推陈出新 整体建构 细节突破——例谈“选考”背景下高三物质制备型综合实验复习

浙江 施小萍

推陈出新 整体建构 细节突破
——例谈“选考”背景下高三物质制备型综合实验复习

浙江 施小萍

2016年6月，浙江高考史上最后一次理综考试结束，4月、10月浙江省普通高校招生“学考＋选考”考试分别进行了第二次第三次考试，2016年是浙江学子和传统高考告别的一年，也是承上启下的一年。

对比浙江省高考理综考试化学试题（以下简称理综）新高考方案“选考”化学试题（以下简称“选考”），考查的知识范围和试卷结构发生了变化。“选考”的知识范围包括《化学1》《化学2》《化学反应原理》《有机化学基础》《实验化学》五个模块，比理综多了《有机化学基础》《实验化学》两个模块。“选考”试卷结构采用“必考题＋加试题”形式。实验部分的内容在必考部分选择题，27非选择题，加试题31题中都得到了延续，是“选考”化学试题的重要考查形式和考查内容。

一、实验在化学教学以及高考中的地位

化学是一门以实验为基础的学科，许多化学知识来源于实验，从实验中提炼出来。化学实验是化学教学中学生最喜欢的内容，也是教师最行之有效的教学手段。《化学课程标准》的基本理念之一是：通过以化学实验为主的多种探究活动，使学生体验科学研究的过程，激发学习化学的兴趣，强化科学的探究意识，促进学习方法的转变，培养学生的创新精神和实践能力。

化学学科核心素养之一是实验探究与创新意识：发现和提出有价值的化学问题，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得出结论；能和同学交流实验探究的成功，提出进一步探究或改进实验的设想；能尊重事实和证据，不迷信权威，具有独立的思考、敢于质疑和批判的创新精神。

随着高考制度的改革，实验在高考试题中所占的比重越来越大。在近3年的浙江理综卷化学试题中，实验题的考查都是一题选择题再加一个综合实验题，分值基本在20分，占总分值的20%。在近三次的化学“选考”卷中，第2题选择题，27题非选择题，加试题中31综合实验题，分值16分，其重要地位可见一斑。

二、“选考”加试题综合实验的命题特点

1．以科学探究为框架，以物质制备为载体

纵观近三年浙江高考理综卷和“选考”卷加试部分综合实验题，涉及的背景材料分别是：

时间背景材料2014年理综卷葡萄糖酸钙的制取2015年理综卷海带中碘含量的测定和碘的制取2015年10月选考卷CdSe 纳米颗粒的制取2016年4月选考卷铁铝合金样品中分离并测定Fe3＋的浓度2016年6月理综卷无水溴化镁的制备2016年10月选考卷用含铁的铜屑为原料制备Cu（NO3）2·H2O晶体，并用SOCl2制备无水Cu（NO3）2

由此可见，“选考”卷加试部分综合实验题继承和延续了理综卷综合实验题的命题特点和命题思路，基本以科学探究的全过程为整体框架，以某一具体物质的制备为载体，通过将生产生活中的实际环节设问成中学化学体系的系列问题，来考查学生的解决问题的综合能力和化学学科的基本素养。

2．以化学反应原理和物质的分离提纯为主线

将近3年的浙江理综卷综合实验题和近三次的“选考”加试题综合实验分解归纳整理，具体考查的知识点分布见下表：

时间反应原理条件控制仪器名称与使用分离提纯方法、操作物质检验定量计算误差分析画图2014年理综√√√√√√√√√2015／10选考2015年理综√√√√2016／4选考√√√√√2016／10选考√√√√√√√2016／6理综√√√√√

由此可见，“选考”加试题综合实验是在科学探究的整体框架之下，以具体物质的制备为载体，以化学反应原理和物质的分离提纯为主线，考查学生的综合能力。比如考查物质制备过程中涉及的化学反应原理，实验需要控制的反应条件，根据反应原理和控制的条件选择相应的仪器，考查仪器的名称、仪器的使用方法、装置的作用等。考查物质制备过程中涉及的分离提纯：加热、蒸发、溶解、结晶、过滤、洗涤、干燥、萃取、分液、蒸馏、升华、渗析等方法的选择和基本操作。考查物质分析的基本方法：物质的检验鉴别、物质的定量计算、误差分析等。考查实验方案的设计、评价、改进。

3．扩散型和收敛型命题模式相结合

从近三年浙江高考理综卷和“选考”卷加试部分综合实验题背景材料和具体考查知识点的分布来看，综合实验的命题采用扩散型和收敛型相结合的命题模式。试题可能选取某些最新的物质制备的研究成果为背景材料，看似情境很新，但是问题的设置往往收敛至中学化学体系，在生长点挑战学生的认知，例如2016年10月“选考”用分光光度法测定无水Cu（NO3）2产品的纯度属于这种类型。而2015年理综卷海带中碘含量的测定和碘的提取则是以学生熟悉的物质制备及分离提纯为载体，通过设问扩散至整个化学体系，突破学生的思维定式，在“生长点”挑战学生的认知。2016年4月“选考”：铁铝合金样品中分离并测定Fe3＋的浓度实验中用乙醚、盐酸来萃取Fe3＋，从而使Fe3＋、Al3＋分离也属于扩散型命题模式。

4．《实验化学》模块成为考查新亮点

“选考”实验部分考查的知识范围在理综的考查基础上新增了《实验化学》模块，并且《实验化学》模块不属“学考”的考查范围，那么新增的内容必定会在“选考”的综合实验中得以体现。2015年10月选考卷中探究反应时间、温度、配位剂浓度对CdSe纳米颗粒大小的影响、有关抽滤的基本操作，2016年4月选考卷中为提高0．100 0mol·L－1K2Cr2O7溶液滴定Fe3＋的结果的精密度和准确度，“稀释被测试样”“增加平行操作的次数”选项的设置，2016年10月选考卷中结晶条件的控制等内容均来自《实验化学》教材。

三、物质制备型综合实验复习的整体思路

1．以经典试题推陈出新，焕发课堂教学活力

为了体现高考的公平性和客观性，为了选拔有能力的学生进入高等学校，高考制备型综合实验往往情境新颖、起点较高，落点较低，基本都在高中化学核心知识的运用上。高三的选考复习时间紧迫，学生每天面对大量的习题，机械乏味、效率低下。这就要求我们在设计课堂教学时一定要整合资源，对一些经典的例题必须将呈现方法进行改良、翻新，让学生碰到具体问题时，既有似曾相识的感觉，又不会厌倦腻味。推陈出新，才能使高三实验复习活力四射，才能提升学生的整体思维品质和知识综合运用能力。

例：（2016年4月选考）某同学将铁铝合金样品溶解后取样25．00mL，分离并测定Fe3＋的浓度，实验方案设计如下：

已知：乙醚［（C2H5）2O］是一种易挥发、易燃、有麻醉性的有机化合物，沸点为34．5度，微溶于水，在较高的盐酸浓度下，Fe3＋与HCl、乙醚形成化合物［（C2H5）2OH］［FeCl4］而溶于乙醚，当盐酸浓度降低时，该化合物解离。

其中有一问设问如下：

（3）蒸馏装置如图所示，装置中存在的错误是____________。

［答案］体系封闭、明火加热。

［解析］此问的设计回避了蒸馏装置中常见的错误：温度计水银球的位置、冷凝水的进出方向，而是从实际的角度考查了实验中的潜在危险，角度新颖，若是没有推陈出新的意识，没有实验安全的意识，不追问如果不这样做会有什么后果，即使对蒸馏装置的常见要点了然于胸，也不能对此问题做出很好的解答。

2．建构思维模式，提升应用能力

学生通过选考专题复习要建构起一定的思维模式，掌握考虑问题的基本思路：我进入实验室的目的是什么（实验目的分析）？我以什么为依据来达成我的目的（实验原理分析）？为了达成目的我需要哪些工具（实验仪器的选择）？我如何才能更好地达成目的（实验条件的控制）？我如何才能把制得的物质取出来（物质的分离提纯方法）？制得的物质是我所想制的物质吗（物质检验和鉴定）？制备过程中采取各种措施的终极目标是：高产率、高纯度。这是实际要制备某一物质进入实验室要思考的一般过程，建立了这样的思维模式，有助于学生从整体上把握思考问题的方向。大局着眼，整体建构，有利于理清思路，提升解题能力。

3．关注实验细节，细微之处突破

细节决定成败。设问方式新颖建构起制备型综合实验思维模式是明确大方向，不至于在读完长长一页的题干后不知所云，而综合实验实际要学生解决的问题往往需要用实验的细节，题干中的重要信息来完善解题思路，寻找解决问题的依据。比如物质的熔沸点、溶解度、颜色、密度等物理性质，副反应的信息，反应需要控制的温度、浓度、pH、无水无氧等环境。题型设置往往是填空题和简答题，评分时是根据学生有没有回答到采分点上来给分，要求学生的回答描述精准的落实到细节之处，因此课堂内的教学也要关注实验细节，大处着眼、小处着手往往是成功解决制备型综合实验题的关键。

例：（2016年10月选考，节选）由制得的Cu（NO3）2·H2O晶体，并进一步探究用SOCl2制备少量无水Cu（NO3）2，某同学设计的实验装置示意图（夹持及控温装置省略，如图）有一处不合理，请提出改进方案并说明理由：________________________。装置改进后，向仪器A中缓慢滴加SOCl2时，需打开活塞________（填“a”“b”或“a和b”）。

SOCl2熔点－105℃、沸点76℃、遇水剧烈水解生成两种酸性气体。

［答案］在A、B之间增加干燥装置，防止B中水蒸气进入反应器A。

［解析］学生解题时如果没有充分利用SOCl2遇水剧烈水解生成两种酸性气体这一重要的信息，得出要将整个制备的环境处理成控制无水环境的结论，那么不合理之处的改进方案将会无从下手，活塞的开关也不能理解为什么a不能打开。这一步转化的化学方程式的书写难度也会大幅上升，不能快速判断出生成物SO2和HCl。

（作者单位：浙江省桐庐中学）