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以教材插图为背景 谈原创试题的编制

2017-12-14山东徐开胜

教学考试(高考化学) 2017年5期
关键词:铝土矿原创化合物

山东 徐开胜

以教材插图为背景 谈原创试题的编制

插图能以直观的形式让学生理解教材所叙述事物的形态及其变化规律,使其内容表达得更为合理、更为完善。而以教材插图为背景,编制原创题,将对引导学生认识和领悟插图这一“特殊的艺术语言”,并从中捕捉插图背后所隐含的丰富的化学信息,起到十分重要的作用。现以苏教版必修模块中的有关插图为背景,进行原创题编制的探析。

一、以教材插图为背景的原创题编制程序

1.选取教材插图

教材插图素材的选择涉及所编原创题的问题情境及学生的思维过程,因此插图的选取是试题编制过程中的重中之重。以苏教版必修模块为例,教材插图可分为如下几类:

表1 苏教版必修1和必修2教材插图类型及功能分析

因此,根据不同类型插图的功能选择相应的插图作为原创题的素材来源,可最大程度地发挥教材插图的作用。这也是试题编制过程中思维的出发点和最终归宿。

2.分析所选插图,创设相关问题

有了适宜的插图素材,将它转化为一道原创题,就需要创设出一组恰如其分的问题。这些问题应根据学生的认知结构和目标设置,由易到难、层层递进,力求在问题意识的驱动下,让学生自主、积极地投入其中。

3.对所设问题进行加工重组

根据所选插图,可以从多个角度创设出不同的问题。这些问题需要加工,需要重组,需要有层次性,需要符合教学要求,因此一道好的原创题需要精雕细琢。同样,这些问题可以设计为选择型、简答型、实验型、计算型或它们的组合形式。

4.原创题评析

以教材插图为背景编制的试题原创得好不好,关键还得需要实践的检验才行。所以,在评价这类试题时,需要考虑编制的试题是否达到预设的编制要求;需要考虑试题的问题设置是否符合学生现有的知识水平;需要考虑对插图素材的研究过程有没有断章取义而导致试题情境有歧义甚至出现科学性错误等方面。

二、以教材插图为背景的原创题编制实例

1.以物质转化关系插图为背景,编制原创题

研究物质间的相互转化关系可以使学生进一步认识所学的物质的性质及它们之间的转化规律。如《化学1》中“专题1图1-3:钙及其化合物间的相互转化”“专题4图4-9:硫及其化合物之间的相互转化”等。元素及其化合物知识的学习重点也就是在这一类试题中得到了强化。

案例1硫及其化合物之间的相互转化

本题图片选自苏教版化学1(09年6月第5版)专题4第一单元《硫、氮和可持续发展》P94插图4-9:硫及其化合物之间的相互转化。

例1硫及其化合物之间的相互转化关系如图所示。回答下列问题:

(1)在图中所给的9种物质中,若按硫元素化合价相同的分为一类,则这9种物质可分为 类。在水溶液中要完成化合价相同的含硫化合物之间相互转化一般所用的化学反应类型为 ,要完成化合价不同的含硫化合物之间相互转化一般所用的化学反应类型为 。

(2)反应①在生活中的应用是 。

(3)反应②③都需要O2参加反应,如果反应②中O2的浓度足够大,能否由S直接生成SO3,说明原因: 。对于反应③④,能否由SO2直接生成H2SO4? (若能,请用化学方程式表示)。

(4)Ba2+进入人体会导致人中毒,患者被送往医院后,医生往往让其服用 (填图中所列9种物质中的一种)来解毒。

(5)反应⑦的发生,是否一定属于氧化还原反应? (若是,请说明原因,若不是,请用以化学方程式说明)。

(6)写出反应⑧的离子方程式: 。为进一步减少SO2的污染并变废为宝(形成一种肥料),可将SO2通入到 中。

评析:《含硫化合物的性质和应用》这一单元属于元素化合物知识,需要结合一些化学理论进行学习。因此本题第(1)(3)问以氧化还原反应原理为依据,考查了含硫物质之间的相互转化。此外,本题还从学生的实际生活经验出发,考查了化学与生产生活的紧密联系,如第(2)(4)(6)问,使学生明白到了化学知识的应用价值。第(5)问比较开放,提倡学生从多角度、多层次、多模式解决问题,有利于培养学生的发散性思维,更有利于培养他们的创造性思维。

2.以化工生产插图为背景,编制原创题

《化学1》试图通过对海水、矿物等资源的描述以加深学生对可持续发展的关注。因此,教材中有关化工生产的插图十分丰富。如《必修1》中“专题2图2-12:从海水中提取镁的流程”“专题3图3-2:从铝土矿制备铝的工艺流程”“专题4图4-4:硫酸制备流程”等。以“化工流程图”为背景编制的试题在近几年的高考中频频出现。这类题目的综合性强,要求学生既要熟知工业生产的基本原理,又要对流程图中所给出的信息进行提取、筛选,对学生的学科能力要求较高。

案例2从铝土矿中提取铝的工艺流程

本题图片选自苏教版化学1(09年6月第5版)专题3第一单元《从铝土矿到铝合金》P64插图3-2:从铝土矿到铝合金的工艺流程。

例2如图是从铝土矿(主要成分为Al2O3,还有少量杂质)中提取铝的工艺流程图。试回答下列问题:

(1)从铝土矿中提取铝的工艺流程中,没有涉及的化学反应类型是

( )

A.氧化还原反应 B.复分解反应

C.分解反应 D.置换反应

(2)写出铝土矿主要成分与NaOH反应的离子方程式:

(3)将石灰石煅烧之后的产物之一CO2通入NaAlO2溶液中时,CO2应过量的原因是 ,写出该步反应的离子方程式: 。

(4)电解法炼铝时,要加入冰晶石的作用是 ,写出该步反应的化学方程式:

(5)铝土矿中Al元素的转化过程是Al2O3→NaAlO2→Al(OH)3→Al2O3。这样设计的目的是

(6)如果起始时改用盐酸溶解铝土矿,则应在得到的滤液中加入 才能得到Al(OH)3。

评析:铝及其化合物知识是元素化合物知识的重要组成部分。通过对“从铝土矿中提取铝的工艺流程”的插图分析,可以设置一些基础性知识问题:工艺流程中反应类型的判断,化学方程式或离子方程式的书写等,如第(1)(2)问。也可以设置一些知识拓展性问题:工艺流程中某一操作的原因,某一试剂的用量多少等,如第(3)(4)(5)(6)问。同时,围绕铝土矿中提取铝这一线索,又复习了Al、Al2O3、Al(OH)3、NaAlO2等重要含铝化合物的性质及它们之间的联系。

3.以数据曲线插图为背景,编制原创题

案例3影响化学反应速率的因素

本题图片选自苏教版《化学2》(07年6月第4版)专题2第一单元《化学反应速率与反应限度》P31插图2-1:CO2的体积随时间的变化。

例3某化学兴趣小组用3 g块状大理石与30 mL 3 mol·L-1盐酸反应制取CO2气体,通过实验测定反应中生成的CO2气体体积随时间变化的情况如图所示。据此完成以下问题:

(1)在0~t1、t1~t2、t2~t3各相同的时间段里,反应速率最大的时间段是 ,生成CO2气体体积最多的时间段是 。

(2)已知该反应为放热反应,试分别分析三个时间段里,决定反应速率大小的主要因素:0~t1,t1~t2,t2~t3。

(3)下述措施,能加快上述反应速率的是 ,能减缓上述反应速率的是 。

A.加入蒸馏水

B.加入氯化钠溶液

C.再加入30 mL 3 mol·L-1盐酸

D.加入醋酸钠固体

E.改用3 g粉末状大理石

F.升高温度

(4)在t4后,收集到的CO2气体体积不再增加的原因可能是 ,此时产生的气体在标准状况下的体积V4是 mL。

(5)若t4=3.5 min末盐酸的浓度减小了0.6 mol·L-1,不考虑反应过程中溶液体积的变化,则3.5 min内用CaCl2表示该反应的平均反应速率是 。

评析:《教学指导意见》指出,在教学中要引导学生进行化学反应速率的简单计算,帮助学生掌握化学反应速率的表示方法,了解怎样判断化学反应速率的大小,知道影响化学反应速率的各种因素,还要求能运用函数图象观察和描述特定化学反应速率,了解反应速率随时间的变化情况等。本题正是基于此要求设置了如上5个小问。这些问题既增强了学生的理解能力,又提高了学生的语言表达能力。

答案:(1)t1~t2t1~t2

(2)反应物浓度 温度 反应物浓度

(3)EF ABD

(4)大理石已消耗尽 672

(5)0.086 mol·min-1·L-1

三、原创题编制过程中的一些思考

原创题的新颖度不论多高,经得起实践的检验才是原创。一般来说,编制以教材插图为背景的原创题,需要注意以下几点:

1.原创题要与所选教材的插图有一定的关联度

此类原创题的编制应围绕着所选择的教材插图来展开。即要从教材插图中能提炼出所要解决的问题,能使学生产生积极的问题解决导向。否则再精彩的插图也只不过是一副色彩斑斓的图画。

2.原创题的题干表述要规范

一道好的原创题,题干及问题的文字表述中,每个词的使用要求准确,文字和标点要求规范,语言要求简练,问题的设置更要经得起推敲,并且有必要的答题指导语,这样才能使学生进行趋同思维而不产生歧意和误解。

3.原创题的问题创设要有层次性

山东省齐河实验中学)

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