從一道高考化學(xué)試題的考查看高三復(fù)習(xí)實驗教學(xué)

摘要：以2013福建省高考理綜卷化學(xué)實驗試題為切入點(diǎn)，就高三復(fù)習(xí)化學(xué)實驗教學(xué)的主要抓手進(jìn)行了重點(diǎn)探討，明確高考化學(xué)實驗試題對現(xiàn)實高三復(fù)習(xí)化學(xué)實驗教學(xué)的幾個主導(dǎo)層面。

關(guān)鍵詞：高考；化學(xué)試題；高三復(fù)習(xí)；實驗教學(xué)

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

縱觀近年高考化學(xué)實驗試題的考查情況，尤其是今年福建省高考化學(xué)實驗試題，筆者認(rèn)為高三復(fù)習(xí)化學(xué)實驗教學(xué)有其內(nèi)在的指導(dǎo)思想和方法值得我們?nèi)パ芯俊Ｏ旅媪信e今年福建省高考理綜化學(xué)卷中的一道化學(xué)實驗試題加以探討，提出高三復(fù)習(xí)化學(xué)實驗教學(xué)應(yīng)把握的幾個主導(dǎo)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(chǎn)物較復(fù)雜。某學(xué)習(xí)小組以Mg（NO3）2為研究對象，擬通過實驗探究其熱分解的產(chǎn)物，提出如下4種猜想：

甲：Mg（NO3）2、NO2、O2 乙：MgO、NO2、O2丙：Mg3N2、O2 ?。篗gO、NO2、N2（1）實驗前

小組成員經(jīng)討論認(rèn)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(shè)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(guān)閉K，微熱硬質(zhì)玻璃管A，觀察到E中有氣泡連續(xù)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(qū)盡裝置內(nèi)的空氣，其目的是 ；關(guān)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(xiàn)，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(zhì)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(xiàn)象。

（3）實驗結(jié)果分析討論

①根據(jù)實驗現(xiàn)象和剩余固體的質(zhì)量經(jīng)分析可初步確認(rèn)猜想 是正確的。

②根據(jù)D中無明顯現(xiàn)象，一位同學(xué)認(rèn)為不能確認(rèn)分解產(chǎn)物中有O2，因為若有O2，D中將發(fā)生氧化還原反應(yīng)： （填寫化學(xué)方程式），溶液顏色會褪去；小組討論認(rèn)定分解產(chǎn)物中有O2存在，未檢測到的原因是 。

③小組討論后達(dá)成的共識是上述實驗設(shè)計仍不完善，需改進(jìn)裝置進(jìn)一步研究。

這是一道以新情境為背景的化學(xué)實驗考查題，命題基于課程標(biāo)準(zhǔn)與考試說明的框架，源于課本化學(xué)實驗教學(xué)又高于之；寓甄別選拔和教學(xué)導(dǎo)向于一體，彰顯了高三復(fù)習(xí)化學(xué)實驗教學(xué)的指導(dǎo)思想與方法。經(jīng)分析反思，筆者認(rèn)為高效的高三化學(xué)實驗教學(xué)應(yīng)側(cè)重把握以下幾個層面：

1 明確《課標(biāo)》、《考試說明》，夯實“雙基”加推“求新”

2 巧設(shè)“實驗探究問題情境”，提升“實驗設(shè)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(chuàng)設(shè)問題情境，提出實驗探究問題的結(jié)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(chǎn)物，提出如下4種猜想：

甲：Mg（NO3）2、NO2、O2 乙：MgO、NO2、O2

丙：Mg3N2、O2 ?。篗gO、NO2、N2

這樣的命題，一方面，要求考生能對所給的設(shè)計實驗方案加以對比辨析論證，另一方面，考查實驗設(shè)計的理解和評價，對考生要求較高，要考生明確實驗設(shè)計的目的和相應(yīng)的實驗原理的高度一致性，要排除達(dá)到實驗?zāi)康牡钠渌麑嶒炞兞吭氐母蓴_，如：“②稱取Mg（NO3）2固體3.79 g置于A中，加熱前通入N2以驅(qū)盡裝置內(nèi)的空氣，其目的是 ”，這是為了排除裝置本身含有氧氣對產(chǎn)物氧氣的驗證存在的干擾；又如：“通過加熱硬質(zhì)玻璃管A”，若有紅棕色氣體產(chǎn)生，說明丙不成立。檢驗氧氣的存在為了避免NO2的干擾，設(shè)置B、C。根據(jù)D中無明顯現(xiàn)象，考查學(xué)生意識到上述實驗設(shè)計中存在不足，產(chǎn)物氧氣在前位（裝置B）過程中反應(yīng)消耗了，這是對學(xué)生實驗評價能力的綜合考查。由此可見，高三復(fù)習(xí)化學(xué)實驗教學(xué)中應(yīng)著力研究課本和《考試說明》中要求的實驗，對這些材料進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼?，力求設(shè)計成新背景的實驗探究問題，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計探究實驗方案或?qū)σ延械膶嶒灧桨高M(jìn)行評價，以提升學(xué)生的實驗設(shè)計或?qū)嶒炘u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(xué)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(xiàn)，C、D中未見明顯變化”，這是在定性說明產(chǎn)物中有二氧化氮?dú)怏w；“⑤取少量剩余固體于試管中，加入適量水，未見明顯現(xiàn)象”則說明產(chǎn)物中沒有Mg3N2（Mg3N2可與水反應(yīng)產(chǎn)生刺激性氨氣），從而排除丙的可能；為了進(jìn)一步區(qū)別甲與乙，還需要定量研究的數(shù)據(jù)，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(zhì)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(xué)有效地開展這方面實驗教學(xué)復(fù)習(xí)，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(zhì)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(xué)實驗知識和操作技能進(jìn)一步通過典型案例整合，強(qiáng)調(diào)例練定性與定量的融合案例解決實驗探究問題，以達(dá)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(dāng)“外延”并多層面遷移

從今年福建省理綜化學(xué)卷實驗題來看，試題在規(guī)定的范圍內(nèi)源于教材，立意高于教材，具體體現(xiàn)在：實驗探究其熱分解的產(chǎn)物的實驗設(shè)計裝置并不復(fù)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(xiàn)過的，考生似曾相識，認(rèn)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(xué)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(diǎn)和教材上實驗室制備純凈氯氣相似，再進(jìn)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(xué)試劑酚酞的性質(zhì)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(lián)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(jīng)被除完，這其實也是教材上典型化學(xué)實驗“檢驗碳與濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)物”的外延遷移。

縱觀近年高考化學(xué)實驗試題，尤其是今年福建高考化學(xué)實驗試題，我們不難看到高考與我們高三復(fù)習(xí)化學(xué)實驗教學(xué)的密切聯(lián)系，一道好的高考化學(xué)實驗試題折射出來的不僅僅是考查化學(xué)教學(xué)中的“雙基”，更為值得思考的是它對現(xiàn)實高三復(fù)習(xí)化學(xué)實驗教學(xué)的統(tǒng)領(lǐng)，尤其給我們傳遞了高三復(fù)習(xí)化學(xué)實驗教學(xué)應(yīng)掌控的抓手。一言以蔽之，高三復(fù)習(xí)化學(xué)實驗教學(xué)的掌控要做到四大突破：“雙基”突破、創(chuàng)新突破、方法突破和能力突破。