核心素養(yǎng)下高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)化研究

◇ 廣西 李金原

(作者單位:廣西南寧市邕寧高級(jí)中學(xué))

高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)將核心素養(yǎng)的相關(guān)內(nèi)容作為重要指引,做好教學(xué)細(xì)節(jié)的調(diào)整與優(yōu)化,幫助學(xué)生牢固掌握實(shí)驗(yàn)知識(shí)的同時(shí),促進(jìn)其科學(xué)探究素養(yǎng)更好地提升,為核心素養(yǎng)培養(yǎng)工作的順利開展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ).

1 講授理論,夯實(shí)基礎(chǔ)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)為學(xué)生講解實(shí)驗(yàn)探究理論知識(shí),使其掌握探究的方法與技巧.同時(shí),創(chuàng)設(shè)相關(guān)問題情境,要求學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析,鞏固實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí),提高其探究靈活性.

例1使用如圖1所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),將液體a滴加到固體b中,以下說法正確的是( ).

圖1

A.如a為濃HCl,b為KMnO4晶體,c盛有紫色石蕊溶液,則c中的溶液最終顯紅色

B.d具有防倒吸功能

C.如a為濃氨水,c為生石灰,c中盛有AlCl3溶液,則C溶液先出現(xiàn)白色沉淀后溶解

D.如a為濃硫酸,b為Cu,c中盛有澄清石灰水,則c中溶液變渾濁

分析濃HCl和KMnO4晶體反應(yīng)生成氯氣,進(jìn)入到c中生成HCl和HClO,前者使紫色石蕊溶液變紅,而HClO 具有漂白性,使溶液褪色,c中溶液最終為無色,選項(xiàng)A 錯(cuò)誤.由球形干燥管結(jié)構(gòu)可知,d能夠防倒吸,選項(xiàng)B正確.若a為濃氨水則會(huì)生成氨氣,與Al3＋發(fā)生反應(yīng)生成Al(OH)3,c中白色沉淀不溶解,選項(xiàng)C錯(cuò)誤.濃硫酸和Cu在加熱條件下才反應(yīng),本題實(shí)驗(yàn)沒有加熱裝置,不會(huì)產(chǎn)生SO2,c溶液無變化,選項(xiàng)D 錯(cuò)誤.

2 傳授經(jīng)驗(yàn),加強(qiáng)訓(xùn)練

為提高學(xué)生的科學(xué)探究素養(yǎng),實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)注重總結(jié)相關(guān)的探究經(jīng)驗(yàn),避免其在探究過程中走彎路,提高探究效率.同時(shí),注重篩選經(jīng)典習(xí)題對(duì)學(xué)生進(jìn)行訓(xùn)練,使其積累探究經(jīng)驗(yàn),提升探究水平.

例2為探究AgNO3的性質(zhì)進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn).

實(shí)驗(yàn)1:用圖2裝置加熱AgNO3,試管中出現(xiàn)紅棕色氣體,片刻后在末端導(dǎo)管口可收集到無色氣體a.

圖2

(1)實(shí)驗(yàn)室怎樣檢驗(yàn)氣體a:_______.

(2)B中僅生成一種鹽,寫出AgNO3受熱分解的化學(xué)方程式:_______.

(3)從安全角度,對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行完善:_______.

實(shí)驗(yàn)2:按照如圖3流程進(jìn)行實(shí)驗(yàn).

圖3

(1)假設(shè)試管②中產(chǎn)生銀鏡是Fe2＋導(dǎo)致的,則離子方程式為________;為驗(yàn)證假設(shè),需取圖中AgNO3溶液于試管中,向其中滴加幾滴________,如只產(chǎn)生白色沉淀,表明假設(shè)正確.

(2)已知AgSCN 為白色沉淀,試管③中紅色褪去是因?yàn)開_______(從平衡移動(dòng)角度分析).

分析對(duì)于實(shí)驗(yàn)1,根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可推出無色氣體a為O2,實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)O2只需將帶火星的木條置于試管口,木條復(fù)燃,說明為O2.因B 中只生成一種鹽,根據(jù)NO2和NaOH 反應(yīng)可知氧氣過量,由電子得失守恒可得化學(xué)方程式為

生成的NO2與NaOH 反應(yīng)導(dǎo)致管內(nèi)壓強(qiáng)減小會(huì)出現(xiàn)倒吸.因此,從安全角度出發(fā),應(yīng)在A、B間增加一個(gè)防倒吸裝置.

對(duì)于實(shí)驗(yàn)2,出現(xiàn)銀鏡表明生成了銀單質(zhì),則離子方程式為Fe2＋＋Ag＋＝Fe3＋＋Ag.

3 注重啟發(fā),鼓勵(lì)交流

實(shí)驗(yàn)教學(xué)中教師應(yīng)注重啟發(fā)學(xué)生,提高其探究的針對(duì)性.同時(shí),探究結(jié)束后要鼓勵(lì)學(xué)生之間相互交流、分析探究中的不足,相互學(xué)習(xí)探究中的技巧與方法,拓寬視野,尋找更好的探究思路.如在例2的實(shí)驗(yàn)中,可以啟發(fā)學(xué)生從環(huán)保角度分析實(shí)驗(yàn)裝置存在的不足,并提出一定的優(yōu)化措施.從環(huán)保角度分析例2中的實(shí)驗(yàn)裝置可知,生成的NO2如沒有來得及與NaOH 溶液反應(yīng)會(huì)逸出到空氣中,因此,需加裝一個(gè)尾氣處理裝置.同時(shí),要求學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明Ksp(AgI)＜Ksp(AgSCN);給出的試劑如下:均為0.1mol·L－1的KSCN 溶 液、KI 溶 液、AgNO3溶 液.為 證 明Ksp(AgI)＜Ksp(AgSCN),學(xué)生積極思考,依據(jù)難溶沉淀可向更難溶沉淀轉(zhuǎn)化,設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn):取試管盛0.1mol·L－1的 AgNO3溶液,而后滴加0.1mol·L－1的KSCN 溶液至不再出現(xiàn)白色沉淀,然后向其中滴加0.1 mol·L－1的KI溶液,白色沉淀變化為黃色沉淀.

教學(xué)中鼓勵(lì)學(xué)生間相互交流,分享經(jīng)驗(yàn).結(jié)果通過交流部分學(xué)生想出了另外的證明方法,即,將0.1 mol·L－1的 KSCN 溶液和0.1mol·L－1的 KI溶液混合,向混合溶液中逐滴滴加0.1 mol·L－1的AgNO3溶液,先生成黃色沉淀后生成白色沉淀即可證明.

高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)做好核心素養(yǎng)內(nèi)容的解讀,做好教學(xué)內(nèi)容的合理設(shè)計(jì),將核心素養(yǎng)培養(yǎng)工作有效地滲透至相關(guān)的教學(xué)活動(dòng)中,實(shí)現(xiàn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)水平以及核心素養(yǎng)的雙重提升.