利用高考化學(xué)實(shí)驗題開闊學(xué)生視野

蔡細(xì)瓊 陳桂盛

（1.福建省莆田第十八中學(xué)，福建莆田 351100；2.福建省莆田第二十四中學(xué)，福建莆田 351100）

引 言

從2020年各地的高考化學(xué)試卷來看，涉及化學(xué)實(shí)驗內(nèi)容的比比皆是，其中不乏立意新穎、具有創(chuàng)新意識的試題。從命題內(nèi)容不難看出，這類試題不僅涉及實(shí)驗基本操作知識，還涵蓋實(shí)驗設(shè)計、實(shí)驗評價等內(nèi)容。試題體現(xiàn)了知識源于實(shí)驗探究的化學(xué)思想，較好地考查了學(xué)生的探究實(shí)踐、邏輯推理能力。因此，幫助學(xué)生詮釋化學(xué)實(shí)驗內(nèi)容的試題成為教學(xué)備考的熱點(diǎn)[1]。

一、分析實(shí)驗試題類型，掌握高考備考方向

化學(xué)是一門以實(shí)驗為基礎(chǔ)的自然學(xué)科。在2020年全國I卷高考理綜選擇題中，第9題以氣體除雜評價實(shí)驗?zāi)康?，?2題考查新型電池的實(shí)驗原理等；填空題中涉及實(shí)驗內(nèi)容的是第27題。在2020年全國I卷理綜試題中，化學(xué)實(shí)驗內(nèi)容占四分之一。這說明，化學(xué)實(shí)驗在高考備考中占據(jù)著舉足輕重的地位。教師研究新課程改革實(shí)驗區(qū)江蘇省試卷更能看出化學(xué)實(shí)驗的發(fā)展方向。

【案例1】（2020年江蘇卷第5題）實(shí)驗室以CaCO3為原料，制備CO2并獲得CaCl2·6H2O晶體。下列圖示裝置和原理不能達(dá)到實(shí)驗?zāi)康牡氖牵?）。

試題分析：該題涉及氣體制備和晶體提純的化學(xué)實(shí)驗，是一種評價類型的試題。題目圖文并茂地體現(xiàn)了化學(xué)內(nèi)容的豐富多彩，圖中的儀器讓學(xué)生有一種再次走進(jìn)實(shí)驗室的感覺。

試題中，制備和收集CO2是初中就必須掌握的基本操作，過濾與蒸發(fā)屬于高中階段的基本實(shí)驗操作。這些內(nèi)容都來自教材，也是學(xué)生在實(shí)驗室親自做過的實(shí)驗，但從答題結(jié)果來看，正確率并不高。其原因是學(xué)生在實(shí)驗過程中總是只記住操作中的某些步驟，以偏概全；在分組實(shí)驗過程中只動嘴，不動手，沒有真正親身經(jīng)歷實(shí)驗全過程，忽視了一些實(shí)驗細(xì)節(jié)。案例忽視了CaCl2·6H2O易失去結(jié)晶水，不能通過加熱蒸發(fā)皿直接得到，需要將濃縮的氯化鈣熱飽和溶液冷卻結(jié)晶析出，然后過濾洗滌得到。因此，在備考時關(guān)注實(shí)驗細(xì)節(jié)尤為重要。

備考策略：（1）在實(shí)驗專題課堂教學(xué)時，教師將案例1作為分組實(shí)驗，讓學(xué)生體驗實(shí)驗操作過程，再次明確實(shí)驗細(xì)節(jié)，熟悉基本操作。（2）設(shè)計與其相似的試題，如“實(shí)驗室以鐵粉和硫酸為原料，制備H2并獲得FeSO4·7H2O晶體”，讓學(xué)生判斷用相同的裝置是否可以達(dá)到實(shí)驗?zāi)康?。這樣就可以讓學(xué)生對實(shí)驗基本操作做到舉一反三。（3）對氣體制備與收集裝置進(jìn)行歸納與總結(jié)，涉及的氣體以中學(xué)階段學(xué)過的為主，如Cl2、SO2、NO、NO2、NH3等。（4）對從溶液中提純或制備晶體的操作進(jìn)行歸納與總結(jié)，如制備NaCl晶體、FeCl3·6H2O晶體、NH4Cl晶體、CuSO4·5H2O晶體等，引導(dǎo)學(xué)生通過反思建構(gòu)基礎(chǔ)實(shí)驗操作體系。

二、理清實(shí)驗試題原理，再塑課堂實(shí)驗方法

近年來，研究性學(xué)習(xí)已與化學(xué)教學(xué)融為一體，探究實(shí)驗滲透到化學(xué)教學(xué)的各個環(huán)節(jié)。高考試題與時俱進(jìn)，其中探究實(shí)驗試題成為試題創(chuàng)新的熱點(diǎn)，角度新穎，集實(shí)驗設(shè)計與評價于一體。為了更好地研究試題并使其作用于教學(xué)，筆者選取了有時代前沿視角的2020年江蘇高考試卷的第21B題。

【案例2】2020年江蘇高考試卷的第21B題是有機(jī)物羥基乙酸鈉的制備實(shí)驗探究，首先試題給出了四個方面的信息。

第一是制備物質(zhì)的物理性質(zhì)：羥基乙酸鈉易溶于熱水，微溶于冷水，不溶于醇、醚等有機(jī)溶劑。

第二是制備少量羥基乙酸鈉的反應(yīng)原理：ClCH2COOH+2NaOH→HOCH2COONa+ NaCl+H2O；ΔH＜0。

第三是實(shí)驗裝置圖（見圖1）。

圖1

第四是實(shí)驗步驟（略）。

試題分析：羥基乙酸鈉是學(xué)生在中學(xué)階段未曾見過的物質(zhì)，但通過題目給出的信息，將實(shí)驗置于探究環(huán)境中，能夠發(fā)現(xiàn)其實(shí)驗原理是對課本知識的遷移。試題強(qiáng)調(diào)的是應(yīng)用真實(shí)情境下問題解決的評價策略，在于引導(dǎo)教師在教學(xué)中注重“讓學(xué)生在科學(xué)探究和問題解決的過程中形成學(xué)科觀念、發(fā)展學(xué)科思維”，充分落實(shí)化學(xué)實(shí)驗在育人方面的價值。

解讀問題：實(shí)驗給出了操作步驟，而提出的問題就是對這四步的點(diǎn)睛。而問題源于制備少量羥基乙酸鈉的反應(yīng)原理ClCH2COOH+2NaOH→HOCH2COONa+NaCl+H2O ΔH＜0。如步驟1中逐步加入NaOH溶液的目的，可以從反應(yīng)放熱原理和溶液反應(yīng)的酸堿度等角度來說明。步驟2中蒸餾燒瓶內(nèi)加入沸石或碎瓷片的目的屬于蒸餾實(shí)驗的基本操作，是對學(xué)生安全意識的考查。步驟3、4中的問題是對學(xué)生提取信息能力的考查，結(jié)合題干給出的羥基乙酸鈉的性質(zhì)來回答，這與《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》中的苯甲酸的提純?nèi)绯鲆晦H。因此，教材實(shí)驗是高考新角度實(shí)驗命題的基礎(chǔ)，需要教師在高考備考中不斷進(jìn)行挖掘和拓展。

備考策略：（1）首先，分析實(shí)驗室制取少量有機(jī)物所需要的儀器、反應(yīng)原理、實(shí)驗操作、實(shí)驗現(xiàn)象及實(shí)驗產(chǎn)物，對制備與教材相似實(shí)驗（案例相似實(shí)驗有乙酸乙酯的制備、苯甲酸的提純等）進(jìn)行探究，把教材中描述的實(shí)驗現(xiàn)象和化學(xué)反應(yīng)原理細(xì)化為試題中的各種情境。（2）在課堂教學(xué)和備考中，教師要有意識地選擇教材中的典型實(shí)驗，如制取物質(zhì)實(shí)驗、性質(zhì)實(shí)驗等，分析實(shí)驗過程，引導(dǎo)學(xué)生解決問題、拓展思維。（3）對教材原理相似的實(shí)驗進(jìn)行改進(jìn)，讓學(xué)生分析實(shí)驗的差異。如擬用案例裝置制備乙酸乙酯，讓學(xué)生分析裝置上是否有不需要的儀器，是否需要添加其他儀器，并要求學(xué)生在相同的情境下解決問題，讓學(xué)生對用相同的裝置制備不同的物質(zhì)進(jìn)行歸納總結(jié)，學(xué)會靈活運(yùn)用。這樣便能在備考中真正幫助學(xué)生形成科學(xué)思維品質(zhì)和動手創(chuàng)新的能力。

結(jié) 語

總之，通過對以上兩個案例的分析與思考不難發(fā)現(xiàn)，當(dāng)下高考考查的化學(xué)知識與技巧在不斷創(chuàng)新，而知識點(diǎn)的拓展并非偏、難、深的內(nèi)容，而是對教材內(nèi)容的遷移，但對學(xué)生化學(xué)實(shí)驗素養(yǎng)的要求在不斷提升，由簡單復(fù)制教材實(shí)驗走向全面整合教材實(shí)驗，進(jìn)而走向創(chuàng)新教材實(shí)驗；同時由知識立意轉(zhuǎn)向能力命題，體驗科學(xué)探究實(shí)驗方法與過程。筆者認(rèn)為，教師應(yīng)不斷探究高考的新變化，分析實(shí)驗試題類型，駕馭高考備考方向，理清實(shí)驗試題原理，找到正確的課堂實(shí)驗方法，幫助學(xué)生牢固掌握基礎(chǔ)實(shí)驗知識和技能，從而讓高考考場成為學(xué)生知識遷移的“實(shí)驗室”。