浙江 應(yīng)化德
“特色”試題分析研究
浙江省2009年實(shí)施新高考以來,出現(xiàn)了一類極具浙江特色的試題,如2010年第25題,可以說是一個(gè)標(biāo)桿題,它的思想一直影響至今的選考,研究它非常有意義。該試題的情景體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科的社會(huì)價(jià)值,汽車安全氣囊工作原理知識(shí),考查的內(nèi)容體現(xiàn)化學(xué)的學(xué)科思想,利用定性定量相結(jié)合的物質(zhì)推斷與實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的思想、從不同角度分析問題的小綜合思想,考查元素化合物知識(shí)的氧化還原反應(yīng)方程式的規(guī)范書寫及其他化學(xué)表示方法等。此題能力要求高、區(qū)分度好,考查學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、信息運(yùn)用能力、遷移對(duì)比能力、計(jì)量能力和化學(xué)語言表達(dá)能力等。當(dāng)試題命題者命出好題時(shí),出題的思想,出題的意圖,就會(huì)傳承下來,形成浙江特色,高考試題的改編及編寫思路就有一條脈絡(luò)可尋。那么教師、學(xué)生該怎么做呢?下面就該試題分析、解讀,將解題方法、核心思維和應(yīng)對(duì)策略作一闡述。
高考真題【2010年第25題】(14分)汽車安全氣囊是行車安全的重要保障。當(dāng)車輛發(fā)生碰撞的瞬間,安全裝置通電點(diǎn)火使其中的固體粉末分解釋放出大量的氮?dú)庑纬蓺饽?,從而保護(hù)司機(jī)及乘客免受傷害。為研究安全氣囊工作的化學(xué)原理,取安全裝置中的粉末進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。經(jīng)組成分析,確定該粉末僅含Na、Fe、N、O四種元素。水溶性試驗(yàn)表明,固體粉末部分溶解。經(jīng)檢測,可溶物為化合物甲;不溶物為紅棕色固體,可溶于鹽酸。
取13.0 g化合物甲,加熱使其完全分解,生成氮?dú)夂蛦钨|(zhì)乙,生成的氮?dú)庹酆铣蓸?biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為6.72 L。單質(zhì)乙在高溫隔絕空氣的條件下與不溶物紅棕色粉末反應(yīng)生成化合物丙和另一種單質(zhì)?;衔锉c空氣接觸可轉(zhuǎn)化為可溶性鹽。
請(qǐng)回答下列問題:
(1)甲的化學(xué)式為__________,丙的電子式為__________。
(2)若丙在空氣中轉(zhuǎn)化為碳酸氫鹽,則反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________。
(3)單質(zhì)乙與紅棕色粉末發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________,安全氣囊中紅棕色粉末的作用是__________。
(4)以下物質(zhì)中,有可能作為安全氣囊中紅棕色粉末替代品的是________。
A.KCl B.KNO3C.Na2S D.CuO
(5)設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案,探究化合物丙與空氣接觸后生成可溶性鹽的成分:________(不考慮結(jié)晶水合物)。
(1)根據(jù)題意,紅棕色固體為Fe2O3,而甲是由Na與N組成的化合物,但不能想當(dāng)然認(rèn)為是Na3N,有定量數(shù)據(jù)必須定量分析:
甲的化學(xué)式為NaN3,而非Na3N。
(2)考查非氧化還原反應(yīng)
(3)考查氧化還原反應(yīng)
從氧化還原反應(yīng)角度,F(xiàn)e2O3只能把Na氧化為Na2O,因?yàn)镹a2O2氧化性比Fe2O3強(qiáng)。
NaN3分解產(chǎn)生的鈉,具有熔點(diǎn)低、易燃、易與水反應(yīng)生成強(qiáng)堿極不安全因素,而鐵熔點(diǎn)高,相對(duì)安全,避免分解產(chǎn)生的金屬鈉可能產(chǎn)生的危害。
(4)Fe2O3是作為Na的氧化劑,可以用CuO代替(對(duì)比模仿即可),還可以用KNO3代替,KNO3在酸性或高溫下表現(xiàn)出氧化性(理解、遷移、創(chuàng)新),也是設(shè)置這小題的真正意義。
(5)考查探究化合物成分的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì),Na2O在空氣中可能生成Na2CO3或NaHCO3或兩者混合物,設(shè)計(jì)方案時(shí)首先要考慮選擇定性判斷還是定量分析,本小題顯然定量比較合適,用“三步曲”回答:①可溶性鹽的成分可能是Na2CO3、NaHCO3或Na2CO3與NaHCO3的混合物。②準(zhǔn)確稱取一定量的生成物,加熱至恒重后,③如試樣無失重,則為Na2CO3;如加熱后失重,根據(jù)失重的量在試樣總質(zhì)量中的比例,即可推斷出試樣為NaHCO3,或Na2CO3與NaHCO3的混合物。
(1)背景與考點(diǎn)
2009年第一次新高考,命題人壓力大,思想觀點(diǎn)、內(nèi)容、形式如何體現(xiàn)“新”呢?第一次新高考試題褒貶不一,但作者認(rèn)為是很好的,像27題就是經(jīng)典題。試題命制人,在不斷探索、不斷創(chuàng)新,像2010年第25題就是一道出題人很得意的試題,可以說是一個(gè)“杰作”。浙江省從2006年9月新課程的改革與實(shí)施,2009年6月第一次新高考到2016年6月結(jié)束共8次高考;從2014年9月,深化高校招生考試制度綜合改革試點(diǎn)方案的實(shí)施,到2015年10月第一次的化學(xué)學(xué)考與選考至今共4次高考。這個(gè)試題的思想意圖一直影響這12次的高考,如2017年4月的第27題無機(jī)物推導(dǎo)、28題的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等分散到各題中,這就是浙江特色。
考查內(nèi)容:無機(jī)化學(xué)式的推導(dǎo)、電子式的書寫、氧化還原反應(yīng)方程式和非氧化還原反應(yīng)方程式的書寫、物質(zhì)的性質(zhì)與用途、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)等。
(2)考查能力
試題材料情景創(chuàng)新,考查學(xué)生提取信息和運(yùn)用信息能力、化學(xué)計(jì)算能力、知識(shí)原理的運(yùn)用能力、遷移能力、分析能力、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、語言表達(dá)和規(guī)范用語能力。
對(duì)這類試題的解答,必須通過閱讀、理解、分析、比較、演繹、推理、原理遷移等學(xué)科方法來解決問題。所以面對(duì)這樣的試題,依靠“題?!眮韽?fù)習(xí)應(yīng)考,顯然是不行的,要有學(xué)科思想、要有針對(duì)性訓(xùn)練。
(3)滲透化學(xué)學(xué)科思想
①定性定量相結(jié)合的思想,試題要求考生經(jīng)過定性判斷、定量分析。Na、N組成的物質(zhì)不一定就是Na3N,也可以是NaN3。
③小綜合、小歸納的思想(從不同角度),CuO與Fe2O3物質(zhì)組成類似,而KNO3是不同類型的物質(zhì),高溫下也可作氧化劑與Na反應(yīng)。
④理論聯(lián)系實(shí)際的思想,情景來自生活,學(xué)有所用,安全氣囊的設(shè)計(jì),體現(xiàn)學(xué)科的社會(huì)價(jià)值。
⑤實(shí)驗(yàn)探究的思想(定量分析思想)
Na2O放在空氣中可能生成的物質(zhì)成分,從定量的角度探究分析。
(4)亮點(diǎn)、特色
元素化合物的考查,落在利用定性、定量相結(jié)合的方法推斷化學(xué)式;體現(xiàn)小綜合、小歸納的思想;突出氧化還原反應(yīng)原理的運(yùn)用;強(qiáng)化小實(shí)驗(yàn)操作的設(shè)計(jì);顯現(xiàn)化學(xué)學(xué)科的社會(huì)價(jià)值。
要快速正確完美地解答這類試題,學(xué)生要適當(dāng)了解該類試題的思想靈魂、出題目的,學(xué)生也要有一定理論水平,一定的思維程序。
(1)膽大心細(xì)的心態(tài)解決定性定量的問題
定量要心細(xì),具體是指要根據(jù)數(shù)據(jù)仔細(xì)計(jì)算,不能想當(dāng)然。例如:知道Na、N組成的化合物組成不一定是Na3N,可能是NaN3;知道組成元素是N、H,化合物不一定是NH3,也可能是N2H4、HN3、NH4N3、NH4H(其實(shí)不能穩(wěn)定存在);化合物熱分解產(chǎn)生CuO、CO2、H2O,該化合物不一定是Cu2(OH)2CO3,可能是xCu(OH)2、yCuCO3;化合物由Fe、C、O組成,該化合物不一定是FeCO3,也可能是Fe(CO)5、FeC2O4等。
關(guān)注一些特殊物質(zhì),如Cu2O、Fe3S4、Fe3I4、Al2O、SiO、CaCl、N2H4、CuS、Cu2S、CuOH、CuCl、CuI、CuCO3、Fe2Cl6、Fe(CO)5、FeC2O4、FeO(OH)、Na2FeO4、Fe(C5H5)2、K4[Fe(CN)6]、K3[Fe(CN)6]。
(2)充分認(rèn)識(shí)試題的價(jià)值
大題中的選擇題,從不同角度思考問題,認(rèn)識(shí)出題的價(jià)值。例如:
2011年26題第3小題:為了提高加碘鹽(添加KI)的穩(wěn)定性,可加穩(wěn)定劑減少碘的損失。下列物質(zhì)中有可能作為穩(wěn)定劑的是________。
A.Na2S2O3B.AlCl3
C.Na2CO3D.NaNO2
2013年27題第4小題:下列物質(zhì)中也可能作為CO2捕獲劑的是_____________。
A.NH4Cl B.Na2CO3
C.HOCH2CH2OH D.HOCH2CH2NH2
(3)復(fù)雜氧化還原反應(yīng)方程式的書寫方法,思維程序
①認(rèn)識(shí)反應(yīng)物性質(zhì)(氧化性、還原性)
②判斷氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物(已知或需推斷)
③電子得失總數(shù)相等
④根據(jù)化學(xué)環(huán)境添加物質(zhì)(不要希望一步到位)
⑤驗(yàn)證
例如:寫出用過量的NaClO溶液除去NO2的離子方程式
第五步:驗(yàn)證
(4)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)思路
主要考查反應(yīng)產(chǎn)物的種類的判斷與鑒別,如“Na2O在空氣中可能生成的產(chǎn)物”,2017年4月選考“用化學(xué)方法驗(yàn)證FeSO4受熱后固體的成分”等。解題思路如下:
①首先根據(jù)物質(zhì)性質(zhì)確定采用定性還是定量的角度驗(yàn)證成分,如Na2O在空氣中可能生成的產(chǎn)物,若用定性方法很難回答。
②注意語言表達(dá)的規(guī)范性,且要用肯定的語言表達(dá),如根據(jù)什么現(xiàn)象,確定是什么,而不是是否出現(xiàn)什么來描述。一般可以通過“三步曲”回答問題。
③不能出現(xiàn)科學(xué)性的錯(cuò)誤。
④現(xiàn)象描述要準(zhǔn)確,如未知液中加入K3[Fe(CN)6],沒有明顯現(xiàn)象,應(yīng)該描述沒有藍(lán)色沉淀,因?yàn)槌嘌}是有顏色的。
例如2017年4月高考題:回答如下:
①FeSO4加熱后的固體可能是Fe2O3或Fe2O3和未分解的FeSO4;②取少量固體樣品,加入稀硫酸溶解后分兩份;③一份加入KSCN溶液,若出現(xiàn)血紅色溶液即固體有Fe2O3,另一份滴加酸性KMnO4溶液,若褪色,即有未分解的FeSO4。
看似簡單,很多考生也不能答滿分,主要扣分點(diǎn)有:
浙江省金華市外國語學(xué)校)