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摘要:化学实验有助于培养学生的科学态度和科学精神,实验能力是学生将来从事科学研究的基础,因此化学实验在高考中一贯享有比较突出的地位。江苏高考化学实验立足于化学实验基础和化学实验能力的考查。文章从实验命题规律、有效复习策略这两个方面认真解读近三年江苏高考化学实验题的考查。
关键词:命题规律;有效复习;实验基础;探究能力
文章编号:1008-0546(2015)12-0083-03 中图分类号:G633.8 文献标识码:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2015.12.031
江苏省高考化学考试说明对化学实验考查提出明确要求:学生要能掌握并应用化学实验的基本方法和技能;学生应学会实验探究的能力。[1]近三年来江苏高考化学实验试题一直严格遵循考试说明,保持着分值(约占全部卷面分的20%)和题型(选择题和综合实验填空)的相对稳定。
一、实验命题规律
1. 考查内容方式
2. 命题规律解读
(1)实验基础考查——回归教材、关注细节[2]
选择题主要考查学生的实验基础,包括仪器使用、基本操作、离子检验、物质制备、分离提纯等。近年来注重对教材中的容量瓶、分液漏斗、蒸发皿等常规仪器的使用;过滤、蒸发、萃取、分液等基本操作;课本演示实验的考查。如:2015年第7题中滴定管、分液漏斗、pH试纸的使用,对固体加热等实验操作,第13题中乙酸乙酯的提纯、催化剂对H2O2分解速率的影响探究; 2014年第5题以氯气的制备为例考查了过滤、蒸发等操作,第13题中探究了新制饱和氯水中的各种成分;2013年第5题对一定物质的量浓度溶液的配制进行了考查,第13题对焰色反应操作进行了考查。从中不难看出,所考查内容均为教材中常规仪器的使用和基本实验操作,但对实验细节考查更为突出。如2015年第5题中B选项考查了“中和滴定时,滴定管用所盛装的反应液润洗2~3次”、C选项考查了“用甲分液,放出水相后再从分液漏斗下口放出有机相”;2013年第13题中B选项考查“用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,该溶液一定是钠盐溶液”等。实验细节的考查对中学化学实验教学中“讲实验”、“画实验”、“背实验”的现象是有力的回击,对实验教学有着良好的导向作用。
(2)实验能力考查——源于实践,立足探究
综合实验题一般源于化工生产中物质制备、环保回收等实践探究过程,立足于考查学生的实验能力,考查学生对实验原理的分析、实验目的的判断,实验条件的控制、实验方案的设计等实际应用能力,其中也包含沉淀洗涤、除杂、分离提纯等基本实验操作。如2015年第19题以“高效水处理剂K2FeO4的制备为载体,考查了KMnO4与盐酸反应制Cl2的离子方程式,Cl2的除杂,控制反应在0℃~5℃进行时可以采取的措施,根据题目信息分析反应物混合的方式、混合物提纯的方案设计”;2014年第19题以“含碘废液(除H2O 外,含有CCl4、I2、I- 等)中回收碘为载体,考查了Na2SO3溶液还原I2的离子方程式及实验目的,实验操作名称,控制40℃低温反应的原因分析,含碘废水中检验I-、IO3-的实验方案设计”;2013年第19题与2015年命题方式类似,以工业上绿矾制备柠檬酸亚铁为载体,考查相关实验操作、实验目的和实验设计。综合实验题起点虽高,但落点仍是中学化学内容,实验问题均源于课标教材,又都以新的面目出现,体现了“源于教材、高于教材”的命题指导思想,体现了试卷的公正性,有利于引导实验教学回归基础,培养学生良好的思维品质和探究能力,真正提高学生的学科素养。
二、有效复习策略
从近三年江苏高考中学生化学实验题解题的情况分析,学生在实验题考查中得不到高分的原因主要有:知识体系不完整、审不清题意、读不完整信息、化学用语不规范、实验步骤不完整、语言表达不到位等。这些问题的出现归根结底还是学生学科素养薄弱导致的,教学中教师未能将教材当作“自然科学的基本事实、基本原理、基本规律”进行探究,没有重视学生接受、吸收、整合化学信息能力的培养,没有能够很好形成学科知识体系。因此在复习备考中,需要注意以下策略:
1. 立足双基、回归教材
能力的培养离不开知识的载体作用。离开了知识和技能的积累,能力很难形成。
高中化学实验双基主要包含:
实验基本常识:化学仪器分类及使用,试剂的保存等。
实验基本操作:药品的取用、物质的溶解及加热、物质的分离提纯、仪器的装置及洗涤等。
常见气体的制备和收集:原料、原理、装置、净化、收集、检验、吸收等。
物质的检验:常见阴阳离子及典型有机物等。
对于实验双基我们必须要让学生做到:正确理解、有序贮存、构建体系、正确使用。教师可以运用归纳总结、对比分析的方法帮助学生构建知识体系。如复习“温度计”的使用,我们可以将“测定硝酸钾在水中的溶解度、乙烯的制取、硝基苯的制取、石油的分馏”等实验放在一起比较,通过复习、对比分析,理解其中的道理,就能够较好地掌握该仪器的用途了。
课本中的许多实验还留有余地,在复习时,我们可以对其进行整合、改进等拓展,增强实验的探索性和综合性,使知识系统化、条理化、层次化,便于形成知识网络。
近三年高考青睐于挖掘课本中的典型物质如“氯气”(如2015年19(1)、2014(5)(13))和典型操作如“过滤洗涤”(2015年16(2)、2013年19(2)(4))等。教师在复习重点物质如“氯气”时,可以思考如何将氯气的制备原理(原料、条件、装置、反应方程式等)、净化(试剂、装置)、检验(试剂、现象)、收集(方法、仪器)、吸收(试剂、原理)、氯气的性质——与水的反应(氯水的成分、性质)、与碱的反应(氢氧化钠、氢氧化钙)等组合成系列实验,从而使学生达到对氯气的系统认识。 再如复习“过滤洗涤”操作时,我们要求学生掌握“沉淀完全的判断、过滤操作使用的仪器和注意事项、沉淀的洗涤操作、判断沉淀洗涤干净的标准,洗涤后沉淀的干燥”等,同时我们还可以变换情境,如“在什么情况下需要用乙醇等特殊试剂进行洗涤”等。
2. 重视思维、提升能力
批判思维是指能抓住要领,善于质疑辨析,基于严格判断,富于机智灵气,清晰敏捷的思维活动。习惯于批判思维活动的学生自然容易创新,实验复习中要引导学生在把握实验规律的同时培养学生的批判思维。
如2013年19题考查了“由FeSO4和Na2CO3制备FeCO3时,反应物应采取怎样的加料顺序”,在考虑此题时,我们应结合题目给出的金属离子沉淀表做出批判性思考——如先加FeSO4会产生怎样的结果,可知因为Na2CO3溶液呈较强的碱性,所以Fe2 滴入Na2CO3溶液产生的沉淀主要为Fe(OH)2而非FeCO3。
有序思维是思维活动的较高水平,它要求学生不仅能熟练掌握基础知识,还要求学生必须具备综合分析能力,以妥善解决问题。利用仪器装置和反应原理让学生设计实验方案,是培养学生有序思维的好方法。
近三年高考均考查了学生的实验设计能力。分别要求学生完成对物质的提纯、离子的检验、晶体的制备等实验设计方案。如2014年19(4)考查学生 “检验含碘废水中是否含有I-、IO3-的实验设计方案”,对于此类问题的有序思维步骤应该是:(1)分析各成分离子的性质;(2)确定其各自检验的方法(试剂选择、原理表达、现象描述);(3)排除其他成分对检验的干扰(如何除杂);(4)有序表达实验步骤(取样、试剂、操作、现象、结论)。
3.善捕信息、规范表达
仍以2014年19(4)为例,尽管大多数学生都能明确检验I-、IO3- 是否存在,均是先将其转化为I2后再进行检验,且题目中有如下信息“实验中可供选择的试剂:稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液。”很明显FeCl3溶液是将I- 氧化为I2的试剂,而Na2SO3溶液是将IO3- 还原为I2的试剂。但是部分学生由于未能完整分析这两个反应的原理,没有进行必要的方程式书写,也没有充分思考题给信息中稀盐酸的作用,所以完成实验方案设计时由于缺乏盐酸酸化的步骤而导致该题丢分。另外还有部分同学不遵循检验时规范步骤“取样、试剂、操作、现象、结论”的顺序进行描述,也导致丢分连连。
实践表明,高考综合实验题中会增添很多新情境信息,一般以图表、图示或附加文字的形式呈现,所以在日常复习中教师要多培养学生对信息的提取和加工能力,加强对学生审题能力的指导,引导学生善于抠题眼,重视细节,看清关键词和符号,体会命题意图,独立思考分析后表达;同时强化规范解题步骤的教学,如晶体制备的规范步骤:“加热浓缩、冷却结晶、过滤洗涤”,装置气密性判断的规范步骤:“形成相对密闭的系统、改变密闭装置内部的气压、根据液封液面的现象判断气密性”等;训练学生的文字表达能力,让学生多说,多写,做到要点准确、语言规范;让学生充分暴露错误和薄弱环节,教师方能对症下药,降低学生的过失性失分。
综上所述,“素养”是化学实验考查的内功,“刚本”则是化学实验复习的依据。“皮之不存,毛将焉附”?高三化学实验复习只要遵循“理解教材、做好实验、增强内功、提升素养”的原则,就一定能取得良好的效果。
参考文献
[1] 江苏省教育考试院.2015年普通高等学校招生全国统一考试江苏省普通高中学业水平测试(选修科目)说明[M].江苏教育出版社,2014
[2] 周小红. 新课程高考化学实验命题走向及应对策略[J]. 中小学教学研究,2011,(1):20-21
关键词:命题规律;有效复习;实验基础;探究能力
文章编号:1008-0546(2015)12-0083-03 中图分类号:G633.8 文献标识码:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2015.12.031
江苏省高考化学考试说明对化学实验考查提出明确要求:学生要能掌握并应用化学实验的基本方法和技能;学生应学会实验探究的能力。[1]近三年来江苏高考化学实验试题一直严格遵循考试说明,保持着分值(约占全部卷面分的20%)和题型(选择题和综合实验填空)的相对稳定。
一、实验命题规律
1. 考查内容方式
2. 命题规律解读
(1)实验基础考查——回归教材、关注细节[2]
选择题主要考查学生的实验基础,包括仪器使用、基本操作、离子检验、物质制备、分离提纯等。近年来注重对教材中的容量瓶、分液漏斗、蒸发皿等常规仪器的使用;过滤、蒸发、萃取、分液等基本操作;课本演示实验的考查。如:2015年第7题中滴定管、分液漏斗、pH试纸的使用,对固体加热等实验操作,第13题中乙酸乙酯的提纯、催化剂对H2O2分解速率的影响探究; 2014年第5题以氯气的制备为例考查了过滤、蒸发等操作,第13题中探究了新制饱和氯水中的各种成分;2013年第5题对一定物质的量浓度溶液的配制进行了考查,第13题对焰色反应操作进行了考查。从中不难看出,所考查内容均为教材中常规仪器的使用和基本实验操作,但对实验细节考查更为突出。如2015年第5题中B选项考查了“中和滴定时,滴定管用所盛装的反应液润洗2~3次”、C选项考查了“用甲分液,放出水相后再从分液漏斗下口放出有机相”;2013年第13题中B选项考查“用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,该溶液一定是钠盐溶液”等。实验细节的考查对中学化学实验教学中“讲实验”、“画实验”、“背实验”的现象是有力的回击,对实验教学有着良好的导向作用。
(2)实验能力考查——源于实践,立足探究
综合实验题一般源于化工生产中物质制备、环保回收等实践探究过程,立足于考查学生的实验能力,考查学生对实验原理的分析、实验目的的判断,实验条件的控制、实验方案的设计等实际应用能力,其中也包含沉淀洗涤、除杂、分离提纯等基本实验操作。如2015年第19题以“高效水处理剂K2FeO4的制备为载体,考查了KMnO4与盐酸反应制Cl2的离子方程式,Cl2的除杂,控制反应在0℃~5℃进行时可以采取的措施,根据题目信息分析反应物混合的方式、混合物提纯的方案设计”;2014年第19题以“含碘废液(除H2O 外,含有CCl4、I2、I- 等)中回收碘为载体,考查了Na2SO3溶液还原I2的离子方程式及实验目的,实验操作名称,控制40℃低温反应的原因分析,含碘废水中检验I-、IO3-的实验方案设计”;2013年第19题与2015年命题方式类似,以工业上绿矾制备柠檬酸亚铁为载体,考查相关实验操作、实验目的和实验设计。综合实验题起点虽高,但落点仍是中学化学内容,实验问题均源于课标教材,又都以新的面目出现,体现了“源于教材、高于教材”的命题指导思想,体现了试卷的公正性,有利于引导实验教学回归基础,培养学生良好的思维品质和探究能力,真正提高学生的学科素养。
二、有效复习策略
从近三年江苏高考中学生化学实验题解题的情况分析,学生在实验题考查中得不到高分的原因主要有:知识体系不完整、审不清题意、读不完整信息、化学用语不规范、实验步骤不完整、语言表达不到位等。这些问题的出现归根结底还是学生学科素养薄弱导致的,教学中教师未能将教材当作“自然科学的基本事实、基本原理、基本规律”进行探究,没有重视学生接受、吸收、整合化学信息能力的培养,没有能够很好形成学科知识体系。因此在复习备考中,需要注意以下策略:
1. 立足双基、回归教材
能力的培养离不开知识的载体作用。离开了知识和技能的积累,能力很难形成。
高中化学实验双基主要包含:
实验基本常识:化学仪器分类及使用,试剂的保存等。
实验基本操作:药品的取用、物质的溶解及加热、物质的分离提纯、仪器的装置及洗涤等。
常见气体的制备和收集:原料、原理、装置、净化、收集、检验、吸收等。
物质的检验:常见阴阳离子及典型有机物等。
对于实验双基我们必须要让学生做到:正确理解、有序贮存、构建体系、正确使用。教师可以运用归纳总结、对比分析的方法帮助学生构建知识体系。如复习“温度计”的使用,我们可以将“测定硝酸钾在水中的溶解度、乙烯的制取、硝基苯的制取、石油的分馏”等实验放在一起比较,通过复习、对比分析,理解其中的道理,就能够较好地掌握该仪器的用途了。
课本中的许多实验还留有余地,在复习时,我们可以对其进行整合、改进等拓展,增强实验的探索性和综合性,使知识系统化、条理化、层次化,便于形成知识网络。
近三年高考青睐于挖掘课本中的典型物质如“氯气”(如2015年19(1)、2014(5)(13))和典型操作如“过滤洗涤”(2015年16(2)、2013年19(2)(4))等。教师在复习重点物质如“氯气”时,可以思考如何将氯气的制备原理(原料、条件、装置、反应方程式等)、净化(试剂、装置)、检验(试剂、现象)、收集(方法、仪器)、吸收(试剂、原理)、氯气的性质——与水的反应(氯水的成分、性质)、与碱的反应(氢氧化钠、氢氧化钙)等组合成系列实验,从而使学生达到对氯气的系统认识。 再如复习“过滤洗涤”操作时,我们要求学生掌握“沉淀完全的判断、过滤操作使用的仪器和注意事项、沉淀的洗涤操作、判断沉淀洗涤干净的标准,洗涤后沉淀的干燥”等,同时我们还可以变换情境,如“在什么情况下需要用乙醇等特殊试剂进行洗涤”等。
2. 重视思维、提升能力
批判思维是指能抓住要领,善于质疑辨析,基于严格判断,富于机智灵气,清晰敏捷的思维活动。习惯于批判思维活动的学生自然容易创新,实验复习中要引导学生在把握实验规律的同时培养学生的批判思维。
如2013年19题考查了“由FeSO4和Na2CO3制备FeCO3时,反应物应采取怎样的加料顺序”,在考虑此题时,我们应结合题目给出的金属离子沉淀表做出批判性思考——如先加FeSO4会产生怎样的结果,可知因为Na2CO3溶液呈较强的碱性,所以Fe2 滴入Na2CO3溶液产生的沉淀主要为Fe(OH)2而非FeCO3。
有序思维是思维活动的较高水平,它要求学生不仅能熟练掌握基础知识,还要求学生必须具备综合分析能力,以妥善解决问题。利用仪器装置和反应原理让学生设计实验方案,是培养学生有序思维的好方法。
近三年高考均考查了学生的实验设计能力。分别要求学生完成对物质的提纯、离子的检验、晶体的制备等实验设计方案。如2014年19(4)考查学生 “检验含碘废水中是否含有I-、IO3-的实验设计方案”,对于此类问题的有序思维步骤应该是:(1)分析各成分离子的性质;(2)确定其各自检验的方法(试剂选择、原理表达、现象描述);(3)排除其他成分对检验的干扰(如何除杂);(4)有序表达实验步骤(取样、试剂、操作、现象、结论)。
3.善捕信息、规范表达
仍以2014年19(4)为例,尽管大多数学生都能明确检验I-、IO3- 是否存在,均是先将其转化为I2后再进行检验,且题目中有如下信息“实验中可供选择的试剂:稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液。”很明显FeCl3溶液是将I- 氧化为I2的试剂,而Na2SO3溶液是将IO3- 还原为I2的试剂。但是部分学生由于未能完整分析这两个反应的原理,没有进行必要的方程式书写,也没有充分思考题给信息中稀盐酸的作用,所以完成实验方案设计时由于缺乏盐酸酸化的步骤而导致该题丢分。另外还有部分同学不遵循检验时规范步骤“取样、试剂、操作、现象、结论”的顺序进行描述,也导致丢分连连。
实践表明,高考综合实验题中会增添很多新情境信息,一般以图表、图示或附加文字的形式呈现,所以在日常复习中教师要多培养学生对信息的提取和加工能力,加强对学生审题能力的指导,引导学生善于抠题眼,重视细节,看清关键词和符号,体会命题意图,独立思考分析后表达;同时强化规范解题步骤的教学,如晶体制备的规范步骤:“加热浓缩、冷却结晶、过滤洗涤”,装置气密性判断的规范步骤:“形成相对密闭的系统、改变密闭装置内部的气压、根据液封液面的现象判断气密性”等;训练学生的文字表达能力,让学生多说,多写,做到要点准确、语言规范;让学生充分暴露错误和薄弱环节,教师方能对症下药,降低学生的过失性失分。
综上所述,“素养”是化学实验考查的内功,“刚本”则是化学实验复习的依据。“皮之不存,毛将焉附”?高三化学实验复习只要遵循“理解教材、做好实验、增强内功、提升素养”的原则,就一定能取得良好的效果。
参考文献
[1] 江苏省教育考试院.2015年普通高等学校招生全国统一考试江苏省普通高中学业水平测试(选修科目)说明[M].江苏教育出版社,2014
[2] 周小红. 新课程高考化学实验命题走向及应对策略[J]. 中小学教学研究,2011,(1):20-21