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提高初中生化学实验探究题解题能力探讨

2022-05-30黄晓春

数理化解题研究·初中版 2022年8期
关键词:解题能力初中化学

摘 要:本文结合例题提出了提高初中生化学实验探究题解题能力的策略.

关键词:解题能力;实验探究题;初中化学

中图分类号:G632   文献标识码:A   文章编号:1008-0333(2022)23-0119-03

收稿日期:2022-05-15

作者简介:黄晓春(1976.1-),男,江苏省泰州人,本科,中学一级教师,从事初中化学教学研究.

1 初中化学实验探究题的特征实验探究题是初中化学考试中一类必考题型,是每一位初中生都应该攻克的解题难关.对该类试题而言,其主要具有如下几个方面的特征:其一,题型知识简单.该类题型主要对初中生的化学核心概念等知识理解的情况以及应用的能力进行考核,并且同新课标具有非常强的联系性,一般不会出现“怪题”或“偏题”问题,并且也同初中生生活实际具有非常紧密联系.其二,题型内容及知识点非常广泛.该类题型涉及到非常广的内容覆盖面,基本上涵盖了初中阶段的全部知识点,但是主要是对初中生整体了解及掌握化学知识的情况进行考查.其三,题型设计中涉及到较为新颖的材料.在新课程下,新颖性是该类化学题型设计中比较突出的一种基本特性,尤其是同社会发展和时代背景之间具有非常紧密联系,如“甲醛超标”问题、“盐碱地改良”问题等等,充分展现出了问题和现实生活之间的紧密联系.其四,题型设计灵活多变.该类题型本身涉及到多样化的形式,可以结合化学教材内容的同时,有效地融入一些现实生活中的热点话题、时事热点素材等等,对初中生社会责任感培养以及灵便性思维发展都有积极的意义.

2 初中化学实验探究题解题能力提高的策略

2.1 注重养成正确审题习惯

审题是解题的第一步,也是决定初中生能否顺利解决实验探究题的关键一步.鉴于该类题型本身的实践性、应用性和综合性特征非常突出,并且涉及到较为繁杂的化学关系,所以许多初中生在问题分析过程中常常容易因为马虎大意而出现错读题干信息或者漏读关键的题干信息等问题,进而会对他们顺利求解问题带来不利影响.此外,当下面向于初中生的教辅材料中涉及到的练习题的典型性特征也比较强,并且它们彼此之间相似度特征也非常显著,在长时间进行解题训练过程中容易使他们形成思维定势或惯性.此时如果在求解问题过程中没有对题目信息进行全面阅读,一味地按照自己的固化思维及习惯去分析和求解问题,那么就非常容易造成错误解题.因此,要注意有计划地培养高中生认真审题的良好审题习惯,使他们对问题中涉及到的背景材料进行仔细阅读,借助认真思考及分析来明确待求问题和自己已经学习过相关化学知识彼此之间的联系性,直至确定相应问题的求解思路与突破口位置,如可以指导初中生采用标识法,对题干中的关键词或者重要数据进行标识等.

例1 小东借助红磷开展了图1所示的实验,在做实验的过程中观察到进入到集气瓶中水量不足1/5集气瓶的体积,造成这种实验现象的成因是什么呢?请结合所学知识,给出自己的解释.

解析 针对本道实验探究题目求解,要指导初中生首先认真进行审题,明确题干中的关键词,期间可以借助设问方式来进行引导及提示,如利用“注意”、“请看”等词语来对题干中的关键词进行强调.比如,“1/5”、“进入”、“红磷”以及“不足”等这些关键词与数据都是学生求解本道题目中不可或缺的关键题干信息.与此同时,还可以借助提示及引导的方式来使初中生认真回忆自己已经学习过的关于氧气在空气中含量方面的知识,以此来确定本道题的求解突破口.

求解:通过认真审题和深入分析的方式来明确造成这种问题的诱因体现在如下2个方面:一是集气瓶中红磷本身的含量不足,无法彻底消除集气瓶内部全部空气中的氧气成分;二是小东过早打开了止水夹,此时集气瓶本身没有彻底冷却下来,以至于进入集气瓶中的水量不足1/5集气瓶体积.

2.2 注重合理进行科学猜想

猜想是开展实验探究中不可或缺的一个思维活动,也是求解化学实验探究问题中需要进行认真思考的关键条件之一.因为该种类型题本身具有非常强的探究性与开放性等特征,实际的求解过程中除了要注意指导初中生认真分析题目中涉及到的实验内容外,还要注意综合考虑以往自己所学的相关化学知识与题目内容等,保证可以立足化学视角来进行大胆、科学地猜想活动,力求使他们在创新思维的支持下可以更加快速地明确问题求解思路与突破口.

例2 在放假的时候,小红和自己的妈妈一同制作自己喜欢吃的面包点心,发现妈妈做面包的时候一边和面一边掺加了一种白色粉末状的物质,最终使得做出来的面包非常蓬松,且口感松軟,有嚼劲.这时候小红对妈妈使用的这种白色粉末状物质非常感兴趣,并想要对其成分进行探究.然后她就利用了自己家里厨房中的纯碱、小苏打和发酵粉等一些包含碳酸钠或碳酸氢钠的物质开展了如下探究性实验:在100g温度为20℃的水当中掺入12g白色粉末状物质,待粉末溶解彻底之后,如果水中依旧剩余白色固体没有溶解完毕,那么这种剩下的白色固体成分是什么?如果没有剩余白色固体,那么又应该是何种物质呢?

解析 在对该类实验探究题进行求解中,除了要注意认真审题,明确题目求解中的有价值信息之外,还要鼓励学生大胆地进行猜想,并结合猜想来进一步开展实验探究,以此就可以使他们更好地明确问题求解的正确思路.在本道实验探究题当中,初中生可以结合日常生活中比较常用的纯碱、小苏打以及发酵粉等白色粉末状物质来进行大胆地猜想,假定本道题目中剩余的白色固体成分为碳酸氢钠,那么没有剩余的则应该是碳酸钠,此时可以继续结合题干信息进行探究.

求解:在水温为20℃的100g水中碳酸氢钠与碳酸钠二者对应的溶解度分别为9.6g和21.8g.基于这种分析过程,可以明确该实验探究题中的白色固体主要是碳酸氢钠,而没有剩余碳酸钠.

2.3 基于物理、化学性质确定思路

在指导学生对实验探究题进行求解中,可以抓住相关物质本身的物理、化学性质,以及化学实验过程中的各种化学反应现象等来帮助初中生快速找到解题的突破口与思路.这就需要教师结合具体问题来指导学生认真分析化学物质的物化性质,并联系题目中关键解题信息,保证可以使他们快速求解问题.

例3 过碳酸钠是工业生产中比较多用的一种化学物质,如医药制造领域、印染领域或者纺织领域等都有其身影.某一研究小组以过碳酸钠为研究对象,进行了如下探究性实验:

实验目的:测定样品纯度.

实验原理:

2Na2CO4+4HCl

4NaCl+2CO2↑+O2↑+2H2O

实验装置:如图2所示.

针对上述探究实验,小李同学发现只需要测定实验产物当中氧气体积即可对样品纯度进行测定.

(1)图2中仪器②和③的作用各是什么?

(2)取一定量样品和浓盐酸(足量)进行反应,通过反应生成了0.25L体积的O2,已知O2密度为1.28g/L.试求所称取样品本身质量是多少?

解析 本道题目主要考查初中生对过碳酸钠本身化学性质的理解及掌握情况.在指导学生求解问题过程中可以让他们抓住这一求解的关键点,经过认真推理及分析来仔细地梳理题目中所包含的各种解题条件及信息,保证可以快速问题求解的思路及突破口.

求解:在浓盐酸和过碳酸钠进行化学反应之后,会相应地生成氧气、二氧化碳、氯化钠与水几种物质.其中仪器②是为了对反应生成的CO2气体和HCl气体进行吸收,避免它们造成澄清石灰水出现浑浊问题;仪器③主要是用来检测CO2物质是否存在.而问题(2)的求解过程中需要初中生结合相应化学反应,计量数之比来对O2本身质量进行计算,以此就可以求解出发生化学反应过程中消耗样本的质量.基于这种结合化学物质物化性质分析的求解思路,可以简化学生求解实验探究问题的过程,提高了求解问题的能力.

2.4 开展实践探究解释问题

化学实验探究题的根本出发点是要锻炼学生的质疑能力、探究能力与问题求解能力.而化学实验探究题型中本身涉及到较多侧重逻辑思维、化学知识等核心知识,综合性也相对较强,为了有效锻炼学生自主学习能力和科学探究能力,就必须要切实抓住化学探究题目本身的内容,对整个探究实验的基本操作步骤与流程,本着循序渐进的思路来对探究问题进行逐步剖析、验证及求解,保证最终通过亲自参与实验探究活动的过程中来完成问题的解释或者确定最终问题探究的结论.

例4 某一学校组织全班学生一同开展以“铁制品锈蚀条件”为主题的探究实验活动,其中在A、B两支试管当中分别放入1根外表光亮的铁钉,之后分别在A、B两支试管当中分别加入水、植物油与水,试求将两支试管静置一周时间之后试管中的铁钉会发生何种变化?为什么?

解析 针对本道实验探究题而言,如果仅仅要求学生结合自己所学的化学知识来分析及求解实验问题,那么他们可能无法快速确定最终本道题的正确答案,相应的题目知识理解及记忆效果也不是非常理想.此时如果可以指导他们在分析本道探究题目的过程中充分考虑铁的物理、化学性质,并且在课下闲暇的时间来自主设计探究实验方案并完成整个实验探究任务.通过这种实验探究实践活动设计,可以使学生结合探究题目中给出的相关信息来科学、合理地设计探究实验方案,明确探究实验的基本开展过程及注意事项等等,保证可以使他们通过具体的实驗操作来对相关问题信息进行有效窥探及剖析,提高了整体化学问题的分析实效性.

求解:在求解化学实验探究题的时候通过指导学生开展动手实践操作,可以使他们在经过实验探究活动之后发现如下结果:试管A中铁钉出现了严重的锈蚀问题,而试管B中铁钉则没有发生显著改变,这意味着铁制品锈蚀问题的形成需要使铁制品和水、氧气进行同时接触之后方可行.

总之,实验探究题是一类非常重要的化学题型,本身具有题型知识简单、题型内容及知识点非常广泛等特征.针对该类化学题的求解,要注意指导初中生注重养成正确审题习惯,合理进行科学猜想以及基于物化性质确定思路,保证不断提升他们求解化学实验探究题的能力.

参考文献:

[1] 邓建雷.发挥化学实验作用促进初中高效化学课堂的建设[J].数理化解题研究,2022(08):131-133.

[责任编辑:季春阳]

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