初中化學實驗題解題方法歸納指導

◎王拴祥（甘肅省慶陽市環(huán)縣環(huán)城初級中學）

實驗題是當下初中化學解題教學中一類非常重要的問題，對學生學習能力具有較高要求。雖然部分初中生會反復訓練各種實驗題的求解方法，但是依舊沒有在頭腦中建立關于實驗題的基本求解思路，直接影響了最終化學實驗題的順利求解。為了幫助初中生順利求解化學實驗題，有必要在實驗題解指導中幫助他們歸納一些必要的解題方法。

一、緊抓化學教材內容，強化基礎實驗知識教學

在化學知識教學中，大多數(shù)教師授課思路是指導學生分析化學教材中所涉及的理論知識，之后在此基礎上結合一些具體的解題訓練來幫助他們鞏固對這些化學知識的理解與掌握。但是如果在“鞏固訓練”環(huán)節(jié)中學生沒有牢固掌握所學的化學實驗基礎理論知識，那么必然無法在實驗題求解中靈活應用各種必要的化學實驗基礎知識來剖析化學問題。因此，在指導學生參與化學解題教學中，首先要指導他們認真學習化學教材中實驗部分內容，期間可以合理地設置一些恰當?shù)念A習任務來幫助初中生根據(jù)化學教材中相關內容呈現(xiàn)方式來對這些化學理論知識進行學習。針對化學實驗儀器等方面化學知識的呈現(xiàn)，都可以相應地指導他們對這些實驗儀器本身的名字以及在實驗中具體效用進行分析。在這樣的知識呈現(xiàn)方式下，可以更好鞏固他們的化學實驗理論知識，夯實化學實驗解題教學理論基礎，避免后續(xù)化學實驗題求解中因為化學實驗理論知識掌握不牢固而對最終的化學解題能力帶來不利影響。

例1：如圖1 是某一化學實驗室提供的化學實驗儀器，試根據(jù)所學化學知識來對如下問題進行作答：

圖1

（1）實驗儀器④本身的名稱及其在實驗中的作用是什么？

（2）化學實驗室中借助高錳酸鉀進行氧氣制取過程中需要使用何種實驗儀器？在對這些化學實驗儀器進行裝配過程中還需要補充何種用品呢？

解析：針對本道化學實驗題求解，由于考查的是基本的化學實驗操作方面的理論知識，所以可以指導學生有效運用基礎化學實驗方面理論知識來剖析及求解問題。

解：根據(jù)化學實驗教材中的相關內容，可知相應儀器④的名稱是燒杯，在化學實驗中的作用主要是在燒杯中溶解固體或者盛裝液體等化學物質。

在實驗室進行氧氣制取過程中如果使用了高錳酸鉀這種化學試劑，那么可以將高錳酸鉀放入試管后在鐵架臺上進行固定，之后需要借助酒精燈進行加熱處理。在這樣的化學實驗反應機理下，需要涉及的化學實驗儀器是①②④⑤⑧。由于高錳酸鉀本身是小顆粒狀的粉末，非常容易被生成的氧氣吹起來造成導管堵塞。針對這一化學實驗機理，可知為了保證實驗順利開展，就需要在實驗過程中使用棉花這種物品來避免被生成的氧氣所吹起來的高錳酸鉀對導管造成堵塞問題的發(fā)生。

二、逐句分析題干信息，挖掘實驗題的隱含條件

作為解題的前提條件，學生能否審清題目，準確挖掘與把控實驗題目中的隱含條件，正確解讀實驗題的內在含義對他們的解題能力的發(fā)展至關重要。因為單純掌握化學實驗題求解所涉及的理論知識是解題的基礎，為了保證可以順利解題，還需要形成正確的解題思路，即如何將這些化學教材中的理論知識應用于自己求解問題實踐當中。在當下化學實驗問題剖析過程中，許多初中生伴有審題不清或者馬虎大意的通病，最終無法正確求解問題。針對這種情況，可以在開展教學中有計劃地指導學生對實驗題的題干信息進行逐句分析，深入挖掘其中有價值的隱含條件與信息，以及標出實驗題求解的重難點。在對這些問題進行深入剖析基礎上，可以繼續(xù)指導他們采取恰當?shù)慕忸}方法去求解問題，避免因為解題分析不到位而直接影響了解題準確性。

例2：圖2 是一種用于儲氣與洗氣的設備。為了去除氧氣中水蒸氣成分，那么瓶子中應該盛放_____；在采用排水法進行氫氣收集過程中，要首先將瓶子裝滿水，氣體通過____處導管送入；如果要利用水排出瓶子中的一氧化碳，那么水應該從____導管部位處送進去。

圖2

解析：在對該道實驗題進行求解中可以指導學生采取逐句分析方式進行審題。鑒于濃硫酸本身具有非常強的吸水性特征，為了將氧氣中水蒸氣去除，那么可以在燒瓶中盛裝濃硫酸；在基于排水法進行氫氣收集過程中，氣體在進入瓶中的時候應該首先經(jīng)過b 處的導管，這樣就可以使瓶中的水經(jīng)過a 處的導管排出去，最終可以完成氫氣收集任務；如果要排除瓶中的一氧化碳，那么水應該自a 處的導管送進去，之后瓶中的一氧化碳可以從b 處導管部位處排出去，否則就無法實現(xiàn)排出瓶中一氧化碳的任務。

例3：已知在實驗室中，A 同學利用氫氣將質量為mg 的CuO 進行還原。A 同學在實驗中緊盯物質，在大部分固體物質都變成紅色時暫停實驗。在物質冷卻后進行稱重，顯示剩余固體的質量是ng。實驗共消耗氫氣的質量為wg，問試驗過程中生成了多少質量的水。

針對這道題目來說，明顯也是有隱含條件的陷阱。在分析實驗題目的過程中，學生要充分回憶氧化銅與氫氣反應的內容。從題干信息來看，實驗前后固體質量可以得到氧化銅失去的氧的質量，同時消耗的氫氣也明確，故而很多學生會直接認為有兩個答案。這樣的思路就是被實驗表象給迷惑了，以氫氣計算會得到這樣過程：在實驗中H2將CuO 里面的O 得到生成H2O，剩下Cu，根據(jù)題干wg 氫氣消耗，得到H2O 是9wg 的結果。但從實驗事實的角度看，氫氣不僅是實驗中參與反應的還原劑，同時也是維持反應環(huán)境的保護氣，所以wg 的氫氣消耗應當是多于參與反應的氫氣質量。故而9wg 的結果是錯誤的，正確的計算只有一個答案，即通過實驗前后殘余物質的質量變化來計算，可以得出水的質量應是（m-n）g。

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由此可見，只有學生在解題中認真審題，準確把握其中有價值的解題信息，才能夠更好地幫助學生求解化學實驗題。

三、引導學生整體把握，注重分塊實施進行解題

在初中化學解題教學中存在難度比較大的一類實驗題，本身具有比較強的綜合性與繁雜性特征，為了指導學生順利求解該類化學問題，可以指導學生立足于整體把握化學題目視角，注重采取分塊實施的方式來攻克化學題目求解難關。所謂的整體把握與分塊實施方法，主要是要求初中生立足于整體解題視角，明確相應實驗題求解主要涉及哪些方面，之后將這些問題劃分成彼此之間相關的小問題來進行逐一攻克，最終可以借助這種解題方法來高效求解較為復雜的化學實驗題。

例4：圖3 是某一實驗室制取一氧化碳，之后借助生成的CO 對氧化銅進行還原的實驗裝置圖，整個實驗原理是濃硫酸與甲酸兩者之間的化學反應來實現(xiàn)一氧化碳制取。

圖3

（1）圖3 所示實驗裝置中A 處、B 處和C 處3個部位處的酒精燈具體加熱順序是什么？

（2）A 處、B 處和C 處實驗裝置中現(xiàn)象各是什么？

（3）C 處化學實驗裝置的尖嘴部位處為什么需要點燃？

解析：針對本道實驗題，由于其中涉及比較多的化學反應過程以及不同的化學反應過程，所以整體問題求解的綜合性與繁雜性特征比較突出。從化學實驗儀器與試劑上來講，其中涉及3 種化學試劑與3 支酒精燈，以及20 多件化學實驗儀器，并且初中生還沒有接觸過濃硫酸與甲酸反應生成一氧化碳的相關知識，這些解題條件的存在都在很大程度上增加了初中生解題的難度。如果可以指導學生立足于整體解題視角，將實驗題劃分為A、B 和C 三大部分，那么就可以幫助他們快速梳理解題思路，即B 部分主要是氧化銅和一氧化碳之間的化學反應，C 部分主要是實驗尾氣處理。基于B 處和C 處的化學實驗裝置可以反推出A 處部位化學實驗裝置是用于制取一氧化碳。如此一來，A 處、B 處和C 處的化學實驗裝置分別構成了CO制取（生成）—CO 反應—CO 處理這一完整的綜合性化學實驗。

四、巧用一些解題技巧，助力實驗問題高效解決

化學實驗問題的求解涉及豐富多樣的技巧，整體的求解過程不存在固定的方法，因為不同化學實驗問題本身的題干信息各不相同，求解起來難度也各不相同。為了保證初中生可以快速求解相應的化學實驗題，可以結合一些典型的化學實驗題，將常用的一些化學解題技巧與方法傳授給學生，保證可以借助這種方式來幫助他們鞏固自己求解化學實驗題的能力，以及讓他們可以更加靈活地求解化學實驗題。比如，某些化學試劑的獨特顏色，或者化學反應的獨特現(xiàn)象，或者化學反應過程中常用的剖析指標與注意事項等，這些都是輔助初中生在求解某些化學實驗題中需要注意的地方。如果在求解化學實驗題中巧妙地應用這些解題技巧，那么可以有效輔助他們高效地求解化學實驗題。

例如，在初中化學實驗題求解中，“壓強差”這一常用物理知識點常常可以成為求解相應化學實驗題的有效“工具”，主要體現(xiàn)在“壓強差”本身和某些化學實驗裝置本身的原理與操作機理之間具有緊密聯(lián)系，如果運用得當，則可以輔助初中生快速求解化學實驗題。比如，基于“壓強差”可以對實驗裝置氣密性進行檢查，對氧氣體積含量進行測定，或者判斷溶解反應期間的熱量改變等，這些都是“壓強差”在求解化學實驗題中常用的地方。又或者，根據(jù)化學實驗題目中物質顏色來對有關化學反應進行判斷，如常見的藍色溶液包括銅離子鹽溶液，藍色沉淀有氫氧化銅或碳酸銅，氫氧化鐵是紅褐色沉淀等等，這些都是解決某些化學實驗題中的重要突破口。

例5：圖4 是某一化學反應裝置，現(xiàn)在試管中加入某一種物質之后，發(fā)現(xiàn)U 型管中左支管紅墨水上升，那么加入的物質可能是下列哪個選項（ ）。

圖4

A.氫氧化鈉 B.生石灰

C.濃硫酸 D.硝酸銨

解析：針對本道化學實驗選擇題的求解，通過觀察試驗裝置可以發(fā)現(xiàn)，密封瓶中只有出現(xiàn)空氣體積的膨脹或收縮才會影響右側U 型管液體的位置變化，而能夠造成U 型管中紅墨水移動的誘因是試管中水與不同物質發(fā)生的反應。由于左支管紅墨水出現(xiàn)上升變化，這反映出燒瓶中的氣壓下降。根據(jù)這一壓強差反應變化，可以確定水和加入的物質出現(xiàn)了吸熱變化，進而導致密封瓶內部氣體體積收縮。根據(jù)選項，通過對4 個選項物質分別和水反應的熱量變化進行分析，氫氧化鈉、生石灰及濃硫酸加入水中后會釋放熱量，只有硝酸銨和水之間反應是吸熱反應，故為本道實驗題的正確答案。

總之，實驗題是初中生需要重點掌握的一類化學問題，由于綜合性和繁雜性特征比較明顯，為了幫助他們快速求解，必須要采取有效解題方法。在求解化學實驗題中，可以從指導學生緊抓化學教材內容，強化基礎實驗知識出發(fā)，注重引導學生逐句分析題干信息，挖掘實驗題的隱含條件以及引導學生整體把握，注重分塊實施進行解題，最后還要懂得傳授他們一些解題技巧，保證最大限度提高初中生化學解題能力。