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对一道高考化学试题的几点本真思考

2012-10-09

化学教与学 2012年5期
关键词:水垢方程式醋酸

周 跃

(泰兴市教育局教研室 江苏 泰兴 225400)

题目:(2011江苏,6)下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是

A.FeCl3溶液与Cu的反应:Cu+Fe3+=Cu2++Fe2+

B.NO2与水的反应:3NO2+H2O=2NO3-+NO+2H+

C.醋酸溶液与水垢中的CaCO3反应:CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑

D.向 NaAlO2溶液中通入过量 CO2:2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-

笔者通过仔细阅读本题,推敲思考后,感叹其中试题的精彩,同时感到试题情境的“真实性”、“生活性”和“应用性”。试题情境以元素化合物主干知识为基础进行再包装,以具有应用价值背景的化学反应事实、生活内容为载体,考查学生对正确书写离子反应方程式的掌握程度和对离子方程式的正误判断能力。考查的知识点仍旧“落户”课程标准、教材、高考试题、考试说明,回归本真教学。

思考1:源于教材,注重创新

本题命题理念体现新课程的基础性、应用性。考查内容贴近生活、自然和社会实际。体现了“从生活走进化学,从化学走向社会”,“从自然走进化学,从化学走向社会”的特点。

A选项源于人教版教材必修1,具体出处如下表所示:

页码 题型 教材习题11.印刷电路板是由高分子材料和铜箔复合而成,刻制印刷电路时,要用FeCl3溶液作为“腐蚀液”,生成CuCl2和FeCl2。请写出反应的化学方程式,并分析各反应物化合价发生的变化。P70 习题 4.下列离子方程式中,正确的是C.氯化铁溶液与铜反应:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+P63 习题

本选项考查离子方程式Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,依据铜能被铁离子氧化,生成Cu2+和Fe2+,考查离子反应方程式书写时要注意元素守恒、氧化还原反应中电子转移数目守恒、电荷守恒三大守恒观。

B选项源于人教版教材必修1 P92“科学探究”,“二氧化氮溶于水时生成硝酸和一氧化氮。工业上利用这一原理生成硝酸。3NO2+H2O=2HNO3+NO”。如下表所示:

栏目 教材内容科学探究现给你一试管二氧化氮,其他药品和仪器自选1.请你设计实验,要求尽可能多地使二氧化氮被水吸收。(画出你设计的装置简图)序号 实验步骤 现象 解释(可用化学方程式表示)2.你的设计对工业上生产硝酸有什么启示?(从原料的充分利用、减少污染物的排放等方面考虑)

本选项考查离子方程式3NO2+H2O=2NO3-+NO+2H+,依据氮元素的自身的氧化还原反应,二氧化氮与水的反应生成硝酸和一氧化氮。考查在离子反应方程式书写中水、二氧化氮和一氧化氮写化学式,仅硝酸可拆成离子形式。另外,书写时还需注意三大守恒观。

C选项源于人教版教材必修2 P75“科学探究”,如下表所示:

栏目 教材内容科学探究1.家庭中经常用食醋浸泡有水垢(主要成分CaCO3)的暖瓶或水壶,以清除水垢。这是利用了醋酸的什么性质?通过这个事实你能比较出醋酸与碳酸的酸性强弱吗?2.设计一个实验,比较醋酸与碳酸的酸性强弱,验证你上面所得出的结论。

本选项考查离子方程式CaCO3+2CH3COOH=Ca2++2CH3COO-+H2O+CO2↑,以醋酸溶液与水垢中的CaCO3反应为载体,依据醋酸的酸性,以及醋酸的酸性大于碳酸的酸性,反应生成醋酸钙、水和二氧化碳。考查在离子反应方程式书写中难溶物碳酸钙、弱电解质醋酸、水和二氧化碳不能拆分成离子形式,强电解质醋酸钙可以拆分成离子形式。

D选项中NaAlO2溶液与CO2的反应一直就是工业生产所关注的。工业上采用NaAlO2溶液与CO2气体用原料碳分法制备出用作催化剂载体的原材料的纳米纤维状的拟薄水铝石(又称假一水软铝石),此方法可以看作是采用CO2作为酸源的中和法,该反应过程不会在酸性条件下进行。

中学阶段考查NaAlO2溶液与CO2的反应,只是考虑CO2的量。CO2少量时反应为:2NaAlO2+CO2+3H2O=Na2CO3+2Al (OH)3↓;CO2过量时反应为:NaAlO2+CO2+2H2O=NaHCO3+Al(OH)3↓,因为过量的 CO2在少量反应的基础上继续与溶液中的Na2CO3反应,即Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3。本选项主要考查的是向NaAlO2溶液中通入过量 CO2,因此产物为 Al(OH)3与 HCO3-。

通过上述四个选项源于教材的分析,发觉知识布点合理,主干知识突出,基础性强。为了更好地顺应和调控课改,高考越来越重视整体性考查,重视再现和拓展延伸教材知识,不再拘泥于纯粹的书本知识,注重考查学生的实际运用知识发现问题、分析问题及解决问题的能力和意识。

由此得到启示:高三复习要以“教材为本”,落实好主干知识。本道高考试题给人以“题在书外,根在书内”的感觉,体现了“源于教材,高于教材”,“用教材教,而不是教教材”的新课程教学理念。这也是教师组织课堂教学的指南针,组织学生备考的风向标。对我们老师平时课堂教学和高考复习导向功能意义甚大。

思考2:源于试卷,注重再认

关于2011年第6题中对应的离子方程式在江苏2003年~2011年的高考试题中都在不同层次的考查中重复呈现。具体对比分析如下表所示:

(1)FeCl3溶液与 Cu 的反应

年份 题号 选项命题情境 考查反应2006 5 D.用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板 Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+2008 2 C.利用腐蚀法制作印刷线路板 Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+2011 6 A.FeCl3溶液与Cu的反应 Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+

(2)NO2与水的反应

年份 题号 选项命题情境 考查反应2009 3c→a:3NO2+H2O=2HNO3+NO↑2010 3 C.用稀氢氧化钠溶液吸收二氧化氮所列物质中,物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是a b c B HNO3NO NO2 2OH-+2NO2=NO3-+NO↑+2H2O 2011 6 B.NO2与水的反应 3NO2+H2O=2NO3-+NO↑+2H+

(3)醋酸溶液与水垢中的CaCO3反应

年份 题号 选项命题情境 考查反应2008 2 B.用醋酸除去水垢 CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑2010 3 D.用食醋除去水瓶中的水垢CO32-+2CH3COOH=2CH3COO-+CO2↑+H2O 2011 6 C.醋酸溶液水垢中的 CaCO3 反应 CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑

(4)向NaAlO2溶液中通入过量CO2

年份 题号 选项命题情境 考查反应2009 11 C.向 NaAlO2溶液中通入过量CO2制 Al(OH)3 AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-2011 6 D.向NaAlO2溶液中通入过量CO2 2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-

通过上述对比分析江苏各年高考化学中离子方程式试题,发现命题特点之一是它的连续性和稳定性,考题不偏、不怪、不超纲,紧扣基础,始终保持稳中有变,但万变不离其宗。各年高考虽然都在考查同一个主干知识,但考查的知识点定位不同,创设的试题情境也各有千秋,注重的都是考查基础知识、基本观念和要求学生掌握的基本能力。

由此可得到启示:高考题往往具有代表性、典型性、示范性和拓展性,有必要对江苏高考化学试题进行“旧题重做”、“旧题新做”,复习中恰当的选用,必能收到良好的教学效果。特别是学科主干知识,需通过改编、变型,甚至模仿等形式进行创新性的重组再认,命制成“一题化”专项训练试题,供学生备考使用。

试题研究时注意三个维度:纵向维度研究同一省份不同年份同一题型的高考题对比分析——找共性、找趋势;横向维度研究同一年份不同省份中同一题型的高考题对比分析——找变化、找差别;多向维度研究不同年份不同省份中不同题型的高考题分类对比分析——找新意、找动态。为试题训练的“精选、精练、精讲、精评”做好铺垫,做到有针对性、实效性,发挥导向作用、预测作用、题型示范作用、方法指导作用。

思考3:源于考纲,注重研究

《考试说明》中关于“离子反应”对学生的要求一直都是“了解离子反应的概念,了解离子反应发生的条件。能正确书写简单的离子反应方程式”。高考中一直坚持考查学生“对离子方程式的掌握程度和对离子方程式正误的判断能力”,该题型是高考的常考题型,难易程度多年来锁定在“掌握理解;中等难度”。该试题在试卷中设置的位置,除2009年摆放在不定项选择题中,其余年份中都摆放在单项选择题中。

江苏高考化学卷一直坚持体现高中化学新课程的“基础性、应用性、时代性”的特征,体现“宽基础、厚实践、重能力”的特色。以基础知识、基本技能、基本观点和基本方法等为主要考查内容,重点考查考生从化学的视角出发,用学科思想方法去分析解决问题和创新思维等能力。“离子方程式正误判断”考查,以元素化合物主干知识为基础,侧重化学知识与生产、生活实际的联系,突出了化学反应原理,考查学生的元素观、符号观、微粒观、转化观、守恒观等观念的形成,深入对“用真实参加反应的离子表示反应的式子”,即“真实化学”的理解。

纵观“离子方程式正误判断”的高三复习,要想判断一个离子方程式是否正确,需遵循“九看”原则:

①看:反应能否发生;

②看:是否是自由离子间的反应;

③看:反应产物是否符合客观事实;

④看:各物质拆分是否合理;

⑤看:是否漏写离子反应;

⑥看:反应连接符号,生成物的状态符号是否正确;

⑦看:离子方程式是否达到三大守恒,即质量守恒、电子守恒、电荷守恒;

⑧看:离子配比数是否正确;

⑨看:是否符合题设条件与要求。

以上从一道高考化学热点题出发,通过多维分析、多向求证、广泛联想等方面对其进行全面透视。这给我们的启示是:一杯水,口径虽小,但有深度。小题目,大智慧。因此,高三化学复习中,我们的教师要善于思考、善于发掘、善于利用。科学、合理地以教材为素材资源,“落户”课程标准、考试说明、高考试题等,才能让复习备考有“生根感”和“家园感”,造就超速直向的高效复习。

[1] 中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准(实验)[S].北京:北京师范大学出版社,2003

[2] 人民教育出版社化学室.普通高中课程标准实验教科书.化学 1[M].北京:人民教育出版社,2007

[3] 人民教育出版社化学室.普通高中课程标准实验教科书.化学 2[M].北京:人民教育出版社,2007

[4] 江苏教育考试院.2012年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)说明[M].南京:江苏教育出版社,2011

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