新高考背景下高中化學實驗教學應對策略與技巧

摘 要：實驗題是高考常考的題型之一，而且占據著較大比重.在新高考改革的背景下，高中化學實驗教學面臨諸多挑戰.文章基于當前高中化學的實驗特點，探討和提出適應新高考要求的教學策略和技巧.并結合典型例題，詳細講解了解題方法，旨在幫助教師和學生更好地適應新高考的要求，提高化學實驗教學的質量，促進學生的全面發展.

關鍵詞：實驗；新高考；技巧；高中化學

中圖分類號：G632

文獻標識碼：A

文章編號：1008-0333（2024）24-0090-03

收稿日期：2024-05-25

作者簡介：孫娟（1983.7—），女，江蘇省鎮江人，本科，中學一級教師，從事高中化學教學研究.

新高考改革背景下的高中化學，更加重視學生的動手能力和實踐探究素質的提高.掌握高中化學的實驗考點，提高化學實驗應對技巧，才能讓學生會做實驗并做好實驗.文章通過對2023年高考化學試卷的實驗部分進行研究分析，總結了考試趨勢和重點內容，旨在幫助學生理解考試的思路.

1 實驗教學應對策略

1.1 創造情境，樹立主體，培養觀念

樹立學生的主體地位是實驗教學改革的另一個關鍵點.這意味著教師需要轉變傳統的教學觀念，從“教”的中心轉向“學”的中心.教師的教學必須彰顯學生的主體地位，貫徹以學生為主的理念，尊重學生的個體差異，確保因材施教理念的發揮和實施.教師在進行化學實驗教學時，應該將主動權交還給學生.這意味著教師不再僅僅是實驗的指導者和監督者，而是要成為學生的引導者和激勵者.教師應該為學生提供一個自主學習和探索的空間，讓他們在實驗中自由地提出問題、設計實驗方案、進行操作和總結實驗結果.這種方法能夠有效提高學生的主動學習能力和實驗技能，為他們未來的學習和生活奠定堅實的基礎.

1.2 加強合作，創新技術，強化效果

為加強合作的效果，教師可以采取一些措施.首先，可以設計一些需要小組合作完成的實驗項目，讓學生在團隊中相互配合，共同完成實驗任務；其次，可以鼓勵學生在實驗中相互交流和討論，分享自己的想法和發現.教師還可以引導學生學會傾聽他人的觀點，尊重他人的意見，從而培養學生的團隊合作精神.

同時，教師在教學過程中要不斷借助最新的技術應用，以提升教學效果和吸引學生的注意力.教師可以利用信息技術，通過視頻錄制實驗過程，并將實驗的難點通過慢放和回放的形式展示給學生.同時，教師還可以利用在線協作工具，讓學生在實驗過程中進行討論和交流，共同解決實驗中的問題，從而培養學生的團隊合作和溝通能力.此外，利用虛擬實驗平臺也是一種有效的方式.教師可以引導學生在虛擬實驗平臺上進行實驗模擬，觀察實驗現象，進行數據分析和實驗設計，從而培養學生的實驗技能和科學思維.借助這些信息技術，直觀生動地助力實驗課程的開展，加深學生對基礎實驗內容的理解，不斷提升教學質量和水平^［1］.

2 實驗教學應對技巧

新高考對實驗的考查力度加大，需體現學以致用和探究創新.這就需要關注化學實驗的常識和基本操作、物質的檢驗和鑒別、物質分離和提純、表格型實驗方案的評價、裝置型實驗方案的評價、物質的制備和性質驗證實驗等.

2.1 定量類應對技巧

定量類實驗是今年高考實驗計算考頻較高的題型，這類題目主要是對物質和化學反應進行分析，考查學生分析應對能力，學生需敏銳判斷物質量的變化如固液體的質量和氣體的生成減少量等.這類題目需要學生首先吃透課本上類似的定量題目，明確題干信息中物質的性質，然后分析反應并確定成分，分析各成分性質的差別.結合各成分物理性質和化學性質的差別，建立等量關系，不管是質量守恒還是能量守恒，搞清原理是關鍵，根據化學方程式或分子式，找出已知和未知物質之間的量的關系.在試題分析中，需明確裝置作用，分析實驗原理，詳細分析考查點，關注實驗裝置的創新與改進^［2］.

例1 （2023·全國乙卷試題節選）元素分析是有機化合物的表征手段之一.按圖1實驗裝置（部分裝置略）對有機化合物進行C、H元素分析.

若樣品C_xH_yO_z為0.023 6 g，實驗結束后，c管增重0.010 8 g，d管增重0.035 2 g.質譜測得該有機物的相對分子量為118，其分子式為.

解析 c管裝有無水CaCl₂，用來吸收生成的水蒸氣，則增重量為水蒸氣的質量，由此可以得到有機物中H元素的物質的量n（H）=2×m（H₂O）/M（H₂O）=2×0.010 8 g/18 g·mol^-1=0.001 2 mol；d管裝有堿石灰，用來吸收生成的CO₂，則增重量為CO₂的質量，由此可以得到有機物中C元素的物質的量n（C）=m（CO₂）/M（CO₂）=0.035 2 g/44 g·mol^-1=0.000 8 mol；有機物中O元素的物質的量為0.012 8 g，其物質的量n（O）=m（O）/M（O）=0.0012 8 g/16 g·mol^-1=0.000 8 mol；該有機物中C、H、O三種元素的原子個數比為0.000 8∶0.001 2∶0.000 8=2∶3∶2；質譜測得該有機物的相對分子質量為118，則其化學式為C₄H₆O₄.本實驗的重點在于兩U型管的擺放順序，由于CO₂需要用堿石灰吸收，而堿石灰的主要成分為CaO和NaOH，其成分中的CaO也可以吸收水蒸氣，因此在擺放U型管位置時應將裝有堿石灰的U型管置于無水CaCl₂之后，這是本題的易錯點和創新之處.

另外，要注意來年的高考中，有機物的制備實驗的考查可能性也不低.針對有機物的考查，需根據題干信息，初步判定物質性質.有機物制備中一般會給出相應的信息，通常會以表格的形式給出，表格中的數據主要是有機化合物的密度、沸點和在水中的溶解性，在分析這些數據時要多進行橫縱向比較，密度主要是與水比較，沸點主要是表中各物質的比較，溶解性主要是判斷溶還是不溶，依據這些數據，選擇合適分離、提純的方法.

2.2 探究類應對技巧

探究類題型是考試的難點，更能考查學生的綜合素質和探究能力，試題具有開放性，需要結合基本化學基礎知識，從條件設置制定猜想假設.一般可以按照觀察物質外形，預測性質及結論.作為探究類實驗，結論需有一定的依據，考查學生的化學嚴謹性和推斷能力，在試題應對中，需按照如下步驟展開：明確目的與實驗原理，分析試劑的選擇與作用，分析儀器的選擇與使用，綜合分析實驗步驟、現象、結論是否一致、匹配，進行邏輯推理與論證^［3］.

例2 （2023·山東卷試題節選）三氯甲硅烷（SiHCl₃）是制取高純硅的重要原料，常溫下為無色液體，沸點為31.8 ℃，熔點為-126.5 ℃，易水解.實驗室根據反應Si+3HCl△SiHCl₃+H₂，利用圖2所示裝置制備SiHCl₃粗品（加熱及夾持裝置略）.回答下列問題：

（1）制備SiHCl₃時進行操作：

（i）……；

（ⅱ）將盛有硅粉的瓷舟置于管式爐中；

（ⅲ）通入HCl，一段時間后接通冷凝裝置，加熱開始反應.

操作（ⅰ）為_____；判斷制備反應結束的實驗現象是_____.圖示裝置存在的兩處缺陷是_____.

解析 氯化氫氣體通入濃硫酸干燥后，在管式爐中和硅在高溫下反應，生成三氯甲硅烷和氫氣，由于三氯甲硅烷沸點為31.8 ℃，熔點為-126.5 ℃，在球形冷凝管中可冷卻成液態，在裝置C中收集起來，氫氣則通過D裝置排出同時D可處理多余吸收的氯化氫氣體，據此解答.制備SiHCl₃時，由于氯化氫、SiHCl₃和氫氣都是氣體，所以組裝好裝置后，要先檢查裝置氣密性，然后將盛有硅粉的瓷舟置于管式爐中，通入氯化氫氣體，排出裝置中的空氣，一段時候后，接通冷凝裝置，加熱開始反應，當管式爐中沒有固體剩余時，即硅粉完全反應，SiHCl₃易水解，本題的重點是掌握物質易水解的特性，所以需要在C、D之間加一個干燥裝置，防止D中的水蒸氣進入裝置C中，另外氫氧化鈉溶液不能吸收氫氣，需要在D后面加處理氫氣的裝置，分析實驗氣體的結論及環保處理是本題的關鍵之一.考查重點是關注反應條件.大多數反應副反應較多，因此設計產物制備實驗方案時，要注意控制反應條件，盡可能選擇步驟少、副產物少的反應；由于副產物多，所以需要進行除雜、凈化.

3 結束語

高考綜合實驗題知識容量大、命題素材新、考查角度廣、綜合程度高，縱觀近幾年高考卷中的綜合實驗題，考查的角度有儀器的識別與應用，實驗裝置的作用，實驗操作的目的，物質的制備、除雜與分離，物質的性質探究與驗證，實驗現象的分析與描述，實驗結論的評價與計算，等等.主要題型包括無機物的制備、有機物的制備及分離提純、物質性質的實驗探究、化學反應的實驗探索等.需要注意的一點是，在往年的高考中，物質的制備是高考實驗綜合題最常考的命題形式，但在2023年的高考中，物質性質的實驗探究則成為主流，這說明高考更加注重對實驗過程及過程中所發生的實驗現象等的探索考查，應引起大家的注意.

參考文獻：

［1］ 毛媛媛，馮熙云.高考化學實驗題型的歸納和解題技巧［J］.數理化解題研究，2023（31）：118-120.

［2］ 楊道菊.新高考背景下高中化學實驗解題技巧探究［J］.新課程導學，2023（25）：48-51.

［3］ 陳敏.新高考背景下高中化學實驗教學分析［J］.試題與研究，2023（32）：22-24.

［責任編輯：季春陽］