核心素养下高中化学实验教学的优化研究

◇ 广西 李金原

(作者单位:广西南宁市邕宁高级中学)

高中化学实验教学中应将核心素养的相关内容作为重要指引,做好教学细节的调整与优化,帮助学生牢固掌握实验知识的同时,促进其科学探究素养更好地提升,为核心素养培养工作的顺利开展奠定坚实基础.

1 讲授理论,夯实基础

实验教学中应为学生讲解实验探究理论知识,使其掌握探究的方法与技巧.同时,创设相关问题情境,要求学生运用所学知识进行分析,巩固实验基础知识的同时,提高其探究灵活性.

例1使用如图1所示的装置进行实验,将液体a滴加到固体b中,以下说法正确的是( ).

图1

A.如a为浓HCl,b为KMnO4晶体,c盛有紫色石蕊溶液,则c中的溶液最终显红色

B.d具有防倒吸功能

C.如a为浓氨水,c为生石灰,c中盛有AlCl3溶液,则C溶液先出现白色沉淀后溶解

D.如a为浓硫酸,b为Cu,c中盛有澄清石灰水,则c中溶液变浑浊

分析浓HCl和KMnO4晶体反应生成氯气,进入到c中生成HCl和HClO,前者使紫色石蕊溶液变红,而HClO 具有漂白性,使溶液褪色,c中溶液最终为无色,选项A 错误.由球形干燥管结构可知,d能够防倒吸,选项B正确.若a为浓氨水则会生成氨气,与Al3＋发生反应生成Al(OH)3,c中白色沉淀不溶解,选项C错误.浓硫酸和Cu在加热条件下才反应,本题实验没有加热装置,不会产生SO2,c溶液无变化,选项D 错误.

2 传授经验,加强训练

为提高学生的科学探究素养,实验教学中应注重总结相关的探究经验,避免其在探究过程中走弯路,提高探究效率.同时,注重筛选经典习题对学生进行训练,使其积累探究经验,提升探究水平.

例2为探究AgNO3的性质进行以下实验.

实验1:用图2装置加热AgNO3,试管中出现红棕色气体,片刻后在末端导管口可收集到无色气体a.

图2

(1)实验室怎样检验气体a:_______.

(2)B中仅生成一种盐,写出AgNO3受热分解的化学方程式:_______.

(3)从安全角度,对实验装置进行完善:_______.

实验2:按照如图3流程进行实验.

图3

(1)假设试管②中产生银镜是Fe2＋导致的,则离子方程式为________;为验证假设,需取图中AgNO3溶液于试管中,向其中滴加几滴________,如只产生白色沉淀,表明假设正确.

(2)已知AgSCN 为白色沉淀,试管③中红色褪去是因为________(从平衡移动角度分析).

分析对于实验1,根据实验现象可推出无色气体a为O2,实验室检验O2只需将带火星的木条置于试管口,木条复燃,说明为O2.因B 中只生成一种盐,根据NO2和NaOH 反应可知氧气过量,由电子得失守恒可得化学方程式为

生成的NO2与NaOH 反应导致管内压强减小会出现倒吸.因此,从安全角度出发,应在A、B间增加一个防倒吸装置.

对于实验2,出现银镜表明生成了银单质,则离子方程式为Fe2＋＋Ag＋＝Fe3＋＋Ag.

3 注重启发,鼓励交流

实验教学中教师应注重启发学生,提高其探究的针对性.同时,探究结束后要鼓励学生之间相互交流、分析探究中的不足,相互学习探究中的技巧与方法,拓宽视野,寻找更好的探究思路.如在例2的实验中,可以启发学生从环保角度分析实验装置存在的不足,并提出一定的优化措施.从环保角度分析例2中的实验装置可知,生成的NO2如没有来得及与NaOH 溶液反应会逸出到空气中,因此,需加装一个尾气处理装置.同时,要求学生设计实验证明Ksp(AgI)＜Ksp(AgSCN);给出的试剂如下:均为0.1mol·L－1的KSCN 溶 液、KI 溶 液、AgNO3溶 液.为 证 明Ksp(AgI)＜Ksp(AgSCN),学生积极思考,依据难溶沉淀可向更难溶沉淀转化,设计如下实验:取试管盛0.1mol·L－1的 AgNO3溶液,而后滴加0.1mol·L－1的KSCN 溶液至不再出现白色沉淀,然后向其中滴加0.1 mol·L－1的KI溶液,白色沉淀变化为黄色沉淀.

教学中鼓励学生间相互交流,分享经验.结果通过交流部分学生想出了另外的证明方法,即,将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,先生成黄色沉淀后生成白色沉淀即可证明.

高中化学实验教学中应做好核心素养内容的解读,做好教学内容的合理设计,将核心素养培养工作有效地渗透至相关的教学活动中,实现学生实验水平以及核心素养的双重提升.