新高考背景下高中化学实验的设计与探究
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新高考背景下高中化学实验的设计与探究
摘要：新高考背景下高中化学无论在课程体制、课程结构、教学模式等方面都出现了一定的改变，新课程标准倡导真实问题情境的创设，开展以化学实验为主的多种探究活动，实验教学在其中发挥着重要的作用。因此，在新高考背景下，提高高中的化学实验教学的水平，是一个迫切需要研究的课题。对高中教材中的化学实验进行设计或改进，进一步优化实验教学，才能使化学实验教学变为常态，以适应新高考制度的改革发展。
关键词：新高考；化学；实验教学
1. 新高考背景下高中化学实验教学的问题
首先，高考对于学生和老师来说都是一项艰巨的任务，教师要在有限的时间将知识传授给学生，而准备实验尤其是学生分组实验繁琐、费时，因此为了减少时间成本，很多化学教师就把教材的学生必做实验甚至演示实验变为观看实验视频甚至让学生背诵实验，而新高考背景下，对学生的思维和能力的考查越来越重要，很多实验题都是教材实验的变形或者改进，学生在没亲自动手做过这些实验的前提下，对实验过程中真正可能出现的“意外”现象的解释就毫无思路。在实验教学过程中，教师要改变以往只重视理论而不重视实验的误区，向“基础课”和“操作课”并重的方向发展，注重对学生的实验技能、实验学习的态度等方面的训练。要引导学生对教材中的实验内容、步骤进行仔细的研究，甚至引导学生对实验进行改进，这样才能帮助学生建立化学实验思维。
1. 新高考背景下高中化学实验的设计与探究
在新高考背景下，提高普通高中的化学实验教学水平，让学生建立化学实验思维，能帮助学生有效应对新高考中基于真实生活情境或真实实验情境的考查。因此对高中化学教材实验进行研究能有效优化实验教学，才能使实验教学变为常态，而不再是让学生背实验的狭隘教学方式。我们对高中教材实验从实验装置、实验条件、实验方案、实验过程、实验拓展等方面进行了总结、改进。下面以鲁科版必修一探究钠和氧气的反应为例进行说明：
实验原理：2Na+O2Na2O2
教材中的实验装置：
实验过程：
①打开盛钠的试剂瓶,用镊子取出一小块钠,放在表面皿上,用滤纸吸干表面煤油。
②用小刀小心切掉钠表面的氧化层，放入坩埚中，将坩埚放在泥三角上。
③点燃酒精灯并加热坩埚。
④开始燃烧时，迅速熄灭酒精灯。
⑤观察钠燃烧时的火焰颜色及生成的固体物质的颜色。
注意事项：
①尽量吸干钠块表面的煤油。
②控制反应条件:当钠熔化且开始燃烧时,迅速熄灭酒精灯。
③不能用石棉网代替坩埚。
④实验完后,残余的钠放在指定的容器中,集中处理,不得乱丢。
制备Na2O2的改进实验：
实验用品： 玻璃管(用废试管代替,直径1.5 cm,长度大于10 cm,将破损端处理平整,两端配橡胶塞)、铁架台、酒精灯、镊子、玻璃片、小刀、滤纸、金属钠。
实验步骤及现象：
①取黄豆大小的钠块,用滤纸吸干表面的煤油,切去外表的氧化层,放入干燥的玻璃管中(离一端管口1~2 cm),将玻璃管夹住,用酒精灯加热。装置图如下:
②30 s后,钠开始熔化,表面由银白色逐渐变成灰暗色，随即开始燃烧,并产生黄色火焰,玻璃管中有大量白烟产生；燃烧结束后,先观察到灰白色固体,几秒钟后逐渐转变成珊瑚状淡黄色的固体。待完全冷却后,用橡胶塞塞紧两端,固体能保持淡黄色几天不变。
实验拓展：
在钠燃烧实验中会观察到有少量黑色物质生成,以下是对黑色物质成分的解释。
黑色物质主要是Na2O2和少量的碳单质,产生的原因如下:
(1)受金属钠表面煤油的影响:根据有机化学知识，若煤油不完全燃烧，则会产生一定量的游离碳，这些游离碳会使反应后的产物呈现黑色，煤油处理得越不干净，游离的碳会越多，导致有少量的黑色物质产生。
(2)钠燃烧产生的白烟和最终生成的黑色物质主要是过氧化钠；过氧化钠的颜色随着温度的变化而变化，过氧化钠在温度高于500 ℃时发生汽化，出现白烟；在冷却过程中,过氧化钠在温度较高时为黑色,逐渐冷却颜色变淡，呈淡黄色。
故将实验后的坩埚放置一段时间,大部分黑色物质会变成淡黄色,只有少部分黑色物质不会变色。 通过实验改进，能明显地长久地观察到产物过氧化钠。在观察实验现象的过程中观察到了预期之外的黑色物质，进而引导学生分析黑色物质的成分，让学生通过查阅资料等方式敢怀疑、敢探究，逐渐培养起学生的实验思维，有效应对各种实验探究题。
在实验结束后，要有相应的终结性评价，通过终结性评价掌握学生对这个实验、实验相关的理论知识、关键能力、核心素养的发展情况等，将评价和反馈矫正贯穿于实验教学的全过程。
3.结语
总之，在新的考试体系下，化学理论和实验操作能力有着独特的重要性，因此，在高中的化学课堂上，必须高度重视化学实验教学。为了有效地提高化学实验的教学效果，老师们一定要做出适当的改变，加强对实验的研究，建立起一种科学的合理的教育观念，采用多种教育方式，给同学们创造一个有利的实验条件，从而增强同学们的独立实践的技能，提高同学们的化学学科水平和整体素质。
参考文献：
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山东省教育发展研究微课题， 课题编号FJ068
