人教版高中化學(xué)“物質(zhì)檢驗”類探究問題的實驗實施及復(fù)習(xí)建議

1、.人教版高中化學(xué)“物質(zhì)檢驗”類探究問題的實驗實施及復(fù)習(xí)建議一、“物質(zhì)檢驗”類探究問題的實驗實施背景1、考綱要求（1）了解科學(xué)探究的基本過程，學(xué)習(xí)和運用以實驗和推理為基礎(chǔ)的科學(xué)探究方法。認識化學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的一門學(xué)科。（2）能對常見的物質(zhì)進行檢驗、分離和提純。（3）能根據(jù)實驗試題要求，做到設(shè)計、評價或改進實驗方案。2、廣東“物質(zhì)檢驗”類探究試題特點（1）體現(xiàn)科學(xué)探究的一般步驟。科學(xué)探究的主要步驟為：提出問題猜想假設(shè)科學(xué)探究（實驗探究或閱讀探究）得出結(jié)論表達交流等。猜想假設(shè)部分一般要求學(xué)生在進行窮舉假設(shè)的情況下從氧化還原和離子反應(yīng)角度考慮離子的共存問題， 實驗探究（或驗證假設(shè)）部分要求學(xué)生從“操

2、作”“現(xiàn)象”“結(jié)論”三要素對假設(shè)進行驗證、探索回答。答案具有極強的邏輯性，需分層次一一作答。（2）考察高中化學(xué)的主干知識探究性試題考查高中化學(xué)的主干知識（常見的金屬元素及其化合物、氧化還原反應(yīng)）。我們只有熟練掌握高中化學(xué)的主干知識（如“鐵三角”、“銅三角”、“鋁三角”、“同周期元素性質(zhì)的遞變規(guī)律”、“同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律”、“化學(xué)反應(yīng)速率及影響因素”、“化學(xué)反應(yīng)的限度”、“電離理論及應(yīng)用”、“溶度積原理及應(yīng)用”等），方能在解答探究性試題中立于不敗之地。（3）體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科的主要特征化學(xué)實驗化學(xué)實驗是學(xué)生進行科學(xué)探究的重要手段之一。很多探究性試題均需使用這一手段，因此，掌握基本的化學(xué)實驗方法、

3、實驗技能顯得尤為重要。如化學(xué)實驗的基本操作、常見氣體的實驗室制法、對常見物質(zhì)進行檢驗、分離和提純等都是學(xué)生不可或缺的技能載體。（4）限定了使用的實驗儀器和實驗藥品為了便于學(xué)生答題和教師閱卷，科學(xué)探究性試題均限定了使用的化學(xué)實驗儀器與實驗藥品。試題提出這一要求，旨在使學(xué)生的思維更加明確、更具有指向性。3、學(xué)生考情分析“物質(zhì)檢驗”實驗探究類題目非常靈活，沒有片面地考查實驗，而是把實驗和相關(guān)的化學(xué)原理、元素化合物知識有機地結(jié)合起來。一方面考查學(xué)生對化學(xué)實驗知識的掌握情況，另一方面考查學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)、原理在實驗中應(yīng)用的掌握情況。這種形式相對于其他形式更能考查出學(xué)生的實驗設(shè)計和實施能力，考察出真正做實驗

4、、理解實驗細節(jié)和只是“紙上談兵”的學(xué)生的差別。學(xué)生在解答這類題時出現(xiàn)思維無序、目的不明確、知識綜合能力缺乏、對實驗細節(jié)的把握能力差，過程描述不仔細、不準確、不完整等問題， 得分率往往是偏低的。所以如何提高學(xué)生解答“以物質(zhì)檢驗為載體的實驗大題”的能力也許是擺在我們整個高三化學(xué)備考過程中的重要課題之一。二、“物質(zhì)檢驗”的探究實驗的復(fù)習(xí)策略“物質(zhì)檢驗”的探究實驗題的突破是一個系統(tǒng)工程，短時間的突擊不可能有大的提升。所以實際上中心組是把它放在整個學(xué)年備考中來思考的。復(fù)習(xí)主要分以下幾個階段：1、相關(guān)知識儲備。“物質(zhì)檢驗”的探究實驗題涉及的相關(guān)知識很廣泛，包括元素化合物知識、離子反應(yīng)氧化還原反應(yīng)等基本概念

5、、實驗基礎(chǔ)知識等。這些知識的鞏固和儲備主要在第一輪基本概念、元素化合物、實驗板塊的復(fù)習(xí)中完成。在此階段，學(xué)生應(yīng)該要掌握常見的單一離子（如：Na+、K+、Fe3+、Fe2+、NH4+、OH、Cl、SO42等）檢驗方法。2、實驗方案的設(shè)計思維訓(xùn)練。這是這類問題最核心的部分，結(jié)合學(xué)生回歸實驗室增強感性認識，體驗實驗方案合理的必要性、實驗細節(jié)的重要性，打擊學(xué)生在實驗問題中的理想化，讓學(xué)生對復(fù)雜體系中離子檢驗互相干擾問題和試劑用量有深刻的感受，形成比較好的實驗設(shè)計的思維方式和表達習(xí)慣；這部分我們是通過引導(dǎo)學(xué)生回歸實驗室實施“摩爾鹽中離子的檢驗”這個實驗來實驗的。3、實驗方案的書面化訓(xùn)練，解決規(guī)范、準確表

6、述的問題。即使方案設(shè)計合理，但是學(xué)生在答題時仍失分嚴重，這就關(guān)系能否正確的書寫實驗報告。讓學(xué)生做實是為設(shè)計好實驗流程并規(guī)范表達實驗報告提供寶貴的實踐經(jīng)驗。但一個人的一次實驗獲得的經(jīng)驗是有限的，經(jīng)驗不及時反思是無效的。所以我們必須通過這一階段的工作把做實驗的作用充分發(fā)揮出來，把有限的經(jīng)驗真正轉(zhuǎn)化為得分。4、綜合訓(xùn)練提升。三、“幾種無機離子的檢驗”實驗的實施在實驗設(shè)計大題的復(fù)習(xí)第二、三、四階段，我們主要是開展“幾種無機離子的檢驗”這一實驗的教學(xué)，以下是此實驗的一些實施過程呈現(xiàn)。1、本實驗具體實施時間。建議在在復(fù)習(xí)了“基本概念”、“元素化合物”及“實驗基礎(chǔ)知識”之后開展了這個實驗的教學(xué)，這個時期學(xué)生

7、應(yīng)該說在掌握相關(guān)知識點的層面上有了比較充分的準備，開展這個實驗來說是比較合適的。具體的實驗內(nèi)容選取了“莫爾鹽中離子的檢驗”，因為覺得這個實驗的開展有著更多的探究性，與近幾年廣東高考題的風(fēng)格比較接近。2、本實驗課時安排及具體操作。本實驗的教學(xué)需4個課時。第1課時前：學(xué)生自學(xué)。提前一兩天把學(xué)案發(fā)給學(xué)生，讓學(xué)生復(fù)習(xí)與本實驗有關(guān)的基本實驗原理和化學(xué)實驗基本操作，在明確實驗?zāi)康牡那疤嵯略O(shè)計實驗方案，畫出實驗流程圖。即完成學(xué)案中的【自主學(xué)習(xí)】及【實驗任務(wù)】中的“實驗流程示意圖”的設(shè)計。然后將學(xué)生的自學(xué)材料收上來了解情況，大致知道了學(xué)生在預(yù)習(xí)過程中出現(xiàn)的難點或問題，在實施第1課時的時候我自己做到心中有數(shù)。在

8、預(yù)習(xí)的過程中我還做了一項培訓(xùn)“小老師”的工作，即在每個“四人小組”中挑一個化學(xué)相對最好的同學(xué)，組織他們先進實驗室和我一起探討本實驗的具體操作并具體實施實驗，讓他們對本實驗先有個清晰地了解。第1課時：交流與討論。將學(xué)案發(fā)回給學(xué)生，首先解決自主學(xué)習(xí)中的疑難問題，然后在師生充分交流的基礎(chǔ)上展示部分學(xué)生的“實驗流程示意圖”（盡量拿方案差異較大的）。目的之一：學(xué)會用流程圖這種工具表達自己的實驗方案，讓別人也能看懂。目的之二：對自己的實驗設(shè)計有初步的評價和反思，起碼非常清楚下節(jié)課“我”打算怎么做這個實驗。學(xué)生下節(jié)課到實驗室，老師就不再花時間討論怎么做了。（如果高三學(xué)生做實驗還是要手把手指導(dǎo)，就失去意義了，

9、背離了高三開設(shè)實驗的目標）第2課時：分組實驗與交流。學(xué)生進到實驗室即按照四人一組進行分組實驗，其中三人進行操作，另一位“小老師”則在一旁觀察、記錄實驗過程中出現(xiàn)的問題，也可以適時做一些指導(dǎo)和交流（大致時間為半課時）。這樣做的目的主要是讓學(xué)生更主動去體驗實驗的過程，而且學(xué)生之間的這種互動也許效果更好。如果讓我一個人同時關(guān)注十幾個小組的實驗情況那絕對是“照顧”不過來的。這堂課的后半課時主要是每組的“小老師”匯總、討論本組實驗過程中出現(xiàn)的問題及解決問題的方法，如果還有問題解決不了則把問題擺出來，在課堂中和老師一起討論，必要時甚至可以做一些補充的演示實驗來更好的解決問題。課后布置學(xué)生重新認真完成實驗報

10、告（學(xué)案預(yù)留有位置）、完成拓展練習(xí)。再次收上來詳細批閱，了解情況、發(fā)現(xiàn)典型問題。第3課時：如何書寫正確的實驗報告，主要分三個階段實施： （1）什么是合格的實驗報告 展示學(xué)生實驗報告的錯例，教師按所示操作，無法得出現(xiàn)象和結(jié)論，給學(xué)生最直觀的體驗：正確的實驗報告是具有可重復(fù)性，可再現(xiàn)性的。學(xué)生通過對學(xué)案中的錯例和范例的對比、分析，領(lǐng)會書寫“操作步驟”和“現(xiàn)象與結(jié)論”的要求。 （2）為什么要先設(shè)計實驗流程分析三位學(xué)生2007年23題的設(shè)計流程，說明以下幾點：物質(zhì)的檢驗要落實到離子檢驗上，須檢驗的離子有哪些干擾項，如何排除。指導(dǎo)學(xué)生欣賞高考標準答案使用的流程，體會其中的細節(jié)：試劑的作用和用量，分離方法

11、。 （3）實驗流程如果轉(zhuǎn)換為實驗報告 學(xué)案中提供2007年23題流程第一步的標準書寫，指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)其中的得分點。之后學(xué)生按步完成后續(xù)實驗報告書寫，每一步書寫后，及時投影出學(xué)生的典型失誤，教師點評并提供該步驟的標準書寫，學(xué)生修改后，再寫下一步。學(xué)生在欣賞高考答案和體驗答題中，將所學(xué)知識內(nèi)化，進一步提高化學(xué)思維的科學(xué)性、嚴謹性和邏輯性。第4課時：結(jié)合近五年的相關(guān)高考題有針對性的對學(xué)生的實驗報告進行點評和總結(jié)，進一步完善實驗報告的描述原則，落實一些細節(jié)問題。講評或點撥拓展練習(xí)中的問題，多角度體會探究的思維過程。學(xué)生有了真實的實驗操作體驗后，帶著這種體驗再看以往高考題以及其參考答案，體會深得多，也更加

12、理解自己原來做這類題所犯的“錯誤”，想必會提高新情景下的應(yīng)對能力。第1、2課時學(xué)案“幾種無機離子的檢驗”學(xué)案 班級 姓名 學(xué)號 【學(xué)習(xí)目標】1、能復(fù)述幾種常見離子的常用檢驗方法。2、掌握物質(zhì)鑒別和混合物成分檢驗的實驗思路和方法，能獨立設(shè)計并完成相關(guān)實驗任務(wù)，規(guī)范書寫實驗報告。3、體會物質(zhì)檢驗實驗中試劑用量和操作細節(jié)的重要性。4、體驗綜合利用化學(xué)知識和實驗技能探究未知物質(zhì)的過程和樂趣，提升學(xué)科綜合素養(yǎng)?！咀灾鲗W(xué)習(xí)】1、用規(guī)范的學(xué)科語言描述下列離子（溶液中）的檢驗方法：Na+：K+：Fe3+：Fe2+：NH4+：OH：Cl：SO42：2、物質(zhì)的鑒別或檢驗應(yīng)注意利用待檢物質(zhì)的各種物理、化學(xué)性質(zhì)，盡可

13、能選擇現(xiàn)象明顯、操作簡單而又科學(xué)合理的實驗方法。下列情況下如何完成實驗？ 檢驗NaCl固體中是否混有KCl？ 如何區(qū)分CuSO4和(NH4)2SO4兩種白色粉末？ 如何鑒別稀硝酸和稀硫酸？ 合理推測溶液中既有Fe3+，也有Fe2+。如何證明？（不考慮其他離子） 合理推測溶液中既有SO42，也有SO32。如何證明？（不考慮其他離子） 3、補充完成下列鑒別NH4NO3、(NH4)2SO4、Na2SO4、NaCl、無水CuSO4五種固體的實驗流程圖?！緦嶒炄蝿?wù)】經(jīng)檢驗?zāi)獱桘}是由N、H、S、O、Fe五種元素組成的離子化合物，可能含有Fe2+、Fe3+、NH4+、SO42、SO32。請利用實驗室常見儀器

14、、用品和以下限選試劑確定莫爾鹽所含有的離子。僅限選擇的試劑： 莫爾鹽、 0.1mol·L1H2SO4、 3mol·L1H2SO4、 0.1mol·L1HCl、2mol·L1NaOH、 稀氨水、 20%KSCN溶液、 0.1mol·L1BaCl2、 0.01mol·L1KMnO4、 3H2O2、紅色石蕊試紙、品紅溶液、蒸餾水?！舅悸伏c撥】所給試劑中，能與Fe2+（Fe3+、NH4+、SO42、SO32）反應(yīng)并有特殊現(xiàn)象的有哪些？本實驗中用于檢驗其存在是否合適？確定最合理的方法后，用什么順序檢驗有利于步驟簡潔、節(jié)約藥品？【方案設(shè)計】畫出你

15、設(shè)計的實驗流程示意圖，寫出實驗步驟。參考示例：待檢物質(zhì)試劑操作取樣1試劑操作現(xiàn)象、結(jié)論取樣2試劑操作現(xiàn)象、結(jié)論取樣3試劑操作 （樣品初步處理階段） （檢驗階段）實驗步驟：【討論交流】1、溶解莫爾鹽應(yīng)注意什么？（從其本身性質(zhì)和對實驗的影響兩方面考慮）2、互相比較自己設(shè)計的實驗方案，對所選擇的實驗方法給出理由。3、每一步實驗所用試劑的用量如何確定？【分組實驗】1、四人一組，記錄員記錄好本組實驗中的正?；虍惓，F(xiàn)象，隨時記下本組的困惑：2、課后認真完成下列實驗報告：實驗步驟現(xiàn)象與結(jié)論【思考】通過上述實驗，未知混合物中無機離子檢驗的基本思路是什么？第3課時學(xué)案：“幾種無機離子的檢驗”第二課時-實驗報告的

16、書寫1、 如何規(guī)范的書寫實驗報告 1、“操作步驟”怎么寫？編號錯例范例NH4+取待測液加入試管中，加NaOH，加熱，取濕潤的紅色石蕊試紙后置于試管口取少量待測液加入試管A中，滴加足量2mol/LNaOH溶液，加熱，取一小片紅色石蕊試紙潤濕后置于試管口附近 SO32-取少量待測液加入試管C中，加入3mol·L1H2SO4，再滴加品紅溶液。充分振蕩。 取少量待測液加入試管C中，加入足量3mol·L1H2SO4，再滴加幾滴品紅溶液。充分振蕩。 Fe2+取少量待測液加入試管D中，滴加足量的酸性KMnO4溶液。取少量待測液加入試管D中，滴加幾滴0.01mol/LKMnO4溶液。充分振

17、蕩。SO42-取少量待測液加入試管E中，滴加稀鹽酸酸化的BaCl2溶液。振蕩。取少量待測液加入試管E中，滴加足量0.1mol/L鹽酸酸化，再滴加幾滴BaCl2溶液。充分振蕩。 正確的“操作步驟”應(yīng)具有很好的可操作性，可重復(fù)性?！安僮鞑襟E”書寫時一般包括儀器、試劑（有濃度，有用量），必要的動作（如振蕩，取樣品、靜置等），必須的分離操作等。 2、“現(xiàn)象和結(jié)論”怎么寫？編號錯例范例NH4+ 試紙變藍，有NH4+。有刺激性氣味氣體產(chǎn)生，并且紅色石蕊試紙變藍，說明溶液中含有NH4+。Fe2+ 若溶液褪色，則有Fe2+， 若溶液不褪色，則沒有Fe2+，。 溶液的紫紅色褪去，說明溶液中含有Fe2+。書寫現(xiàn)象

18、時，先思考所發(fā)生反應(yīng)的方程式，根據(jù)固、液、氣三方面的變化寫出主要的現(xiàn)象。書寫結(jié)論時要緊扣實驗?zāi)康模欢ㄒ兄髡Z，如溶液中有某離子。二、高考題賞析（2007廣東23）已知某混合金屬粉末，除鋁外還含有鐵、銅中的一種或兩種，所含金屬的量都在5%以上。設(shè)計合理實驗探究該混合物金屬粉末中鐵、銅元素的存在。僅限選擇的儀器和試劑：燒杯、試管、玻璃棒、量筒、容量瓶、滴管、藥匙；1mol/L硫酸、2mol/L硝酸、2mol/LNaOH溶液、20%KSCN溶液。閱讀以下實驗探究過程，回答思考題：1、提出假設(shè)：假設(shè)1：該混合金屬粉末中除鋁外還含有Fe元素；假設(shè)2：該混合金屬粉末中除鋁外還含有Cu元素；假設(shè)3：該混合

19、金屬粉末中除鋁外還含有Fe、Cu元素；2、 基于假設(shè)3設(shè)計實驗方案。（畫出實驗流程圖）編號實驗操作預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論用藥匙取少許樣品，加入試管A中，再用滴管取過量NaOH溶液并滴加到試管A中，充分反應(yīng)后，靜置，棄去上層清液，剩余固體備用。樣品部分溶解，并有氣體放出。3、根據(jù)問題2的實驗方案，進行實驗。寫出實驗操作步驟、預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論。第4課時綜合訓(xùn)練提升用題備選1、（2008廣東21改）某種催化劑為鐵的氧化物。某化學(xué)興趣小組在實驗室對該催化劑中鐵元素的價態(tài)進行探究：將適量稀硝酸加入到少許樣品中，加熱溶解；取少許溶液，滴加KSCN溶液后出現(xiàn)紅色。一位同學(xué)由此得出該催化劑中鐵元素價態(tài)為+3的結(jié)論。（1）請指出該結(jié)論是否合理并說明理由_（2）請完成對鐵元素價態(tài)的探究：限選實驗儀器與試劑：燒杯、試管、玻璃棒、藥匙、滴管、酒精燈、試管夾；3mol/L H2SO4、3%H2O2、6mol/L HNO3、0.01mol/L KMnO4、NaOH稀溶液、0.1mol/L KI、20%KSCN、蒸餾水。提出合理假設(shè)（提示：假設(shè)要依據(jù)探究的目的來提出）假設(shè)1： ；假設(shè)2： ；假設(shè)3： 。設(shè)計實驗方案證明你的假設(shè)（畫出實驗流程圖）根據(jù)的實驗方案，進行實驗。寫出實驗操作步驟、預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論。（提示：現(xiàn)象與結(jié)論要密切回應(yīng)前面的各種假設(shè)）實驗操作預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論步驟1步驟2步