核心素養視域下的高中化學實驗教學
——“常見物質的檢驗”教學設計

張 潔

(江蘇省蘇州大學附屬中學 215006)

一、教學內容分析和設計思路

本節教學內容中既有學生初中就熟悉的內容，也有新離子的檢驗，對學生來講，本節課新內容不多，所以在教學設計中側重于學生在分組實驗中的操作、對比、分析、探討等探索過程，使學生初步了解如何通過邏輯推理來設計實驗方案探究物質的組成.而通過常見物質的檢驗過程使學生體驗和感悟科學研究的一般過程.教材中的實驗設計裝置簡單，操作方便，現象明顯.但基于初中時學生對幾種離子都有了解，這3組實驗對學生而言都是驗證性實驗，實驗過程中留給學生獨立思考的余地較少，不利于學生化學核心素養的培養.筆者通過幾種試劑在給定藥品情況下的鑒別，變驗證性實驗為探索性實驗，既達到鞏固原有知識的目的，同時實驗過程中實驗現象與學生的已有的預期不同，激發了學生的求知欲，更加深了學生對干擾離子的理解.

二、教學過程

【引入】生活中物質檢驗的例子：例為保證公平競賽，在大型運動會上會進行興奮劑檢測；檢查身體時對血糖血脂的檢驗；質檢員對生產的產品質量標準的檢驗，等等.

【學生活動一】如何鑒別兩瓶失去標簽的NaCl溶液、Na2CO3溶液

提供試劑：2瓶標有1、2的無色溶液；稀鹽酸、BaCl2溶液、pH試紙 、稀硝酸、AgNO3溶液

(學生嘗試了多種方法：稀鹽酸或稀硝酸；pH試紙；BaCl2溶液等.但在加AgNO3溶液后出現了預期外的效果——都有白色沉淀，有些學生反應過來碳酸銀也是沉淀，那怎么辦？結果部分學生選了再加稀鹽酸，部分學生選了加稀硝酸，加稀鹽酸的沉淀未消失，引發了繼續的討論……)

【老師引導，學生歸納】Cl-的檢驗方法：AgNO3溶液 + 稀硝酸

【提問】稀硝酸的作用？能否用稀鹽酸、稀硫酸代替稀硝酸？

【學生活動二】用不同的方法鑒別Na2SO4溶液和Na2CO3溶液

提供試劑：2瓶標有3、4的無色溶液；稀鹽酸、BaCl2溶液、pH試紙 、稀硝酸、AgNO3溶液

(學生嘗試了多種方法：稀鹽酸；pH試紙；BaCl2溶液+稀鹽酸等.)

【演示實驗】某未知無色溶液加入BaCl2溶液出現白色沉淀，再加入稀鹽酸白色沉淀不消失.

【老師】這種溶液中一定含硫酸根離子嗎？(老師可提示：BaCl2溶液中引人了什么離子)

【學生討論】如果原溶液中有Ag+， 也會產生白色沉淀

【老師】如何排除Ag+的干擾？

【學生討論】不引人Cl-，用Ba(NO3)2溶液+稀硝酸

【信息提示】Na2SO3在加入硝酸后會反應生成Na2SO4

【老師】如果還是用BaCl2溶液、稀鹽酸，如何排除該離子的干擾？

【學生討論】(不讓更換試劑，還要排除Ag+的干擾，學生都苦苦思考…….老師適當提醒，不換試劑可以換加入順序，學生馬上現恍然大悟狀.)

(設計意圖：層層遞進，訓練學生邏輯思維的嚴密性.同時學生提醒不僅關注試劑引入的陰、陽離子，也要關注試劑添加順序的作用.)

【學生活動三】鑒別NaCl、NH4Cl、KCl三種溶液

提供信息：“銨態氮肥的合理施用： 施用氮肥可以提高農產品的產量”除少量可溶性含氮有機物外，作物從土壤中吸收的氮元素主要是銨態氮和硝態氮.根據特性不同，氮肥的施用應區別對待，銨態氮肥在堿性土壤中易揮發跑氨；硝態氮肥在土壤中移動性強……

【演示實驗】NH4Cl溶液中加入NaOH溶液，不加熱——不能產生能濕潤的紅色石蕊試紙變藍的氣體.加熱后，產生能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍的氣體

【學生討論】NaCl、KCl 溶液的鑒別.

(設計意圖：學生討論發現剛才離子的檢驗都是利用化學反應有沉淀、氣體生成的不同現象來鑒別或鑒定物質的，而對于Na+、K+就束手無策了.這時學生也充滿了好奇心，老師順勢給出“美麗的煙花”圖片，并演示一系列銅鹽、鍶鹽等的焰色反應，要求學生去找尋規律)

【學生活動四】現有一瓶失去標簽的無色溶液 ，溶質可能含有NH4Cl、(NH4)2SO4、Na2SO4溶液中的一種或多種 ，請設計實驗方案加以鑒定.

化學教學通過化學實驗滲透學科核心素養，而有探索空間的實驗內容是培養學生核心素養的有力的保障之一.提供有探索空間的實驗內容，可以變驗證性實驗為探索性實驗，擴大學生的思維空間，激發學生的探究、創新意識.