初中化學(xué)實驗題解題方法歸納指導(dǎo)

◎王拴祥（甘肅省慶陽市環(huán)縣環(huán)城初級中學(xué)）

實驗題是當(dāng)下初中化學(xué)解題教學(xué)中一類非常重要的問題，對學(xué)生學(xué)習(xí)能力具有較高要求。雖然部分初中生會反復(fù)訓(xùn)練各種實驗題的求解方法，但是依舊沒有在頭腦中建立關(guān)于實驗題的基本求解思路，直接影響了最終化學(xué)實驗題的順利求解。為了幫助初中生順利求解化學(xué)實驗題，有必要在實驗題解指導(dǎo)中幫助他們歸納一些必要的解題方法。

一、緊抓化學(xué)教材內(nèi)容，強化基礎(chǔ)實驗知識教學(xué)

在化學(xué)知識教學(xué)中，大多數(shù)教師授課思路是指導(dǎo)學(xué)生分析化學(xué)教材中所涉及的理論知識，之后在此基礎(chǔ)上結(jié)合一些具體的解題訓(xùn)練來幫助他們鞏固對這些化學(xué)知識的理解與掌握。但是如果在“鞏固訓(xùn)練”環(huán)節(jié)中學(xué)生沒有牢固掌握所學(xué)的化學(xué)實驗基礎(chǔ)理論知識，那么必然無法在實驗題求解中靈活應(yīng)用各種必要的化學(xué)實驗基礎(chǔ)知識來剖析化學(xué)問題。因此，在指導(dǎo)學(xué)生參與化學(xué)解題教學(xué)中，首先要指導(dǎo)他們認(rèn)真學(xué)習(xí)化學(xué)教材中實驗部分內(nèi)容，期間可以合理地設(shè)置一些恰當(dāng)?shù)念A(yù)習(xí)任務(wù)來幫助初中生根據(jù)化學(xué)教材中相關(guān)內(nèi)容呈現(xiàn)方式來對這些化學(xué)理論知識進(jìn)行學(xué)習(xí)。針對化學(xué)實驗儀器等方面化學(xué)知識的呈現(xiàn)，都可以相應(yīng)地指導(dǎo)他們對這些實驗儀器本身的名字以及在實驗中具體效用進(jìn)行分析。在這樣的知識呈現(xiàn)方式下，可以更好鞏固他們的化學(xué)實驗理論知識，夯實化學(xué)實驗解題教學(xué)理論基礎(chǔ)，避免后續(xù)化學(xué)實驗題求解中因為化學(xué)實驗理論知識掌握不牢固而對最終的化學(xué)解題能力帶來不利影響。

例1：如圖1 是某一化學(xué)實驗室提供的化學(xué)實驗儀器，試根據(jù)所學(xué)化學(xué)知識來對如下問題進(jìn)行作答：

圖1

（1）實驗儀器④本身的名稱及其在實驗中的作用是什么？

（2）化學(xué)實驗室中借助高錳酸鉀進(jìn)行氧氣制取過程中需要使用何種實驗儀器？在對這些化學(xué)實驗儀器進(jìn)行裝配過程中還需要補充何種用品呢？

解析：針對本道化學(xué)實驗題求解，由于考查的是基本的化學(xué)實驗操作方面的理論知識，所以可以指導(dǎo)學(xué)生有效運用基礎(chǔ)化學(xué)實驗方面理論知識來剖析及求解問題。

解：根據(jù)化學(xué)實驗教材中的相關(guān)內(nèi)容，可知相應(yīng)儀器④的名稱是燒杯，在化學(xué)實驗中的作用主要是在燒杯中溶解固體或者盛裝液體等化學(xué)物質(zhì)。

在實驗室進(jìn)行氧氣制取過程中如果使用了高錳酸鉀這種化學(xué)試劑，那么可以將高錳酸鉀放入試管后在鐵架臺上進(jìn)行固定，之后需要借助酒精燈進(jìn)行加熱處理。在這樣的化學(xué)實驗反應(yīng)機理下，需要涉及的化學(xué)實驗儀器是①②④⑤⑧。由于高錳酸鉀本身是小顆粒狀的粉末，非常容易被生成的氧氣吹起來造成導(dǎo)管堵塞。針對這一化學(xué)實驗機理，可知為了保證實驗順利開展，就需要在實驗過程中使用棉花這種物品來避免被生成的氧氣所吹起來的高錳酸鉀對導(dǎo)管造成堵塞問題的發(fā)生。

二、逐句分析題干信息，挖掘?qū)嶒烆}的隱含條件

作為解題的前提條件，學(xué)生能否審清題目，準(zhǔn)確挖掘與把控實驗題目中的隱含條件，正確解讀實驗題的內(nèi)在含義對他們的解題能力的發(fā)展至關(guān)重要。因為單純掌握化學(xué)實驗題求解所涉及的理論知識是解題的基礎(chǔ)，為了保證可以順利解題，還需要形成正確的解題思路，即如何將這些化學(xué)教材中的理論知識應(yīng)用于自己求解問題實踐當(dāng)中。在當(dāng)下化學(xué)實驗問題剖析過程中，許多初中生伴有審題不清或者馬虎大意的通病，最終無法正確求解問題。針對這種情況，可以在開展教學(xué)中有計劃地指導(dǎo)學(xué)生對實驗題的題干信息進(jìn)行逐句分析，深入挖掘其中有價值的隱含條件與信息，以及標(biāo)出實驗題求解的重難點。在對這些問題進(jìn)行深入剖析基礎(chǔ)上，可以繼續(xù)指導(dǎo)他們采取恰當(dāng)?shù)慕忸}方法去求解問題，避免因為解題分析不到位而直接影響了解題準(zhǔn)確性。

例2：圖2 是一種用于儲氣與洗氣的設(shè)備。為了去除氧氣中水蒸氣成分，那么瓶子中應(yīng)該盛放_____；在采用排水法進(jìn)行氫氣收集過程中，要首先將瓶子裝滿水，氣體通過____處導(dǎo)管送入；如果要利用水排出瓶子中的一氧化碳，那么水應(yīng)該從____導(dǎo)管部位處送進(jìn)去。

圖2

解析：在對該道實驗題進(jìn)行求解中可以指導(dǎo)學(xué)生采取逐句分析方式進(jìn)行審題。鑒于濃硫酸本身具有非常強的吸水性特征，為了將氧氣中水蒸氣去除，那么可以在燒瓶中盛裝濃硫酸；在基于排水法進(jìn)行氫氣收集過程中，氣體在進(jìn)入瓶中的時候應(yīng)該首先經(jīng)過b 處的導(dǎo)管，這樣就可以使瓶中的水經(jīng)過a 處的導(dǎo)管排出去，最終可以完成氫氣收集任務(wù)；如果要排除瓶中的一氧化碳，那么水應(yīng)該自a 處的導(dǎo)管送進(jìn)去，之后瓶中的一氧化碳可以從b 處導(dǎo)管部位處排出去，否則就無法實現(xiàn)排出瓶中一氧化碳的任務(wù)。

例3：已知在實驗室中，A 同學(xué)利用氫氣將質(zhì)量為mg 的CuO 進(jìn)行還原。A 同學(xué)在實驗中緊盯物質(zhì)，在大部分固體物質(zhì)都變成紅色時暫停實驗。在物質(zhì)冷卻后進(jìn)行稱重，顯示剩余固體的質(zhì)量是ng。實驗共消耗氫氣的質(zhì)量為wg，問試驗過程中生成了多少質(zhì)量的水。

針對這道題目來說，明顯也是有隱含條件的陷阱。在分析實驗題目的過程中，學(xué)生要充分回憶氧化銅與氫氣反應(yīng)的內(nèi)容。從題干信息來看，實驗前后固體質(zhì)量可以得到氧化銅失去的氧的質(zhì)量，同時消耗的氫氣也明確，故而很多學(xué)生會直接認(rèn)為有兩個答案。這樣的思路就是被實驗表象給迷惑了，以氫氣計算會得到這樣過程：在實驗中H2將CuO 里面的O 得到生成H2O，剩下Cu，根據(jù)題干wg 氫氣消耗，得到H2O 是9wg 的結(jié)果。但從實驗事實的角度看，氫氣不僅是實驗中參與反應(yīng)的還原劑，同時也是維持反應(yīng)環(huán)境的保護(hù)氣，所以wg 的氫氣消耗應(yīng)當(dāng)是多于參與反應(yīng)的氫氣質(zhì)量。故而9wg 的結(jié)果是錯誤的，正確的計算只有一個答案，即通過實驗前后殘余物質(zhì)的質(zhì)量變化來計算，可以得出水的質(zhì)量應(yīng)是（m-n）g。

醫(yī)用電子儀器教學(xué)案例的設(shè)計在優(yōu)化課程知識結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建適應(yīng)創(chuàng)新能力培養(yǎng)要素的知識體系和創(chuàng)新課堂教育教學(xué)模式載體。教學(xué)實踐初步證明，專業(yè)技術(shù)課程中項目化教學(xué)法能解決學(xué)什么、如何學(xué)和能做什么的問題，從而形成教師和學(xué)生教學(xué)相長的良性互動，發(fā)揮學(xué)生主體學(xué)習(xí)意識，有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和專業(yè)素養(yǎng)，適應(yīng)創(chuàng)新型社會主義建設(shè)對高校教育教學(xué)的基本要求?！?/p>

由此可見，只有學(xué)生在解題中認(rèn)真審題，準(zhǔn)確把握其中有價值的解題信息，才能夠更好地幫助學(xué)生求解化學(xué)實驗題。

三、引導(dǎo)學(xué)生整體把握，注重分塊實施進(jìn)行解題

在初中化學(xué)解題教學(xué)中存在難度比較大的一類實驗題，本身具有比較強的綜合性與繁雜性特征，為了指導(dǎo)學(xué)生順利求解該類化學(xué)問題，可以指導(dǎo)學(xué)生立足于整體把握化學(xué)題目視角，注重采取分塊實施的方式來攻克化學(xué)題目求解難關(guān)。所謂的整體把握與分塊實施方法，主要是要求初中生立足于整體解題視角，明確相應(yīng)實驗題求解主要涉及哪些方面，之后將這些問題劃分成彼此之間相關(guān)的小問題來進(jìn)行逐一攻克，最終可以借助這種解題方法來高效求解較為復(fù)雜的化學(xué)實驗題。

例4：圖3 是某一實驗室制取一氧化碳，之后借助生成的CO 對氧化銅進(jìn)行還原的實驗裝置圖，整個實驗原理是濃硫酸與甲酸兩者之間的化學(xué)反應(yīng)來實現(xiàn)一氧化碳制取。

圖3

（1）圖3 所示實驗裝置中A 處、B 處和C 處3個部位處的酒精燈具體加熱順序是什么？

（2）A 處、B 處和C 處實驗裝置中現(xiàn)象各是什么？

（3）C 處化學(xué)實驗裝置的尖嘴部位處為什么需要點燃？

解析：針對本道實驗題，由于其中涉及比較多的化學(xué)反應(yīng)過程以及不同的化學(xué)反應(yīng)過程，所以整體問題求解的綜合性與繁雜性特征比較突出。從化學(xué)實驗儀器與試劑上來講，其中涉及3 種化學(xué)試劑與3 支酒精燈，以及20 多件化學(xué)實驗儀器，并且初中生還沒有接觸過濃硫酸與甲酸反應(yīng)生成一氧化碳的相關(guān)知識，這些解題條件的存在都在很大程度上增加了初中生解題的難度。如果可以指導(dǎo)學(xué)生立足于整體解題視角，將實驗題劃分為A、B 和C 三大部分，那么就可以幫助他們快速梳理解題思路，即B 部分主要是氧化銅和一氧化碳之間的化學(xué)反應(yīng)，C 部分主要是實驗尾氣處理?；贐 處和C 處的化學(xué)實驗裝置可以反推出A 處部位化學(xué)實驗裝置是用于制取一氧化碳。如此一來，A 處、B 處和C 處的化學(xué)實驗裝置分別構(gòu)成了CO制?。ㄉ桑狢O 反應(yīng)—CO 處理這一完整的綜合性化學(xué)實驗。

四、巧用一些解題技巧，助力實驗問題高效解決

化學(xué)實驗問題的求解涉及豐富多樣的技巧，整體的求解過程不存在固定的方法，因為不同化學(xué)實驗問題本身的題干信息各不相同，求解起來難度也各不相同。為了保證初中生可以快速求解相應(yīng)的化學(xué)實驗題，可以結(jié)合一些典型的化學(xué)實驗題，將常用的一些化學(xué)解題技巧與方法傳授給學(xué)生，保證可以借助這種方式來幫助他們鞏固自己求解化學(xué)實驗題的能力，以及讓他們可以更加靈活地求解化學(xué)實驗題。比如，某些化學(xué)試劑的獨特顏色，或者化學(xué)反應(yīng)的獨特現(xiàn)象，或者化學(xué)反應(yīng)過程中常用的剖析指標(biāo)與注意事項等，這些都是輔助初中生在求解某些化學(xué)實驗題中需要注意的地方。如果在求解化學(xué)實驗題中巧妙地應(yīng)用這些解題技巧，那么可以有效輔助他們高效地求解化學(xué)實驗題。

例如，在初中化學(xué)實驗題求解中，“壓強差”這一常用物理知識點常?？梢猿蔀榍蠼庀鄳?yīng)化學(xué)實驗題的有效“工具”，主要體現(xiàn)在“壓強差”本身和某些化學(xué)實驗裝置本身的原理與操作機理之間具有緊密聯(lián)系，如果運用得當(dāng)，則可以輔助初中生快速求解化學(xué)實驗題。比如，基于“壓強差”可以對實驗裝置氣密性進(jìn)行檢查，對氧氣體積含量進(jìn)行測定，或者判斷溶解反應(yīng)期間的熱量改變等，這些都是“壓強差”在求解化學(xué)實驗題中常用的地方。又或者，根據(jù)化學(xué)實驗題目中物質(zhì)顏色來對有關(guān)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行判斷，如常見的藍(lán)色溶液包括銅離子鹽溶液，藍(lán)色沉淀有氫氧化銅或碳酸銅，氫氧化鐵是紅褐色沉淀等等，這些都是解決某些化學(xué)實驗題中的重要突破口。

例5：圖4 是某一化學(xué)反應(yīng)裝置，現(xiàn)在試管中加入某一種物質(zhì)之后，發(fā)現(xiàn)U 型管中左支管紅墨水上升，那么加入的物質(zhì)可能是下列哪個選項（ ）。

圖4

A.氫氧化鈉 B.生石灰

C.濃硫酸 D.硝酸銨

解析：針對本道化學(xué)實驗選擇題的求解，通過觀察試驗裝置可以發(fā)現(xiàn)，密封瓶中只有出現(xiàn)空氣體積的膨脹或收縮才會影響右側(cè)U 型管液體的位置變化，而能夠造成U 型管中紅墨水移動的誘因是試管中水與不同物質(zhì)發(fā)生的反應(yīng)。由于左支管紅墨水出現(xiàn)上升變化，這反映出燒瓶中的氣壓下降。根據(jù)這一壓強差反應(yīng)變化，可以確定水和加入的物質(zhì)出現(xiàn)了吸熱變化，進(jìn)而導(dǎo)致密封瓶內(nèi)部氣體體積收縮。根據(jù)選項，通過對4 個選項物質(zhì)分別和水反應(yīng)的熱量變化進(jìn)行分析，氫氧化鈉、生石灰及濃硫酸加入水中后會釋放熱量，只有硝酸銨和水之間反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，故為本道實驗題的正確答案。

總之，實驗題是初中生需要重點掌握的一類化學(xué)問題，由于綜合性和繁雜性特征比較明顯，為了幫助他們快速求解，必須要采取有效解題方法。在求解化學(xué)實驗題中，可以從指導(dǎo)學(xué)生緊抓化學(xué)教材內(nèi)容，強化基礎(chǔ)實驗知識出發(fā)，注重引導(dǎo)學(xué)生逐句分析題干信息，挖掘?qū)嶒烆}的隱含條件以及引導(dǎo)學(xué)生整體把握，注重分塊實施進(jìn)行解題，最后還要懂得傳授他們一些解題技巧，保證最大限度提高初中生化學(xué)解題能力。