從一道高考化學試題的考查看高三復習實驗教學

摘要：以2013福建省高考理綜卷化學實驗試題為切入點，就高三復習化學實驗教學的主要抓手進行了重點探討，明確高考化學實驗試題對現實高三復習化學實驗教學的幾個主導層面。

關鍵詞：高考；化學試題；高三復習；實驗教學

文章編號：1005–6629（2013）10–0061–03 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

縱觀近年高考化學實驗試題的考查情況，尤其是今年福建省高考化學實驗試題，筆者認為高三復習化學實驗教學有其內在的指導思想和方法值得我們去研究。下面列舉今年福建省高考理綜化學卷中的一道化學實驗試題加以探討，提出高三復習化學實驗教學應把握的幾個主導層面。

[2013福建省高考理綜卷第25題]

固體硝酸鹽加熱易分解且產物較復雜。某學習小組以Mg（NO3）2為研究對象，擬通過實驗探究其熱分解的產物，提出如下4種猜想：

甲：Mg（NO3）2、NO2、O2 乙：MgO、NO2、O2丙：Mg3N2、O2 丁：MgO、NO2、N2（1）實驗前

小組成員經討論認定猜想丁不成立，理由是

。查閱資料得知：2NO2+2NaOH=NaNO3+

NaNO2+H2O。針對甲、乙、丙猜想，設計如下圖所示的實驗裝置（圖中加熱、夾持儀器等均省略）：

（2）實驗過程

①儀器連接后，放入固體試劑之前，關閉K，微熱硬質玻璃管A，觀察到E中有氣泡連續放出，表明

。

②稱取Mg（NO3）2固體3.79 g置于A中，加熱前通入N2以驅盡裝置內的空氣，其目的是 ；關閉K，用酒精燈加熱時，正確操作是先 然后固定在管中固體部位下加熱。

③觀察到A中有紅棕色氣體出現，C、D中未見明顯變化。

④待樣品完全分解，A裝置冷卻至室溫、稱量，測得剩余固體的質量為1.0 g。

⑤取少量剩余固體于試管中，加入適量水，未見明顯現象。

（3）實驗結果分析討論

①根據實驗現象和剩余固體的質量經分析可初步確認猜想 是正確的。

②根據D中無明顯現象，一位同學認為不能確認分解產物中有O2，因為若有O2，D中將發生氧化還原反應： （填寫化學方程式），溶液顏色會褪去；小組討論認定分解產物中有O2存在，未檢測到的原因是 。

③小組討論后達成的共識是上述實驗設計仍不完善，需改進裝置進一步研究。

這是一道以新情境為背景的化學實驗考查題，命題基于課程標準與考試說明的框架，源于課本化學實驗教學又高于之；寓甄別選拔和教學導向于一體，彰顯了高三復習化學實驗教學的指導思想與方法。經分析反思，筆者認為高效的高三化學實驗教學應側重把握以下幾個層面：

1 明確《課標》、《考試說明》，夯實“雙基”加推“求新”

2 巧設“實驗探究問題情境”，提升“實驗設計評價能力”

在上述實驗題中，實驗試題考查以新的實驗材料為背景，這種創設問題情境，提出實驗探究問題的結論具有不確定性（有四種可能），——“擬通過實驗探究其熱分解的產物，提出如下4種猜想：

甲：Mg（NO3）2、NO2、O2 乙：MgO、NO2、O2

丙：Mg3N2、O2 丁：MgO、NO2、N2

這樣的命題，一方面，要求考生能對所給的設計實驗方案加以對比辨析論證，另一方面，考查實驗設計的理解和評價，對考生要求較高，要考生明確實驗設計的目的和相應的實驗原理的高度一致性，要排除達到實驗目的的其他實驗變量元素的干擾，如：“②稱取Mg（NO3）2固體3.79 g置于A中，加熱前通入N2以驅盡裝置內的空氣，其目的是 ”，這是為了排除裝置本身含有氧氣對產物氧氣的驗證存在的干擾；又如：“通過加熱硬質玻璃管A”，若有紅棕色氣體產生，說明丙不成立。檢驗氧氣的存在為了避免NO2的干擾，設置B、C。根據D中無明顯現象，考查學生意識到上述實驗設計中存在不足，產物氧氣在前位（裝置B）過程中反應消耗了，這是對學生實驗評價能力的綜合考查。由此可見，高三復習化學實驗教學中應著力研究課本和《考試說明》中要求的實驗，對這些材料進行適當的整合，力求設計成新背景的實驗探究問題，引導學生設計探究實驗方案或對已有的實驗方案進行評價，以提升學生的實驗設計或實驗評價能力。

3 研讀“定性定量實驗案例”，提高綜合能力

從今年福建省理綜化學卷實驗題來看，在實驗探究問題的解決過程中，既有定性實驗，也有定量實驗，如：“③觀察到A中有紅棕色氣體出現，C、D中未見明顯變化”，這是在定性說明產物中有二氧化氮氣體；“⑤取少量剩余固體于試管中，加入適量水，未見明顯現象”則說明產物中沒有Mg3N2（Mg3N2可與水反應產生刺激性氨氣），從而排除丙的可能；為了進一步區別甲與乙，還需要定量研究的數據，如：“④Mg（NO3）2固體3.79 g完全分解，A裝置冷卻至室溫、稱量，測得剩余固體的質量為1.0g”。通過定量元素守恒計算最終得出乙是正確的猜測。如何科學有效地開展這方面實驗教學復習，那就要求我們了解教材中有著豐富的定性實驗的案例，如常見重要物質的檢驗：銨根離子、硫酸根離子、碳酸根離子、氯離子、氨氣、二氧化硫、二氧化碳等的檢驗。也有典型的定量實驗測定，如：酸堿中和滴定及其遷移外延——氧化還原滴定、重量分析測定等。對于這些零散的化學實驗知識和操作技能進一步通過典型案例整合，強調例練定性與定量的融合案例解決實驗探究問題，以達到分析問題解決問題的綜合能力的提升。

4 以課本“典型實驗”為平臺，適當“外延”并多層面遷移

從今年福建省理綜化學卷實驗題來看，試題在規定的范圍內源于教材，立意高于教材，具體體現在：實驗探究其熱分解的產物的實驗設計裝置并不復雜，可以說這樣的實驗裝置都是平時教材或階段測試中出現過的，考生似曾相識，認真分析就會恍然大悟，原來這些實驗裝置是教材典型實驗外延而來。比如：今年福建高考化學實驗試題中的實驗裝置B、C（如下圖），就其實驗中的作用來看，一方面為了除去混在O2中的NO2，這點和教材上實驗室制備純凈氯氣相似，再進一步觀察分析B、C，我們還會看到B、C中裝的都是NaOH溶液，究竟意欲何為呢？從化學試劑酚酞的性質深層次分析來看，B裝置用來除去NO2，C裝置的意義就在于驗證NO2已被除完，從這個意義上說B、C的聯合有類似我們教材上的“驗證二氧化硫中混有二氧化碳”的實驗[如下圖（右）]，其中高錳酸鉀溶液用來除去二氧化硫，品紅用來驗證二氧化硫已經被除完，這其實也是教材上典型化學實驗“檢驗碳與濃硫酸反應產物”的外延遷移。

縱觀近年高考化學實驗試題，尤其是今年福建高考化學實驗試題，我們不難看到高考與我們高三復習化學實驗教學的密切聯系，一道好的高考化學實驗試題折射出來的不僅僅是考查化學教學中的“雙基”，更為值得思考的是它對現實高三復習化學實驗教學的統領，尤其給我們傳遞了高三復習化學實驗教學應掌控的抓手。一言以蔽之，高三復習化學實驗教學的掌控要做到四大突破：“雙基”突破、創新突破、方法突破和能力突破。