韋新平

摘要： “同題異構(gòu)”即基于相同試題素材，構(gòu)思并設(shè)計(jì)出不同問題情境與考查角度的試題。整合一氯化硫相關(guān)資料信息，從物質(zhì)制備、含量測(cè)定、性質(zhì)探究三個(gè)角度原創(chuàng)三道無機(jī)綜合實(shí)驗(yàn)題。一題多變，豐富多樣的試題呈現(xiàn)形式能創(chuàng)造多方位的考查視角，促進(jìn)學(xué)生知識(shí)、能力、素養(yǎng)的整體建構(gòu)。作為教研的新形式，“同題異構(gòu)”也能促進(jìn)教師深入研究高考，將命題與教學(xué)深度融合，提升學(xué)科專業(yè)水平。

關(guān)鍵詞： 同題異構(gòu); 一氯化硫; 化學(xué)命題; 復(fù)習(xí)教學(xué)

文章編號(hào)： 10056629（2022）02008305

中圖分類號(hào)： G633.8

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： B

基礎(chǔ)性、綜合性、應(yīng)用性、創(chuàng)新性是《中國高考評(píng)價(jià)體系》對(duì)素質(zhì)教育培養(yǎng)目標(biāo)提出的“四翼”考查要求，強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)扎實(shí)、融會(huì)貫通、學(xué)以致用、創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新思維[1]。這既是對(duì)高考命題的要求，也是給復(fù)習(xí)教學(xué)的導(dǎo)向。而無論是承載考查內(nèi)容還是落實(shí)考查要求，都需要借助情境這一載體，設(shè)置多樣化的試題內(nèi)容呈現(xiàn)方式與考點(diǎn)設(shè)問方式，促進(jìn)學(xué)生夯實(shí)基礎(chǔ)、活學(xué)活用、舉一反三、觸類旁通，建立知識(shí)、能力與素養(yǎng)的整體網(wǎng)絡(luò)。由此可知，問題情境創(chuàng)設(shè)與單元整體設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)成為復(fù)習(xí)教學(xué)努力的方向，“同題異構(gòu)”則為此提供了一個(gè)很好的途徑。

1 對(duì)“同題異構(gòu)”內(nèi)涵的再認(rèn)識(shí)

不同于已有研究中出現(xiàn)的“同課異構(gòu)”或“同題異構(gòu)課”，即按照同一教學(xué)課題實(shí)施不同教學(xué)設(shè)計(jì)[2]。本文“同題異構(gòu)”中的“題”側(cè)重于命題，即用相同的試題素材，構(gòu)思并創(chuàng)設(shè)出不同問題情境與考查角度的試題。教學(xué)始于問題，命題與解題是達(dá)成教學(xué)目標(biāo)的另一種途徑，教學(xué)與命題可以是“同題異構(gòu)”的兩種表現(xiàn)形式，共同構(gòu)成對(duì)“同題異構(gòu)”完整的認(rèn)識(shí)。有別于狹義上的改編原題，“同題異構(gòu)”更注重試題從題干到設(shè)問整體上的原創(chuàng)、再造。挖掘和提煉素材，從目標(biāo)考查、情境創(chuàng)設(shè)、信息呈現(xiàn)、儀器組合、方案設(shè)計(jì)、考點(diǎn)設(shè)問等角度構(gòu)思出不一樣的試題形態(tài)。一方面，在高三復(fù)習(xí)階段，豐富試題的呈現(xiàn)方式能從不同側(cè)面突顯對(duì)復(fù)合能力的要求，更有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生不同模塊的知識(shí)儲(chǔ)備，培養(yǎng)思維的發(fā)散性與整體性，完善學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)，提升問題解決能力，發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng)。另一方面，“同題異構(gòu)”能更好地服務(wù)于教學(xué)，有助于主題式與情境化教學(xué)的開展，把不同的問題類型歸攏到同一個(gè)主題單元，實(shí)現(xiàn)同一專題內(nèi)容的整合與不同模塊知識(shí)的融合。

“同題異構(gòu)”的基本思路與過程應(yīng)包括： 明確試題類型，確立考查目標(biāo)，篩選素材，整合信息，創(chuàng)設(shè)情境，設(shè)置問題，擬定答案等。對(duì)此，筆者選取高考化學(xué)熱點(diǎn)題型非選擇題無機(jī)綜合實(shí)驗(yàn)，以一氯化硫的制備、測(cè)定與探究三類試題命制為例，闡述“同題異構(gòu)”的具體實(shí)施過程。

2 試題素材整合

素材是命題的來源和依據(jù)，好的試題素材歷經(jīng)打磨往往能夠產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的試題?！巴}異構(gòu)”所需的素材可以來源于化學(xué)書籍、科技期刊、相關(guān)網(wǎng)站，也可以從已有試題中提取。關(guān)注科學(xué)研究或生產(chǎn)生活實(shí)際中的新物質(zhì)、新反應(yīng)、新理論或新方法的發(fā)明發(fā)現(xiàn)，并以此為基礎(chǔ)，從點(diǎn)到線，檢索文獻(xiàn)，挖掘素材，整合信息，提煉考點(diǎn)，并不斷擴(kuò)充與延伸。本文選取重要化工原料一氯化硫，整合部分資料信息如下（見表1）。

3 試題分類設(shè)計(jì)

結(jié)合對(duì)近年來全國卷及各省市高考化學(xué)卷中無機(jī)綜合實(shí)驗(yàn)題的分析，梳理出物質(zhì)制備、定量測(cè)定和性質(zhì)探究三種常見試題類型。三類試題命制思路各有特點(diǎn)，體現(xiàn)出不同的考查目標(biāo)。以一氯化硫?yàn)楹诵奈镔|(zhì)，結(jié)合考查目標(biāo)及中學(xué)教學(xué)實(shí)際，篩選上述資料中的部分信息，分別命制并闡釋三道實(shí)驗(yàn)題如下。

3.1 側(cè)重考查實(shí)驗(yàn)操作的制備型實(shí)驗(yàn)

試題通常以物質(zhì)制備的基本過程為主線創(chuàng)設(shè)問題情境，把考點(diǎn)的設(shè)問滲透在氣體制備、分離提純、條件控制、產(chǎn)物分析等操作過程中，從試劑、反應(yīng)、儀器、操作等層面考查學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)，以及獲取信息、應(yīng)用信息，分析問題與解決問題的能力。

[試題情境1]一氯化硫（S2Cl2）是一種金黃色液體（沸點(diǎn)138℃），是重要的有機(jī)化工原料，用于合成植物生長(zhǎng)激素、除草劑、橡膠硫化劑等。已知S2Cl2能被Cl2氧化為SCl2（沸點(diǎn)59℃），遇水分解生成S、 SO2和HCl，熱穩(wěn)定性較差。實(shí)驗(yàn)室采用下述裝置模擬工業(yè)生產(chǎn)，把氯氣通入熔融硫黃制備S2Cl2（夾持、加熱儀器略）。請(qǐng)回答下列問題：

（1） 組裝儀器，??? （填操作名稱），加入藥品。裝置接口從左到右順序?yàn)椋?a??? （填小寫字母）;

（2） 儀器m的名稱是??? ，所裝堿石灰的作用有 。

（3） 打開K1，通一段時(shí)間N2?？刂茰囟?10～115℃之間，可用??? （填加熱方式）給裝置B加熱使硫黃熔融。隨后點(diǎn)燃A處酒精燈將產(chǎn)生的Cl2通入裝置B中。一段時(shí)間后監(jiān)測(cè)到裝置B溫度升高，原因可能是????????? 。

（4） 觀察到B或F中有??? 現(xiàn)象可證明有S2Cl2生成。實(shí)驗(yàn)中并未觀察到該現(xiàn)象，經(jīng)檢測(cè)產(chǎn)物中混有較多SCl2，下列措施能提高產(chǎn)品純度及產(chǎn)率的有??? （填字母編號(hào)）。

a. 調(diào)節(jié)A中分液漏斗旋塞，控制液體滴加速率

b. 不時(shí)打開K1通入適量N2

c. 升高裝置B的加熱溫度

（5） 若拆除裝置D，對(duì)產(chǎn)物造成的影響是??????? （填化學(xué)方程式）。最終所得粗產(chǎn)品還需經(jīng)過??? （填操作名稱）進(jìn)一步提純。

（6） 某同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn)： 采用Cl2與CS2于95～100℃之間反應(yīng)，也能制得S2Cl2，同時(shí)獲得一種常作有機(jī)溶劑的副產(chǎn)物，寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式?????????? 。

[參考答案]

（1） 檢查氣密性;hifgbcjkde

（2） （球形）干燥管;吸收氯氣、防止水蒸氣進(jìn)入裝置導(dǎo)致產(chǎn)品分解

（3） 油浴加熱;硫黃與氯氣反應(yīng)放熱

（4） 裝置中有金黃色液體生成;ab

（5） 2S2Cl2+2H2O3S↓+SO2↑+4HCl;蒸餾

（6） 3Cl2+CS2△CCl4+S2Cl2

[命題思路拓展]圍繞物質(zhì)及其制備過程，還可以補(bǔ)充以下問題進(jìn)行多角度的考查： S2Cl2的分子結(jié)構(gòu)與H2O2相似，寫出S2Cl2的電子式。工業(yè)制取S2Cl2所用Cl2來自于氯堿工業(yè)，寫出相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。為什么實(shí)驗(yàn)所用硫黃粒度不宜過大？為何在反應(yīng)之前要先將硫黃熔融？原料Cl2和S最佳投料比（質(zhì)量比）是多少？實(shí)驗(yàn)前通入N2的目的是什么，缺少該操作會(huì)帶來什么影響？采用油浴加熱裝置B的優(yōu)勢(shì)有哪些？裝置B加熱溫度過高或過低帶來的影響分別是什么？裝置F中冰鹽水的作用是什么？采用減壓蒸餾提純粗產(chǎn)品的目的是什么？工業(yè)生產(chǎn)要求管路減少使用橡膠管的原因是什么？

3.2 側(cè)重實(shí)驗(yàn)方法發(fā)散的定量型實(shí)驗(yàn)

該類試題常以滴定法、沉淀法、熱重分析法等實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定物質(zhì)組成或純度為載體，以具體操作步驟為思路呈現(xiàn)問題情境，考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)以及定量計(jì)算、數(shù)據(jù)處理、變量控制、誤差分析等思維能力。

[試題情境2]一氯化硫又稱二氯化二硫（S2Cl2），廣泛用于冶金、石油、橡膠、生物化學(xué)和化工領(lǐng)域。已知2S2Cl2+2H2O3S↓+SO2↑+4HCl。某小組同學(xué)為測(cè)定某市售S2Cl2樣品純度（雜質(zhì)不影響測(cè)定），采用下列裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（夾持、加熱儀器略）。

第一步： 組裝儀器，檢查氣密性，稱取m g樣品于三頸燒瓶。

第二步： 關(guān)閉K1，打開K2，通過分液漏斗向燒瓶B中加入足量蒸餾水，充分反應(yīng)。

第三步： 打開K1，加熱燒瓶A，向B中持續(xù)通入水蒸氣，將樣品水解生成的SO2和HCl全部蒸出，用足量的NaOH溶液充分吸收。

第四步： 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，取下錐形瓶，以??? （填試劑名稱）為指示劑，用cmol·L-1的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的NaOH，至終點(diǎn)時(shí)消耗鹽酸V1mL。

第五步： 不加樣品，其余操作保持不變，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。則滴定NaOH溶液至終點(diǎn)時(shí)消耗的鹽酸為V0mL。

回答下列問題：

（1） 制備S2Cl2需要用到Cl2，實(shí)驗(yàn)室利用MnO2和濃鹽酸制備Cl2的離子方程式是 __________ 。

（2） 第三步操作時(shí)若未打開K1便開始加熱，可能觀察到的現(xiàn)象是__________? 。

（3） 第四步所用試劑是__________，滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是? __________?? 。

（4） 設(shè)計(jì)第五步操作的目的是? __________ ;樣品中S2Cl2（M=135）純度的表達(dá)式為?? __________? 。

（5） 下列操作可能會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏高的是? __________? （填標(biāo)號(hào)）。

a. 水蒸氣的通入時(shí)間較短

b. 第四步操作時(shí)，滴定后仰視滴定管讀數(shù)

c. 第五步操作時(shí)，滴定前滴定管尖嘴有氣泡，滴定后無氣泡

d. 蒸餾水中溶有較多CO2

（6） 某同學(xué)提出用沉淀法也能測(cè)定樣品純度： 只需將C中NaOH溶液替換為試劑W，充分吸收后，向錐形瓶加入足量BaCl2溶液，過濾、洗滌、干燥、稱重，得到n g固體。則最終得到的固體是??? （填化學(xué)式）;試劑W可以為??? （填標(biāo)號(hào)）。

a. 硫酸酸化的KMnO4溶液? b. H2O2溶液

c. AgNO3溶液d. 氯水

[參考答案]

（1） MnO2+4H++2Cl-△Mn2++Cl2↑+2H2O

（2） A中導(dǎo)管n液面上升

（3） 酚酞;滴入最后一滴鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)，溶液紅色褪去且半分鐘內(nèi)不變色

（4） 作空白試驗(yàn)，消除系統(tǒng)誤差;

135c·（V0-V1）3000m×100%

（5） cd

（6） BaSO4; bd

[命題思路拓展]還可以采用沉淀滴定的方法測(cè)定樣品中氯含量，設(shè)計(jì)如下問題情境：

① 稱取m克樣品于蒸餾水中完全分解（忽略HCl的揮發(fā)）;

② 待反應(yīng)液冷卻后，在容量瓶中配成100mL溶液，再轉(zhuǎn)移至錐形瓶;

③ 加入V1mL c1mol·L-1的AgNO3溶液使Cl-完全沉淀，加入少量硝基苯，用力搖動(dòng);

④ 以硝酸鐵為指示劑，用c2mol·L-1的KSCN溶液滴定剩余的AgNO3溶液，至終點(diǎn)時(shí)消耗V2mL。[已知： Ksp（AgCl）>Ksp（AgSCN）]

圍繞試劑作用、操作目的、現(xiàn)象描述、含量計(jì)算、誤差分析等角度設(shè)問即可。

3.3 側(cè)重考查創(chuàng)新能力的探究型實(shí)驗(yàn)

以科學(xué)探究的基本過程： 提出問題→猜想假設(shè)→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)→收集證據(jù)→形成結(jié)論→交流討論作為試題命制思路，在半開放性的實(shí)驗(yàn)探究方案中，考查學(xué)生聯(lián)系元素化合物的性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)問題、探索規(guī)律、證據(jù)推理、科學(xué)論證與創(chuàng)新能力。

[試題情境3]某小組同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)制備一氯化硫（S2Cl2），將氯氣通入熔融的硫黃中反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后并未觀察到裝置B中出現(xiàn)金黃色液體，而是得到了不明深色液體。欲探究其原因，確定未知液體組成，該組同學(xué)設(shè)計(jì)方案如下，實(shí)驗(yàn)裝置與相關(guān)信息如下圖、表所示：

物質(zhì)色態(tài)熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃其他性質(zhì)

S2Cl2金黃色液體-122138遇水分解生成S、 SO2和HCl; 100℃以上部分分解成硫和氯;能被Cl2氧化為SCl2

SCl2暗紅色液體-7659受熱易分解，蒸餾時(shí)需加少量穩(wěn)定劑

S淡黃色固體113445易溶于S2Cl2

（1） 提出假設(shè)：

原理解釋（用化學(xué)方程式表示）

假設(shè)一S2Cl2部分氧化，生成少量SCl2溶于S2Cl2S2Cl2+Cl22SCl2

假設(shè)二S2Cl2部分水解，生成少量S溶于S2Cl2①

假設(shè)三②???? 形成的深色混合液

（2） 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證假設(shè)：

操作現(xiàn)象結(jié)論

探究Ⅰ組裝蒸餾儀器，取適量樣品于①??? （填儀器名稱），加入少量穩(wěn)定劑，加熱，收集59℃餾分觀察到②??? S2Cl2部分氧化，液體中混有SCl2

探究Ⅱ1. 取少量裝置D中的溶液于試管，加入足量稀鹽酸，振蕩③

2. 向上述溶液中加入足量④??? （填化學(xué)式）溶液，振蕩試管內(nèi)出現(xiàn)少量白色沉淀D溶液中檢測(cè)到

⑤??? （填離子符號(hào)）

（3） 形成結(jié)論： 假設(shè)??? （填“一”“二”或“三”）成立。

（4） 交流討論：

① 對(duì)于探究Ⅱ，同學(xué)A也采用蒸餾法： 將溫度升高到138℃以上，待SCl2和S2Cl2全部蒸出后，觀察燒瓶?jī)?nèi)有淡黃色固體剩余，即判斷S2Cl2部分水解。你認(rèn)為是否合理，原因是??????????? 。

② 同學(xué)B查閱資料發(fā)現(xiàn)，不斷攪拌混合物，能同時(shí)減少兩種雜質(zhì)含量，提高S2Cl2產(chǎn)品純度，請(qǐng)用化學(xué)方程式解釋其原因??????????? 。

[參考答案]

（1） ① 2S2Cl2+2H2O3S↓+SO2↑+4HCl

② S2Cl2既發(fā)生氧化也發(fā)生水解，或答S、 SCl2同時(shí)溶于S2Cl2

（2） ① 蒸餾燒瓶;

② 錐形瓶?jī)?nèi)收集到暗紅色液體;

③ 溶液上方出現(xiàn)黃綠色氣體;

④ BaCl2;

⑤ SO2-4

（3） 三

（4） ① 不合理，部分S2Cl2可能受熱分解產(chǎn)生S;

② SCl2+SS2Cl2

[命題思路拓展]也可以S2Cl2與NaOH的反應(yīng)： S2Cl2+6NaOHNa2SO3+Na2S+2NaCl+3H2O為題材創(chuàng)設(shè)相關(guān)問題情境，探究其反應(yīng)產(chǎn)物，考查學(xué)生的科學(xué)探究與創(chuàng)新能力。

4 研究思考

4.1 “同題異構(gòu)”，知識(shí)、能力和素養(yǎng)的整體建構(gòu)

“同題異構(gòu)”實(shí)現(xiàn)了在同一主題下，讓學(xué)生熟悉不同類型的試題，領(lǐng)略素材不同的呈現(xiàn)方式，見識(shí)不同角度的設(shè)問方式，從而靈活調(diào)取不同模塊的知識(shí)儲(chǔ)備，探索多樣化的解題思路及思維方法。例如，在物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，通過對(duì)裝置連接順序的考查，幫助學(xué)生建立“氣體發(fā)生→除雜→干燥→物質(zhì)制備→產(chǎn)物收集→尾氣吸收”儀器連接認(rèn)知模型。在定量測(cè)定實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，通過設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生排除干擾、控制變量的科學(xué)方法。在書寫陌生方程式和利用關(guān)系式計(jì)算純度過程中，滲透“證據(jù)推理”和“元素守恒”思想的建構(gòu)。在探究實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，引導(dǎo)學(xué)生掌握“發(fā)現(xiàn)問題→提出猜想→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)→收集證據(jù)→形成結(jié)論”等科學(xué)探究步驟。采用“操作現(xiàn)象結(jié)論”表格式的實(shí)驗(yàn)記錄方式，引導(dǎo)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與反應(yīng)原理相結(jié)合，發(fā)展“宏觀辨識(shí)與微觀探析”素養(yǎng)，提升多重表征的思維能力。這些原本分散在多個(gè)專題中的能力目標(biāo)，完全可以通過“同題異構(gòu)”實(shí)現(xiàn)主題式與情境化的整合，在具體問題解決過程中幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)學(xué)科知識(shí)、思維能力與核心素養(yǎng)的整體建構(gòu)。

值得一提的是，高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)題具有較強(qiáng)的綜合性，往往會(huì)涉及以上多個(gè)類型，即“物質(zhì)制備+定量測(cè)定”或“物質(zhì)制備+性質(zhì)探究”等。教師在命題與教學(xué)過程中，可以結(jié)合復(fù)習(xí)的階段性和學(xué)生的差異性，靈活整合不同類型的試題，組合設(shè)問的方式，調(diào)節(jié)試題的難度，從而增強(qiáng)命題與教學(xué)的實(shí)效性。

4.2 “同題異構(gòu)”，命題與教學(xué)更深度的融合

“同題異構(gòu)”應(yīng)成為區(qū)域教研活動(dòng)的新形式與新常態(tài)，為教師的學(xué)科專業(yè)發(fā)展注入新的活力。具體而言，可以創(chuàng)造性地采用命題比賽或同題教研的方式促進(jìn)教師更深入地研究命題與教學(xué)。首先，基于“同題異構(gòu)”的命題比賽，不僅方便人才選拔，更有利于引導(dǎo)教師研究高考，熟悉各類型試題的基本架構(gòu)和命題規(guī)律，探索創(chuàng)新性的內(nèi)容組織與設(shè)問方式，挖掘試題背后的學(xué)科素養(yǎng)價(jià)值，也能夠幫助教師更好地把握教學(xué)的重、難點(diǎn)，找到學(xué)生思維能力的增長(zhǎng)點(diǎn)。然而，命題比賽本身有較強(qiáng)的預(yù)設(shè)性，比賽時(shí)間與試題素材也存在局限性，并不能保證參賽者有高質(zhì)量試題的產(chǎn)出，因?yàn)槊}本身是一個(gè)反復(fù)研討與打磨的過程。對(duì)此，“同題教研”則為試題研究開辟了一條新的途徑?！巴}教研”即同類型、同主題試題的教學(xué)價(jià)值研究，以一道典型例題為出發(fā)點(diǎn)，組織教師探討： 如何完善試題的考查角度？可以補(bǔ)充哪些信息，增設(shè)哪些問題？歸納收集與之相似的同類型試題，同中求異，異中求同，梳理出各類試題從內(nèi)容呈現(xiàn)到考點(diǎn)設(shè)問的基本規(guī)律。也可以篩選試題情境中有價(jià)值的素材或研究對(duì)象，檢索相關(guān)文獻(xiàn)，補(bǔ)充資料信息，圍繞素材進(jìn)行二次開發(fā)?！巴}異構(gòu)”也可以嘗試同題材下化學(xué)實(shí)驗(yàn)、工藝流程、反應(yīng)原理等不同題型的異構(gòu)，把知識(shí)轉(zhuǎn)化為問題，將問題串聯(lián)成情境，拓展、衍生出類似“一氯化硫的制備、測(cè)定與探究”的主題系列，從而幫助教師在課堂教學(xué)中應(yīng)用實(shí)施，真正實(shí)現(xiàn)用命題促進(jìn)教學(xué)，以及命題與教學(xué)的深度融合。

參考文獻(xiàn)：

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