摘要:本文擷取以“奇冰異水”為載體的情景信息題作為范例，借用STSE理念設(shè)計一個“知識塊”并簡析解題策略。

關(guān)鍵詞:熱冰;玻璃態(tài)水;情景信息

文章編號:1005-6629(2010)05-0059-03 中圖分類號:G633.8 文獻標(biāo)識碼:B

高考試卷中的情景信息題有時以新科技、新產(chǎn)品和時事化學(xué)新聞相關(guān)問題為命題背景，材料新穎新奇，有強烈的時代氣息;有時也會給出新的化學(xué)事實、化學(xué)原理，以考查學(xué)生的自學(xué)能力。盡管起點很高，但考查的落點都在課本上，尤其注重對學(xué)生信息素養(yǎng)(信息的獲取、處理、加工和輸出)的考查，引導(dǎo)中學(xué)化學(xué)教學(xué)關(guān)注對學(xué)生信息素養(yǎng)的提升和解決問題能力的培養(yǎng)。

一般地，情景信息可分為“情景渲染型”、“情景有效型”以及“情景綜合型”等。所謂“情景渲染型”，即題干所描述的文字信息只起到介紹知識及其應(yīng)用場合的作用，對于解題沒有實質(zhì)性意義;所謂“情景有效型”，即信息中隱含重要的解題依據(jù)，對解題至關(guān)重要;所謂“情景綜合型”，即以上述兩種類型交織，信息量較大，虛虛實實，知識考點較多。

對待情景信息題，首先要以平和的良好心態(tài)面對，不要被大量陌生信息“嚇?！弊×?一般解題步驟:①認真審讀，敏銳地挖掘題中有用信息，摒棄冗余信息;②迅速聯(lián)想，敏捷地從大腦中提取出貯存的相關(guān)經(jīng)驗;③信息加工，通過新舊知識的遷移、轉(zhuǎn)換、重組等思維過程，使有用信息與大腦中的已有經(jīng)驗“掛鉤”、“同化”、“順應(yīng)”，從而解決問題。

為有效應(yīng)對，下面以“奇冰異水”作為范例，設(shè)計一個“知識塊”并簡析解題策略。

1“奇冰”

1.1 熱冰

[習(xí)題設(shè)計1]科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在特殊條件下，水能表現(xiàn)出許多有趣的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。一定條件下給水施加一個弱電場，常溫常壓下水瞬間結(jié)成冰，俗稱“熱冰”。下面是計算機模擬圖，如圖1為水，圖2為“熱冰”?！盁岜庇性S多實用價值，如開發(fā)新藥、用于納米打印機等。

下列關(guān)于“熱冰”的敘述不正確的是____

A.“熱冰”熔化時所克服的作用力類型與固態(tài)氨相同

B.水凝固成“熱冰”所發(fā)生的變化是化學(xué)變化

C.采用“弱電場”的條件，說明水分子是極性分子

D.利用該性質(zhì)，人們在常溫常壓下就可建成溜冰場

[解析]本題考查的知識點主要有氫鍵、分子極性、物質(zhì)變化類型和用途等?！盁岜币彩潜?，分子間存在氫鍵，“熱冰”熔化需要克服范德華力和氫鍵，而固態(tài)氨的分子間也是以范德華力和氫鍵結(jié)合的，所以二者熔化時克服的作用力類型相同。水凝固成“熱冰”，分子組成還是H2O，所以是物理變化。由于水分子中氧原子一端略帶部分負電荷，氫原子一端帶部分正電荷，正負電荷重心不能重合，所以水分子是極性分子，只有極性分子才會受到外加電場的作用。基于“熱冰”可以在常溫下存在，可以設(shè)想它有許多特殊的用途，如建溜冰場、冰雕等。所以正確答案是B。

[點撥提升]解決此類題，考生必須具有三個層次的能力:①閱讀能力:能通過讀題弄清楚命題者的意圖。②分析能力:能分析題目中每一個信息與我們所學(xué)知識之間的聯(lián)系。③運用知識解決問題的能力。另外，對于晶體結(jié)構(gòu)問題，還要特別注重觀察能力和空間想象能力的培養(yǎng)。

1.2 鑲嵌冰

[習(xí)題設(shè)計2]2004年4月14日中科院網(wǎng)報道，中科院物理所王恩哥小組首次證明存在一種穩(wěn)定的二維冰相。它是由四角形和八角形的氫鍵網(wǎng)格交替組成的，研究人員把這種新的冰結(jié)構(gòu)命名為“鑲嵌冰”，結(jié)構(gòu)如圖3所示。有趣的是，這種“鑲嵌冰”可以在室溫下穩(wěn)定存在。

下列有關(guān)這種“鑲嵌冰”的推測肯定不正確的是____

A. 密度可能比4 ℃水大

B. 和冰的晶胞堆積方式不同

C. 是二維冰相，所以分子中O是sp2雜化

D. 屬于分子晶體

[解析]“鑲嵌冰”的形成必然導(dǎo)致分子間間隙增大，體積膨脹，所以密度會減小，小于4 ℃時的最大密度值1 g·cm-3。從“鑲嵌冰”的二維圖示及相關(guān)信息可知，“鑲嵌冰”和冰的堆積方式是不同的。盡管冰是人們迄今已知的由一種簡單分子堆積出結(jié)構(gòu)花樣最多的化合物，但是水分子的結(jié)構(gòu)并未變化，氧原子的雜化方式仍為sp3。組成“鑲嵌冰”的微粒是水分子，分子間的相互作用是范德華力和氫鍵，因而是分子晶體。所以正確答案是A、C。

[點撥提升]本題提供文字和圖示信息，考查學(xué)生閱讀、識圖和分析問題的能力，涉及的知識點有晶體結(jié)構(gòu)與類型、原子雜化方式等。這種題彰顯能力立意，因此首先要吃透題意，汲取信息的“真核”，靈活準(zhǔn)確地遷移應(yīng)用，決不能照貓畫虎，僅僅停留在一知半解、不求甚解層面上。

2“異水”

2.1小分子團水

[習(xí)題設(shè)計3]小分子團水，也叫小分子團活水。由解放軍總裝備部軍事醫(yī)學(xué)研究所研制的小分子團水，解決了醫(yī)務(wù)人員工作時的如廁難題。新型小分子團水，具有飲用量少、滲透力強、生物利用度高、在人體內(nèi)儲存時間長、排放量少的特點。一次飲用125 mL小分子團水，可維持人體6小時正常需水量。

下列關(guān)于小分子團水的說法正確的是_____

A. 水分子的化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了改變

B. 水分子中氫氧鍵縮短

C. 水分子間的作用力減弱

D. 水分子間結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)改變

[解析]小分子團水只是水分子借助于分子間作用力的增強而形成的稍微“緊密”的分子簇，水分子間的結(jié)合方式發(fā)生了變化，其密度等物理性質(zhì)也會發(fā)生變化，但水分子的化學(xué)性質(zhì)、氫氧鍵參數(shù)、分子構(gòu)型等分子固有的本性并未發(fā)生任何變化。所以正確答案是D。

[點撥提升]破解情景信息題的關(guān)鍵是從化學(xué)視角切入，有效提取和應(yīng)用信息。那么，怎樣才能有效?有效應(yīng)該表現(xiàn)在有限時間內(nèi)迅速對信息進行解讀、篩選和運用，尤以培養(yǎng)思維的敏捷性為最佳途徑。這要求我們在平時教學(xué)中，做好示范和引領(lǐng)，讓學(xué)生在解題訓(xùn)練中真正體驗到方法，習(xí)得解題經(jīng)驗，從而歸納、提升，內(nèi)化為終身受用的科學(xué)素養(yǎng)和綜合分析能力。

2.2 玻璃態(tài)水

[習(xí)題設(shè)計4](2002年上海卷第10題) 水的狀態(tài)除了氣、液和固態(tài)外，還有玻璃態(tài)。它是由液態(tài)水急速冷卻到165 K時形成的，玻璃態(tài)的水無固定形狀，不存在晶體結(jié)構(gòu)，且密度與普通液態(tài)水的密度相同。

有關(guān)玻璃態(tài)水的敘述正確的是____

A. 水由液態(tài)變?yōu)椴ＡB(tài)，體積縮小

B. 水由液態(tài)變?yōu)椴ＡB(tài)，體積膨脹

C. 玻璃態(tài)是水的一種特殊狀態(tài)

D. 玻璃態(tài)水是分子晶體

[解析]從題給信息中可知，由于玻璃態(tài)水的密度與普通液態(tài)水的密度相同，可判斷等質(zhì)量的水由液態(tài)變成玻璃態(tài)，其體積不會改變。玻璃態(tài)水無固定形態(tài)，自然也就不存在晶體結(jié)構(gòu)，因此，玻璃態(tài)水是水的一種特殊形態(tài)。正確答案是C。

[點撥提升]如何運用鮮活的科研素材作為載體，納入課堂，讓經(jīng)典知識與時俱進，是新課程改革背景下中學(xué)化學(xué)教學(xué)無法回避的一個現(xiàn)實問題?？梢灶A(yù)見，學(xué)生在學(xué)習(xí)中，如能以更加開闊和更加綜合的視野審視生產(chǎn)和生活實際，將會更加深刻地理解科學(xué)的價值和局限性以及科學(xué)與社會、技術(shù)、環(huán)境的相互關(guān)系，從而養(yǎng)成正確的情感、態(tài)度和價值觀，為終身發(fā)展打好基礎(chǔ)。

總之，學(xué)生在解答情景信息題的過程中，除了能深刻理解化學(xué)概念和原理之外，更深層次的意義還在于嘗試運用化學(xué)原理和方法參與公眾事務(wù)的討論或作出相關(guān)的個人決策，為將來學(xué)習(xí)方向和職業(yè)選擇做必要的準(zhǔn)備，這才是有意義學(xué)習(xí)的終極目標(biāo)。