学科核心素养视角下的化学实验的复习

庄业明 黄剑锋

【摘 要】本文对高考化学综合实验题进行分析，根据其考查的知识和能力的要求，总结出解答综合实验题的一般模型和规律，论述新形势下化学综合实验复习策略，提出备考建议，为高三阶段实验化学教学提供新的思路。

【关键詞】化学实验 解题思路 备考策略 核心素养

【中图分类号】G  【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2019）06B-0156-03

随着新课标的提出，高考出题模式从知识立意到能力立意进行转变。特别是对学生学科核心素养要求较高的化学实验题，传统的复习理念已经很难适应新的发展要求。化学实验复习是为了总结和提升化学实验知识，为高三阶段实验化学教学提供新的思路，进而培养学生对化学学科的兴趣，最终提升学生复习实验内容的效率。

综合实验题是高考中学生得分率较低的一种题型，学生得分率低的原因主要有：（1）化学实验考查的综合能力和素养水平较高;（2）考生对新情景和新信息的解构、处理过程存在不足;（3）考生不能较好地掌握综合实验题的解题技巧和答题规范。

在新的高考形势下，教师如何以学科核心素养的标准和要求为指导，帮助学生树立解题信心、建构解题模型、形成答题规范，突破解答该类题目的瓶颈呢？本文经过分析和解读高考真题后，提出化学实验复习的策略和备考建议，以供参考。

一、解构高考真题，建立答题模型

综合实验题通过创设新的情景，让学生利用所学知识解决问题。建立解题的一般模型，对学生解题效率的提高大有助益。

〖例 1〗（2018 年全国课标 III 卷节选）硫代硫酸钠晶体（Na2S2O3·5H2O，M=248 g·mol-1）可用作定影剂、还原剂。回答下列问题：

已知 Ksp（BaSO4）=1.1×10-10，Ksp（BaS2O3）=4.1×10-5。市售硫代硫酸钠中常含有硫酸根杂质，选用下列试剂设计实验方案进行检验。

试剂：稀盐酸、稀 H2SO4、BaCl2 溶液、Na2CO3 溶液、H2O2 溶液

实验步骤 现象

①取少量样品，加入除氧蒸馏水 ②固体完全溶解得无色澄清溶液

③________________ ④______________，有刺激性气体产生

⑤静置，________________ ⑥________________

〖试题分析〗

本题属于物质探究类实验，考查的知识点较为基本和常见，要求学生能有较好的获取、处理信息和数据的能力（宏观辨识与微观探析），并能有较好地设计实验（证据推理与模型认知、科学探究与创新精神）。复习备考时，需关注“明星物质”（如亚硫酸钠、碘酸钾、二氧化氯等），根据物质组成特点，对其物理性质、化学性质进行预测，并能通过设计实验得出结论，渗透化学学科核心素养。

〖解题建模〗

（1）巧审题：明确实验目的、原理—— 检验硫代硫酸钠中的硫酸根;

（2）想设计：根据物质性质设计或解读实验—— BaSO4 和 BaS2O3 均为难溶物，用 Ba2+ 检验 SO42-，须排除 S2O32- 的干扰，S2O32- 可以先加足量稀盐酸反应掉;

（3）细分析：理清操作先后顺序—— 先加过量稀盐酸，再加氯化钡溶液;

（4）得结论：通过实验现象，得出实验结论或完成数据处理，进行规范答题。

〖得出答案〗③加入过量稀盐酸;④出现乳黄色浑浊;⑤（吸）取上层清液，滴入BaCl2溶液;⑥产生白色沉淀。

〖规律点睛〗

虽然综合实验题的情景和素材多样化，但是考查的核心还是物质性质和反应原理，并通过实验设计和基本操作以实现实验目的。因此，复习重心在于元素化合物知识的巩固、反应原理的夯实、实验基本操作的梳理，再通过题目进行整合和训练，定能满足对核心素养能力的考查需要。

二、明晰考点要求，确立备考策略

备考综合实验部分，主要有以下几个方面的策略。

（一）由浅入深，逐项突破，融入素养

1.挖掘课本典型实验素材，创设问题，扩展延伸

挖掘课本典型实验素材，如高考常考的 10 个教材实验，在复习之初应该首先进行复习，然后创设问题，进行知识扩展延伸。高考常考的 10 个教材实验如下：

（1）一定物质的量浓度溶液的配制;（2）常见离子的检验（Na+、K+、NH4+、A13+、Fe2+、Fe3+、SO42-、Cl-、CO32- 等）;（3）碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别与除杂实验;（4）氯气的性质实验;（5）浓硫酸的强氧化性实验;（6）气体（O2、NH3、NO2、Cl2、CH4、C2H2）的制备实验;（7）元素性质（酸性、碱性、金属性、非金属性、氧化性、还原性）及递变规律的探究实验;（8）乙酸乙酯的制备实验;（9）酸碱中和滴定实验;（10）物质的分离提纯（粗盐提纯、气体除杂）实验。

2.按照实验知识模块进行复习，保证复习的系统性、完整性

第一，实验基础的梳理巩固。包括实验仪器、实验基本操作、实验安全。

第二，实验套装的强化过关。包括“物质的分离和提纯”的实验套装、“气体产生、净化、收集与尾气处理”的实验套装。如对防堵塞装置的创新、气体体积测量装置的改进等进行有效解读。

第三，综合实验的训练夯实。以小练大、由简到繁、逐项突破。

3.适当拓展大学化学实验内容

适当拓展大学化学实验内容有利于开阔学生的眼界，积累丰富的情景素材。它不仅能提高学生对化学学习的兴趣，而且还能培养其科学探究和创新意识。如 2017 年全国课标 I 卷中综合实验题的情景素材—— 凯氏定氨法是测定蛋白质的经典方法，源于大学教材，与高中化学实验知识进行融合来考查。

（二）结合复习进度，分类分步复习实验内容

将实验复习任务拆解为多个模块，分散穿插、有效链接到理论知识复习部分。这样不仅能减轻学生对模块复习的疲惫感，而且能提高复习效率。同时，通过多样化的“微专题”强化规范答题。依据学校、学生的实际情况，可设计如下复习策略：

1. 紧跟理论复习进度，分步分块复习实验

分步分块复习的主要内容和步骤见表 1：

2. 依托考试，分类突破，总结提升，滚动强化

就这一步骤来说，具体的做法见表 2：

（三）发挥教师自身优势，设计个性化复习模式

一些教师具有非常独特的教学风格，可根据本人的教学经验对复习内容进行有效整合，发挥自身特点和优势，设计更加适合自己的复习模式。如以每种元素（钠、铝、铁、铜、硅、氮、硫、氯等）及其化合物为一个复习单元，从分类、结构、性质、转化、原理等角度展开复习。如“铜及其化合物”单元涉及铜及其化合物的分类、性质及相互转化，可分为化学实验中的“铜”、三种反应中的“铜”、电化学中的“铜”、反应原理中的“铜”、化学计算中的“铜”、工艺流程中的“铜”六个课题进行研究。在复习元素化合物知识的同时，将反应原理、化学实验、化学计算等模块知识一并复习。通过多次滚动，夯实理论知识，可取得良好的复习效果。个性化的复习模式对教师的专业水平要求较高，能自如灵活地处理各知识板块间的联系，并能根据新的教学思路做出配套的教案、学案、巩固练习、课后作业等。

三、综合实验复习的备考建议

（一）总的原则

明确考点、基础过关、方法拓展、热点强化。

（二）具体实施办法

第一，回归课本，从易到难，帮学生树立答题信心

如“以小练大”，即在复习之初可以选择一些实验小题目，同样可以巩固综合实验题的复习内容。如例 2，除考查基本实验知识外，通过人文和历史信息（侯氏制碱法），可有效培养学生科学精神与社会责任。

〖例 2〗某小组设计下图所示装置（夹持装置略去），在实验室模拟侯氏制碱工艺中 NaHCO3 的制备。下列说法不正确的是（    ）。

A.应先向③中通入足量 NH3，再通入足量 CO2

B.装置①也可用于制 H2

C.③中反应的离子方程式为 NH3 + CO2 + H2O  NH4+ + HCO3-

D.③⑤中应分别盛放饱和食盐水和浓氨水

〖答案〗C

第二，分阶段、分专题循序渐进复习

由于综合实验题具有知识量较大、知识点较散、对学生能力要求较高的特点，可以对复习任务拆解，分步、分板块多次进行复习，以利于学生对知识吸收、消化、总结、反思，提高复习效率，最终完成宏观辨识与微观探析、证据推理和模型认知、变化观念与平衡思想的能力提升。

第三，建立答题模版，巩固阶段性成果

帮助学生在各种变化的问题中建立解题模型，提升证据推理和模型认知的能力。

第四，多种复习模式并用，提高学生解题效率

如可以引入仪器实物让学生参观、动手搭建实验装置、分组设计实验，提高学生的情景感知度和复习兴奋度，提升学生的科学探究和创新精神。

第五，精选例题，及时反馈，方法拓展、热点强化

学习的过程，是学习知识和方法的过程，是培养学生核心素养的过程，也是学生树立信心、锻炼意志力的过程，需要反復夯实、不断强化。

高三复习是中学化学学习的收尾阶段，也是对以往所学知识的总结阶段。通过总复习，学生可以系统化、网络化以前所学的零散知识，构建出自己的知识体系。教学实践发现，教师除了选择恰当合理的复习策略和方式，化学学科核心素养的贯穿始终对于提升复习效率以及帮助对知识进行理解等方面具有很大的促进作用。

【基金项目】广西教育科学“十三五”规划 2017 年度 A 类重点课题“基于学科核心素养培养的高中化学教学单元设计的研究”（2017A003）阶段性研究成果。

（责编 卢建龙）