理化綜合題是一道物理和化學知識綜合運用的題型,側(cè)重考查學生對兩門學科基礎知識運用的靈活程度,它主要考查學生對變化過程中,實驗現(xiàn)象描述的完整性及原因解釋的準確性等,是中考化學題中學生得分率較低的一種題型。近幾年,理化綜合題已經(jīng)成為中考題化學試題的重點、難點。
一、下面結合教師技能大賽中本人出的一道理化綜合題,介紹一下這種題型的設計特點和考點。
1.試題:如下圖,是二氧化碳實驗室制取和性質(zhì)實驗的改進裝置,A裝置里用的是足量的雞蛋殼(無內(nèi)膜)和稀鹽酸,B中的石蕊花都是紫色的,整套裝置的氣密性良好,請回答下列問題:
(1)當把足量的稀鹽酸沿長頸漏斗加入錐形瓶后,B中觀察到的實驗現(xiàn)象是: ;
(2)請用理化知識解釋D中最終出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象的原因:
;
(3)請分析C中右邊導管剛接觸液面的意圖是什么:
。
2.答案:(1)下面的濕潤石蕊試紙花先由紫色變成紅色,上面的后變成紅色,中間的干燥石蕊試紙花不變色;
(2)足量的鹽酸和雞蛋殼中足量的碳酸鈣反應,生成足夠多的二氧化碳,與石灰水中的氫氧化鈣反應后,仍有剩余,使裝置里的氣體增多,氣壓增大,大于外界大氣壓,在壓強差的作用下,排出C中的少量液體后,進入D中,由于二氧化碳的密度比空氣大,且不燃燒也不支持燃燒,使下面的蠟燭先與空氣隔絕,所以下面的蠟燭先熄滅,上面的蠟燭后熄滅。
(3)幫助我們判斷二氧化碳氣體什么時候進入D中,使我們真實感受到D中出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象與二氧化碳有關。
3.實驗設計意圖和優(yōu)點:
本題采用的實驗背景,是二氧化碳實驗室制取和各性質(zhì)實驗的綜合性改進實驗,注重體現(xiàn)了有關二氧化碳的綜合性知識,只用一個發(fā)生裝置,通過三個導管把三個性質(zhì)實驗連接起來,依次完成實驗,操作簡便,現(xiàn)象明顯,對比性強。探究的性質(zhì)、原理更全面,更能啟發(fā)學生的創(chuàng)新精神和實驗設計能力。本題的各實驗源于教材又都做了相應的改進:
A實驗用的固體藥品是生活中學生收集到的雞蛋殼,為了確保試驗效果還標注了“無內(nèi)膜”,這樣的設計既考查了學生對雞蛋殼主要成分是碳酸鈣的了解,又突出化學與生活的緊密聯(lián)系,滲透了廢物再利用的環(huán)保理念;
B實驗的改進,一次完成了2012版人教版教材上的“(如下圖)二氧化碳與水的反應”的實驗,還體現(xiàn)了二氧化碳的密度大的性質(zhì),操作簡便,現(xiàn)象明顯,對比性和趣味性強;
C實驗的改進主要是為D實驗做鋪墊,使學生了解石灰水對二氧化碳的吸收是有限度的,而且二氧化碳的溶解性也是有限的,同時使學生能判斷出什么時候有二氧化碳進入D中,更加真實地感受到二氧化碳的滅火作用;
D實驗的改進使“2012版人教版(如右上圖)傾倒二氧化碳”的實驗更容易進行,而且導管懸在燒杯口,更能體現(xiàn)二氧化碳的密度大的性質(zhì),而且操作更簡單,效果更好。
本題實驗體現(xiàn)了實驗的改進性,有利于促進學生對所學知識的運用和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。
4.問題設計意圖:
本題共設計了3個小問題:
第一小問,主要是考查學生對二氧化碳的密度和與水反應的性質(zhì)掌握是否全面,現(xiàn)象敘述是否到位,考查學生是否能注意到實驗改進的設計意圖;
第二小問,主要是考查學生是否能利用理化知識解答D實驗現(xiàn)象,考查學生的思維能力及分析是否到位,能否注意到實驗改進的地方;
第三小問,主要是考查C實驗的右長直管的作用,使學生了解這樣的改進對實驗效果的影響,更能體會無色無味的二氧化碳真實地進入到D實驗的燒杯里,使實驗更具說服力。
總之,本題在注重理化知識運用的同時,更注意實驗設計的改進和考查學校對學生“完成基礎的學生實驗”的落實情況,是培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新意識的一道好題,關注新課改的落實和高級學校人才的選拔。
二、結合2014年哈爾濱市中考調(diào)研題,分析一下理化綜合題的答題與對策。
1.試題:某同學用如圖所示的裝置成功地探究了空氣中氧氣的含量(裝置氣密性良好,A、B中裝有足量的水,且連接A、B的導管中事先也裝滿水)。請回答下列問題:
(1)A中能觀察到的現(xiàn)象是 ;
(2)最終氣球變得比原來還小的原因是 。
2.答案:(1)白色固體(在點燃條件下),發(fā)出黃白色火焰,放熱,產(chǎn)生大量白煙(或生成白色固體)(1分); A中水面先下降后上升最終約至1刻度處(1分);
(2)白磷燃燒,消耗集氣瓶內(nèi)空氣中的氧氣,生成五氧化二磷固體(或方程式),使A中氣體減少,壓強減小,由于A、B連通,B中壓強也減小,小于外界大氣壓(1分),而原來B中壓強與大氣壓相等,因此在壓強差的作用下,氣球變得比原來還?。?分)。
3.實驗設計的意圖和優(yōu)點:
此題實驗源于2012人教版教材(見下圖)測定空氣里氧氣的含量,裝置進行了巧妙地改進:左側(cè)將集氣瓶里的導管加長,深入水中,水是足量的,而且水面上均分空氣體積的刻度線標上了1、2、3、4,去掉了彈簧夾,紅磷換成了白磷,而且細心地將燃燒匙的勺部扭到了反側(cè);右側(cè)的改進是將燒杯換成了廣口瓶,用了雙口塞,通過導管連接了一個氣球,而且是裝滿了空氣(足夠大),使裝置與空氣隔絕。
4.試題特點:
本題圖文并茂,有利于學生作答。情境創(chuàng)設生動合理,體現(xiàn)知識的實際應用價值,重點考查學生氣體壓強變化與磷燃燒的關系。在注重知識與技能方面考查的同時,加強了過程與方法的考查,要求考生不僅知其然還要知其所以然。
5.答題情況:
此題得分率僅為14%,難度系數(shù)0.34,是這次試題中得分率最低的一道題,學生出現(xiàn)的問題主要是:
(1)第一小題:現(xiàn)象描述中,第一分,學生容易答出“白磷燃燒”(現(xiàn)象盡量不要帶物質(zhì)名稱),甚至有把白磷寫成紅磷;
(2)第二分,學生容易漏掉“液面先下降”,直接答液面上升;
(3)五分之一也有大部分同學沒有答,或描述得不準確,甚至沒有注意到標出的序號;
(4)第二小題:原因描述中,方程式條件不寫;
(5)白磷燃燒消耗了氧氣,但是沒有答出生成固體;
(6)缺少“A和B聯(lián)通”字樣,認為A、B是同一個裝置,沒有壓強差,沒有答出原來內(nèi)壓等于外壓;
(7)還有答“B中氣體減少,壓強減小”,認為B中氣體沒有減少,學生答題錯誤。
(8)題干要求解釋實驗結束時氣球變小的原因,學生把全部現(xiàn)象的原因都寫出來了,既浪費了時間又沒有得分。
總之,本題體現(xiàn)出學生存在的問題是審題不清,語言煩瑣,不能明確表達自己的觀點;實驗現(xiàn)象描述不準確、不到位,書寫文字有問題、語言表達能力較弱。
6.應對策略:
結合以上試題的特點和學生答題出現(xiàn)的問題,我們平時要加強這方面的訓練。
首先,教師在平時的教學中要對實驗現(xiàn)象做規(guī)范的要求,尤其是不能把物質(zhì)的名稱當作現(xiàn)象來敘述,也不要把性質(zhì)當作現(xiàn)象來說,如有二氧化碳生成,描述成生成能使澄清石灰水變白色渾濁的氣體;
其次,在平時的教學中,教師要在平時對學生進行有效的基本功訓練,可以學生分組互考互評,提高審題能力,掌握好化學符號和專有術語的掌握,避免錯別字和不規(guī)范符號的出現(xiàn);
再次,在復習中,要注意回歸教材,教師只有有效地指導學生對教材的重視和利用,才能使學生知道教材上的所有實驗,才能更好地比較出題中實驗的改進地方,培養(yǎng)學生的觀察能力,進而引導學生分析出這樣改進的目的和意義,從而幫助學生掌握理化綜合題的出題脈絡和答題技巧。
最后,教師要加強對新課標的理解,加強對實驗素材的重視,加強學生的實驗操作練習,重視學生對教材基礎知識的透徹掌握,知其然還要知其所以然,只有這樣學生才能“臨變不驚”,成功應對理化綜合題。