利用高考化學實驗題開闊學生視野

蔡細瓊 陳桂盛

（1.福建省莆田第十八中學，福建莆田 351100；2.福建省莆田第二十四中學，福建莆田 351100）

引 言

從2020年各地的高考化學試卷來看，涉及化學實驗內容的比比皆是，其中不乏立意新穎、具有創新意識的試題。從命題內容不難看出，這類試題不僅涉及實驗基本操作知識，還涵蓋實驗設計、實驗評價等內容。試題體現了知識源于實驗探究的化學思想，較好地考查了學生的探究實踐、邏輯推理能力。因此，幫助學生詮釋化學實驗內容的試題成為教學備考的熱點[1]。

一、分析實驗試題類型，掌握高考備考方向

化學是一門以實驗為基礎的自然學科。在2020年全國I卷高考理綜選擇題中，第9題以氣體除雜評價實驗目的，第12題考查新型電池的實驗原理等；填空題中涉及實驗內容的是第27題。在2020年全國I卷理綜試題中，化學實驗內容占四分之一。這說明，化學實驗在高考備考中占據著舉足輕重的地位。教師研究新課程改革實驗區江蘇省試卷更能看出化學實驗的發展方向。

【案例1】（2020年江蘇卷第5題）實驗室以CaCO3為原料，制備CO2并獲得CaCl2·6H2O晶體。下列圖示裝置和原理不能達到實驗目的的是（ ）。

試題分析：該題涉及氣體制備和晶體提純的化學實驗，是一種評價類型的試題。題目圖文并茂地體現了化學內容的豐富多彩，圖中的儀器讓學生有一種再次走進實驗室的感覺。

試題中，制備和收集CO2是初中就必須掌握的基本操作，過濾與蒸發屬于高中階段的基本實驗操作。這些內容都來自教材，也是學生在實驗室親自做過的實驗，但從答題結果來看，正確率并不高。其原因是學生在實驗過程中總是只記住操作中的某些步驟，以偏概全；在分組實驗過程中只動嘴，不動手，沒有真正親身經歷實驗全過程，忽視了一些實驗細節。案例忽視了CaCl2·6H2O易失去結晶水，不能通過加熱蒸發皿直接得到，需要將濃縮的氯化鈣熱飽和溶液冷卻結晶析出，然后過濾洗滌得到。因此，在備考時關注實驗細節尤為重要。

備考策略：（1）在實驗專題課堂教學時，教師將案例1作為分組實驗，讓學生體驗實驗操作過程，再次明確實驗細節，熟悉基本操作。（2）設計與其相似的試題，如“實驗室以鐵粉和硫酸為原料，制備H2并獲得FeSO4·7H2O晶體”，讓學生判斷用相同的裝置是否可以達到實驗目的。這樣就可以讓學生對實驗基本操作做到舉一反三。（3）對氣體制備與收集裝置進行歸納與總結，涉及的氣體以中學階段學過的為主，如Cl2、SO2、NO、NO2、NH3等。（4）對從溶液中提純或制備晶體的操作進行歸納與總結，如制備NaCl晶體、FeCl3·6H2O晶體、NH4Cl晶體、CuSO4·5H2O晶體等，引導學生通過反思建構基礎實驗操作體系。

二、理清實驗試題原理，再塑課堂實驗方法

近年來，研究性學習已與化學教學融為一體，探究實驗滲透到化學教學的各個環節。高考試題與時俱進，其中探究實驗試題成為試題創新的熱點，角度新穎，集實驗設計與評價于一體。為了更好地研究試題并使其作用于教學，筆者選取了有時代前沿視角的2020年江蘇高考試卷的第21B題。

【案例2】2020年江蘇高考試卷的第21B題是有機物羥基乙酸鈉的制備實驗探究，首先試題給出了四個方面的信息。

第一是制備物質的物理性質：羥基乙酸鈉易溶于熱水，微溶于冷水，不溶于醇、醚等有機溶劑。

第二是制備少量羥基乙酸鈉的反應原理：ClCH2COOH+2NaOH→HOCH2COONa+ NaCl+H2O；ΔH＜0。

第三是實驗裝置圖（見圖1）。

圖1

第四是實驗步驟（略）。

試題分析：羥基乙酸鈉是學生在中學階段未曾見過的物質，但通過題目給出的信息，將實驗置于探究環境中，能夠發現其實驗原理是對課本知識的遷移。試題強調的是應用真實情境下問題解決的評價策略，在于引導教師在教學中注重“讓學生在科學探究和問題解決的過程中形成學科觀念、發展學科思維”，充分落實化學實驗在育人方面的價值。

解讀問題：實驗給出了操作步驟，而提出的問題就是對這四步的點睛。而問題源于制備少量羥基乙酸鈉的反應原理ClCH2COOH+2NaOH→HOCH2COONa+NaCl+H2O ΔH＜0。如步驟1中逐步加入NaOH溶液的目的，可以從反應放熱原理和溶液反應的酸堿度等角度來說明。步驟2中蒸餾燒瓶內加入沸石或碎瓷片的目的屬于蒸餾實驗的基本操作，是對學生安全意識的考查。步驟3、4中的問題是對學生提取信息能力的考查，結合題干給出的羥基乙酸鈉的性質來回答，這與《有機化學基礎》中的苯甲酸的提純如出一轍。因此，教材實驗是高考新角度實驗命題的基礎，需要教師在高考備考中不斷進行挖掘和拓展。

備考策略：（1）首先，分析實驗室制取少量有機物所需要的儀器、反應原理、實驗操作、實驗現象及實驗產物，對制備與教材相似實驗（案例相似實驗有乙酸乙酯的制備、苯甲酸的提純等）進行探究，把教材中描述的實驗現象和化學反應原理細化為試題中的各種情境。（2）在課堂教學和備考中，教師要有意識地選擇教材中的典型實驗，如制取物質實驗、性質實驗等，分析實驗過程，引導學生解決問題、拓展思維。（3）對教材原理相似的實驗進行改進，讓學生分析實驗的差異。如擬用案例裝置制備乙酸乙酯，讓學生分析裝置上是否有不需要的儀器，是否需要添加其他儀器，并要求學生在相同的情境下解決問題，讓學生對用相同的裝置制備不同的物質進行歸納總結，學會靈活運用。這樣便能在備考中真正幫助學生形成科學思維品質和動手創新的能力。

結 語

總之，通過對以上兩個案例的分析與思考不難發現，當下高考考查的化學知識與技巧在不斷創新，而知識點的拓展并非偏、難、深的內容，而是對教材內容的遷移，但對學生化學實驗素養的要求在不斷提升，由簡單復制教材實驗走向全面整合教材實驗，進而走向創新教材實驗；同時由知識立意轉向能力命題，體驗科學探究實驗方法與過程。筆者認為，教師應不斷探究高考的新變化，分析實驗試題類型，駕馭高考備考方向，理清實驗試題原理，找到正確的課堂實驗方法，幫助學生牢固掌握基礎實驗知識和技能，從而讓高考考場成為學生知識遷移的“實驗室”。