从一道高考化学试题的考查看高三复习实验教学

摘要：以2013福建省高考理综卷化学实验试题为切入点，就高三复习化学实验教学的主要抓手进行了重点探讨，明确高考化学实验试题对现实高三复习化学实验教学的几个主导层面。

关键词：高考；化学试题；高三复习；实验教学

文章编号：1005–6629（2013）10–0061–03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

纵观近年高考化学实验试题的考查情况，尤其是今年福建省高考化学实验试题，笔者认为高三复习化学实验教学有其内在的指导思想和方法值得我们去研究。下面列举今年福建省高考理综化学卷中的一道化学实验试题加以探讨，提出高三复习化学实验教学应把握的几个主导层面。

[2013福建省高考理综卷第25题]

固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂。某学习小组以Mg（NO3）2为研究对象，拟通过实验探究其热分解的产物，提出如下4种猜想：

甲：Mg（NO3）2、NO2、O2 乙：MgO、NO2、O2丙：Mg3N2、O2 丁：MgO、NO2、N2（1）实验前

小组成员经讨论认定猜想丁不成立，理由是

。查阅资料得知：2NO2+2NaOH=NaNO3+

NaNO2+H2O。针对甲、乙、丙猜想，设计如下图所示的实验装置（图中加热、夹持仪器等均省略）：

（2）实验过程

①仪器连接后，放入固体试剂之前，关闭K，微热硬质玻璃管A，观察到E中有气泡连续放出，表明

。

②称取Mg（NO3）2固体3.79 g置于A中，加热前通入N2以驱尽装置内的空气，其目的是 ；关闭K，用酒精灯加热时，正确操作是先 然后固定在管中固体部位下加热。

③观察到A中有红棕色气体出现，C、D中未见明显变化。

④待样品完全分解，A装置冷却至室温、称量，测得剩余固体的质量为1.0 g。

⑤取少量剩余固体于试管中，加入适量水，未见明显现象。

（3）实验结果分析讨论

①根据实验现象和剩余固体的质量经分析可初步确认猜想 是正确的。

②根据D中无明显现象，一位同学认为不能确认分解产物中有O2，因为若有O2，D中将发生氧化还原反应： （填写化学方程式），溶液颜色会褪去；小组讨论认定分解产物中有O2存在，未检测到的原因是 。

③小组讨论后达成的共识是上述实验设计仍不完善，需改进装置进一步研究。

这是一道以新情境为背景的化学实验考查题，命题基于课程标准与考试说明的框架，源于课本化学实验教学又高于之；寓甄别选拔和教学导向于一体，彰显了高三复习化学实验教学的指导思想与方法。经分析反思，笔者认为高效的高三化学实验教学应侧重把握以下几个层面：

1 明确《课标》、《考试说明》，夯实“双基”加推“求新”

2 巧设“实验探究问题情境”，提升“实验设计评价能力”

在上述实验题中，实验试题考查以新的实验材料为背景，这种创设问题情境，提出实验探究问题的结论具有不确定性（有四种可能），——“拟通过实验探究其热分解的产物，提出如下4种猜想：

甲：Mg（NO3）2、NO2、O2 乙：MgO、NO2、O2

丙：Mg3N2、O2 丁：MgO、NO2、N2

这样的命题，一方面，要求考生能对所给的设计实验方案加以对比辨析论证，另一方面，考查实验设计的理解和评价，对考生要求较高，要考生明确实验设计的目的和相应的实验原理的高度一致性，要排除达到实验目的的其他实验变量元素的干扰，如：“②称取Mg（NO3）2固体3.79 g置于A中，加热前通入N2以驱尽装置内的空气，其目的是 ”，这是为了排除装置本身含有氧气对产物氧气的验证存在的干扰；又如：“通过加热硬质玻璃管A”，若有红棕色气体产生，说明丙不成立。检验氧气的存在为了避免NO2的干扰，设置B、C。根据D中无明显现象，考查学生意识到上述实验设计中存在不足，产物氧气在前位（装置B）过程中反应消耗了，这是对学生实验评价能力的综合考查。由此可见，高三复习化学实验教学中应着力研究课本和《考试说明》中要求的实验，对这些材料进行适当的整合，力求设计成新背景的实验探究问题，引导学生设计探究实验方案或对已有的实验方案进行评价，以提升学生的实验设计或实验评价能力。

3 研读“定性定量实验案例”，提高综合能力

从今年福建省理综化学卷实验题来看，在实验探究问题的解决过程中，既有定性实验，也有定量实验，如：“③观察到A中有红棕色气体出现，C、D中未见明显变化”，这是在定性说明产物中有二氧化氮气体；“⑤取少量剩余固体于试管中，加入适量水，未见明显现象”则说明产物中没有Mg3N2（Mg3N2可与水反应产生刺激性氨气），从而排除丙的可能；为了进一步区别甲与乙，还需要定量研究的数据，如：“④Mg（NO3）2固体3.79 g完全分解，A装置冷却至室温、称量，测得剩余固体的质量为1.0g”。通过定量元素守恒计算最终得出乙是正确的猜测。如何科学有效地开展这方面实验教学复习，那就要求我们了解教材中有着丰富的定性实验的案例，如常见重要物质的检验：铵根离子、硫酸根离子、碳酸根离子、氯离子、氨气、二氧化硫、二氧化碳等的检验。也有典型的定量实验测定，如：酸碱中和滴定及其迁移外延——氧化还原滴定、重量分析测定等。对于这些零散的化学实验知识和操作技能进一步通过典型案例整合，强调例练定性与定量的融合案例解决实验探究问题，以达到分析问题解决问题的综合能力的提升。

4 以课本“典型实验”为平台，适当“外延”并多层面迁移

从今年福建省理综化学卷实验题来看，试题在规定的范围内源于教材，立意高于教材，具体体现在：实验探究其热分解的产物的实验设计装置并不复杂，可以说这样的实验装置都是平时教材或阶段测试中出现过的，考生似曾相识，认真分析就会恍然大悟，原来这些实验装置是教材典型实验外延而来。比如：今年福建高考化学实验试题中的实验装置B、C（如下图），就其实验中的作用来看，一方面为了除去混在O2中的NO2，这点和教材上实验室制备纯净氯气相似，再进一步观察分析B、C，我们还会看到B、C中装的都是NaOH溶液，究竟意欲何为呢？从化学试剂酚酞的性质深层次分析来看，B装置用来除去NO2，C装置的意义就在于验证NO2已被除完，从这个意义上说B、C的联合有类似我们教材上的“验证二氧化硫中混有二氧化碳”的实验[如下图（右）]，其中高锰酸钾溶液用来除去二氧化硫，品红用来验证二氧化硫已经被除完，这其实也是教材上典型化学实验“检验碳与浓硫酸反应产物”的外延迁移。

纵观近年高考化学实验试题，尤其是今年福建高考化学实验试题，我们不难看到高考与我们高三复习化学实验教学的密切联系，一道好的高考化学实验试题折射出来的不仅仅是考查化学教学中的“双基”，更为值得思考的是它对现实高三复习化学实验教学的统领，尤其给我们传递了高三复习化学实验教学应掌控的抓手。一言以蔽之，高三复习化学实验教学的掌控要做到四大突破：“双基”突破、创新突破、方法突破和能力突破。