【发现问题】2010年初三模拟考试时，有一道实验探究题，两个班约一百名学生，完全做对的学生不足十人,因此应该考虑加强“双基”，培养学生实验设计能力。实验方案设计的考查通常是给出实验目的或要求后，要求设计实验步骤进行实验或给出仪器或装置，要求进行选择，主要考查学生分析问题、解决问题的能力，综合性强，是中考难点之一。多数学生感觉实验设计题难，一是因为实验目标不明确，抓不住核心；二是实验设计题综合性强，考查知识点多，要疏而不漏地筛选，难度较大。因此，必须针对这一问题改进和调整教学。
［课例1］（2009，湖北黄冈）端午节后，小丽带着快乐的心情返回学校，当她来到实验室时，意外地发现实验桌上有瓶敞口放置的氢氧化钠溶液，由此激发了她的探究欲望。
［提出问题］这瓶氢氧化钠一定变质了，其变质的程度如何呢?
［提出猜想］小丽的猜想：氢氧化钠溶液部分变质。
你的新猜想： 。
［实验探究］小丽设计如下实验来验证自己的猜想，请根据表中内容填写小丽做实验时的现象。
实验步骤
现象
结论
取少量氢氧化钠溶液样品于试管中，先滴加足量的氯化钙溶液，然后再滴加酚酞试液
氢氧化钠溶液部分变质
（提示：Na2CO3＋CaC12= CaCO3↓＋2NaC1,氯化钠溶液显中性，不能使酚酞试液变色）
假设你的猜想正确，并按小丽的实验方案进行实验，则你观察到的实验现象是 。
［实验反思］（1）下列物质①BaCl2溶液、②Ca(NO3)2溶液、③Ca(OH)2溶液、④Ba(OH)2溶液，不能替代小丽实验中CaCl2溶液的是 (填序号)。
（2）小丽第二次滴加的试剂除用指示剂外，还可以用替代。
［拓展应用］保存NaOH溶液的方法是 。
【教学思路】
1. 实验设计首先要明确实验的目标，紧扣实验目标，才不会偏离设计方向
本题中小丽猜想氢氧化钠溶液部分变质，发生化学反应：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O。因此，引导学生确立实验目标为：验证NaOH的剩余和Na2CO3生成。
2.分析NaOH的验证方法
［归类思想］学生归类,氢氧化钠属于碱，验证碱，要考虑碱的化学性质：（1）使酚酞变红;（2）与非金属氧化物CO2反应，无明显现象——被淘汰;（3）与酸中和，无明显现象——被淘汰;（4）与硫酸铜、氯化铁等盐反应，生成带颜色的沉淀.学生归纳出碱的化学性质,逐一遴选现象鲜明的合适药品,初步确立NaOH的验证方法为： （1）向待测液中滴加酚酞试液，观察是否变红；（2）向待测液中滴加硫酸铜、氯化铁等盐溶液，观察是否有带色沉淀生成。
3.判断Na2CO3对以上两种方案是否有干扰作用
［推翻］ 引导学生分析Na2CO3溶于水显碱性，也可使酚酞变红；判断Na2CO3与硫酸铜、氯化铁等盐溶液反应，也能生成带颜色的沉淀。故得出结论，NaOH的验证必须在Na2CO3除去之后。因此，以上设计被推翻，重新设计方案。
4.此时学生的设计思路基本成型,再进一步理顺
［重新设计］:先验证Na2CO3,在检验Na2CO3的同时除去它,最后验证剩余的NaOH。
（1） 先验证Na2CO3。
学生分析Na2CO3为碳酸盐，其化学性质有：①溶于水使酚酞变红;②与酸反应生成CO2气体;③与金属阳离子（Ca2+、Ba2+等）反应生成沉淀 。
［遴选］若用酚酞，溶液中Na2CO3、NaOH共存,验证Na2CO3会受到NaOH的干扰，故该法被淘汰；若用酸溶液，NaOH与酸首先发生酸碱中和，仍会受到干扰，故被淘汰；因此，选定金属阳离子——Ca2+、Ba2+。将选定的离子进一步具体化，CaCl2?Ca(NO3)2?Ca(OH)2?此时判断阴离子是否对Na2CO3、NaOH的检验有干扰？Ca(OH)2中的OH-会干扰NaOH的验证。故选CaCl2、Ca(NO3)2，类推得出BaCl2、Ba(NO3)2也可以，加入这样的盐溶液，有白色沉淀即可证明Na2CO3的存在。
（2）分析验证NaOH。为防止Na2CO3的干扰，将上述盐溶液调整为过量或足量，以保证在检验Na2CO3的同时除去它，此时再验证NaOH，用酚酞、硫酸铜、氯化铁溶液皆可。基础扎实的学生能考虑到铵态氮肥不能与碱混用，则又得一方法，加入铵盐微热可得氨气,即证明NaOH的存在。
（3）整理思路，形成方案。
5.反思归纳
（1）本题用到了碱的化学性质，盐的化学性质，要求建立物质分类的思想；
（2）实验设计要紧扣实验目标，步步为营，时刻提防干扰因素,设法排除干扰因素；
（3）重温了OH-、CO2-3的检验方法；
（4）重温了离子不共存：2H+ + CO2-3 →H2O+CO2↑，Ca2++CO2-3 →CaCO3↓，Ba2++CO2-3 →BaCO3↓。
从这道实验设计题可以看出，基础教育，首要任务是打好“双基”，抓好“双基”教学是教学永恒的主题。新课标下的考试对 “双基”的考查不再是知识的简单“复现”，而是注意结合具体背景，体现对教学本质的理解。因此实验方案设计的教学、重点应放在让学生将知识融会贯通，形成较为系统的学科知识体系上。
(责任编辑 廖银燕）
