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    教学心得

    EACHING AND RESEARCH TRENDS

    由高考实验题反思自己的教学
    发布时间:2019/1/21 15:12:45      点击次数:416

    □ 谢吉涛

    化学是实验科学,实验能力的考查是高考化学试题不可缺少的重要内容。高考是选拔性考试,重视信度和区分度,所以每年的实验题不仅考查学生的实验基本知识和基本技能,还特别注重学生在新情景下运用基本知识和基本技能的能力。具体表现有:面对新的仪器、新的仪器连接方式、新的物质、新的化学反应等,要求学生发现和提出有探究价值的化学问题,能依据探究目的设计并优化实验方案,完成实验操作,能对观察记录的实验信息进行加工并获得结论。

    2017年全国Ⅰ卷的典型实验题有两个,分别是第10题和第26题。

    10.实验室用H2还原WO3制备金属W的装置如图所示(Zn粒中往往含有硫等杂质,焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气),下列说法正确的是(  )

    图片.png

    A.①、②、③中依次盛装KMnO4溶液、浓H2SO4、焦性没食子酸溶液

    B.管式炉加热前,用试管在④处收集气体并点燃,通过声音判断气体纯度

    C.结束反应时,先关闭活塞K,再停止加热

    D.装置Q(启普发生器)也可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气

    【解析】首先要明确实验目的:用H2还原WO3制备金属W。那么,实验先要制备氢气、然后用氢气还原WO3,所以Q是气体发生装置,制备氢气;最后的管式炉则是用氢气还原WO3;中间的①-③装置则是气体除杂装置,题干中有提示,有硫杂质-可能有硫化氢杂质。

    A项错误,要除去气体中的水蒸气、氧气和硫化氢气体,那么应该最后除去水蒸气。③号装置是浓硫酸。B项正确,氢气可燃,且是用于加热还原,反应开始前要验纯:听到“噗”的一声,证明氢气纯净,可以试验。如果有爆鸣声、或者没有听到声音,都要重新收集,再试。C项错误,反应结束时,应该先停止加热、再关闭活塞。为的是防止被还原的W重新被氧化,让W在氢气的氛围中冷却。D项错误,启普发生器适用于块状固体和液体、不加热反应,且制取不易溶于水的气体。如果是粉末状固体、或者反应太剧烈、反应放出大量的热,都不可以用启普发生器。本题中二氧化锰是粉末状药品,不可以用启普发生器进行实验。

    该题考查内容之一,实验室用H2还原WO3制备金属W,源于初中H2还原CuO的实验,其次综合考查气体的制备、除杂、干燥、实验操作等,不仅涉及的内容多,而且由于WO3相对比较陌生,洗气瓶又与平常见到的不太一样,所以容易让学生有畏难情绪,因而难度较大。

    26.凯氏定氮法是测定蛋白质中氮含量的经典方法,其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐,利用如图所示装置处理铵盐,然后通过滴定测量。已知:NH3+H3BO3=NH3H3BO3;NH3H3BO3+HCl= NH4Cl+ H3BO3。

    烧杯2.png


    回答下列问题:

    (1)a的作用是_______________。

    (2)b中放入少量碎瓷片的目的是____________。f的名称是__________________。

    (3)清洗仪器:g中加蒸馏水:打开k1,关闭k2、k3,加热b,蒸气充满管路:停止加热,关闭k1,g中蒸馏水倒吸进入c,原因是____________;打开k2放掉水,重复操作2~3次。

    (4)仪器清洗后,g中加入硼酸(H3BO3)和指示剂,铵盐试样由d注入e,随后注入氢氧化钠溶液,用蒸馏水冲洗d,关闭k1,d中保留少量水,打开k1,加热b,使水蒸气进入e。

    ①d中保留少量水的目的是___________________。

    ②e中主要反应的离子方程式为________________,e采用中空双层玻璃瓶的作用是________。

    (5)取某甘氨酸(C2H3NO2)样品m 克进行测定,滴定g中吸收液时消耗浓度为______mol•L-1的盐酸VmL,则样品中氮的质量分数为_________%,样品的纯度≤_______%。

    【解析】该实验题应用的化学反应非常新颖,仪器又很陌生,如果学生平常靠感觉做题,这题就无法做下去;但学生如果善于从实验目的、实验原理的角度分析,就会发现题目所考察的,依然是平常练习的基本知识和基本技能,所以题目还是可以做出来的。

    (1)a中导管与大气相连,所以作用是平衡气压,以避免b中压强过大

    (2)少量碎瓷片的目的当然是防止暴沸,这是实验常识,是送分的。   直形冷凝管

    (3)由于c e及其所连接的管道内水蒸气冷凝为水后,气压远小于外界大气压,在大气压的作用下,锥形瓶内的蒸馏水被倒吸入水中。所以答案是:c中温度下降,管路中形成负压。

    (4)①液封,防止氨气逸出   ②NH4++OH− NH3↑+H2O  保温使氨完全蒸出。

    (4)①氨气是气体,因此d中保留少量水的目的是液封,防止氨气逸出。②e中主要反应是铵盐与碱在加热条件下的反应,离子方程式为NH4++OH− NH3↑+H2O;e采用中空双层玻璃瓶的作用是保温减少热量损失,有利于铵根转化为氨气逸出。 

    (5)取某甘氨酸(C2H5NO2)样品m 克进行测定,滴定g中吸收液时消耗浓度为c mol•L–1的盐酸V mL,根据反应NH3•H3BO3+HCl=NH4Cl+H3BO3,可以求出样品中n(N)=n(HCl)=c mol•L–1×V×10–3 L=0.001cV mol,则样品中氮的质量分数为 1.1.png,样品中甘氨酸的质量≤0.001cV×75g/mol,所以样品的纯度≤1.png

    由此可见,实验题在化学试卷中重点考查的是学生的实验能力,一般内容是基本知识和基本技能,及其在新情景下的综合分析能力,具体表现为:通过填充、选择、计算的形式来考查学生的实验思维、分析、解题、以及计算能力。那么,我们应如何指导学生,培养学生的实验能力呢?

    首先,举一反三、拓展思维。

    在中学化学学习中,对化学实验问题结构的理解和对化学实验问题的分析,都离不开化学实验思维。所谓化学实验思维实质上就是要求学生利用比较、分析、综合、抽象、概括、归纳等思维方法,对感性的材料进行整理和纯化的过程,是对实验结果进行去粗取精、去伪取真的加工制作过程。在实验解题中化学实验思维起着十分重要的作用,能使学生在最短的时间里做出最有效的解题决定,帮助学生准确的解题。

    在实验部分的复习中,如何开拓学生的实验思维,巩固实验思维,锻炼实验思维?如果只是做大量的题目,机械的训练,只能让学生疲于解题,忽略了思维的过程,并不能起到锻炼思维的目的。正确的训练方法,能在最短的时间里让学生养成良好的思维习惯,我采用的方法是对一个题目进行解剖分析,首先明确实验目的,由实验目的自己设想实验原理,将它有可能出现的若干种情况分别罗列出来,看需要哪些基本知识和基本技能,然后再通过改变其中的部分条件,来训练学生的思维能力。作为自然科学的一个分支,化学的发展离不开科学方法。在化学实验题教学中,应突出基本知识和基本技能的重要作用,改变就题论题式的讲解方法,要有计划地在习题教学中强化学生的基本知识和基本技能。

    其次,习题类型要多样化,增加开放题和实践题的比例。

    习题有助于巩固已学知识,提高运用知识的能力。单一的题型和测试目标限制了学生应用知识解决实际问题的能力,不利于激发学生的创造性。编写习题时要对已有习题进行改造,重视习题的创新。在重视基础题的同时,要设计一些开放题与实践题,以培养学生的创新精神和实践能力。过程开放或结论开放的习题能形成学生积极探究的问题情景,鼓励学生多角度、多侧面、多层次地思考问题,有助于充分调动学生的潜在能力。如“设计方案鉴别无污染的饱和食盐水和蒸馏水”。这样的习题具有较大的开放度,学生能从多个不同的角度提出合理的方案。

    最后,适时训练、强化解题。

    在高考中,对学生化学实验知识、能力部分的考查,是以解决相关题目来完成目标的。化学解题能力的优异与否,取决于学生阅读问题、分析问题、解决问题的能力的好坏,在复习阶段如何培养学生的解题能力,是老师的教学目标,学生的解题能力直接决定了学生在高考中所取得的成绩,在最后的复习中通过适当的练习,可以强化学生的解题速率,解题的思维,解题方法。但是适当的练习不是跟学生进行题海战术,而是有目的、有方向、有计划的进行适当的练习,以巩固所复习的化学实验方面的基本知识和基本技能;也不是在简单的、机械的训练,而是为了培养学生解题的兴趣、培养学生解题的思维能力、甚至是为了让学生有成就感而设置的一些训练。包括:随堂练习、课后反馈、综合训练。这些练习都是有一定目的的,随堂练习一般是每一节课上当堂进行的,它能帮助我及时了解学生的感知情况,能在这一节课里给接受滞后的学生予以帮助,让他们在复习的过程中不掉队。课后反馈练习,是有目的的找一些与本课内容相关的题目,让学生进一步训练所学习的知识,起到巩固知识、预防遗忘的作用。综合训练一般都放在一个专题结束以后,设计一个结构合理,题目量适中,题型多样化的练习题,给学生专门的时间,要求他们在该时间里独立完成,重要的是这些综合练习都要给学生进行反馈,让他们知道自己在哪方面还有欠缺,还需要进行补缺。


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