初高中化学衔接课题(3)
陈哲凡分享
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实验原理的确定要求联系所学过的实验知识和技能，进行知识类比、迁移和重组，全面、周密地思考才能确定出正确的实验方案和回答提出的问题。
1.化学实验原理的确定应遵循：
①科学性，实验原理，准确，实验流程合理;
②安全性，保护人身、保护环境、保护仪器;
③可行性，条件允许，效果明显，操作正确;
④简约性，做到步骤少，时间短、效果好等基本要求。
2.如何迅速、准确地确定实验原理
(1)明确目的原理
首先必须认真审题，明确实验的目的要求，弄清题目有哪些新的信息，综合已学过的知识，通过类比、迁移、分析，从而明确实验原理。
(2)选择仪器药品
根据实验的目的和原理，以及反应物和生成物的性质、反应条件，如反应物和生成物的状态，能否腐蚀仪器和橡皮、反应是否加热及温度是否控制在一定的范围等，从而选择合理的化学仪器和药品。
(3)设计装置步骤
根据上述实验目的和原理，以及所选用的仪器和药品，设计出合理的实验装置和实验操作步骤。应具备识别和绘制典型的实验仪器装置图的能力，实验步骤应完整而又简明。
(4)记录现象数据
根据观察，全面而准确地记录实验过程中的现象和数据。
(5)分析得出结论
根据实验观察的现象和记录的数据，通过分析、计算、图表、推理等处理，得出正确的结论。
3.制备实验原理的确定
制备实验原理的确定，对巩固元素化合物知识和掌握好各类有机物之间的相互转化关系，全面训练实验技能，培养分析问题和解决问题的能力是有益的。
制备实验原理的确定，应遵循以下原则：
①条件合适，操作方便;
②原理正确，步骤简单;
③原料丰富，价格低廉;
④产物纯净，污染物少。
即从多种路线中优选出一种最佳的制备途径，合理地选择化学食品与药品，设计合理的实验装置和实验操作步骤。
4.探索性实验、性质实验原理的确定
分析其结构特点或从所属类型的典型代表物去推测物质可能具有的一系列性质，而后据此分别设计出合理的实验方案，去探索它所可能具有的性质。
5.验证性实验性质实验原理的确定
对物质具备的性质去求证，关键设计出简捷的实验方案，操作简单，简便宜行，现象明显，且安全可行。
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实验操作：
1.仪器连接的顺序
(1)所用仪器是否恰当，所该仪器是全用还是选用;
(2)仪器是否齐全，如制有毒气体及涉及有毒气体的实验是否有尾气的吸收装置;
(3)安装顺序是否合理，如是否遵循“自上而下，从左到右”;气体净化装置中不应先经干燥，后又经过水溶液洗气;
(4)仪器间连接顺序是否正确。如洗气时“长进短出”，干燥管除杂质时“大进小出”，排水量气时“短进气，长出水”等。
2.实验操作的顺序
(1)连接仪器，根据实验目的，注意事项，安全问题等，按气体流动顺序连接好实验仪器;
(2)检查气密性，在整套仪器连接完毕后，应先检查装置的气密性，然后装入药品。检查装置气密性的方法要依装置而定;
(3)装药品进行实验操作。
3.检查气体的纯度。点燃或加热通有可燃性气体(H2、CO、CH4、C2H4、C2H2等)的装置前，必须检查气体的纯度。例如用H2、CO等气体还原金属氧化物时，需要加热金属氧化物，在操作中，不能先加热，后通气，应当先通入气体，将装置内的空气排干净后，检查气体是否纯净(验纯)，待气体纯净后，再点燃酒精灯加热金属氧化物。
4.加热操作先后顺序选择。若气体产生需加热，应先用酒精灯加热产生气体的装置，等产生气体后，再给实验需要加热的固体物质加热。例如用浓硫酸和甲酸共热产生CO，再用CO还原Fe2O3，实验时应首先点燃CO发生装置的酒精灯，生成的CO赶走空气后，再点燃Fe2O3的酒精灯，而熄灭酒精灯的顺序则相反，原因是：在还原性气体中冷却Fe可防止灼热的Fe再被空气中的O2氧化，并防止石灰水倒吸。
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启普发生器原理
1.用启普发生器制取氢气，你能说出为什么反应能随时发生随时停止吗?
随着反应进行，关闭活塞，容器中的气体压强增大，将溶液压入球形漏斗，使溶液与固体脱离接触，反应停止;打开活塞，气体排出，溶液流下，与固体接触，继续反应。优点：易于控制，随用随制。
2.启普发生器的反应条件是什么?
块状固体与液体反应，制备不溶于水，或不易溶于水的气体，反应不要加热。
●内容二：简单的分离提纯
初中化学通过水的净化、粗盐的提纯和蒸馏水的制取学习，学生已掌握过滤、蒸发、蒸馏等实验操作，明确过滤、蒸发、蒸馏是混合物分离提纯的基本方法。进入高中化学后，将进一步学会蒸馏和分馏、萃取和分液、过滤、结晶与重结晶等实验技能，能独立完成一些常见混合物质分离、提纯的实验操作，学会根据物质典型的物理性质(如溶解性、液体的密度)和特征的化学反应(伴随沉淀、气体生成或稳定性等)来选择分离与提纯的原理和方法。且通过这一内容的学习要求学生学会归纳总结形成规律等，如对物质的分离与提纯的实验方法，可以采用列表对比的方法，从适用条件、主要仪器、操作原理与方法、实验注意事项等方面对过滤、萃取、分液、蒸发等进行对比归纳，使学生分析问题的能力得到提高。
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1.基本原理
混合物的分离是指用物理、化学方法将混合物中的各组分分开，并恢复到原状态，得到比较纯的物质。物质的提纯则只要将杂质除去即可。物质提纯的原则为：不增(不引入新的杂质)、不变、易分离。
2.常见的分离方法的选择
(1)固体与固体的混合物：①杂质易分解、易升华时，用加热法，如碳酸钠中混有NaHCO3;②一种易溶，一种难溶，用溶解过滤法，如NaCl中混有泥砂;③二者均易溶，但其溶解度随温度的影响不同，结晶法，如NaCl中混有KNO3。
(2)液体与液体的混合物：①沸点相差较大时，用分馏或蒸馏法，如石油的分馏;②互不混溶时，用分液法，如苯与水的混和物的分离;③在溶剂中的溶解度不同时，萃取，如用CCl4萃取碘水中的碘。
(3)气体与气体的混合物：洗气吸收法。常见的方法有洗气、干燥等。
3.提纯的方法可归纳为：杂转纯，杂变沉，化为气，溶剂分，即可将杂质除去。用化学方法时，正确地选择试剂是提纯物质的关键。选择试剂应注意以下原则：
(1)选择的试剂最好只能与杂质反应，而不与所要提纯的物质起反应;
(2)不能引入新杂质;
(3)杂质与试剂反应生成的产物要与提纯物易分离;
(4)提纯过程尽可能步骤简单、现象明显、分离容易，所得的物质纯度较高。
4.重点掌握两个要点：解答物质的分离、提纯、除杂等开放性试题，重点掌握两个要点：一是除杂的原则以及除杂试剂的选择，二是除杂方法的选择和除杂顺序的安排。
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1.常用的物理方法——根据物质的物理性质上差异来分离
| 方法 | 适 用 范 围 | 主 要 器 具 | 实例 |
| 过滤 | 不溶性固体与液体分离 | 过滤器、烧杯、玻璃棒 | 粗盐提纯 |
| 蒸发结晶 |
用于从溶液中获得溶解度 随温度影响不大的晶体 | 蒸发皿、玻璃棒 |
蒸发NaCl溶液 得固体食盐 |
| 降温结晶 |
从溶液中获得随温度升高 溶解度显著降低的固体 | 蒸发皿、玻璃棒、过滤器、烧杯等 |
从含有少量NaCl 的KNO3溶液中得 到KNO3晶体 |
| 蒸馏、分馏 | 分离获得不同沸点的液体 | 蒸馏烧瓶、冷凝管、温度计、接受器 |
蒸馏水的制取 石油的分馏 |
| 萃取、分液 | 分离两种互不相溶的液体 | 分液漏斗、烧杯 |
用CCl4萃取溴水 中的Br2 |
| 升华 | 从固体混合物分离获得易升华的物质 | 烧杯、烧瓶、酒精灯 | 从粗碘中分离出碘 |
(1)基本原则
① 不增(不引入新杂质)
② 不减(不减少被提纯物)
③ 易分离(被提纯与杂质易分离)
④ 易复原(被提纯物易复原)
① 除杂试剂须过量
(2)注意事项
② 过量试剂须除尽
③ 除多种杂质外，考虑加入试剂顺序
④ 除杂途径选最佳
① 生成沉淀法 如将海水引入石灰渠获得Mg(OH)2
② 生成气体法 如除去Na2SO4中Na2CO3可用H2SO4
③ 氧化还原法 如除去Na2SO4中Na2SO3可通入O2
(3)一般方法
④ 利用“两性”除杂法 如除去Mg(OH)2中Al(OH)3可用NaOH
⑤ 正盐、酸式盐相互转化法 如除去固体Na2CO3中NaHCO3可用加热法
除去溶液NaHCO3中Na2CO3可通CO2
⑥ 溶液或固体吸收法 如除去H2中的HCl、H2O可通过碱石灰
●内容三：定性到定量的分析方法的认识
化学课程标准的教学目标中明确要求，认识定量研究对于化学科学发展的重大作用。在许多课本内的“讨论”和大多数“调查与研究”的教学活动中，都有明确的量化分析与比较
的研究内容。如人教版教材“由定性向定量”过渡的实验内容统计如下：
《义务教育课程标准实验教科书·化学(人教版)·九年级上、下册》
| 序号 | 单元 | 主要内容 | 页码 |
| 1 | §2．1 | 【实验2-1】测定空气里氧气含量 | 27 |
| 2 | §3．1 | 【实验3-1】电解水生成的气体体积比 | 46 |
| 3 | §3．2 | 〖家庭小实验〗等体积酒精与水混合 | 53 |
| 4 | §3．3 | 【实验3-3】把等量的肥皂水分别滴加到盛有等量的软水、硬水的烧杯中，…… | 57 |
| 5 | §5．1 | 活动与探究：⑴白磷燃烧前后质量的测定；⑵铁钉与硫酸铜溶液反应前后质量的测定 | 90 |
| 6 | §5．1 |
【实验5-1】盐酸与碳酸钠粉末反应前后质量的测定； 【实验5-2】镁条燃烧前后固体质量的测定 | 92 |
| 7 | §7．2 | 【实验7-5】镁与盐酸反应中有能量变化 | 137 |
| 8 | §7．3 | 活动与探究：酸雨危害的模拟实验 | 140 |
| 9 | §8．2 | 活动与探究：几种金属与盐酸反应的比较 | 10 |
| 10 | §8．3 | 活动与探究：一周中每天观察铁钉锈蚀的现象，并认真记录 | 19 |
| 11 | §9．1 | 活动与探究：NaCl、NH4NO3、NaOH溶解时是放热、还是吸热 | 30 |
| 12 | §9．2 | 活动与探究：探究饱和溶液 | 33 |
| 13 | §9．2 | 活动与探究：绘制溶解度曲线 | 37 |
| 14 | §9．2 | 〖家庭小实验〗制取明矾晶体 | 40 |
| 15 | §9．3 | 【实验9-5】配制三种不同组成的硫酸铜溶液 | 41 |
| 16 | §9．3 | 【实验9-6】配制两种溶质质量分数不同的氯化钠溶液 | 42 |
| 17 | §9．3 | 【实验9-9】配制溶质质量分数一定的溶液 | 43 |
| 18 | §9．3 | 〖家庭小实验〗自制汽水 | 44 |
| 19 | §11．1 | 活动与探究：粗盐提纯 | 69 |
4.课题引发的思考
通过本课题的初步研究，我们更加深刻地体会到本课题研究的重要性。基于中学化学学科的特殊性和整体性，缺乏初中化学核心知识的学生将无法继续高中化学的学习。因此，本课题研究的实践价值将远大于其理论价值。由于本课题涉及面广，工作量大，加上受人力和物力投入的限制，虽然本课题组进行了较系统的研究，但仍还有大量的工作有待今后继续深入研究和实践。从目前的研究成果来看，它将会对初高中的化学教学改革和考试评价方式的改革产生积极的影响。
4.1 实践研究的力度有待进一步加强
理论的价值在于付诸实践、指导实践。本课题虽然采用了理论与实践相结合的研究思路，各种观点的提出都有其一定的实践基础，但必竟还是一种点上的、局部的实践，有赖广大的中学和每一位中学化学教师的参与，做到在研究中实践，在实践中推广，在推广中提升，进一步强化课题实践研究的系统性。同时，本课题也可成为广大中学化学教师开展教学研究的一个实践平台，这也是本课题的重要价值所在。
4.2 课题研究的视野有待进一步拓宽
本课题的衔接教学研究几乎涵盖了中学化学的各个方面，所涉及的要素除本报告内容所及之外，还有一些相关人文等方面的因素，研究的范围需在今后的研究中进一步拓宽。新课程强调自主、合作、探究的学习方式，教师在衔接教学中还要注意学生学习方法的指导和关注，要注意学生人格的培养，增强学生问题发现和问题解决的意识，通过衔接教学，切实提高学生的能力。
4.3 化学教师的交流有待进一步融通
当前大多数中学初高中分离办学的模式实际上形成了一道隔离初高中教师交流的屏障。就化学学科面言，初中教师不了解高中教学要求，高中教师不熟悉初中教学要求的现象比比皆是。因此，适度建立初高中化学教师“教研共同体”，加强初高中的互动，促进初高中化学教师的沟通交流，将十分有利于衔接教学的实施。这也是本课题要达成的重要目标之一。
4.4 化学课程一体化有待进一步深化
中学化学的课程体系本身是一个整体，南京市使用的人教版化学教材(初中两册、高中八册)自成一体，不同年段和模块之间存在着逻辑的衔接关系，加强对化学课程的一体化研究，对于落实初高中化学衔接教学有着积极的意义。初中化学教师应用一定的时间研读高中教材，高中化学教师也应研读初中教材。有条件的学校，应提倡化学教师初高中教学“大循环”。
初高中化学衔接课题：《初高中化学教学内容衔接研究》的课题总结
一、课题提出的背景初中新教材为化学课堂推进素质教育提供了很好的条件，但是与原有的旧教材在编写意图和内容结构上存在较大的差别，现行高中教材与之有些不配套;初、高中化学教材又有其相对的独立性，难免存在脱节的现象。
现在的初高中在教学上存在一定的距离，初高中的教学的分离日益突出，很多高中教师根本就没有看到初中的教材，没有去了解学生究竟在初中学习了哪些知识，初中教师也对高中教学缺乏了解，加上初高中教师平时又没有有效的沟通，就更加剧了这种脱节。新课程标准要求教育要面向全体学生发展，使学生全面发展。为了全体学生的全面发展，初高中化学的教学当务之急是做好初高中教学的衔接，包括教材教学内容上的衔接、学生学习方法上的衔接、初高中学生学习心理的衔接等，鉴于各种因素，我们选取了初高中化学教学内容衔接作为研究课题。
二、课题研究的目的意义
1.本课题的提出，主要依据教育、教学的改革，依据化学课课程标准，依据学校的
发展，也是深化课程改革，实施新课程标准的需要。
2.本课题的深入研究有利于教师寻求实施新课程的最佳结合点，帮助我们在教学中更好地捕捉教育时机，同时根据学校、学生的实际做好调查研究工作，真正落实好初高中化学教学内容的衔接。
3.本课题的研究可以使初中化学教师在教学中有针对性地选择高中教材中的部分内容作为教学情景，设计题目，有利于拓展学生的知识面，同时有利于培养学生的能力和激发学生持久的学习热情。
4.本课题的研究可以使高中化学教师在教学时能注意把握好教学难度，注意学生与初中教学内容、学习方法等方面的衔接，使初高中化学教学有机整合、协同发展。
三、课题研究的内容
1.调查研究初高中学生在知识体系的上现状及困惑;
2.研究初高中化学学科在教学内容上的衔接教育问题;
通过本课题的研究，让全体新课程教师参与到对学生的研究中去，通过研究初高中的知识衔接问题，真正了解我们的施教对象，从而寻求实施新课程的最佳结合点，在教学中更好地捕捉教育时机，对学生进行适时教育。通过本课题的研究，让教师能更好地把握教学难度，在情景设计以及典型事例列举时，确保学生的可接受性。
四、所做的研究工作
第一阶段：启动阶段
(一)确立课题组成员，做好课题申报等相关工作。
(二)召开《初高中化学教学内容衔接的研究》课题开题会
会议内容主要有：
1.通报课题的论证等申报工作情况。
2.明确分工。将来自四所学校的八位教师分成两个研究小组，每组4人，即由一所初中和一所高中各两名教师组成，便于进行听课研讨等交流活动。
县中和城关中学小组： 曾思平(高中) 周招群 (高中) 康彩华(初中)
彭家英(初中)
县二中和文山学校小组： 欧阳群昌(高中) 曾德智 (高中) 罗春水(初中)
何余德(初中)
3.确立近期工作目标。
第二阶段：实施阶段
(一)做好学生问卷调查，了解学生情况。
这个阶段几位课题组成员对高一的学生进行了问卷调查，目的是为《初高中化学教学内容衔接的研究》课题提供可行性实验依据和实施方法。从调查结果看，不少学生感到学有所困，根据这些情况，教师对自己的教学行为作适当的调整。
(二)研读新课程标准、初高化学教材，分析研究衔接内容，探究衔接方法。
1.几位初中教师配备了高中一年级化学教材和教参，并通读了高一教材，将我县现用的人教版九年级化学教材与高一教材认真进行了比较、分析和归纳，提出对如下内容进行衔接研究，在九年级学有余力的同学中进行延伸、拓展试验。
(1)氧化——还原反应教学内容的衔接
初中阶段介绍氧化还原反应是将氧化反应、氧化性与还原反应、还原性分开进行教学的，它们之间的联系没有列出，将这些概念割裂开来，显得很零散，教材仅从得失氧的角度来判断、分析氧化反应与还原反应。因而试验中在讲还原反应时与氧化反应联系起来讲，通过碳还原氧化铜这个氧化——还原反应实例的分析，分析化学反应前后元素化合价的变化情况，让学生对氧化——还原反应的概念有更深层次的了解。
(2)元素化合物知识教学内容的衔接
初中阶段只介绍了部分物质的性质、用途，如碳只介绍了金刚石、石墨、C60，未对上述物质的结构进行剖析，而高中阶段更强调物质的结构、性质、用途之间的联系，对各主族元素及化合物的知识作较系统的介绍，我们为了能与高中化学教学更好地接轨，通过对碳单质的结构、性质、用途进行分析，初步进行结构决定性质，性质决定用途的教学，强化学生对化学知识的系统性学习。
(3)化学计算教学内容的衔接
初中化学计算中根据化学方程式的计算以及溶质质量分数的计算，都是关于质量的计算，而高中的化学计算通常以物质的量(摩尔)进行计算，从而架起宏观与微观之间相联的桥梁。为了引导学生形成量的意识，在介绍气体的收集方法时需了解各种气体的密度，气体在标准状态下的密度与相对分子质量之间的关系进行实例分析，例如：氧气的相对分子质量是32，密度是1.429，若用32除以1.429得22.4;又如：H2的相对分子质量是2，密度是0.089，若用2除以0.089也等于22.4。通过常数22.4建立了气体密度与气体相对分子质量的联系，比较相对分子质量的大小就可以比较出不同气体的密度。这样既减轻学生对气体密度大小的记忆负担，又形成了部分有关物质的量的概念。
(4)复分解反应与离子反应的衔接
初中化学介绍复分解反应时，简要地介绍了一些复分解反应发生的条件，要求产物中须有气体或沉淀或水生成，而高中化学则要求学生掌握离子反应的实质的书写方法，我们在初中辅导学生时作些复分解反应书写的延伸，让学生了解在溶液里所起反应，实质上是离子之间的反应。
2.高中教师收集了现行初中化学教材，了解和掌握了初中化学教材的特点。并与高中教材作了分析、对比研究，发现了一些问题。
(1)初高中教材有脱节之处。如：①初中化学新教材删去了电解质、非电解质和核外电子排布规律等概念和理论，也没有以选学内容的形式出现，但这些内容属于初高中相互衔接的知识，甚至在高中课程中有非常重要的地位。②关于溶液的计算,在初中有关溶解度的计算不作要求,而在高中物质的量浓度的习题中常常接触到。
(2)高中化学教材编排与课时不配套。初中化学教育是启蒙阶段，注重定性分析，以形象思维为主，从具体、直观的自然现象入手和实验入手建立化学概念和规律，使学生掌握一些基础的化学知识和技能。而高中除了定性分析外，还有定量分析，在抽象思维基础上建立化学概念和规律。如高一第一章氧化还原反应的概念既抽象，理论性又较强;第三章物质的量、第五章物质结构，抽象概念一个接一个，学生一时不适应，这是学生进入高中所面临的挑战，给教与学带来一个十分尖锐的矛盾。初中进度相对高中较慢，知识要领、定律等学习巩固时间较长，在往后的学习中有较充裕的时间加以消化，而过入高中以后，教学内容的深度、广度、难度显著增加，进度加快，化学方程式增多，多数反应不符合初中掌握的反应规律，这在理解和掌握上都增大了难度，如果不及时消化，就会在以后的学习中相当被动。如物质的量使微观与宏观联系起来，渗透在高中教材的各个章节，对整个中学化学计算起着奠基的作用。然而，有的学生升入高中会出现明显的不适应：知识基础不适应，教学方法不适应，思维方式不适应，学习习惯不适应，学习起来困难很大。
针对以上情况，我们认真钻研教材，找出初高中内容衔接点，合理设计教法，想方设法架起初高中学习的桥梁，使学困生走出困境。
3. 根据教学内容和教学进度，写好探究实验课例，实验后不断补充修改，并写好阶段性总结报告。
第三阶段：总结阶段
(一)整理相关材料，总结课题，形成课题结题报告。
(二)总结研究成果，整理课题相关教学案例和论文。
根据一年来的初高中化学教学内容衔接研究进行总结，分析得失，为下阶段的推广提供素材和可靠依据。
五、取得的成果
(一)各成员通过两个学期的课题研究工作，取得了良好的成绩。城关中学康彩华老师所教的实验班平均分比平行班普遍高出十多分。罗春水老师任教的三个班的化学成绩各项考核指标在其所在学校14个班中一直包揽了前3名，学生学习化学的热情高，后劲很足(具体情况参见附表)。其他几个实验班的成绩也在年级名列前茅。
(二)实验班学生的化学学习兴趣更浓，思维更活跃
通过观察和问卷调查发现，在实验班的化学课堂上，学生的精神状态良好，充满探究的欲望，感情丰富，情绪高涨，在实验过程中，培养了尊重事实的科学态度，养成了爱质疑、好探究的科学素养，学生通过动脑、动嘴、动手，相互交流，激发了他们的学习兴趣。
(三)通过实施课题《初高中化学教学内容的衔接》的研究工作，课题组成员不仅得到一个锻炼自己的机会，也争取到了一个重新学习的机会，使各自的教学能力、科研水平有了很大的提高，也取得了一些成绩，获得了一些荣誉。
六、问题与思考
任何事情都不是一帆风顺的，搞课题研究也有许多困惑，主要表现在以下几个方面：
1.初中化学教师大多数都还兼教别的学科，在时间和精力上都会受到一定的限制。
2.新教材的教学课时少、内容多、信息量大、教学难度不易把握，且关联的知识又多，对每个知识点都去拓展，可能会增加学生的学业负担，如何符合学生的发展要求，作适当而有效的营养补给，还值得我们进一步去探究。
3.现行的教学评价体系滞后，都是考什么教什么学什么，对知识的拓展和延伸不利。 社会、家庭对教学质量的评价仍然存在偏差，教学质量的好坏只看中考、高考升学率，这样就束缚了教师课改的手脚，仍然要花很大的精力去应付考试。
尽管教改的路上有诸多困难，但我们课题组的教师将不畏艰辛，一如既往，努力探索教改的成功经验，继续为新课程改革做出新的贡献。
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