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物质推断问题常用分析方法初探

2012-07-10张志强

时代农机 2012年9期
关键词:碳酸钠粉末白色

张志强

(新乡县技工学校,河南 新乡 453731)

经研究发现,物质推断问题是全国各省市中考化学命题的超级热点,经多年演变,逐步呈现出以“问题情境—过程探究—方法综合—多向辨析—归纳融合”为主线的新的命题模式。但是,透过现象看本质,命题规律是不会改变的。下面,笔者结合自己的体会,对此类问题的命题规律及方法予以分类阐述。

1 物质推断问题常见命题规律

题干信息:给定元素及物质的存在形式、结构特征、转化历程、反应事实、实验现象、重要用途、探究历程等若干方面。

解决问题:元素及物质的确定、气体成分、固态与液态物质的判断、溶液中离子的鉴别、物质之间的各种反应、反应物与生成物的推断、探究结论的辨析等等。

2 物质推断问题常用的分析方法

(1)双向推理法:这种方法指的是按照题目中给定的各物质之间的转化关系、伴随特征、变化规律、颜色现象等信息,结合反应的最终产物或最终结论,综合运用正向思维与逆向思维来双向推理,而使结论得以确定的一种推理方法。

例:(2011江苏无锡有改动)一包白色粉末,由CuSO4、CaCO3、BaCl2、Na2SO4、NaOH中的两种或两种以上的物质混合而成。为探究其组成,进行如下实验:

(1)取少量白色粉末,向其中加入足量的水,充分搅拌后过滤,得到白色沉淀和无色滤液。则原白色粉末中一定不含——。

(2)取实验(1)滤出的白色沉淀,向其中加入足量的盐酸,沉淀全部溶解,并产生无色气体。则原白色粉末中一定含有——。

根据上述实验可推断:原白色粉末的组成有——种可能。

解析与评注:因题目中已将物质范围给定,因此结合题中给出的加水得“无色溶液”,可确知一定不含硫酸铜;而由“白色沉淀”可溶于盐酸,且伴随气体产生,可判断一定有碳酸钙;而由硫酸钡沉淀不溶于盐酸的性质,可知氯化钡与硫酸钠不能共存;进而推得原粉末的组成有四种可能。

此题从原题干中可知物质的确定范围,但不能确知粉末的成分,因此采用双向思维,由“范围结合“现象”析“实质”,使问题得到解决。

(2)网络组合法:这种方法是指根据不同物质之间混合的网络图示及反应现象,结合题目中所给的信息提示找出问题的关键,再利用发散思维纵横比较进行推理的一种方法;常将前两种方法结合使用。

例:(2009南京中考)框图中的物质为初中化学所学的物质,其中属于盐的是H、C、M、N,属于氧化物的是F、G;胃液中含有适量的A,可帮助消化;C是家庭中重要的调味品之—;D常用于改良酸性土壤。图中“——”表示两端的物质间能发生化学反应“:→”表示物质间存在转化关系;部分反应物或生成物已略去。

(1)C物质是由——(选填“分子”、“原子”或“离子”)构成的。

(2)A与镁条反应能——(选填“放出”“、吸收”)热量。

(3)写出D的俗名:——;写出化学式:B——N。

(4)写出G→M的化学方程式:——。

解析与评注:可由题干信息确定出A为盐酸;C为氯化钠;D为氢氧化钙;再结合网络图中A、B、C三者的关系可推理出B为碳酸氢钠;进行纵横渗透、比较、猜想、验证可推出N可能为碳酸钠;G为二氧化碳;M为氢氧化钙。进而使问题加以解决。

此类问题往往框图复杂,要迅速找到解题途径,必须对物质的性质及各类物质之间的反应规律十分熟悉,才能以点及线,由线拓面。

(3)假设验证法:这种方法指的是题目中只有物质的整体范围,此时可根据题目中个别物质的特性,假定一种物质,进行试探性推理,并根据题目中设定的探究过程予以验证的一种方法。通常会将多种方法予以综合使用。(此种情况限于相应学段学生的认知结构与思维发展水平,通常会将探究过程设计于整体命题构思之中,引导学生进行逐步探究;也有全开放的情况,但相对来说较为简单)

例:(2011湖北黄冈)某校兴趣小组同学准备进行常见酸、碱、盐的性质实验时,发现实验台上摆放的药品中(如下图),有一装溶液的试剂瓶未盖瓶盖且标签破损,于是决定对这瓶溶液进行实验探究:

【提出问题】这瓶溶液是什么溶液?

【获得信息】酸、碱、盐的性质实验中用到含有钠元素的物质是氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠

【提出猜想】这瓶溶液是:猜想一:氯化钠溶液;猜想二:氢氧化钠溶液;猜想三:碳酸钠溶液。

【实验推断】

(1)小丽取样滴加无酚酞试液,溶液呈红色,得出结论:该溶液不可能是——溶液,理由是——;

(2)小刚另取样滴加稀盐酸有——产生,反应的化学方程式为——,小刚得出结论:该溶液是碳酸钠溶液。

(3)小青认为小刚的结论不完全正确,理由是——。

小组同学讨论后一致认为还需要进行如下实验:

【继续探究】另取样加入过量的CaCl2溶液,观察到有——产生,设计这一步骤的目的是——;静置后,取上层清液,滴入酚酞试液,溶液呈红色。

【实验结论】这瓶溶液是——。

【探究启示】实验取完药品后应——。

解析与评注:先假设该溶液为氯化钠溶液,根据小丽的实验加以否定;其次假设其为氢氧化钠溶液,这样小丽的实验可以满足,但小刚的实验则无法满足;由此已能推定溶液中定含有碳酸钠;则从小刚的实验结论可知,其实验现象应会有气泡产生;而敞口的氢氧化钠溶液易和空气中的二氧化碳作用生成碳酸钠,因此,小青的质疑内容得以确定;加入过量的氯化钙溶液是为除去溶液中的碳酸根离子,以免对检验氢氧根离子造成干扰;结合后续实验,最终确定这瓶溶液为碳酸钠溶液。从整个探究过程带给我们的启示是:取完药品后应及时盖上瓶盖。

此题探究过程逐级递进,符合学生思维习惯和特点,充分体现了“问题提出—信息搜集—合理猜想—实验验证—结论启示”的探究思路。因此,应综合运用多种方法,合理假设,逐一验证方能顺利完成。

3 结语

由以上分析可以看出,虽然笔者的指导思想是力图将物质推断问题进行具有针对性的划分,以期为学生和同行在此专题的教学和训练中提供一些参考。但实质上,由于现今中考化学命题中知识、方法、思想的融合几乎已达到了浑然一体的程度,所以上述各种方法的使用往往是不可分割的,论述时只是从不同角度突出其不同于其它方式的核心特征来立论而已。只有综合掌握多种方法,并在实际教学训练中将其运用纯熟,或许才能真正攻克这一难关。

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