“母题”的拓展性挖掘

山西 刘 伟

河北 孙红霞

2018年高考已经尘埃落定，总结命题特点，改进复习方法，是一线教师不可回避的课题。笔者认为以“母题”为根，多角度拓展性复习，可以避免简单重复，提高复习效率。

“母题”包括高考试题和典型的模拟题，在复习过程中教师要将“母题”的原理吃透，然后深入挖掘“母题”中隐含的有价值的命题点，将这些点设计成多个问题，用问题逼迫学生思考，即教师是“问题”的制造者，学生是“问题”的破解者。

现以2018年全国理综卷I的第26题为例浅谈如何对一道试题进行拓展性挖掘。

醋酸亚铬[(CH3COO)2Cr ·2H2O]为砖红色晶体，难溶于冷水，易溶于酸，在气体分析中用作氧气吸收剂。一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂，将三价铬还原为二价铬；二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。实验装置如图所示。

回答下列问题：

(1)实验室中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却，目的是________。仪器a的名称是________。

(2)将过量的锌粒和氯化铬固体置于c中，加入少量蒸馏水，按图连接好装置。打开K1、K2，关闭K3。

①c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色，该反应的离子方程式为____________________________________。

②同时c中有气体产生，该气体的作用是________。

(3)打开K3，关闭K1和K2，c中亮蓝色溶液流入d中，其原因是________________；d中析出砖红色沉淀。为使沉淀充分析出并分离，需采用的操作是________、________、洗涤、干燥。

(4)指出装置d可能存在的缺点:________。

一、如何分析试题

由实验目的确定大致方向→由物质的性质完善确定实验细节→将试题所呈现的信息(包括文字信息、图片信息、数据信息等)和所学知识相结合综合确定答题方向。

1.利用实验目的确定大致方向

实验目的：利用Cr2+和CH3COO-反应制备醋酸亚铬晶体。

问题1：Cr2+如何获得？CH3COO-如何获得？

将题中文字信息和图象信息相结合不难得出，在装置c中利用Zn还原Cr3+制备Cr2+，而CH3COO-则由d中的CH3COONa电离产生。

问题2：Cr2+和CH3COO-分处在不同容器中，如何才能使二者混合发生反应？

回答完问题1后，学生自然会产生问题2所示的这种疑问，教师顺势引导，降低思维门槛，能够有效地激发学生的参与欲望。

教师指导学生阅读第(3)题，学生很容易发现命题人是想让含有Cr2+的溶液进入到d中与CH3COO-反应。

问题3：含有Cr2+的溶液能够流入到装置d中的动力是什么？

装置c中有氢气生成，关闭K1和K2后c中压强会大于d中压强，含有Cr2+的溶液被压入到装置d中。

问题4：有利于醋酸亚铬晶体析出的措施有哪些？分离固液混合物的方法有哪些？

减少溶剂及降低温度都能减少醋酸亚铬晶体的溶解度，但考虑到该晶体带有结晶水，若采用加热减少溶剂的方法，很可能使晶体失去部分或全部结晶水，故有利于该晶体析出的措施应选用冷却的方式；析出的醋酸亚铬晶体可采用过滤的方法与母液分离。

启示1：第(2)题的①小题、第(3)题都是围绕实验目的而设计的，无论是教师讲题还是学生做题都可以根据实验目的仿照上述模式问自己几个问题，突破了这些问题，好多题的答案也就能够确定了。

启示2：实验题所呈现的信息是分散的、多元的，获取信息时要有意识地从文字、图象、数据、题目中广泛地摄取，如通过阅读第(3)题我们能获得解决问题2的信息。

2.利用物质性质完善实验细节

题干中提供了如下信息：“……在气体分析中用作氧气吸收剂。”该句话指明了醋酸亚铬晶体能与氧气反应，因此制备醋酸亚铬晶体过程中要注意防氧气，避免其对醋酸亚铬的制备造成影响。

问题：该制备反应是在溶液中进行的，哪些因素会使溶液中含有O2？如何消除O2对制备的影响？使实验更完美。

使溶液中含O2的因素消除O2的方法溶液中溶解的O2配置溶液所使用的蒸馏水加热冷却后再使用装置中的空气含有O2利用生成的氢气将装置中的空气排尽外界空气进入制备装置①在装置d中加入一些苯或植物油②将装置d用下列装置替换

启示1：性质是化学实验的灵魂，装置是对物质具体性质的体现，解答化学实验题时必须能通过性质预测可能出现的装置，利用装置猜测可能对应物质的哪点性质。

启示2：实验题中经常涉及陌生物质的性质，这些特殊的性质往往会对应个性化的装置，而个性化的装置是实验题的亮点所在，是决定考生能否拿高分的重要因素。

3.分析试题与所学知识必须相结合

高考经过多年改革，如今更侧重于对于学科素养的考查，单纯地依靠死记硬背很难取得好成绩。该题的原型早已出现在各地模拟试卷中，但模拟试题主要集中在对实验目的的考查，而该题却是在防氧气的细节上做文章，挖掘得较深。因此对于实验题，搞清楚实验的原理才是最重要的，只有原理清楚了，复习时归纳的答题方向和角度才会用对地方。

二、如何对母题进行挖掘和拓展

单纯地讲解一道试题，对学生能力的提高收效甚微，用一道试题将所学的学科知识、学科方法尽可能地调用起来，才是高效复习的出路。对一道实验试题的挖掘和拓展可从如下三个角度着手。

1.挖原理

实验原理是实验题的灵魂，只有深刻地理解了原理，才能正确地解决大多数问题，因此对一道实验题中未开发的原理进行挖掘是拓展试题的首选角度。

问题1：Cr2+也可用锌粒还原K2Cr2O7制备，写出反应的离子方程式。

问题2：第(2)题中为什么采用过量的锌粒？

提示：①使CrCl3充分转化为CrCl2；②产生足量的氢气增大体系压强，将CrCl2溶液压到CH3COONa溶液中；③产生足量的氢气隔绝空气，使反应体系保持还原性气氛。

问题3：该实验中盐酸必须适量，不能过量的原因是什么？

提示：若盐酸过量，会使生成的醋酸亚铬晶体溶解，不利于晶体析出。

问题4：“一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂，将三价铬还原为二价铬”，题中设计“封闭体系”的目的是什么？

提示：防止Cr2+被空气中的氧气氧化。

问题5：装置b中导气管末端用水封的原因是什么？

提示：防止空气进入装置c中，将Cr2+氧化。

挖掘意图：问题1是对反应原理进行拓展；问题2和问题3是对物质作用和性质的拓展；问题4和问题5是对装置作用的拓展。

2.挖操作

化学实验中的基本操作在《考试大纲》中要求达到“掌握”层次，因此对于“操作”的深入挖掘是必要的。

问题6：在不增加仪器的前提下，检查装置c气密性的方法是什么？

提示：连接好装置后，关闭K1和K3，打开K2，通过分液漏斗向装置c中加入水，水开始能够滴下，一段时间后，如果水不再滴下，表明装置c气密性良好，反之，则气密性不好(其他合理答案也可)。

问题7：洗涤醋酸亚铬晶体时先用水洗，再用乙醚洗，用水洗的目的是什么？如何证明晶体已经被水洗涤干净了(写出操作步骤)？分析用乙醚洗涤的好处有哪些。

提示：洗去晶体表面的杂质；取最后一次洗涤液少量于试管中，滴加适量硝酸酸化的硝酸银溶液，若无白色沉淀生成，则证明洗涤干净了；利用乙醚易挥发，带走晶体表面的水份，便于干燥。

问题8：将洗涤后的醋酸亚铬晶体铺在表面皿中形成一薄层室温下进行干燥。

①“形成一薄层”的目的是什么？

②干燥过程中的注意事项有哪些？

提示：①增大表面积，加快干燥；②干燥过程中需要隔绝空气。

问题9：为了便于盐酸顺利滴下，滴入盐酸前，应对装置a进行怎样的操作？

提示：打开装置a上口玻璃塞。

问题10：在不改变装置和药品的前提下，如何控制装置c中反应快慢？

提示：通过控制盐酸的滴加速度，进而控制反应速率。

挖掘意图：问题6是对检查气密性操作的挖掘，检查气密性时要结合装置特点，从如下几个角度设计：创造密闭体系→改变压强→叙述现象→得出结论。

问题7是对洗涤操作的挖掘，洗涤操作要求掌握：叙述洗涤操作的过程；洗涤剂的选择及评价；如何检验是否洗涤干净。

问题8是对干燥操作的挖掘，干燥过程中一些附加措施要引起重视，比如有时干燥需要在真空环境中，可以从如下两个方面选择合适的答题角度：①降低固体表面水的沸点，防止温度过高××固体分解；②防止空气中的氧气与固体反应。

问题9和问题10是对分液漏斗操作的考查。

3.挖设计和评价

近几年的高考试题已经不再回避模拟试题中已有的素材，要在旧瓶中装出新酒，使试题焕发青春，命题人肯定要在实验设计、评价、改进上做文章，因此对该角度的挖掘必不可少。

问题11：如下图所示，用注射器代替分液漏斗，除了更好地控制盐酸的加入量外，还有什么好处？试进行评价。

提示：当装置c中压力过大时，也能顺利地加入盐酸。

问题12：某实验小组设计如下改进装置制备醋酸亚铬晶体。

①增加连通管a的目的是什么？

②增加装置丙的目的是什么？

提示：①使分液漏斗中的压强与三颈烧瓶中的压强相等，便于盐酸顺利滴下；②防止空气进入装置乙中氧化醋酸亚铬。

挖掘意图：问题11和问题12均是对装置进行评价，抓住装置的不同之处进行对比，即可确定设计的优点或缺点。