巧用教材練習(xí)題 優(yōu)化初高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)銜接
——由一道教材課后練習(xí)題引發(fā)的思考

馮姍

（浙江省春暉中學(xué)，浙江上虞 312300）

習(xí)題教學(xué)是教學(xué)中比較重要的環(huán)節(jié)，能將學(xué)生應(yīng)掌握的知識(shí)以問(wèn)題的形式較直觀、個(gè)性化展現(xiàn)，作為一種信息反饋，可以檢驗(yàn)、了解、評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量和水平[1]。蘇教版必修一專題二從海水中獲得的化學(xué)物質(zhì)的第二專題鈉、鎂及其化合物練習(xí)與實(shí)踐中10（6）現(xiàn)有某碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物樣品，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)兩種實(shí)驗(yàn)方案測(cè)定其中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。兩種實(shí)驗(yàn)方案的要求，給學(xué)生一定的發(fā)揮空間，利用此處，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，進(jìn)行一次良好的教學(xué)和學(xué)習(xí)體驗(yàn)。根據(jù)學(xué)生作業(yè)情況，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)完成第二部分教學(xué)工作。

1 提出方案，有的放矢

方案的設(shè)計(jì)初中的基礎(chǔ)尚佳，不足之處是清晰及完整程度，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，面對(duì)即將開(kāi)始的實(shí)驗(yàn)操作，學(xué)生自然會(huì)將不完善之處補(bǔ)足。根據(jù)物質(zhì)的基本物理和化學(xué)性質(zhì)，經(jīng)過(guò)整理和歸類，初步提出相應(yīng)的測(cè)定方案。

1.1 固體法，通過(guò)固體物質(zhì)的質(zhì)量進(jìn)行組分分析

（1）方案甲，固體差量法：稱取一定質(zhì)量的混合樣品質(zhì)量m1，加熱至恒重，稱量質(zhì)量m2，通過(guò)質(zhì)量差△m，計(jì)算碳酸氫鈉的質(zhì)量。

（2）方案乙，固體物質(zhì)轉(zhuǎn)化法：稱取一定質(zhì)量的混合樣品質(zhì)量m1，加入足量稀鹽酸至無(wú)氣泡生成，蒸發(fā)結(jié)晶，冷卻，稱量固體物質(zhì)質(zhì)量m2，根據(jù)兩處質(zhì)量列方程組進(jìn)行組分計(jì)算。

1.2 氣體法，通過(guò)測(cè)定氣體質(zhì)量進(jìn)行組分分析

方案丙，稱取一定質(zhì)量的混合樣品質(zhì)量m1，加熱，將生成的氣體依次通過(guò)濃硫酸（裝置A）和足量澄清石灰水(裝置B)中，加熱至裝置A中無(wú)氣泡，稱量AB裝置的增重，計(jì)算固體物質(zhì)的組分。

1.3 沉淀法，通過(guò)測(cè)定沉淀質(zhì)量進(jìn)行組分分析

方案丁，稱取一定質(zhì)量的混合樣品質(zhì)量m1，溶于適量蒸餾水配成溶液，加入足量氫氧化鋇溶液，靜置、過(guò)濾，根據(jù)沉淀質(zhì)量計(jì)算固體組分。

1.4 溶液測(cè)定法，通過(guò)溶液中物質(zhì)轉(zhuǎn)化進(jìn)行組分分析

方案戊，稱取一定質(zhì)量的混合樣品質(zhì)量m1，溶于適量蒸餾水配成溶液，稱量溶液總質(zhì)量m2，通入足量二氧化碳至溶液質(zhì)量不再變化，稱量溶液總質(zhì)量m3，根據(jù)兩次溶液質(zhì)量變化計(jì)算碳酸鈉質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算碳酸氫鈉的質(zhì)量。

2 比較分析，優(yōu)化選擇

整體上利用碳酸鈉和碳酸氫鈉的主要物理和化學(xué)性質(zhì)：碳酸氫鈉受熱分解形成碳酸鈉、二氧化碳、水，碳酸鈉、碳酸氫鈉某些條件下可以形成碳酸鹽沉淀，碳酸鈉溶液可以與二氧化碳形成碳酸氫鈉。綜合比較分析幾個(gè)方案不難發(fā)現(xiàn)以下值得思考的問(wèn)題。

（1）甲乙對(duì)比，測(cè)量對(duì)象均為固體，甲反應(yīng)環(huán)境單一，只要保證分解完全，可直接求得碳酸氫鈉質(zhì)量。乙加入稀鹽酸，既要保證物質(zhì)轉(zhuǎn)化完全，又要保證最終稱量固體中無(wú)其他干擾物質(zhì)，另外，乙方案的計(jì)算對(duì)于高中學(xué)生也是一個(gè)難點(diǎn)，需要列方程組，根據(jù)元素守恒進(jìn)行計(jì)算。方案中均涉及固體物質(zhì)恒重的稱量方法，這是區(qū)別于初中科學(xué)的一個(gè)細(xì)節(jié)問(wèn)題。

（2）甲丙對(duì)比，同樣反應(yīng)原理，甲測(cè)定對(duì)象始終為固體物質(zhì)，丙關(guān)注生成產(chǎn)物，需要測(cè)定數(shù)據(jù)多，涉及實(shí)驗(yàn)儀器較復(fù)雜，影響因素多，如何保證物質(zhì)全部分解，生成產(chǎn)物被完全吸收都是高中區(qū)別于初中需要關(guān)注的細(xì)節(jié)。

（3）丁關(guān)注碳酸根離子可以形成沉淀的特點(diǎn)，在交流討論中可以引導(dǎo)學(xué)生思考加入試劑氫氧化鈣溶液，氫氧化鋇溶液與氯化鈣、氯化鋇溶液之間的差異，實(shí)驗(yàn)?zāi)M，比較優(yōu)化（見(jiàn)表1）。

表1 沉淀法（方案丁）加入試劑比較分析

（4）方案戊，學(xué)生可以逆向思維，從物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化角度進(jìn)行方案設(shè)計(jì)值得肯定，但需測(cè)量數(shù)據(jù)較多，干擾因素大，碳酸鈉完全轉(zhuǎn)化形成碳酸氫鈉的時(shí)間較長(zhǎng)，判斷較難。

3 結(jié)合考試，升華知識(shí)結(jié)構(gòu)

通過(guò)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，將碳酸鈉及碳酸氫鈉的相互轉(zhuǎn)化補(bǔ)充完整并靈活運(yùn)用，結(jié)合不同方案補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)中需要注意的問(wèn)題，周整而不瑣碎，通過(guò)比較優(yōu)化形成實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的良好習(xí)慣，為今后學(xué)習(xí)服務(wù)，為考試中較陌生的實(shí)驗(yàn)題鋪墊。

教材是重要的學(xué)習(xí)資料，也是學(xué)選考的命題依據(jù)之一，浙江省2018年4月考中28題儀器的選擇改編于教材上專題三8題氫氣收集裝置選擇，29題計(jì)算源于專題一9的改編。教學(xué)中關(guān)注并適度挖掘課后練習(xí)題，對(duì)于學(xué)生整體知識(shí)結(jié)構(gòu)的完善大有裨益，對(duì)于考試方向的預(yù)測(cè)也有幫助，學(xué)生不會(huì)覺(jué)得學(xué)習(xí)與考試割裂，學(xué)習(xí)會(huì)更有方向感，考試也更有成就感。

4 縱觀學(xué)情，提升核心素養(yǎng)

高一學(xué)生仍處于適應(yīng)期，需要慢慢蛻變，告別初中整體科學(xué)的學(xué)習(xí)體系，有甄選性保留初中所學(xué)，部分完善，部分懷疑進(jìn)而重建，逐漸形成適合于高中化學(xué)的學(xué)習(xí)方法。如碳酸鈉在學(xué)習(xí)中需要補(bǔ)充對(duì)碳酸氫鈉這種鹽的認(rèn)識(shí)，從組成和性質(zhì)上分別了解，并結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)完善初中舊識(shí)。需要懷疑的是，該鹽既可以與酸反應(yīng)、又可以與堿反應(yīng)，需要從組成上重新認(rèn)識(shí)碳酸氫根。

（1）有利于加強(qiáng)變化觀念與平衡思想，物質(zhì)的變化是有條件的，固體碳酸氫鈉間可以直接加熱得到碳酸鈉，但沒(méi)有加熱條件，沒(méi)有固體環(huán)境該反應(yīng)較難進(jìn)行，即方案設(shè)計(jì)時(shí)，將碳酸氫鈉分解可以直接對(duì)固體物質(zhì)進(jìn)行加熱，而從碳酸鈉轉(zhuǎn)化得到碳酸氫鈉，需要在溶液中進(jìn)行。

（2）實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識(shí)。能依據(jù)探究目的提出多種方案設(shè)計(jì)，在多種方案共存時(shí)，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案，完成實(shí)驗(yàn)操作，能對(duì)觀察記錄的實(shí)驗(yàn)信息進(jìn)行加工并獲得結(jié)論；能和同學(xué)交流實(shí)驗(yàn)探究的成果，提出進(jìn)一步探究或改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的設(shè)想。

利用一道小題打開(kāi)化學(xué)學(xué)習(xí)的大門，更好、更快、更真切地體會(huì)高中化學(xué)的學(xué)習(xí)方法，適應(yīng)化學(xué)學(xué)習(xí)，提升化學(xué)核心素養(yǎng)。

[1]劉知新.化學(xué)教學(xué)論[M].北京:高等教育出版社，1997.

[2]彭慶國(guó).高中化學(xué)教學(xué)中學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)[J].教書(shū)育人,2014(7):52.

[3]石敏.關(guān)于案例教學(xué)在高中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J].高考：綜合版,2014(3):64.

[4]向延海.高中化學(xué)教學(xué)中創(chuàng)新教育策略探討[J].中學(xué)時(shí)代,2014(16):35.