基于模型構建的高三化學二輪復習策略

顧黎穎

摘 要：從初中階段對“重結晶”概念的認識著手，到了解“物質的分離與提純”的具體過程，進而理解每個具體步驟中需注意的細節。復習中在引導學生歸結和總結的基礎上，通過習題設計逐漸展現了解決此類問題的一般模型，并運用模型解決實際問題，提升學生學習興趣和學科素養。

關鍵詞：模型構建 分離 提純

高三二輪復習與其它階段相比，有其獨特的任務和要求，是一輪復習的提升和深化，承載的責任和功能更大，是學生綜合能力提高的關鍵一步。同時也是有明確目的、任務、內容的專項綜合訓練，著重體現“專”字。旨在強化重點、突破難點、總結規律、歸納方法、體現思維過程，并要求在訓練中將難度、高度、廣度、深度提升到極致。因此針對江蘇高考19題最后一空有關“物質的分離與提純”進行了微專題復習，引導學生構建模型并解決化學問題。

一、潛心研究

面對課程標準、江蘇省考試說明的變化，作為高三一線教師的我們，該如何應對？

首先在繼承先前研究教材的基礎上，需要認真研究考試說明的變化和課程標準的最新要求，把握命題的動向。如在“物質提純與分離”中，課程標準提出了“能在復雜的化學問題情境中提出有價值的實驗探究課題，能設計有關物質轉化、分離提純、性質應用等的綜合實驗方案；能運用變量控制的方法探究并確定合適的反應條件，安全、順利地完成實驗；能對實驗方案、實驗過程和實驗結論進行評價，提出進一步探究的設想。”[1]

其次，要研究試題的呈現方式。在江蘇高考19題最后一空中，近幾年高考呈現方式是在限定試劑、并在提供有關信息的基礎上，讓學生從原料出發，根據題給信息和指定試劑，先進行預處理，再通過學生掌握的化學反應，進而進行初步除雜或提純得到粗產品，并通過重結晶的方式進行分離與提純，得到指定產品。但是在重結晶的每一個步驟中注重考查學生對題給信息獲取的程度。目的是將老師的教和學生的學引導到做實驗而不是講實驗上，并在考查的同時注重學生實驗綜合設計能力和具體操作技能的考查。

最后還得研究學生，了解學生在此知識點上的問題，并深層次的分析造成此種情況的原因，為引導學生建構解決問題的模型做好準備。從學生作業和上課回答情況發現，有的學生只寫出重結晶的過程，卻沒有對結晶過程進行細化，未注重細節，主要問題是對題給信息未能完全挖掘（信息素養缺失）；有的同學盡管使用了題給試劑，但對原料的預處理思維混亂（反應原理不清）；還有的同學盡管注意到要加強對重結晶具體步驟的細化，但是對外界條件的具體控制，以及結晶、過濾、洗滌、干燥方式出現混亂（實驗目的不明）。

綜觀上述原因，有必要在加強實驗教學的過程中積極引導學生進行模型的構建。

二、構建模型

模型的構建需要適合學生的認知發展，需要一個循序漸進的過程，要從最簡單的、學生最熟悉的問題出發，層層滲透過渡到復雜問題，這樣才能通過問題或知識的呈現，不斷刺激學生的思維發展，也才能起到不斷強化從而構建解決問題的模型的作用。縱觀對“物質的分離與提純”考查的要求，可以發現有其發展過程：從“初學概念階段”到“概念深化階段”再到“實踐應用階段”，或者說從“認識提純方法”到“了解提純過程”再到“掌握具體操作”。

從教材中“現有少量氯化鉀的硝酸鉀粉末，設計實驗方案提純硝酸鉀” [2]出發，設置了一系列問題：將粗硝酸鉀進行進一步提純的方法叫什么？具體如何操作？如果要提純氯化鉀怎么操作？如果要先提純氯化鉀后還想得到硝酸鉀晶體怎么操作？目的一是通過對比和歸納，讓學生只有在明確根據物質溶解度受溫度影響的大小的基礎上，構建一個何時可以選擇 “蒸發結晶、趁熱過濾”還是“冷卻結晶、過濾”的模型；二是讓學生在回顧初中所學“重結晶”基礎上建構最原始的整體模型“溶解——結晶——過濾——洗滌——干燥”。并針對以上模型的具體過程，設置幾個問題。

問題1： 在溶液中存在平衡：

，其溶解度曲線如圖1所示。現欲從與（不溶于堿溶液）的混合物中提純。結合溶解度曲線，簡述過程Ⅲ的操作：_____，趁熱過濾，冷卻結晶，過濾得到固體。

設置的目的是：通過后續練習主要是希望學生在將粗品溶解時要考慮如下幾個問題：在何種溶劑里、何溫度下溶解更多，進而推廣為在何下溶解更多，從而提醒學生在溶解這一步驟要關注試題信息，關注溶劑的種類、溫度及溶液的酸堿性，并進一步提出需對原料進行“預處理”的概念：包括明確雜質，考慮雜質去除的方法，這樣轉化為簡單混合物的分離去提純。

問題2：已知脫色后的溴化鋰溶液中還含有少量的。溴化鋰的溶解度隨溫度變化曲線如圖2所示，請補充完整脫色后得到的溶液制備的實驗方案：加入活性炭脫色后， （實驗中可供選擇的試劑：鹽酸、氫溴酸、乙醇、蒸餾水）。

設置的目的是：在整體復習前面所涉及的各步驟的注意點外，特別設計了在可選試劑的情況下，如何選擇洗滌劑對晶體進行洗滌。在此處需分析為什么要洗滌？洗什么？如何洗？如何證明已洗干凈等問題。歸納常見的洗滌劑：①蒸餾水②冰水（或熱水）③乙醇等有機溶劑 ④飽和鹽溶液⑤酸或堿溶液；歸納作為洗滌劑必須遵守的一個原則：可以洗去晶體表面的雜質且盡可能降低洗滌時晶體的溶解損失。

問題3：實驗室制取高純晶體（無色）。將偏黃、且含少量、極少量的和的溶液進行脫色、提純并結晶，可制得高純晶體。實驗方案為：在溶液中加入少量活性炭煮沸、_____（實驗中須使用的試劑有：溶液，溶液、溶液、高純水及試紙；除常用儀器外須使用的儀器有：真空干燥箱）。

設置的目的是：繼續在整體復習前面所涉及的各步驟的注意點外，特別提醒學生關注洗滌后的干燥方式。同樣也必須分析為什么要干燥？在何處干燥？在什么溫度下干燥等等問題。并強調真空干燥箱是專為干燥熱敏性、易分解和易氧化物質而設計的。

經過以上分析，可在原始模型的基礎上進行完善，獲得如下具體模型，并強調三個表述時注意點：溶液混合則要“攪拌”、有沉淀生成則要“靜置”、中途要洗滌沉淀則需將洗滌液與濾液合并。

粗品溶解結晶過濾洗滌干燥

“模型認知”或“基于模型的認知”，是高中化學學科核心素養的重要表現形式，其中的模型又是學生獲取化學知識和運用化學知識解決問題的主要手段。因此教師要有意識的引導學生對一些經驗和知識做出抽象的、統一的、模式化的理解，并形成常規性的模型，這樣可避免學生在二輪復習過程中掉進題海而不能自拔。另外如何引導學生構建模型也對教師提出了更高的要求，促使教師潛心研究和實踐，促進教師專業素養的發展。

參考文獻

[1]中華人民共和國教育部.普通高中化學課程標準[S].北京：人民教育出版社，2017：67.

[2]王祖浩.普通高中課程標準實驗教科書（化學1）[M].南京：江蘇教育出版社，2008：18.