浅谈实验方案设计

在高中化学教学实践中发现，化学实验方案的设计与评价是化学实验的重点内容，是高考考查的重点，是经久不衰的热点，重点考查考生综合分析、推理和想象的能力以及知识的迁移能力。

研究近几年来的高考，对化学实验方案设计方面的要求不外乎下面几个方面：实验常用仪器的主要用途和使用方法；设计物质制备实验；设计物质性质实验；探究性实验，这也是命题的重点。

考查的重点在于对化学实验中一般事故的预防和处理、实验原理的掌握、过程与设计能力。实验细节和中间环节，命题的趋势由设计实验向评价实验优化实验方向转变，而一个完美的实验必须保证实验原理、操作程序和方法正确，也就是实验方案的科学性。用药及操作要注意安全，注意环境保护等问题，也就是实验方案的安全性，更要满足中学现有的实验条件，也就是实验方案的可行性，还要使装置简单、步骤少、药品用量少、时间短，即实验方案的简约性。

高考中运用已有的化学实验基础知识和基本操作技能去设计实验方案，是对知识的综合运用能力和对知识迁移能力的很好的考查，并能实现对实验题多方位多层面多角度的考核。结合多年教学经验，化学实验设计题的解答应从以下几个方面入手：

一、明确目的

也就是审题要细，这是一切学习解题的关键步骤，明确命题的实验目的要求，新命题中往往是没有直接系统实践过的，必须弄清题目有哪些新信息，从信息加工角度分析解答时，还要能够敏捷地从题目中获取信息，分析评价信息选择调用已储存的相关知识，通过类比，迁移分析从而明确实验目的。

二、设计原理

通过对新信息的加工及知识的迁移明确指定的设计要求，从设计的要求选定实验方法，这是从宏观上对实验的要求，因为实验方法主要受制于实验原理，并受实验条件的制约，再就是实验装置和实验操作设计，装置和操作属于实验方案细节的设计，其重点在考查实验技能。这就要求学生在日常学习过程中积累扎实的实验知识、经验。

三、仪器、药品的选择

了解以上实验要求后，根据实验目的中设计的装置和操作选择合适的仪器和药品，注意反应物和生成物状态以及能否腐蚀仪器，反应是否需要加热及温度是否可控制等。

四、实验步骤

实验步骤的设计，力求合理、最简，但细节不能忽略，通常要考虑以下细节：（1）气体参与反应的装置气密性的检验；（2）加热操作先后顺序的选择；（3）有没有必要设计冷凝回流装置；（4）冷却装置的选择；（5）实验中有加热操作的要防止倒吸，如气体易溶于水的要防倒吸；（6）还有一些改进装置作用的分析；（7）拆卸装置时的顺序要注意科学性和安全性。

五、现象及结论

近几年高考化学实验命题中有关实验现象的考查，有的是直接考实验现象，也有的由现象得出正确的结论，还可以将有关实验现象与实验方法及正确的结论等联系起来，实验结果的分析，通常是分析实验关键、细节和误差等等，而实验结果的处理可以直接报告数据，也可以是找出相关关系得出公式或者绘制一定的曲线等等。

学生在复习这部分知识时要注意训练发散思维以增强实验设计能力，提高信息迁移水平。近年来实验题中新增加的情景试题不断出现，这类题的特点是将基础的实验操作设计置于新的情景中，这个新情境往往是现行课本没有的新反应或新装置或者是能使中学生理解的新科技知识、简化的改进装置等，目的是综合学生原有的知识和能力来进行仪器组装现象的描述、数据分析，要考虑安全和预防等。由于这样命题区分度好，能确实将一些基础扎实、思维敏捷、心理素质强的考生的能力考查出来，所以，新情境实验试题将是今后实验试题命题的方向。基于当前的新课程改革，我们要侧重于培养学生的实践动手能力，以应对新情境实验试题的考核。

（作者单位 黑龙江省讷河市第二高级中学）