高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)如何提升思維品質(zhì)

高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)如何提升思維品質(zhì)——從2020年省質(zhì)檢實(shí)驗(yàn)題答題情況說起1從2020年省質(zhì)檢實(shí)驗(yàn)題答題情況說起2020年省質(zhì)檢實(shí)驗(yàn)題：27．（15分）題干部分苯胺（）是重要的化工原料。某興趣小組在實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行苯胺的相關(guān)實(shí)驗(yàn)。已知：①與

NH3

相似，與鹽酸反應(yīng)生成易溶于水的鹽（）。②用硝基苯制取苯胺的反應(yīng)原理：③有關(guān)物質(zhì)的部分物理性質(zhì)見下表：物質(zhì)

熔點(diǎn)/℃

沸

點(diǎn)/℃溶解性微溶于水，易溶于乙醚210.9

難溶于水，易溶于乙醚34.6

微溶于水密度/

g·cm-31.

02苯胺硝基苯乙醚-6.35.71841.

23-116.20.

71342020年省質(zhì)檢實(shí)驗(yàn)題：第Ⅰ、Ⅱ問I．比較苯胺與氨氣的性質(zhì)（1）將分別蘸有濃氨水和濃鹽酸的玻璃棒靠近，產(chǎn)生白煙，反應(yīng)的化學(xué)方程式為____；用苯胺代替濃氨水重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，卻觀察不到白煙，原因是____。Ⅱ.制備苯胺往圖1所示裝置（夾持裝置略，下同）的冷凝管口分批加入20mL濃鹽酸（過量），置于熱水浴中回流20min，使硝基苯充分還原；冷卻后，往三頸燒瓶中滴入一定量50%

NaOH溶液，至溶液呈堿性。（2）冷凝管的進(jìn)水口是____（填“a”或“b”）；（3）滴加NaOH溶液的主要目的是析出苯胺，反應(yīng)的離子方程式為____。2020年省質(zhì)檢實(shí)驗(yàn)題：Ⅲ．提取苯胺第Ⅲ問i．取出圖1所示裝置中的三頸燒瓶，改裝為圖2所示裝置。加熱裝置A產(chǎn)生水蒸氣，燒瓶C中收集到苯胺與水的混合物；分離混合物得到粗苯胺和水溶液。ii．往所得水溶液中加入氯化鈉固體，使溶液達(dá)到飽和狀態(tài)，再用乙醚萃取，得到乙醚萃取液。iii．合并粗苯胺和乙醚萃取液，用NaOH固體干燥，蒸餾后得到苯胺2.79g。（4）裝置B無需用到溫度計(jì)，理由是____。（5）操作i中，為了分離混合物，取出燒瓶C前，應(yīng)先打開止水夾d，再停止加熱，理由

____。（6）該實(shí)驗(yàn)中苯胺的產(chǎn)率為____。（7）欲在不加熱條件下除去苯胺中的少量硝基苯雜質(zhì)，簡述實(shí)驗(yàn)方案：___。2020年高三質(zhì)檢化學(xué)實(shí)驗(yàn)的考查要求《考試大綱》“了解科學(xué)探究的基本過程，學(xué)習(xí)運(yùn)用以實(shí)驗(yàn)和推理為基礎(chǔ)的科學(xué)探究方法”?

化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本技能：觀察記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、識(shí)別典型的實(shí)驗(yàn)儀器裝置圖等；化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)水平——科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)?

了解控制實(shí)驗(yàn)條件的方法：實(shí)驗(yàn)方法和思路；?

從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中得出結(jié)論：信息獲取、分析推理；?

設(shè)計(jì)或評(píng)價(jià)簡單實(shí)驗(yàn)方案的能力；?

對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的感悟和在真實(shí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的情境中的思維品質(zhì)：敏捷性、縝密性、統(tǒng)攝性、靈活性、創(chuàng)造性。得分情況分析27．（15分）整題難度：0.24苯胺（）是重要的化工原料。某興趣小組在實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行苯胺的相關(guān)實(shí)驗(yàn)。已知：①與

NH3

相似，與鹽酸反應(yīng)生成易溶于水的鹽（）。說明：難度值表示試題的得分率。②用硝基苯制取苯胺的反應(yīng)原理：本題難度值為0.24，表示得分率為24%，即滿分為15分時(shí)，平均分為15×24%=3.6分③有關(guān)物質(zhì)的部分物理性質(zhì)見下表：物質(zhì)

熔點(diǎn)/℃

沸

點(diǎn)/℃溶解性微溶于水，易溶于乙醚210.9

難溶于水，易溶于乙醚34.6

微溶于水密度/

g·cm-31.

02苯胺硝基苯乙醚-6.35.71841.

23-116.20.

7134得分情況分析第Ⅰ、Ⅱ問I．比較苯胺與氨氣的性質(zhì)（1）將分別蘸有濃氨水和濃鹽酸的玻璃棒靠近，產(chǎn)生白煙，反應(yīng)的化學(xué)0.49方程式為___________；用苯胺代替濃氨水重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，卻觀察不到白0.25煙，原因是___________。Ⅱ.制備苯胺往圖1所示裝置（夾持裝置略，下同）的冷凝管口分批加入20mL濃鹽酸（過量），置于熱水浴中回流20min，使硝基苯充分還原；冷卻后，往三頸燒瓶中滴入一定量50%

NaOH溶液，至溶液呈堿性。0.79（2）冷凝管的進(jìn)水口是_______（填“a”或“b”）；0.05（3）滴加NaOH溶液的主要目的是析出苯胺，反應(yīng)的離子方程式為____。2020年省質(zhì)檢實(shí)驗(yàn)題：Ⅲ．提取苯胺第Ⅲ問i．取出圖1所示裝置中的三頸燒瓶，改裝為圖2所示裝置。加熱裝置A產(chǎn)生水蒸氣，燒瓶C中收集到苯胺與水的混合物；分離混合物得到粗苯胺和水溶液。ii．往所得水溶液中加入氯化鈉固體，使溶液達(dá)到飽和狀態(tài)，再用乙醚萃取，得到乙醚萃取液。iii．合并粗苯胺和乙醚萃取液，用NaOH固體干燥，蒸餾后得到苯胺2.79g。0.02（4）裝置B無需用到溫度計(jì)，理由是____。（5）操作i中，為了分離混合物，取出燒瓶C前，應(yīng)先打開止水夾d，再停止0.50加熱，理由

____。0.07（6）該實(shí)驗(yàn)中苯胺的產(chǎn)率為____。0.04（7）欲在不加熱條件下除去苯胺中的少量硝基苯雜質(zhì)，簡述實(shí)驗(yàn)方案：___。什么知識(shí)最值得復(fù)習(xí)？重要的深層知識(shí)（學(xué)科視角、思想、概念與方法）有聯(lián)系、有結(jié)構(gòu)

的知識(shí)獲得知識(shí)或解決問題的

思路與方法容易出錯(cuò)

的知識(shí)深化對(duì)事物本質(zhì)及變化規(guī)律的理解實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)分析思考啟發(fā)概念學(xué)習(xí)理解完成指定化學(xué)實(shí)驗(yàn)所必須的必備知識(shí)或核心概念的理解掌握情況。實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)分析實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ε囵B(yǎng)思考啟發(fā)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)基本技能解決實(shí)際問題，順利完成化學(xué)實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵能力（包括獲取有效信息的能力、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察與分析、典型實(shí)驗(yàn)儀器裝置圖的識(shí)別與應(yīng)用、實(shí)驗(yàn)基本操作、樣品采集與準(zhǔn)備、氣體制備的原理及除雜方法）；定量實(shí)驗(yàn)（如目測(cè)比色法、滴定法、熱重法等）方法的應(yīng)用；分析或處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、得出合理結(jié)論，設(shè)計(jì)或評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)方案的能力等。實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)分析實(shí)驗(yàn)思想思考啟發(fā)在分析各個(gè)具體實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過歸納、提煉、總結(jié)出來的用于設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、解決實(shí)驗(yàn)問題的總體思路，包括推崇實(shí)驗(yàn)（提出有探究價(jià)值的問題、異?，F(xiàn)象分析、設(shè)計(jì)或創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方案等）、安全實(shí)驗(yàn)（人身安全、操作安全、環(huán)境安全）、綠色實(shí)驗(yàn)、簡約實(shí)驗(yàn)等多個(gè)方面的思想觀念。2如何提升思維品質(zhì)如何建構(gòu)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思維模型？感知抽象方案設(shè)計(jì)科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)研究變量控制實(shí)踐創(chuàng)新情境性問題發(fā)展性問題學(xué)科性問題應(yīng)用性問題探究性問題模型化問題證據(jù)推理理性分析風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)知選擇測(cè)試載體，建立測(cè)量目標(biāo)和載體間的聯(lián)系選擇確定科學(xué)的測(cè)試任務(wù)，構(gòu)建問題模型模型構(gòu)建分析分析試題實(shí)測(cè)效果，校正并拓展教學(xué)模型實(shí)驗(yàn)題設(shè)計(jì)依據(jù)必修課程主題1：化學(xué)科學(xué)與實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)提示之教學(xué)策略整體規(guī)劃實(shí)驗(yàn)及探究教學(xué),發(fā)揮典型實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)的作用。選取真實(shí)的、有意義的、引發(fā)學(xué)生興趣的探究問題。改變學(xué)生簡單動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)狀，強(qiáng)調(diào)高級(jí)思維過程。實(shí)驗(yàn)題設(shè)計(jì)依據(jù)1.具有較強(qiáng)的問題意識(shí)，能提出化學(xué)探究問題，能作出預(yù)測(cè)和假設(shè)。必修課程主題1：化學(xué)科學(xué)與實(shí)驗(yàn)探究能依據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮图僭O(shè)，設(shè)計(jì)解決簡單問題的實(shí)驗(yàn)方案，能對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)。學(xué)業(yè)要求2.能運(yùn)用實(shí)驗(yàn)基本操作實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案，具有安全意識(shí)和環(huán)保意識(shí)。能觀察并如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析和推理，得出合理的結(jié)論。能與同學(xué)合作交流，對(duì)實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果進(jìn)行反思，說明假設(shè)、證據(jù)和結(jié)論之間的關(guān)系，用恰當(dāng)形式表達(dá)和展示實(shí)驗(yàn)成果。3.能根據(jù)不同類型實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)并實(shí)施實(shí)驗(yàn)。能預(yù)測(cè)物質(zhì)的某些性質(zhì)，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證；能運(yùn)用變量控制的方法初步探究反應(yīng)規(guī)律；能根據(jù)物質(zhì)性質(zhì)的差異選擇物質(zhì)分離的實(shí)驗(yàn)方法；能根據(jù)物質(zhì)的特征反應(yīng)和干擾因素選取適當(dāng)?shù)臋z驗(yàn)試劑；能根據(jù)反應(yīng)原理選取實(shí)驗(yàn)裝置制取物質(zhì)。素養(yǎng)立意命題框架建構(gòu)與創(chuàng)造學(xué)術(shù)情境學(xué)術(shù)問題現(xiàn)實(shí)問題學(xué)科問題生活情境學(xué)科情境命題程序確定立意

素材來源創(chuàng)設(shè)情境

模型選擇資料查閱

模型轉(zhuǎn)化綜合分析

評(píng)價(jià)視角形成試題

設(shè)計(jì)問題明確考試類別及水平確定測(cè)試宗旨與目標(biāo)12一般程創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境設(shè)計(jì)測(cè)試任務(wù)34梳理化學(xué)知識(shí)與方法5推敲修改定題問題的真實(shí)性，過程的開放性，6知識(shí)的應(yīng)用性，內(nèi)容的融合性素材來源素材來源模型選擇1.原理在碘化鉀和氯化亞錫存在下，將樣液中的高價(jià)砷還原為三價(jià)砷，三價(jià)砷與鋅粒和酸產(chǎn)生的新生態(tài)氫作用，生成砷化氫氣體，經(jīng)乙酸鉛棉花除去硫化氫干擾后，被溶于三乙醇胺-三氯甲烷中的二乙氨基二硫代甲酸銀溶液吸收并作用，生成紫紅色絡(luò)合物，與標(biāo)準(zhǔn)比較定量。2.試劑國標(biāo)（GBT5009.76）方案表述（1）吸收液:稱取0.25g二乙氨基二硫代甲酸銀，研碎后用適量三氯甲烷溶解。加入1.0mL三乙醇胺，再用三氯甲烷稀釋到100mL，靜置后過濾于棕色瓶中，儲(chǔ)存于冰箱內(nèi)備用。（2）砷標(biāo)準(zhǔn)液:稱取0.1320g于硫酸干燥器中干燥至恒重的三氧化二砷（As2O3），溶于5mL20%氫氧化鈉溶液中。溶解后，加入25mL1mol/L硫酸，移入1000mL容量瓶中，加新煮沸冷卻的水稀釋至刻度。此溶液1.00mL相當(dāng)于0.100mg砷。臨用前取1.00mL，加1mL1mol/L硫酸于100mL容量瓶中，加新煮沸冷卻的水稀釋至刻度。此溶液1.00mL相當(dāng)于1.0ug砷。素材來源模型選擇3.裝置圖4.測(cè)定國標(biāo)（GBT5009.76）方案表述圖

1

素材中實(shí)驗(yàn)裝置吸取一定量的試樣液和砷限量標(biāo)準(zhǔn)液（含砷量不低于5ug），分別置于砷發(fā)生瓶A中，補(bǔ)加硫酸至總量為5mL，加水至50mL。于上述各瓶中加入3mL15%碘化鉀溶液，混勻，放置5min，分別加入1mL40%氯化亞錫溶液，混勻，再放置15min。各加入5g無砷金屬鋅，立即塞上裝有乙酸鉛棉花的導(dǎo)氣管B，并使B管的尖端插入盛有5mL吸收液的吸收管C中，室溫反應(yīng)1h，取下吸收管C，用三氯甲烷將吸收液體積補(bǔ)充到5.0mL。經(jīng)目視比色，試樣液的色度不得超過砷的限量標(biāo)準(zhǔn)吸收液的色度。素材來源模型選擇模型轉(zhuǎn)化檢測(cè)明礬樣品（含砷酸鹽）中的砷含量是否超標(biāo)，實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示。Fig.

2

Improved

experimentaldevice

diagram【實(shí)驗(yàn)

1】配制砷標(biāo)準(zhǔn)溶液整合轉(zhuǎn)化后的方案表述①

取

0.132g

As2O3，用

NaOH溶液完全溶解后，配制成1L

Na

AsO

溶液（此溶液

1mL相當(dāng)于

0.10mg

砷）。33②

取一定量上述溶液，配制

1L含砷量為

1mg?L-1

的砷標(biāo)準(zhǔn)溶液。素材來源模型選擇模型轉(zhuǎn)化【實(shí)驗(yàn)2】制備砷標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照液①往

A瓶中加入

2.00mL砷標(biāo)準(zhǔn)溶液，再依次加入一定量的鹽酸、KI

試液和SnCl2

溶液，室溫放置

10min，使砷元素全部轉(zhuǎn)化為H

AsO

。33②往

A瓶中加入足量鋅粒（含有

ZnS雜質(zhì)），立即塞上裝有乙酸鉛棉花的導(dǎo)氣管

B，并使

B管右側(cè)末端插入比色管

C中銀鹽吸收液的液面下，控制反應(yīng)溫度

25～40℃。45min后，生成的砷化氫氣體被完全吸收，Ag+被還原為紅色膠態(tài)銀。③取出C管，向其中添加氯仿至刻度線，混勻，得到砷標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照液。【實(shí)驗(yàn)3】判斷樣品中砷含量是否超標(biāo)稱取ag明礬樣品替代【實(shí)驗(yàn)2】①中“2.00mL

砷標(biāo)準(zhǔn)溶液”，重復(fù)【實(shí)驗(yàn)2】后續(xù)操作。將實(shí)驗(yàn)所得液體與砷標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照液比對(duì)，若所得液體的顏色淺，說明該樣品含砷量未超標(biāo)，

反之則超標(biāo)。素材來源模型選擇模型轉(zhuǎn)化評(píng)價(jià)視角檢測(cè)明礬樣品（含砷酸鹽）中的砷含量是否超標(biāo)基本實(shí)驗(yàn)技能化學(xué)實(shí)驗(yàn)原理化學(xué)反應(yīng)體系實(shí)驗(yàn)思想方法素材來源模型選擇模型轉(zhuǎn)化評(píng)價(jià)視角問題設(shè)計(jì)【實(shí)驗(yàn)1】配制砷標(biāo)準(zhǔn)溶液①

取0.132g

As2O3，用NaOH溶液完全溶解后，配制成1LNa

AsO

溶液（此溶液1mL相當(dāng)于0.10mg砷）；33②

取一定量上述溶液，配制1L含砷量為1mg?L-1的砷標(biāo)準(zhǔn)溶液。（1）步驟①中，必須使用的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒外，還有0.45。步驟②需取用步驟①中Na

AsO

溶液0.58mL。33基本實(shí)驗(yàn)技能：溶液配制、簡單換算【

實(shí)驗(yàn)

2】制備砷標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照液素材來源模型選擇模型轉(zhuǎn)化評(píng)價(jià)視角問題設(shè)計(jì)①往

A

瓶中加入

2.

00

mL

砷標(biāo)準(zhǔn)溶液，再依次加入一定量的鹽酸、KI

試

液和

Sn

Cl2溶液，室溫放置

1

0mi

n，使砷元素全部轉(zhuǎn)化為

H

AsO

。33②往

A

瓶中加入足量鋅粒（含有

Z

nS

雜質(zhì)），立即將塞上裝有乙酸鉛棉花的導(dǎo)氣管B，

并使

B

管右側(cè)末端插入比色管

C

中銀鹽吸收液的液面下，控制反應(yīng)溫度

25～40℃。45mi

n

后，生成的砷化氫氣體被完全吸收，

Ag

被還原為紅色膠態(tài)銀。+③取出

C

管，向其中添加氯仿至刻度線，混勻，得到砷標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照液。0.11（2）乙酸鉛棉花的作用是。（3）完成生成砷化氫反應(yīng)的離子方程式：0.18Zn

+H

AsO

+

H+==（）+Zn2++

（）33（4）

控制

A

瓶中反應(yīng)溫度的方法是；反應(yīng)中，A

瓶有較多氫氣產(chǎn)生，0.15氫氣除了攪拌作用外，還具有的作用是。（5）B

管右側(cè)末端導(dǎo)管口徑不能過大（一般為

1

mm），原因是0.08。素材來源模型選擇模型轉(zhuǎn)化評(píng)價(jià)視角問題設(shè)計(jì)【實(shí)驗(yàn)3】判斷樣品中砷含量是否超標(biāo)稱取a

g明礬樣品替代【實(shí)驗(yàn)2】①中“2.00

mL砷標(biāo)準(zhǔn)溶液”，重復(fù)【實(shí)驗(yàn)2】后續(xù)操作。將實(shí)驗(yàn)所得液體與砷標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照液比對(duì)，若所得液體的顏色淺，說明該樣品含砷量未超標(biāo)，反之則超標(biāo)。（6）國標(biāo)規(guī)定砷限量為百萬分之二（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），則a的值0.02為?；趯W(xué)科素養(yǎng)的化學(xué)問題設(shè)置總結(jié)進(jìn)行對(duì)于學(xué)生已學(xué)的“結(jié)構(gòu)良好”的內(nèi)容，著重從思維角度的變換設(shè)置問題，如定性與定量的相互切換、原因與結(jié)果的相互切換、宏觀與微觀的相互切換等；對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)尚不完整的知識(shí)，先補(bǔ)充必要的信息，再設(shè)置問題，考查學(xué)生獲取有效信息、整合信息和遷移信息的能力；對(duì)于學(xué)生從未學(xué)過的“結(jié)構(gòu)不良”內(nèi)容，命題時(shí)只要不超越課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，可以靈活設(shè)計(jì)問題，暴露學(xué)生在真實(shí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的情境中表現(xiàn)出的學(xué)科素養(yǎng)水平?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)維度①診斷并發(fā)展一定物質(zhì)的量濃度、質(zhì)量體積濃度、離子反應(yīng)、氧概念理解化還原反應(yīng)、化學(xué)用語規(guī)范、方程式配平技能等必備知識(shí)的水平；②通過特定條件下的一定濃度溶液的配制過程中，儀器選用、試劑用量的分析，診斷并發(fā)展學(xué)生對(duì)溶液濃度概念理解、常見溶液配制基本技能的水平；③通過陌生氧化還原反應(yīng)方程式的配平與補(bǔ)全，診斷并發(fā)展學(xué)生對(duì)氧化還原反應(yīng)、離子反應(yīng)概念的理解及其應(yīng)用、化學(xué)用語規(guī)范表達(dá)的技能水平?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)維度①試劑選用能力：乙酸鉛棉花的作用分析；試劑取量分析；實(shí)驗(yàn)全過程中其他各種試劑作用的分析；概念理解實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Β趦x器選用能力：B管末端口徑要求的依據(jù)；配制體積質(zhì)量濃度溶液的儀器選用；實(shí)驗(yàn)全過程其他各種儀器作用的理解；③操作能力：攪拌方式選擇；加熱方式、H2的攪拌作用分析；實(shí)驗(yàn)全過程中其他各種操作目的理解與分析；④信息獲取與整合能力、現(xiàn)場(chǎng)學(xué)習(xí)能力：文字、符號(hào)、裝置、數(shù)據(jù)閱讀與理解；迅速篩選無效信息，提取有效信息解答相關(guān)問題。⑤分析推理能力：判斷樣品中砷含量是否超標(biāo)?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)維度①實(shí)驗(yàn)整體方案設(shè)計(jì)思想：方案設(shè)計(jì)（包括試劑、儀器、操作、實(shí)驗(yàn)原理）整體規(guī)劃——科學(xué)性、準(zhǔn)確性、安全性；分析實(shí)驗(yàn)中可能的干擾及排除干擾的方案；對(duì)特定實(shí)驗(yàn)體系的