和實驗評價題的能力，另一方面也會增強他們的自信心。

課例4：用圖3所示裝置進行銅與過量濃硝酸反應并驗證氣體產物的實驗。

當師生共同完成原題的解答后，提出以下問題：實驗最初大燒杯內的紅棕色氣體，一定可以證明是銅與硝酸反應產生的嗎？檢驗NO時把大燒杯提起，會不會造成NO向空氣中擴散？

經過師生共同討論，我們把裝置作了如下改進（如圖4）

實驗開始時，先打開活塞a、b，從長管通入CO2氣體至b導管口氣體能使熄著的木條熄滅；關閉a、b，將細銅絲向下推至銅片浸入濃硫酸中，觀察實驗現象；待銅片完全溶解后，打開活塞a、b片刻隨即關閉，觀察現象。

實驗教學是最佳的情境教學，也是化學教學中最生動、最活躍的組成部分，在培養學生創新能力和實踐能力等方面具有獨特的功能和作用。教師要創造盡量多的機會，準確把握化學學科特點，通過形式多樣的化學實驗，為學生創造輕松和諧的學習環境，用自身的創新精神去點燃學生創新、進取的火花。教學實踐證明，在高三總復習階段對實驗內容進行精心整合，對于提高學生的實驗操作能力、分析能力、實驗設計和評價能力等，會起到十分顯著的作用，也是提高學生的整體實驗素養的重要手段。