浙江 施小萍

推陳出新 整體建構(gòu) 細(xì)節(jié)突破
——例談“選考”背景下高三物質(zhì)制備型綜合實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)

浙江 施小萍

2016年6月，浙江高考史上最后一次理綜考試結(jié)束，4月、10月浙江省普通高校招生“學(xué)考＋選考”考試分別進(jìn)行了第二次第三次考試，2016年是浙江學(xué)子和傳統(tǒng)高考告別的一年，也是承上啟下的一年。

對(duì)比浙江省高考理綜考試化學(xué)試題（以下簡稱理綜）新高考方案“選考”化學(xué)試題（以下簡稱“選考”），考查的知識(shí)范圍和試卷結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化?！斑x考”的知識(shí)范圍包括《化學(xué)1》《化學(xué)2》《化學(xué)反應(yīng)原理》《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》《實(shí)驗(yàn)化學(xué)》五個(gè)模塊，比理綜多了《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》《實(shí)驗(yàn)化學(xué)》兩個(gè)模塊。“選考”試卷結(jié)構(gòu)采用“必考題＋加試題”形式。實(shí)驗(yàn)部分的內(nèi)容在必考部分選擇題，27非選擇題，加試題31題中都得到了延續(xù)，是“選考”化學(xué)試題的重要考查形式和考查內(nèi)容。

一、實(shí)驗(yàn)在化學(xué)教學(xué)以及高考中的地位

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，許多化學(xué)知識(shí)來源于實(shí)驗(yàn)，從實(shí)驗(yàn)中提煉出來。化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教學(xué)中學(xué)生最喜歡的內(nèi)容，也是教師最行之有效的教學(xué)手段。《化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》的基本理念之一是：通過以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為主的多種探究活動(dòng)，使學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)研究的過程，激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，強(qiáng)化科學(xué)的探究意識(shí)，促進(jìn)學(xué)習(xí)方法的轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。

化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)之一是實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識(shí)：發(fā)現(xiàn)和提出有價(jià)值的化學(xué)問題，能依據(jù)探究目的設(shè)計(jì)并優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案，完成實(shí)驗(yàn)操作，能對(duì)觀察記錄的實(shí)驗(yàn)信息進(jìn)行加工并得出結(jié)論；能和同學(xué)交流實(shí)驗(yàn)探究的成功，提出進(jìn)一步探究或改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的設(shè)想；能尊重事實(shí)和證據(jù)，不迷信權(quán)威，具有獨(dú)立的思考、敢于質(zhì)疑和批判的創(chuàng)新精神。

隨著高考制度的改革，實(shí)驗(yàn)在高考試題中所占的比重越來越大。在近3年的浙江理綜卷化學(xué)試題中，實(shí)驗(yàn)題的考查都是一題選擇題再加一個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)題，分值基本在20分，占總分值的20%。在近三次的化學(xué)“選考”卷中，第2題選擇題，27題非選擇題，加試題中31綜合實(shí)驗(yàn)題，分值16分，其重要地位可見一斑。

二、“選考”加試題綜合實(shí)驗(yàn)的命題特點(diǎn)

1．以科學(xué)探究為框架，以物質(zhì)制備為載體

縱觀近三年浙江高考理綜卷和“選考”卷加試部分綜合實(shí)驗(yàn)題，涉及的背景材料分別是：

時(shí)間背景材料2014年理綜卷葡萄糖酸鈣的制取2015年理綜卷海帶中碘含量的測(cè)定和碘的制取2015年10月選考卷CdSe 納米顆粒的制取2016年4月選考卷鐵鋁合金樣品中分離并測(cè)定Fe3＋的濃度2016年6月理綜卷無水溴化鎂的制備2016年10月選考卷用含鐵的銅屑為原料制備Cu（NO3）2·H2O晶體，并用SOCl2制備無水Cu（NO3）2

由此可見，“選考”卷加試部分綜合實(shí)驗(yàn)題繼承和延續(xù)了理綜卷綜合實(shí)驗(yàn)題的命題特點(diǎn)和命題思路，基本以科學(xué)探究的全過程為整體框架，以某一具體物質(zhì)的制備為載體，通過將生產(chǎn)生活中的實(shí)際環(huán)節(jié)設(shè)問成中學(xué)化學(xué)體系的系列問題，來考查學(xué)生的解決問題的綜合能力和化學(xué)學(xué)科的基本素養(yǎng)。

2．以化學(xué)反應(yīng)原理和物質(zhì)的分離提純?yōu)橹骶€

將近3年的浙江理綜卷綜合實(shí)驗(yàn)題和近三次的“選考”加試題綜合實(shí)驗(yàn)分解歸納整理，具體考查的知識(shí)點(diǎn)分布見下表：

時(shí)間反應(yīng)原理?xiàng)l件控制儀器名稱與使用分離提純方法、操作物質(zhì)檢驗(yàn)定量計(jì)算誤差分析畫圖2014年理綜√√√√√√√√√2015／10選考2015年理綜√√√√2016／4選考√√√√√2016／10選考√√√√√√√2016／6理綜√√√√√

由此可見，“選考”加試題綜合實(shí)驗(yàn)是在科學(xué)探究的整體框架之下，以具體物質(zhì)的制備為載體，以化學(xué)反應(yīng)原理和物質(zhì)的分離提純?yōu)橹骶€，考查學(xué)生的綜合能力。比如考查物質(zhì)制備過程中涉及的化學(xué)反應(yīng)原理，實(shí)驗(yàn)需要控制的反應(yīng)條件，根據(jù)反應(yīng)原理和控制的條件選擇相應(yīng)的儀器，考查儀器的名稱、儀器的使用方法、裝置的作用等?？疾槲镔|(zhì)制備過程中涉及的分離提純：加熱、蒸發(fā)、溶解、結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥、萃取、分液、蒸餾、升華、滲析等方法的選擇和基本操作。考查物質(zhì)分析的基本方法：物質(zhì)的檢驗(yàn)鑒別、物質(zhì)的定量計(jì)算、誤差分析等。考查實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)、改進(jìn)。

3．?dāng)U散型和收斂型命題模式相結(jié)合

從近三年浙江高考理綜卷和“選考”卷加試部分綜合實(shí)驗(yàn)題背景材料和具體考查知識(shí)點(diǎn)的分布來看，綜合實(shí)驗(yàn)的命題采用擴(kuò)散型和收斂型相結(jié)合的命題模式。試題可能選取某些最新的物質(zhì)制備的研究成果為背景材料，看似情境很新，但是問題的設(shè)置往往收斂至中學(xué)化學(xué)體系，在生長點(diǎn)挑戰(zhàn)學(xué)生的認(rèn)知，例如2016年10月“選考”用分光光度法測(cè)定無水Cu（NO3）2產(chǎn)品的純度屬于這種類型。而2015年理綜卷海帶中碘含量的測(cè)定和碘的提取則是以學(xué)生熟悉的物質(zhì)制備及分離提純?yōu)檩d體，通過設(shè)問擴(kuò)散至整個(gè)化學(xué)體系，突破學(xué)生的思維定式，在“生長點(diǎn)”挑戰(zhàn)學(xué)生的認(rèn)知。2016年4月“選考”：鐵鋁合金樣品中分離并測(cè)定Fe3＋的濃度實(shí)驗(yàn)中用乙醚、鹽酸來萃取Fe3＋，從而使Fe3＋、Al3＋分離也屬于擴(kuò)散型命題模式。

4．《實(shí)驗(yàn)化學(xué)》模塊成為考查新亮點(diǎn)

“選考”實(shí)驗(yàn)部分考查的知識(shí)范圍在理綜的考查基礎(chǔ)上新增了《實(shí)驗(yàn)化學(xué)》模塊，并且《實(shí)驗(yàn)化學(xué)》模塊不屬“學(xué)考”的考查范圍，那么新增的內(nèi)容必定會(huì)在“選考”的綜合實(shí)驗(yàn)中得以體現(xiàn)。2015年10月選考卷中探究反應(yīng)時(shí)間、溫度、配位劑濃度對(duì)CdSe納米顆粒大小的影響、有關(guān)抽濾的基本操作，2016年4月選考卷中為提高0．100 0mol·L－1K2Cr2O7溶液滴定Fe3＋的結(jié)果的精密度和準(zhǔn)確度，“稀釋被測(cè)試樣”“增加平行操作的次數(shù)”選項(xiàng)的設(shè)置，2016年10月選考卷中結(jié)晶條件的控制等內(nèi)容均來自《實(shí)驗(yàn)化學(xué)》教材。

三、物質(zhì)制備型綜合實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)的整體思路

1．以經(jīng)典試題推陳出新，煥發(fā)課堂教學(xué)活力

為了體現(xiàn)高考的公平性和客觀性，為了選拔有能力的學(xué)生進(jìn)入高等學(xué)校，高考制備型綜合實(shí)驗(yàn)往往情境新穎、起點(diǎn)較高，落點(diǎn)較低，基本都在高中化學(xué)核心知識(shí)的運(yùn)用上。高三的選考復(fù)習(xí)時(shí)間緊迫，學(xué)生每天面對(duì)大量的習(xí)題，機(jī)械乏味、效率低下。這就要求我們?cè)谠O(shè)計(jì)課堂教學(xué)時(shí)一定要整合資源，對(duì)一些經(jīng)典的例題必須將呈現(xiàn)方法進(jìn)行改良、翻新，讓學(xué)生碰到具體問題時(shí)，既有似曾相識(shí)的感覺，又不會(huì)厭倦膩味。推陳出新，才能使高三實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)活力四射，才能提升學(xué)生的整體思維品質(zhì)和知識(shí)綜合運(yùn)用能力。

例：（2016年4月選考）某同學(xué)將鐵鋁合金樣品溶解后取樣25．00mL，分離并測(cè)定Fe3＋的濃度，實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)如下：

已知：乙醚［（C2H5）2O］是一種易揮發(fā)、易燃、有麻醉性的有機(jī)化合物，沸點(diǎn)為34．5度，微溶于水，在較高的鹽酸濃度下，F(xiàn)e3＋與HCl、乙醚形成化合物［（C2H5）2OH］［FeCl4］而溶于乙醚，當(dāng)鹽酸濃度降低時(shí)，該化合物解離。

其中有一問設(shè)問如下：

（3）蒸餾裝置如圖所示，裝置中存在的錯(cuò)誤是____________。

［答案］體系封閉、明火加熱。

［解析］此問的設(shè)計(jì)回避了蒸餾裝置中常見的錯(cuò)誤：溫度計(jì)水銀球的位置、冷凝水的進(jìn)出方向，而是從實(shí)際的角度考查了實(shí)驗(yàn)中的潛在危險(xiǎn)，角度新穎，若是沒有推陳出新的意識(shí)，沒有實(shí)驗(yàn)安全的意識(shí)，不追問如果不這樣做會(huì)有什么后果，即使對(duì)蒸餾裝置的常見要點(diǎn)了然于胸，也不能對(duì)此問題做出很好的解答。

2．建構(gòu)思維模式，提升應(yīng)用能力

學(xué)生通過選考專題復(fù)習(xí)要建構(gòu)起一定的思維模式，掌握考慮問題的基本思路：我進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的目的是什么（實(shí)驗(yàn)?zāi)康姆治觯?？我以什么為依?jù)來達(dá)成我的目的（實(shí)驗(yàn)原理分析）？為了達(dá)成目的我需要哪些工具（實(shí)驗(yàn)儀器的選擇）？我如何才能更好地達(dá)成目的（實(shí)驗(yàn)條件的控制）？我如何才能把制得的物質(zhì)取出來（物質(zhì)的分離提純方法）？制得的物質(zhì)是我所想制的物質(zhì)嗎（物質(zhì)檢驗(yàn)和鑒定）？制備過程中采取各種措施的終極目標(biāo)是：高產(chǎn)率、高純度。這是實(shí)際要制備某一物質(zhì)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室要思考的一般過程，建立了這樣的思維模式，有助于學(xué)生從整體上把握思考問題的方向。大局著眼，整體建構(gòu)，有利于理清思路，提升解題能力。

3．關(guān)注實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)，細(xì)微之處突破

細(xì)節(jié)決定成敗。設(shè)問方式新穎建構(gòu)起制備型綜合實(shí)驗(yàn)思維模式是明確大方向，不至于在讀完長長一頁的題干后不知所云，而綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)際要學(xué)生解決的問題往往需要用實(shí)驗(yàn)的細(xì)節(jié)，題干中的重要信息來完善解題思路，尋找解決問題的依據(jù)。比如物質(zhì)的熔沸點(diǎn)、溶解度、顏色、密度等物理性質(zhì)，副反應(yīng)的信息，反應(yīng)需要控制的溫度、濃度、pH、無水無氧等環(huán)境。題型設(shè)置往往是填空題和簡答題，評(píng)分時(shí)是根據(jù)學(xué)生有沒有回答到采分點(diǎn)上來給分，要求學(xué)生的回答描述精準(zhǔn)的落實(shí)到細(xì)節(jié)之處，因此課堂內(nèi)的教學(xué)也要關(guān)注實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)，大處著眼、小處著手往往是成功解決制備型綜合實(shí)驗(yàn)題的關(guān)鍵。

例：（2016年10月選考，節(jié)選）由制得的Cu（NO3）2·H2O晶體，并進(jìn)一步探究用SOCl2制備少量無水Cu（NO3）2，某同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖（夾持及控溫裝置省略，如圖）有一處不合理，請(qǐng)?zhí)岢龈倪M(jìn)方案并說明理由：________________________。裝置改進(jìn)后，向儀器A中緩慢滴加SOCl2時(shí)，需打開活塞________（填“a”“b”或“a和b”）。

SOCl2熔點(diǎn)－105℃、沸點(diǎn)76℃、遇水劇烈水解生成兩種酸性氣體。

［答案］在A、B之間增加干燥裝置，防止B中水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)器A。

［解析］學(xué)生解題時(shí)如果沒有充分利用SOCl2遇水劇烈水解生成兩種酸性氣體這一重要的信息，得出要將整個(gè)制備的環(huán)境處理成控制無水環(huán)境的結(jié)論，那么不合理之處的改進(jìn)方案將會(huì)無從下手，活塞的開關(guān)也不能理解為什么a不能打開。這一步轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式的書寫難度也會(huì)大幅上升，不能快速判斷出生成物SO2和HCl。

（作者單位：浙江省桐廬中學(xué)）