陳仕功



江蘇高考化學試題一直保持 “夯實基礎、強化能力、關注實踐 ”的特色,近幾年的命題,更加突出化學學科核心素養的考查.其中化學實驗方面 ,在強調基礎知識、基礎技能及基本應用的同時,突出了在真實背景下的實驗設計能力綜合考查.在此,本文結合多年的教學實踐,談談在平時教學中,如何培養學生的化學實驗技能,以適應高考新要求.
一、注重“雙基”訓練,強化學生規范操作意識
化學實驗基本操作是化學實驗的基礎,也是高考試題考核的重點.實驗教學要重點強化如萃取、分液、過濾、蒸發、蒸餾等基本操作的訓練;托盤天平、容量瓶、滴定管的使用;裝置氣密性的檢查等基本實驗的開展與反思,逐步培養學生規范操作的意識.
表1
年份題號內容來源
20145氣體制備、洗氣、分離提純(過濾)、蒸發結晶
實驗室制Cl2
20157分液萃取、儀器洗滌、pH溶液測定、固體灼燒蘇教版必修1
20166固體物質制備、分離提純(過濾)、固體灼燒侯氏制堿法
近三年的高考有關基本操作的試題列于表1,
其中2016年第6題依據侯氏制堿原理制備少量NaHCO3的實驗,經過制取氨、制取NaHCO3、分離NaHCO3、干燥NaHCO3四個步驟,判斷圖示裝置(圖略)和原理能達到實驗目的.
該試題取材于蘇教版教材必修1\[拓展視野\]欄目,旨在考查實驗的基本知識及技能.
因而在平時的教學中,須加強教材中的實驗基本操作整合,強調訓練的規范化.例如\[試紙的使用\](1)常見試紙:石蕊試紙——定性檢驗酸堿性;pH試紙——定量(粗測)檢測酸堿性強弱;品紅試紙——檢驗SO2等有漂白性的物質;淀粉-KI試紙——檢驗Cl2等有氧化性的物質.(2)使用方法:①檢驗溶液:取試紙放在小燒杯或表面皿上,用玻璃棒蘸取液體,點在試紙中部,觀察試紙的顏色變化.等pH試紙變色后,與標準比色卡對照.②檢驗氣體:先用蒸餾水把試紙潤濕,用鑷子夾取或粘在玻璃棒的一端,然后再放在集氣瓶口或導管口處,觀察試紙的顏色變化.強化實驗知識的串并勾連,操作的規范精準,這樣解答高考實驗題也就得心應手了.
二、做好課本實驗,提升學生“現象-結論”的推理水平
高考性質推理試題多數是對教材中的典型實驗簡約化,或設計簡單實驗驗證推理論斷.所以教學中,演示實驗必須開足開全,盡可能讓學生參與或安排分組實驗,促發他們更深的思考與推理;分組實驗則盡量讓學生單獨動手實驗,獨自領悟實驗的原理及方法,有效培養學生實驗的動手能力和推理水平.近三年有關性質推理的試題列于表2.
016年高考第13題具體考查了碳酸與苯酚的酸性比較、Ksp有關應用、微粒的氧化性強弱比較、鹽類水解等相關知識.該題的命題意圖是以四個常見的實驗操作和現象,通過分析和推理判斷實驗結論的正確與否.對這類試題要求學生必須能夠正確解讀給定的操作,并結合現象作出精準判斷,即知其然,并能知其所以然.
例如:教授蘇教版化學必修2《食品中常見的有機物—乙醇》時,作了這樣的情境預設:某犯罪現場,犯罪嫌疑人遺留的物證:兩瓶均無標簽的無色透明溶液,已知一瓶為蒸餾水,另一瓶為無水乙醇.它們的鑒別是案件偵破重要線索,如果你是大偵探,你該怎么辦?瞬間,學生打開思維之門,各種設想在相互碰撞中激起“頭腦風暴”,涌現了很多方法:
學生1:聞氣味,有特殊氣味的為乙醇;
學生2:燃燒,燒不著的為蒸餾水;
學生3:分別蘸取涂于皮膚上,感覺更為冰涼的為乙醇;
學生4:分別取少許樣品與Na反應,快的為蒸餾水;
學生5:分別與灼熱的銅絲反應,銅絲重新變紅的為乙醇;
學生6:分別滴入KMnO4(H+)溶液,不退色為蒸餾水;
學生7:…….
每種方法,學生自選藥品與儀器,并動手實驗加以驗證,可以說乙醇的性質“刻”在心里,同時也體驗了探究的過程與樂趣,知識和能力在日積月累中得到提升,可以說源于教材,而高于教材,是課本實驗的升級版.
三、重視設計與評價,培養學生實驗探究創新能力
高考實驗探究試題在命題設計上注重對學生實驗能力全面考察,盡可能多的創設條件和情境,引導學生設計和探究實驗、改進和創新實驗,具有良好區分度,真正達到實驗做與不做、多做少做不一樣的檢測功能.
近三年探究試題列于表3,其中2016年第19題考查實驗室以一種工業廢渣(主要成分為MgCO3、Mg2SiO4和少量Fe、Al的氧化物)為原料制備MgCO3·3H2O.請補充完整由萃取后得到的水溶液制備MgCO3·3H2O的實驗方案.該題呈現與考查方式是“江蘇特色”,以工業廢渣制備MgCO3·3H2O為驅動性問題,是在中學實驗室能夠完成的真實實驗,難度較大.
探究實驗方案的設計已是江蘇化學高考的亮點,如何去突破,筆者認為還應回歸教材,從課本\[活動與探究\]欄目出發“接地氣”,方案開放凸顯“高大上”.例如:在探究Fe2+、Fe3+的轉化條件時,設計開放的系列活動單:
1.如何檢驗溶液中的Fe3+?
2.如何檢驗溶液中的Fe2+?
3.如何檢驗溶液中既有Fe3+又有Fe2+?
4.設計Fe2+、Fe3+相互轉化的實驗方案,進行實驗并記錄現象.
5.設計除去FeCl3溶液中含少量FeCl2、FeCl2溶液中含少量FeCl3的方案,并通過實驗驗證雜質已除.
6.聯系生活小常識,猜猜看:菠菜在營養價值上是一種高效的補鐵劑,請你證明菠菜中是否含鐵元素、是Fe2+還是Fe3+.
7.動動手:蘋果削皮后很快變成褐色,為什么?怎樣做能防止變色?
8.維C具有水溶性,如果向Fe3+溶液中滴加維C溶液,會發生什么反應,能推出維C的化學性質嗎?
附信息提示: KMnO4(H+)溶液顯紫紅色且有強氧化性.設計系列實驗活動單目的在于拓展Fe2+、Fe3+相互轉化的深度及廣度,培養學生動手能力和邏輯推理能力,又能聯系生產、生活實際,用所學知識解釋日常生活中的現象.
總之,實驗教學,必須讓學生親自動手,進行實實在在的體驗,沒有捷徑,以講代做,只能是事倍功半.能力也必須在學生親身反復訓練中才能形成,看不會也教不會.因此,我們的實驗教學只有步步到位,學生的實驗技能才能節節提高.