从江苏高考看高中化学实验技能的培养
2017-03-30陈仕功
陈仕功
江苏高考化学试题一直保持 “夯实基础、强化能力、关注实践 ”的特色,近几年的命题,更加突出化学学科核心素养的考查.其中化学实验方面 ,在强调基础知识、基础技能及基本应用的同时,突出了在真实背景下的实验设计能力综合考查.在此,本文结合多年的教学实践,谈谈在平时教学中,如何培养学生的化学实验技能,以适应高考新要求.
一、注重“双基”训练,强化学生规范操作意识
化学实验基本操作是化学实验的基础,也是高考试题考核的重点.实验教学要重点强化如萃取、分液、过滤、蒸发、蒸馏等基本操作的训练;托盘天平、容量瓶、滴定管的使用;装置气密性的检查等基本实验的开展与反思,逐步培养学生规范操作的意识.
表1
年份题号内容来源
20145气体制备、洗气、分离提纯(过滤)、蒸发结晶
实验室制Cl2
20157分液萃取、仪器洗涤、pH溶液测定、固体灼烧苏教版必修1
20166固体物质制备、分离提纯(过滤)、固体灼烧侯氏制碱法
近三年的高考有关基本操作的试题列于表1,
其中2016年第6题依据侯氏制碱原理制备少量NaHCO3的实验,经过制取氨、制取NaHCO3、分离NaHCO3、干燥NaHCO3四个步骤,判断图示装置(图略)和原理能达到实验目的.
该试题取材于苏教版教材必修1\[拓展视野\]栏目,旨在考查实验的基本知识及技能.
因而在平时的教学中,须加强教材中的实验基本操作整合,强调训练的规范化.例如\[试纸的使用\](1)常见试纸:石蕊试纸——定性检验酸碱性;pH试纸——定量(粗测)检测酸碱性强弱;品红试纸——检验SO2等有漂白性的物质;淀粉-KI试纸——检验Cl2等有氧化性的物质.(2)使用方法:①检验溶液:取试纸放在小烧杯或表面皿上,用玻璃棒蘸取液体,点在试纸中部,观察试纸的颜色变化.等pH试纸变色后,与标准比色卡对照.②检验气体:先用蒸馏水把试纸润湿,用镊子夹取或粘在玻璃棒的一端,然后再放在集气瓶口或导管口处,观察试纸的颜色变化.强化实验知识的串并勾连,操作的规范精准,这样解答高考实验题也就得心应手了.
二、做好课本实验,提升学生“现象-结论”的推理水平
高考性质推理试题多数是对教材中的典型实验简约化,或设计简单实验验证推理论断.所以教学中,演示实验必须开足开全,尽可能让学生参与或安排分组实验,促发他们更深的思考与推理;分组实验则尽量让学生单独动手实验,独自领悟实验的原理及方法,有效培养学生实验的动手能力和推理水平.近三年有关性质推理的试题列于表2.
016年高考第13题具体考查了碳酸与苯酚的酸性比较、Ksp有关应用、微粒的氧化性强弱比较、盐类水解等相关知识.该题的命題意图是以四个常见的实验操作和现象,通过分析和推理判断实验结论的正确与否.对这类试题要求学生必须能够正确解读给定的操作,并结合现象作出精准判断,即知其然,并能知其所以然.
例如:教授苏教版化学必修2《食品中常见的有机物—乙醇》时,作了这样的情境预设:某犯罪现场,犯罪嫌疑人遗留的物证:两瓶均无标签的无色透明溶液,已知一瓶为蒸馏水,另一瓶为无水乙醇.它们的鉴别是案件侦破重要线索,如果你是大侦探,你该怎么办?瞬间,学生打开思维之门,各种设想在相互碰撞中激起“头脑风暴”,涌现了很多方法:
学生1:闻气味,有特殊气味的为乙醇;
学生2:燃烧,烧不着的为蒸馏水;
学生3:分别蘸取涂于皮肤上,感觉更为冰凉的为乙醇;
学生4:分别取少许样品与Na反应,快的为蒸馏水;
学生5:分别与灼热的铜丝反应,铜丝重新变红的为乙醇;
学生6:分别滴入KMnO4(H+)溶液,不退色为蒸馏水;
学生7:…….
每种方法,学生自选药品与仪器,并动手实验加以验证,可以说乙醇的性质“刻”在心里,同时也体验了探究的过程与乐趣,知识和能力在日积月累中得到提升,可以说源于教材,而高于教材,是课本实验的升级版.
三、重视设计与评价,培养学生实验探究创新能力
高考实验探究试题在命题设计上注重对学生实验能力全面考察,尽可能多的创设条件和情境,引导学生设计和探究实验、改进和创新实验,具有良好区分度,真正达到实验做与不做、多做少做不一样的检测功能.
近三年探究试题列于表3,其中2016年第19题考查实验室以一种工业废渣(主要成分为MgCO3、Mg2SiO4和少量Fe、Al的氧化物)为原料制备MgCO3·3H2O.请补充完整由萃取后得到的水溶液制备MgCO3·3H2O的实验方案.该题呈现与考查方式是“江苏特色”,以工业废渣制备MgCO3·3H2O为驱动性问题,是在中学实验室能够完成的真实实验,难度较大.
探究实验方案的设计已是江苏化学高考的亮点,如何去突破,笔者认为还应回归教材,从课本\[活动与探究\]栏目出发“接地气”,方案开放凸显“高大上”.例如:在探究Fe2+、Fe3+的转化条件时,设计开放的系列活动单:
1.如何检验溶液中的Fe3+?
2.如何检验溶液中的Fe2+?
3.如何检验溶液中既有Fe3+又有Fe2+?
4.设计Fe2+、Fe3+相互转化的实验方案,进行实验并记录现象.
5.设计除去FeCl3溶液中含少量FeCl2、FeCl2溶液中含少量FeCl3的方案,并通过实验验证杂质已除.
6.联系生活小常识,猜猜看:菠菜在营养价值上是一种高效的补铁剂,请你证明菠菜中是否含铁元素、是Fe2+还是Fe3+.
7.动动手:苹果削皮后很快变成褐色,为什么?怎样做能防止变色?
8.维C具有水溶性,如果向Fe3+溶液中滴加维C溶液,会发生什么反应,能推出维C的化学性质吗?
附信息提示: KMnO4(H+)溶液显紫红色且有强氧化性.设计系列实验活动单目的在于拓展Fe2+、Fe3+相互转化的深度及广度,培养学生动手能力和逻辑推理能力,又能联系生产、生活实际,用所学知识解释日常生活中的现象.
总之,实验教学,必须让学生亲自动手,进行实实在在的体验,没有捷径,以讲代做,只能是事倍功半.能力也必须在学生亲身反复训练中才能形成,看不会也教不会.因此,我们的实验教学只有步步到位,学生的实验技能才能节节提高.