高中化学实验综合素养的提升-以实验评价为例

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,以实验方案评价的为例,化学实验综合素养的提升,一、本专题定位,化学实验方案评价的定位于“实验板块复习”的结束语，是在学生基本完成实验复习的基础上从实验综合素养上进行一次提升。借助实验评价这个抓手让学生多接触一些类型不同的化学实验问题。在这个收尾环节做好以后，学生在面对实验问题时，不论是思考的方向性上还是敏锐性上都有较大的提升；不论面对多么陌生的实验，总能利用实验方案的基本框架去解构它，不论一个实验问题的信息多么庞杂，总能紧紧拽住实验目的、紧扣实验原理去解读。实验评价的思维水平是很弹性的，可深可浅，应根据学生的水平层次决定是否做和做到什么程度。,1,（,2007,年广东）羟基磷灰石,Ca,5,(PO,4,),3,OH,是一种一种重要的生物无机材料。其常用的制备方法有两种：,方法,A,：用浓氨水分别调,Ca(NO,3,),2,和,(NH,4,),2,HPO,4,溶液的,pH,约为,12,；在剧烈搅拌下，将,(NH,4,),2,HPO,4,溶液缓慢滴入,Ca(NO,3,),2,溶液中。,方法,B,：剧烈搅拌下，将,H,3,PO,4,溶液缓慢滴加到,Ca(OH),2,悬浊液中。,（,1,）完成方法,A,和方法,B,中制备,Ca,5,(PO,4,),3,OH,的化学反应方程式：,5Ca(NO,3,),2,3(NH,4,),2,HPO,4,4NH,3,H,2,O,Ca,5,(PO,4,),3,OH,5Ca(OH),2,3H,3,PO,4,（,2,）与方法,A,相比，方法,B,的优点是,。,二、广东高考的考查方式,10NH,4,NO,3,3H,2,O,唯一副产物为水，工艺简单,Ca,5,(PO,4,),3,OH,9H,2,O,2,（,2013,年广东）,能量之间可以相互转化：电解食盐水制备,Cl,2,是将电能转化为化学能，而原电池可将化学能转化为电能。设计两种类型的原电池，探究其能量转化效率。,限选材料：,ZnSO,4,(aq),、,FeSO,4,(aq),、,CuSO,4,(aq),；铜片、铁片、锌片和导线。,完成原电池甲的装置示意图,(,见图,0),，并作相应标注,要求：在同一烧杯中，电极与溶液含相同的,金属元素。,以铜片为电极之一，,CuSO,4,(aq),为电解质,溶液，只在一个烧杯中组装原电池乙，甲,乙两种原电池中可更有效地将化学能转化,为电能的是,_,，其原因是,_,_,图,0,甲,可以避免,Zn,与,Cu,2,的接触，提高电池效率，提供稳定电流,1,、广东卷近年直接用评价方式考查不算多，但也曾出现，属于命题者的一项选择。,2,、目前不算是考查热点，操作上还是以训练实验方法和思维为主要取向，评价活动更多是教学手段。选材也不能脱离教学实际。,一些想法,三、方法突破,以实验设计的思路研究实验方案评价,教学案例,1,：某化学小组为测定一定质量的某铜铝混合物中铜的质量分数。请你帮忙设计相应的实验方案。,a.,本实验实验目的？,b.,本实验实验原理？,混合物,试剂,g,aq,S,收集气体，量取体积,滴定法,沉淀法，称沉淀质量,称固体质量,1.,试剂,物质的类别性质,氧化还原原理,化学平衡移动原理,可能涉及的评价：有没有涉及“副反应”、物质的特性,铜铝,混合物,浓硝酸,g:NO,2,aq:Cu,2+,、,Al,3+,、,H,+,、,NO,3,-,S:,Al,、,Al,2,O,3,例如：若试剂选用浓硝酸，测得铜的质量分数,_,（偏大、偏小、不变）,可能涉及的评价：装置连接是否合理、操作是否合理？,例如：,铜铝混合物足量溶液,A,充分反应测定生成气体的体积,铜铝,混合物,足量,稀硫酸,测定生成气体的体积,某同学选择以下两套装置进行实验，请对这两套装置进行评价,用装置,做实验，若读数时,U,型管右侧的液面比左侧的液面高，,所测得铜的质量分数,_,（偏大、偏小、不变）,2.,气体,可能涉及的评价：能否正确称量固体、,固体中是否含杂质,若没有洗涤剩余固体就称量，测得铜的质量分数,_,（偏大、偏小、不变）,铜铝,混合物,足量,稀硫酸,测定剩余固体的质量,3.,固体,可能涉及的评价：,沉淀法：能否把离子完全沉淀、有没有杂质离子沉淀,滴定法：终点时现象是否明显、操作是否准确、,有没有杂质离子也参与反应,4.,溶液中的粒子,亚硫酸盐是一种常见食品添加剂。为检测某食品中亚硫酸盐,含量,(,通常以,1 kg,样品中含,SO,2,的质量计,),，某研究小组设计,了如下两种实验流程：,(,已知：滴定时反应的化学方程式为,SO,2,I,2,2H,2,O=H,2,SO,4,2HI),若用盐酸代替稀硫酸处理样品,则按甲方案实验测定的结果,_(,填,“,偏高,”,、,“,偏低,”,或,“,无影响,”,),。,则按乙方案实验测定的结果,_(,填,“,偏高,”,、,“,偏低,”,或,“,无影响,”,),。,HCl,、,SO,2,HCl,、,H,2,SO,4,HCl,、,H,2,SO,3,例如：,教学案例,2,：某化学小组以某铜铝混合物为原料，,制备硫酸铜晶体，设计了如下实验方案：,Cu,、,Al,CuSO,4,.5H,2,O,实验目的,分析,化合价：,Cu,0,CuSO,4,.5H,2,O,+2,组成,加氧化剂,Cu,2+,SO,4,2-,引入,SO,4,2-,Cu,、,Al,Cu,加氧化剂,CuSO,4,(aq),操作,CuSO,4,.5H,2,O,可能涉及的评价：,a,、原料廉价,b,、原子利用率高,c,、绿色环保,d,、不引入杂质离子,例如：方案,1,Cu,浓硫酸,CuSO,4,(aq),评价,1,、浓硫酸变稀后反应停止,2,、硫酸的利用率不高,3,、有,SO,2,生成,1,、氧化剂,以浓硝酸为氧化剂，分多次逐步加入到铜屑与硫酸的混合物 中，加热，使反应进行，其反应原理如下：,3Cu+2HNO,3,+3H,2,SO,4,=3 CuSO,4,+2NO+4H,2,O,文献资料：,对比方案,1,，评价此方案,方案,2,Cu,空气、稀硫酸,CuSO,4,(aq),评价,1,、原料空气廉价,2,、原料利用率高,3,、没有污染性气体生成，绿色环保,4,、不引入杂质离子,在空气氧化法中，灼烧时间长达,20 min,，不仅浪费了,大量能源，而且铜屑氧化反应往往进行的不充分，有一定,量的铜屑不能完全被氧化，使硫酸铜产率下降。,文献资料：,方案,3,Cu,稀硫酸、双氧水,CuSO,4,(aq),过氧化氢在酸性条件下有较强的氧化能力，且其还,原产物是水，不会给反应体系引入其他杂质，因此,是一种比较理想的绿色氧化剂。,评价此方案,CuSO,4,(aq),操作,CuSO,4,.5H,2,O,2,、晶体的析出,可能涉及的评价：析出的操作是否正确、,晶体能否大量析出、晶体是否变质、是否有较多杂质析出,例如：,CuSO,4,(aq),蒸发浓缩、冷却结晶,CuSO,4,.5H,2,O,CuSO,4,(aq),蒸发结晶,CuSO,4,.5H,2,O,1,、实验评价活动可以让学生接触很多类型的实验，让学生充分体验,处理新颖陌生实验和处理熟悉的基础实验其本质思维是相同的。,结束语,2,、评价类的实验题素材有一个长处：一个实,验如果只有一个方案摆出来，核心和细节混杂在,一起，如果有不同方案摆出来，在比较研究中，,学生更能体会一个实验方案的核心和细节。,感谢各位的大力支持，谢谢大家！,