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立足基础 凸显价值 提升素养
——2021年河北中考化学试题分析及2022年备考复习建议

2022-04-23许九奎

教育实践与研究 2022年8期
关键词:考查化学探究

许九奎

(河北省教育科学研究院,河北 石家庄 050061)

本文系河北省教育科学研究“十三五”规划2020 年度重点资助课题“中学化学教师学科素养培养研究”(课题编号:2002051)研究成果。

一、2021 年河北中考化学试题的特点

自2010 年至今,河北省初中毕业生升学文化课考试理科综合试卷——化学部分(以下简称“河北中考化学”)的结构一直保持稳定。化学部分12 道题共40 分,综合部分9 道题共20 分;题型依次是选择题、填空及简答题、实验探究题和计算应用题,每种题型均是由易到难排布。

2021 年的河北中考化学试题,紧扣《课标》,并密切联系生活实际,关注社会热点,注重融入新材料、新科技,以彰显化学在促进社会发展、提高生活品质方面的重要价值。试题弱化了对概念的机械记忆,而侧重基于应用背景对基础知识进行考查;同时试题还着力体现对教材实验的理解,突出科学探究,体现学科本质;此外试题还特别关注对运用化学知识解决实际问题能力的考查。整套试卷对教师的教学起到了重要的引导作用,即要落实“知识为基、价值引领,能力为重、素养导向”的教学理念,以此促进学生化学学科核心素养的发展。

(一)精选情境,体现学科价值

2021 年的河北中考化学着力从生活、社会、科技前沿、绿色环保等方面选取情境素材,以引导师生关注我国社会、经济、科技的发展进步,彰显化学为人类服务、促进社会发展、使我们的生活更美好的学科价值,并着力增强学生的安全意识、环保意识,同时很好体现了“以核心素养为测试宗旨、以真实情境为测试载体、以实际问题为测试任务、以化学知识为解决问题的工具”命题原则。

第4 题以最新的科技成果“生产5G 芯片”的关键材料之一氮化镓为情境,考查学生从原子结构示意图、元素周期表中提取原子、元素关键信息的能力。如此既有利于拓展学生的视野,又有利于学生认识化学、技术、社会之间的相互关系。第5 题关注我国力争在2060 年前实现“碳中和”的社会热点,以“碳中和”“一定条件下,将二氧化碳转化为甲醇燃料”为情境,体现我国对解决气候问题的大国担当,如此有利于引导学生形成低碳生活的理念,并增强其社会责任感。第8 题以低碳生活、绿色发展为情境,与2021 年世界环境日的主题“人与自然和谐共生”相呼应。该题从限制燃放烟花爆竹、分类处理垃圾、倡导公交出行和发展燃煤发电会带来环境污染问题等方面,引导学生关注化学与人类生活环境密切相关的热点问题,由此使学生认识到化学在环境保护、资源开发中的巨大作用,进而促进学生形成“绿色化学”的学科思想。第35 题以新情境“茶垢清洁剂能快速清除茶具上附着的茶垢”为测试载体,通过设置层层递进的问题,考查学生的基本实验技能和科学探究能力,由此可使学生认识到科学探究是认识和解决实际问题的重要途径。

(二)紧扣课标,考查基础

2021 年的河北中考化学试题紧扣《课标》,涵盖了其中全部的一级主题和二级主题,涉及到20 多个基本化学实验、20 多个常见化学反应、80 多种化学物质、80 多个基本知识点。

第1 题考查一些元素对人体健康的重要作用;第3 题考查金属及其合金的相关知识;第10 题考查霉变食物对人体的危害,家中天然气泄漏应如何处理,以此引导学生认识到学好化学有助于健康生活;第29 题从生活必不可少的衣、食、住、行、用等方面命题,考查纤维衣料的鉴别、维生素的识别、除异味的活性炭、炼制汽油的原料、保护气应具备的化学性质等基础知识和基本技能,由此引导学生认识到“生活中处处有化学”,学好化学能改善和提高我们的生活品质,如此可激发学生持续学习化学的兴趣。

第4、5、9、11、13、31 题,从不同的角度考查了化学用语、化学概念、分子的性质、物质的分类与物质的变化,突出了元素观、分类观、微粒观、转化观等化学学科观念,并巧妙融入了“结构决定性质、性质决定用途”“数形结合”“守恒”等学科思想,充分体现出宏观、微观、模型、符号“四重表征”的学科本质。

第2、6、12、13、14、28、30、35 题,从基本仪器的使用和物质的除杂、粗盐的提纯、化肥的鉴别、金属活动性顺序的验证等基本实验操作,到简单实验方案的设计与评价、基于实验证据的推理等,多角度、多侧面、多层次地考查了学生的基本实验技能与科学探究能力。

(三)图文并茂,考查学生的化学思维能力

化学思维能力是学生必备的化学关键能力的核心,是整合了化学学科核心思想和基本观念,对化学学科的本质属性、内部规律等自觉、间接、概括的反映能力,也是思维的具体化和化学学科化,既反映了思维的特质又反映了化学学科的特质。其主要包括分类与比较、宏观与微观、符号与表征、变化与平衡、定性与定量五个方面的思维能力。第5 题主要考查符号与表征思维能力和“化学变化中元素不变”的守恒观念;第11 题通过对非晶体、绝缘体、稀有气体、纯净物等基本概念进行辨析,考查物质的分类与比较思维能力。

2021 年的河北中考化学试题还有12 道题以数据表格、变化曲线、结构模型、实验装置、实验流程等图文并茂的形式,比较全面地考查了学生的化学思维能力。如第4 题以原子结构示意图和元素周期表承载的信息,考查学生宏微结合、符号与表征的化学思维能力;第7 题以KNO3和NaCl 的溶解度曲线为载体,考查学生定性与定量相结合和运用数学工具解决化学问题的能力;第28 题通过硫燃烧实验和“悬空倒置集气瓶”的趣味实验装置图,考查学生分类与比较、符号与表征化学思维能力,第(2)小题的答案应包含两层意思“吸收生成的SO2和防止污染空气”,如果只答一个点则不能得分,这考查了学生思维的严密性;第31 题以框图的形式考查学生分类、变化、表征等化学思维的严密性、逻辑性;第36 题采用表格的形式呈现实验数据,本题的情境有两个创新:一是大多数以表格形式呈现的计算题,往往是第一次、第二次反应产生的二氧化碳一样多,第三次、甚至第四次才出现减少,而本题却将盐酸完全反应隐含在第二次数据中;二是一般是向石灰石中加入稀盐酸,而本题却是将“石灰石粉末”加入到稀盐酸中,这样的设计很好地考查了学生思维的灵活性、创新性和符号与表征、定性与定量思维能力。

(四)凸显实验地位,考查学生的科学探究能力

化学实验是开展科学探究的基础。因此我们要重视并加强实验,只有这样才能有效提高学生的科学探究能力、发展学生的核心素养。

2021 年的河北中考化学部分,有9 道题是从实验的视角命制的,注重考查学生基础知识和基本技能、基本观念和思想方法的发展水平,同时还突出考查了学生根据实验目的设计和评价实验方案、根据实验现象或数据得出合理结论等科学探究能力。第2 题考查学生规范、安全的基本实验操作能力;第6、12、13、14 题考查学生实验方案的设计与评价、证据的收集与分析、结论的归纳与表达等能力;第28 题考查学生对环保、安全地完成“硫燃烧”实验和对实验现象背后所蕴含的化学知识以及对跨学科知识的学习水平;第30 题考查学生对常见仪器的辨识、选择气体收集方法的原理、铁丝在氧气中燃烧操作细节的把握和实验安全问题的处理等;第35 题以过碳酸钠的性质和实际应用为素材,通过设计相对完整的实验探究过程,考查学生的阅读理解能力,即是否理解了实验探究过程,是否初步学会了以进行实验、收集证据、分析推理等为基础的科学探究方法;第36 题考查学生在阅读“用石灰石测定某稀盐酸中溶质的质量分数”图表时,提取、分析关键信息并进行简单计算的能力。

二、典型试题分析

【试题2】图1 所示实验操作正确的是

图1

试题分析:本题主要考查“科学探究”主题中的二级主题“学习基本的实验技能”中要求学生必须掌握的几种基本实验操作。以图示的形式展示操作,一目了然,减少了学生的文字阅读量,有助于缓解学生的紧张心理。回顾近5 年的河北中考题,发现有4 年采用了这样的方式命题,并且重现考点较多。例如2017 年第3 题,图2 所示实验操作正确的是(C)

图2

2018 年第2 题,图3所示实验操作正确的是(D)

图3

2019 年第29 题,图4所示实验操作错误的是(B)

图4

启示:掌握科学规范的基本实验操作技能,是保障实验安全、顺利进行化学实验和成功完成探究活动的基础。中考的导向很明确,因此作为教师在平时的教学中要尽可能多地给学生提供动手实验的机会,使其练好安全、规范使用仪器的基本功。同时教师还要重视学生实验技能的培养,尤其要重视学生亲自动手实验,这不只是为了在实验操作考试和升学文化课考试中得高分,更重要的是通过实验帮助学生感知化学的魅力,进而使其能真心喜欢化学,爱上化学。例如2017 年、2018 年、2019 年、2021 年的中考选择题中都涉及到了酒精灯,它是化学实验中最常用的加热仪器,很多学生对它看似熟悉,但对它由几部分组成、灯体内酒精过多或过少有什么安全隐患、给试管中的液体或固体加热的规范操作是什么、熄灭酒精灯为什么用灯帽盖两次等并不清楚。其实,酒精灯有其独有的构造美,其使用过程也体现了有序思想。看似司空见惯的酒精灯,如果教师能利用好,就可以增进学生对实验仪器的设计智慧、内在价值、蕴含思想的感悟,进而可使学生终身受益。

【试题7】KNO3和NaCl的溶解度曲线如图5所示。下列叙述正确的是

图5

A.10℃时,100 g水中最多能溶解40 g NaCl

B.20℃时,KNO3和NaCl两种饱和溶液中,所含溶质的质量:NaCl大于KNO3

C.将30℃的KNO3溶液降温到20℃时一定有晶体析出

D.30℃时,将等质量的KNO3和NaCl分别配成饱和溶液,所得溶液的质量:NaCl大于KNO3

试题分析:本题是选择题化学部分的最后一道题,试题蕴含的信息量大、综合性强,对学生的思维水平要求高、区分度好。近几年的命题,每年的视角、信息载体、呈现方式等都大不相同,如2017 年通过“密闭容器内发生的某化学反应,测得t1和t2时各物质的质量”表格中的数据信息,考查学生对化学反应基本类型和质量守恒定律的学习水平;2018 年通过“4 个坐标图反映化学反应的四种过程”所蕴含的信息,考查学生对金属活动性顺序的学习水平;2019 年通过文字叙述“将一定量的铁粉加入到含有Cu(NO3)2和AgNO3的废液中,充分反应后过滤,向滤渣中加入稀盐酸,无气泡产生的现象,让学生判断滤渣、滤液的成分”,考查学生对金属活动性顺序的学习水平;2020 年以“铜和氧化铜的混合物与酸反应”为新载体,用一幅坐标图呈现反应变化过程的信息,由此考查学生对质量守恒定律和溶液酸碱性的学习水平。2021 年则是把多年未曾出现的溶解度曲线融入题中,全方位地考查学生对溶液部分知识的掌握情况,同时还突出考查了学生的理解能力,如溶解度及饱和溶液的概念以及利用溶解度曲线查阅有关物质的溶解度、饱和溶液和不饱和溶液相互转化的方法、溶液质量与溶解度的相互关系等。本题答案为D.

启示:无论是以文字叙述的形式,还是以“模型、图像、表格+少量文字叙述”的形式承载化学变化、化学实验、物质的溶解等过程的信息进行命题,第7 题都是一道能高度区分学生学习水平的试题。面对常考常新,不能只靠刷题就能提高得分率的试题,需要教师多给学生读图、析图、议图以及作图的机会,如此可帮助学生学会阅读、提炼信息,学会分析、厘清问题,进而学会用图形、图像、表格等正确表达信息的方法。

【试题14】图6所示实验不·能·得出相应结论的是

图6

A.甲:加入肥皂水振荡,泡沫很少、浮渣多,说明试管中的水是硬水

B.乙:对着玻璃片哈气,玻璃片上出现水雾,说明空气中含有水蒸气

C.丙:在装满水的烧杯中向下按易拉罐,溢出水越多,手受到的压力越大,说明物体排开水的体积越大,物体受到的浮力越大

Cytolytic Induction therapy comprises of immunosuppressive drugs that have been introduced into clinical transplantation directed against human lymphoid cells.Several different forms of cytolytic induction therapy have been used as identi fied in Table 1.

D.丁:在材料、粗糙程度相同的水平面上匀速拉物体,物体越重,拉力越大,说明在其他条件不变时,压力越大,滑动摩擦力越大

试题分析:本题是理化综合题,近几年都是以实验示意图的形式呈现,2 个来自于化学实验、2 个来自于物理实验,其中化学部分都是最基本的实验,且绝大多数是教材中的原图。本题A 选项源自于人教版九年级化学上册第四单元课题2“实验4-3 用肥皂水区分软水和硬水”;B选项源自于人教版九年级化学上册第一单元课题2“对人体吸入的空气和呼出的气体的探究”中“图1-19 对着干燥的玻璃片哈气”,“对着玻璃片哈气,玻璃片上出现水雾”,这说明呼出的气体中含有水蒸气,但不能说明空气中含有水蒸气。故本题答案为B.

启示:教材实验承载着发展学生科学探究与实践素养的重要功能。因此在新授课教学中教师需要格外重视教材实验,即既要给学生做实验的机会,又要引导学生透彻理解实验原理,搞清、弄通实验现象与结论的密切关联,只有这样才能提高学生发现问题、提出问题、解决问题的能力。

【试题30】根据图7所示的实验回答问题。

图7

(1)甲装置中仪器a的名称为_____;用该装置收集气体,气体应满足的条件是_____________________;实验时导管接近集气瓶底部的目的是_________________。

(2)乙是铁丝在氧气中燃烧的实验。点燃铁丝下端的火柴,待_____________时,将铁丝伸入集气瓶内。实验时瓶底有水,若集气瓶炸裂,操作上可能的错误是_____________。

试题分析:河北省自2014 年至今,这道题均是以教材中的实验为命题素材,2014 年~2018 年选取了3 个实验,2019 年~2021 年选取了2 个实验。2021 年的试题来源于《课标》要求学生必做的8 个实验中的“二氧化碳的实验室制取与性质”“氧气的实验室制取与性质”。甲实验在不同版本的教材中都有所体现,如人教版第六单元课题2“图6-12 实验室里制取二氧化碳的一种装置”、沪教版第2 章第2 节“图2-17 二氧化碳的制取和性质①”等,与2018 年的制取装置一样,第一问也依然是对实验仪器名称的考查;第二问则由对气体发生装置选择方法的考查(“对反应物状态和反应条件的要求”)变为对收集方法的考查(“用该装置收集气体,气体应满足的条件”);第三问考查的是学生对“向上排空气法收集气体”规范操作的理解。乙实验为铁丝在氧气中燃烧的实验,各版本教材都有,第一问考查学生对成功完成该实验时机的把握,亲自做过铁丝在氧气中燃烧实验的学生这一问更容易得分;第二问则是创新性问题,通过实验的安全问题推测不规范操作可能是什么,考查的是学生的创新思维能力。本题的得分率约为40%。

典型错误剖析:(1)第一空的主要错误:①写错别字,如“颈”写成“劲”“径”“进”,“漏”没有三点水或写成“涵”“陋”等,“斗”写成“抖”“头”等;②仪器名称不对,如“分液漏斗”“球形漏斗”“小漏斗”“集气瓶”“滴管”等。出错的主要原因:一是学生接触化学仪器少,不知道各种仪器的用途,不能正确区分类似的仪器;二是平时给学生板书仪器名称、自我纠错的机会少。第二空的主要错误:①由于对“气体性质决定收集方法”所蕴含的原理理解不透而错答成“密度比空气小”“密度比氧气小”“相对原子质量小于空气”“质量轻”“不与水反应”等;②不少学生画蛇添足,加上了“不溶于水”,或者“固液不加热,常温下制取气体”等与答案无关的话而丢分;值得赞扬的是有的学生在“密度比空气大”后加上了“且与空气中各成分不反应”,这样的学生,思维严密、表述严谨。第三空的主要错误:“较快的排出空气”“防止瓶中气体收集不满”“防止气体逸出”“液封”“防止气体与空气反应”“防止外界气体进入”等,此外还出现了化学专有名词错误,如“排尽锥形瓶中空气,防止不纯”“排除管内空气”等仪器名称错误。得分的关键字眼是“排净”“排尽”“防止不纯”等。出错的主要原因是学生的基础知识掌握得不扎实,对实验的注意事项掌握得不到位,不能区分“排尽”与“排出”的不同,还有就是审题不清楚,对题意理解不准确,答题匆忙,组织语言能力低等。(2)第一空的主要错误:“火柴刚点燃”“火柴燃烧正旺”“火柴熄灭”“火柴燃尽”“铁丝红热”“铁丝被点燃”“铁丝快熄灭”“只剩火星”“火柴燃烧不完全”“火柴刚燃尽”“火柴燃烧殆尽(待尽)”“火柴燃烧到铁丝”等,还有将化学专有名词写错的现象,如“熄灭”写成“息灭”“吸灭”以及“燃烧”写成“然烧”等。出错的主要原因是学生没有实验成功的体验,不知道实验的最佳时机,所以将“快燃尽”写成“燃尽”,也没能记住实验用的细铁丝(直径约0.2mm)在空气中被加热只能出现发红的现象而无法被点燃的事实。第二空的出错率高,出现的主要错误:一是由于对仪器名称描述不准确而出现错误,如“铁丝接触烧杯壁、瓶子壁、试管壁、玻璃壁、杯壁”“铁丝伸入集气瓶,使试管炸裂”“铁丝接触集气瓶,炸裂烧杯壁”等;二是不知道集气瓶炸裂的根本原因是什么而错答,如“水太少”“火星四射,溅落瓶底”“未将水换成细沙”,或者直接写“集气瓶内未放细沙”;三是因果关系弄错,因死背书、生搬硬套而错答为“铁丝有铁锈、未打磨、未绕成螺旋状……”(铁丝未燃烧的原因);四是有很多学生未审清题意而蒙答案,如答成“铁丝伸入太快或太慢”“铁丝位置靠集气瓶上部或口部”“铁丝伸入距离过短(离水面太远)”“铁丝太短或太长”“铁丝表面有杂质”“铁丝与氧气接触面积大”“铁丝量太多”“燃烧太剧烈”“集气瓶内壁有水珠”“集气瓶未预热、受热不均匀”“集气瓶内水太凉”“集气瓶破损”“集气瓶内气压过大”“氧气不纯”“氧气未集满”“铁丝燃烧过程中产生可燃性气体引发爆炸”“铁丝未竖直伸入”“火柴碰到集气瓶壁”“火光溅到集气瓶壁”“铁丝碰触集气瓶外壁”“铁丝伸入时撞坏集气瓶”等。综上所述,本题得分率低的主要原因是学生没有亲自动手做实验,没有亲身体验过实验的成功或失败,缺少实验后的分析和反思,死记实验,难免会张冠李戴;其次,学生的语言表达能力差是较为普遍的现象。

参考答案:(1)长颈漏斗;密度比空气大(或再增加一句“不与空气中的成分反应”);利于排尽集气瓶中的空气(或再增加一句“使收集的气体更纯净”);(2)火柴快燃尽;燃着的铁丝碰到集气瓶壁。

【试题31】A~J是初中化学常见的物质,其中B与D可配制波尔多液、F是黑色氧化物、I是紫红色金属,它们之间的转化关系如图8所示(反应条件已略去)。请回答下列问题:

图8

(1)I的化学式为______。

(2)G的一种用途是____________。

(3)反应②的基本反应类型为__________。

(4)反应③的化学方程式为_________________________________________。

试题分析:自2000 年至今,本题一直是以框图推断的形式呈现,文字量虽少但信息量大,涉及到“身边的化学物质”“物质构成的奥秘”“物质的化学变化”一级主题中“生活中常见的化合物”“物质组成的表示”“化学变化的基本特征”“认识几种化学反应”“质量守恒定律”等多个二级主题中很多的核心知识。2021 年该试题涉及到4 个化学反应,分别是氧化铜与稀硫酸、比铜活泼的金属与硫酸铜溶液、氢氧化钙和稀硫酸、氢气还原氧化铜,这些实验在平时的习题中出镜率都比较高,涉及到10 种常见的化学物质。该题重点考查了物质的化学式、化学反应方程式、物质的用途、化学反应的基本类型等核心基础知识。从题眼“B 与D 可配制波尔多液、F 是黑色氧化物、I 是紫红色金属”中寻找突破口,很快就能判断出F 是CuO(氧化铜)、I 是Cu(铜),B是CuSO(4硫酸铜),然后由此可推断出D 是Ca(OH)(2氢氧化钙),随后再根据F、B 可推断出E是H2SO(4稀硫酸)、A 是H2O(水),最后又可根据F、A、I 推断出G 是H(2氢气),根据B 和I 推断出C 是排在Cu 前面的金属(除钾、钙、钠等极活泼的金属外),即反应②具有开放性。从各地反馈的数据来看,本题的0 分率高,平均超过1/4.

典型错误剖析:(1)出现的主要错误:一是因书写不规范而丢分,如写成cu、cU、CU、CV、Cv、Lu 等;二是不认真审题,让写化学式却写成名称“铜”;三是未推出I 是什么,错写为H2O、CuSO4等。(2)出现的主要错误:一是对常见物质的用途记忆不牢,如将氢气的用途与一氧化碳、碳的性质混淆而错答为高炉炼铁、工业炼铁、炼钢等;二是不能区分物质的性质与用途而错答为还原性、可燃性;三是未推出G 是H(2氢气)而蒙答案为灭火、制玻璃、制氧、做导线、供给呼吸、除铁锈、做气肥、改良酸性土壤等。(3)出现的主要错误:一是专有名词写错,如将“置换反应”的“置”写成“质”或“至”等;二是不能准确区分基本反应类型和其他化学反应,如写成“还原”反应;三是未推出具体反应而胡乱答成“复分解”反应等。(4)出现的主要错误:一是书写化学用语的基本功不扎实,导致已经推断出物质的种类,却因未正确书写化学方程式而丢分,如Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+H2O(不配平)、化学式写错等;二是不了解配置波尔多液的原料是什么,导致推断错误,如写成Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O、2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O 等。

参考答案:(1)Cu;(2)作燃料;(3)置换反应;(4)Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O.

启示:第31 题对学生的推理能力、逻辑思维能力等要求高,因此得满分不容易。正确解答该题目的关键是全面、准确、熟练地掌握推断题的各种知识点,即“题眼”,并借助“题眼”找准突破口,只有这样才能一步步推出各种物质和物质之间的化学反应。除此之外本题还侧重考查了学生对化学用语的运用水平。化学用语比较抽象,是学生学习化学的一大难点。由于学生对化学用语等基础知识掌握不牢固,对推断题有畏难情绪,心理压力大,所以导致该题的得分率低。对此教师一是要让学生夯实基础知识,学好化学用语,如在学习元素符号、离子符号、化学式时,教师可适时将有关知识与日常生活结合起来,以此使学生感受到知识的应用价值,使知识“活”起来,进而可增加学生学习化学的兴趣和信心;二是在新授课中,教师还要注意采用“小循环、多反复”的策略,即突出核心知识的多角度运用,并不断强化,如此可提高学生记忆、表述、书写核心知识的精准性。三是在复习课中,教师要给学生自己反思、交流、梳理和建构知识网的时间,以便学生建立起物质的性质、用途、相互转化等知识之间的内在联系,进而形成结构化的知识。

【试题35】茶垢清洁剂能快速清除茶具上附着的茶垢,某小组同学对茶垢清洁剂进行了探究。

【查阅资料】图9所示是某品牌茶垢清洁剂说明书中的部分内容。

图9

说明书中碳酸钠的俗称有误,应改为____。

【提出问题I】茶垢清洁剂溶于水时生成过氧化氢,是否生成氧气?

【实验1】在盛有茶垢清洁剂固体的小烧杯中,加适量常温水,完全溶解后得到无色溶液。观察到有小气泡缓慢冒出,伸入带火星的木条,木条不复燃。

【实验2】取三份等量的实验1中的溶液,分别加入甲、乙、丙三支试管中,按图10所示进行实验。观察到都较快产生气泡,且温度越高产生气泡越快;伸入带火星的木条,木条都复燃。

图10

【表达交流I】通过实验证明,茶垢清洁剂溶于水时生成氧气。

(1)实验1中“木条不复燃”的原因是_______________________________________。

(2)实验2中丙试管内不再产生气泡后,其中溶液所含溶质与加热前溶液的不同是________________________________________。

【提出问题II】茶垢清洁剂溶于水时生成碳酸钠,是否生成氢氧化钠?

【实验3】取实验2丙试管内溶液,按如图11所示流程进行实验。

图11

【表达交流II】

(1)加入试剂X的目的是_____________________________(用化学方程式表示)。

(2)不新增试剂,检验加入的试剂X已足量的方法是______________________________。

(3)溶液M呈_____色,说明茶垢清洁剂溶于水时没有生成氢氧化钠。

【反思总结】

(1)茶垢清洁剂溶于水生成了碳酸钠和过氧化氢。碳酸钠溶液有较好的去污效果,过氧化氢分解生成活性氧,可深层带走污垢。

(2)使用茶垢清洁剂时应选择_____的水进行溶解,去垢效果更好。

试题分析:本题涉及到《课标》中“科学探究”“身边的化学物质”“物质的化学变化”一级主题中“发展科学探究能力”“学习基本的实验技能”“我们周围的空气”“生活中常见的化合物”“质量守恒定律”5 个二级主题。命题者创设了“茶垢清洁剂快速清洁茶垢”的真实情境,并巧妙融入提出问题、进行实验、表达与交流、反思与总结等多个科学探究要素,既考查了学生辨识物质俗称、透过现象看本质、分析溶液的成分、书写常见的化学方程式、区别碳酸钠与氢氧化钠的化学性质等化学学科必备的基本能力,又考查了从实验示意图、实验流程图中提取有效信息和设计实验、反思评价实验方案等高阶思维能力。本题的得分率是近几年最低的,平均约为2.1 分。第一空“说明书中碳酸钠的俗称有误,应改为_______。”没有让学生从说明书中寻找,这样做的目的很明显,就是为了减少阅读量,只考查学生对物质俗名的认识,即降低难度,送给学生分数。【表达交流I】(1)本空与人教版九年级上册第二单元课题3“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用”(38 页)中的1.实验(1)非常相似,带火星的木条不复燃,也是因为“产生氧气缓慢”,所以本空不难,可以直接将题干中的语言组织一下来回答,如“小气泡冒出缓慢”等;(2)对学生能力的要求提高,需要学生将实验1 和实验2 进行对比分析,找出质的变化是什么,才能正确作答。【表达交流II】的三个空,整体难度加大,与教材中“氢氧化钠变质的探究”非常相似,是教学中的难点,但大多数中学生并没有真正突破这个难点。(1)“加入试剂X 的目的是________________________(用化学方程式表示)。”该空需要学生对实验流程图进行全面分析、提炼出关键信息,才能准确推断出“向丙试管内溶液”加入“足量试剂X”的目的,即除去碳酸钠(或将碳酸钠转化成沉淀),因为碳酸钠的存在影响了对“是否生成氢氧化钠”的检验,除去碳酸钠即为检验“氢氧化钠”扫清障碍,然后就可顺利写出对应的化学方程式了。(2)的设计打破常规,需要学生首先理解加入“足量试剂X”目的是什么——除掉“丙试管内溶液”中的碳酸钠,并在此基础上理解“X 已足量”的含义,即证明“滤液”中已经没有碳酸钠,除此之外还需要学生厘清“X 已‘足’量”与“X已‘过’量”的区别,本问的足量实际包括“过量”和“恰好完全反应”两个含义,只有这样才能正确作答。【反思总结】的难度不大,但是传递了化学能促进社会发展、使我们的生活更美好的价值观念。

典型错误剖析:【查阅资料】出现的主要错误:一是受日常生活中苏打水饮料的影响而错答为苏打水、苏打粉;二是把河北省很多地方的“土语”当成俗称;三是没有认真审题,直接写碳酸钠或写成化学式——Na2CO3;四是基础知识不牢固,把俗称张冠李戴,写成火碱、烧碱、大苏打、小苏打、发酵粉、石灰石、大理石等。【表达交流I】(1)出现的主要错误:一是答题角度错误,如没有从问题出发答题,而是从燃烧条件考虑而错答为“温度没有达到木条的着火点”“温度不高”“温度未达到反应条件”“加的是常温水不是热水”等,其主要原因是没读懂题意,没抓住此步实验的目的是探究“茶垢溶于水时生成过氧化氢,是否生成氧气?”,或者虽读懂题意,但在组织语言时没抓住要点是生成氧气多少的问题,而不是“常温水”温度高低的问题,还有将答案落在氧气的纯度,而非氧气的量不足上而错答为“氧气不纯”。二是基础知识不扎实,没有记住“过氧化氢常温下会分解,产生少量气体,加入催化剂(或加热)能加快反应速率”,而错答为“水(溶液)温度低,低温下过氧化氢不分解”“未产生氧气”,还有的学生把该实验与实验室制取氧气的实验弄混了,而错答为“气泡刚冒出时就检验”“过氧化氢刚开始反应、未待气泡连续冒出时就检验”等。三是没有推出反应的实质,而错答为“生成的二氧化碳隔绝了氧气”“二氧化碳既不燃烧也不支持燃烧”“产生的气体是空气、二氧化碳、水蒸气等”。(2)出现的主要错误:一是没有对溶液中反应前后所含的“溶质”进行比较得出确切结论,而错答为“有无H2O(2过氧化氢)”,或只写“H2O(2过氧化氢)”“反应前两种溶质,反应后一种(没有明确H2O2)”。二是对“溶质”把握不准,而错答为“反应前有氧气,反应后没有氧气”“反应前是H2O2,反应后是H2O”。三是答题角度有偏差,从溶液、溶质的量的角度答题,而导致错答为“溶质减少”“溶质质量减少”“溶质质量分数减少”等。【表达交流II】(1)出现的主要错误:①Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑;②Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O +CO2↑;③Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH;④Na2CO3+CaSO4=CaCO3↓+Na2SO4;⑤2H2O2=2H2O+O2↑;⑥2Na2CO3·3H2O2=2Na2CO3+3H2O2,错误原因:一是没读懂题,不明白实验目的是什么,对“加入试剂X 的目的是‘将Na2CO3转化成沉淀(操作中有过滤)’,但不能对后面检验NaOH 造成干扰”理解不到位;二是对物质CaCl2、BaCl2等的性质掌握不全面;三是化学用语掌握得不好,表现在化学式错误、方程式不配平上。(2)出现的主要错误:①很多学生回答“继续加入试剂X,不再产生沉淀”,其出错原因是“没有答出取滤液或者取上层清液加入试剂X,因为直接继续加入试剂X,现象不明显,不能充分证明试剂X已足量。”;②只回答“不再产生沉淀”,其出错原因是未理解“检验”二字的含意,误认为是“判断”所加试剂是否足量,所以忽略了“要加试剂”;③回答“在滤液(或溶液M)中加入碳酸钠溶液,有白色沉淀生成”,其出错原因:一是未审清题中要求“不新增试剂”,而导致错选碳酸钠试剂;二是对“足”量和“过”量的区别没能厘清,加入足量试剂X(氯化钙溶液)包括恰好和溶液中的碳酸钠反应,也包括氯化钙过量两种情况;④其他错误,如“用玻璃棒蘸取滤液测pH”“在集气瓶口放入湿润的石蕊试纸,观察颜色,若试纸变红,则试剂已足量”“看有无气泡产生”“加入紫色石蕊溶液”“将燃着的木条放在集气瓶口,若熄灭,则足(过)量”,出错原因均是没有看懂题意、不知道真实的化学反应是什么。(3)出现的主要错误是写成红色、白色、透明,还有一些写蓝色、黄色、淡绿色的。出错原因:一是思维定势,认为酚酞遇氢氧化钠变红,所以只要看到这两个词就写变红,没注意到结论是无氢氧化钠;二是语言表达不准确,对无色、白色、透明分辨不清;三是不理解题意,不清楚反应原理而胡乱写答案。【反思总结】(2)出现的主要错误:①常温、温度较低;②蒸馏、纯净、软、煮沸过;③硬。其出错原因是不会从题中获取信息,没能提炼出“去污效果”与水的温度(实验中温度越高,越易产生活性氧)等关键信息,水的软硬程度对去污效果也有影响,但结合题意首先应答出以温度为主的要素,所以回答“较高温度、硬度低(软)”更好。

参考答案:【查阅资料】纯碱(或苏打);【表达交流I】(1)产生氧气缓慢(或生成的氧气太少等其他合理答案);(2)不含过氧化氢(或只含碳酸钠);【表达交流II】(1)Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl;(2)向滤液中滴加试剂X,不产生沉淀;(3)无;【反思总结】较高温度。

启示:河北省实验探究题选取的素材是教科书之外的,创设情境新、设问角度新,是常考常新的原创题,因此学生感觉比较陌生,但“万变不离其宗”,命题者都是以《课标》、教材为依据进行命题的,所以在教材中总能找到试题的“影子”。因此,在复习中,教师要做好以下几点:一是抓住教材,夯实双基,即基础知识(如物质的名称、俗称、化学式、常见性质等)和基本实验技能(如氧气和二氧化碳的制取、常见物质的检验与除杂、简单实验的方案设计等);二是开发探究小专题练习,将科学探究的几个要素以小专题的形式编制成练习题,以此不断优化学生的思维品质,提高学生解决实验探究题的能力;三是凝聚集体智慧,结合河北实验探究题的特点,编制贴近生活、有趣的“原创探究题”,由此增加学生在陌生情境下解决实际问题的体验,增强学生对学科本质的理解,进而可提高学生由表及里、综合分析,解决新颖、复杂问题的能力。

三、2022 年的化学教学与中考备考建议

(一)研读课标,重视教材

2019 年教育部发布的《关于加强初中学业水平考试命题工作的意见》明确指出:取消初中学业水平考试大纲,严格依据义务教育课程标准命题,不得超标命题。2020 年教育部办公厅发布的《义务教育化学超标超前培训负面清单(试行)》指出:不得超出现行义务教育化学课程标准规定的要求,禁止将高中阶段的目标与内容提前至初中阶段教学与测评……禁止使用繁、难、偏、怪的练习题,并列出了可能存在的典型超标问题。2021 年教育部办公厅印发的《关于加强义务教育学校作业管理的通知》、2021年中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《关于进一步减轻义务教育阶段学生作业负担和校外培训负担的意见》都旨在扭转一些学校作业数量过多、质量不高、功能异化等突出问题,规范校外培训机构的课程设计和培训方向,并切实减轻学生的课业负担,加强“五育并举”,提高学生的综合素质。从国家层面连续三年密集出台的这些文件可以看出,新授课、备考复习课都要更加重视研读《课标》、用好教材。

教材是对《课标》最好的诠释,教材中丰富多样的学习素材,不仅是学生掌握知识、获得能力、提升素养的重要来源,也是中考命题立意的重要参考,有些命题素材直接来源于教材中的实验、图片、探究活动、家庭小实验等,如2021年河北中考化学第12、14、30 题;有些是对教材中的实验、图表、装置、活动、作业等进行加工、变形、改编而呈现的,如2021 年河北中考化学第2、4、7、13、28、35 题等。所以在教学中,教师要有教材意识,要引导学生用好教材,尤其是在复习阶段,切忌舍本逐末,将教材抛到一边,只顾搜集各地考试真题和复习资料,用大量的习题、考题代替学生应有的研读教材等其他学习活动。重视教材、研读教材,并不是简单、机械地将教材内容背下来,而是要“盘活”教材知识。即一是要把化学知识融入到恰当的情境材料中,将化学知识与现实生活、社会、生产等紧密联系起来,将“抽象、枯燥”的化学知识赋予丰富的意义和价值,让“学以致用”走到学生心坎里。二是要教给学生学习化学的方法。例如在学习“水的组成”时,在新授课中教师可引导学生从宏观、微观、符号、实验、图像(曲线)等不同视角进行分析并建立联系;在复习课中教师可引导学生从分解反应、化合反应、置换反应、复分解反应以及其他反应角度梳理总结有水生成的反应,如此可使相对零散的知识能有序地贮存到学生自己的脑中,从而构建起学生自己的知识网络图,并不断提高学生的化学思维水平。

(二)开发活动,增加体验

2021 年8 月19 日至21 日,教育部基础教育课程教材发展中心、课程教材研究所举办了指向核心素养的深度学习教学改进项目第二期研修班,培训专家在培训班中详细解读了深度学习的研究成果,并归纳出深度学习的五个特征是活动与体验、联想与结构、本质与变式、迁移与创造、价值与评判,其中放在首位的是“活动与体验”,因为只有“活动”开展的“实”,才会有“体验”感知的“真”。“活动”是指以学生为主体的主动活动,例如实验与探究、实践与反思等,其中最重要的是实验与探究活动。河北中考各个题型都涉及到实验,近几年中考与实验有关的试题总分值都在20 分以上,因此无论是新授课还是复习课都很有必要把实验放在最重要的位置上。对此笔者给出几点具体建议:一是教材上的实验,教师尽可能创造条件,由学生亲自完成,以增加学生对实验的亲身体验;二是争取课外活动或其他课余时间开放实验室,以增强学生学习化学的动力;三是鼓励开展家庭小实验,即充分利用家庭条件(如厨房、卫生间、阳台等)做一些安全、简单的课外小实验,由此使学生多一些“化学与生活”密切相关的感受;四是可以将部分复习课开发成主题化实验探究课,以此提高学生分析和解决实际问题的能力,进而可切实发展学生的科学探究能力。综上可知,只有扎实开展“做实验”活动,尤其是融入思维的化学实验探究活动,才能增加学生全身心投入学习的内在体验,才能有助于学生感受到化学学习的快乐、体会到化学学科的基本思想和方法,进而变被动学化学为主动学化学。

正在研制的“新课标”新增了“跨学科实践活动”,其旨在通过引导学生亲身经历“创意设计、动手制作、解决问题、创造价值”的实践过程,增强学生认识真实世界、解决真实问题的能力。例如“制作制氧机”活动,既要运用化学中制取氧气的原理,又要运用物理学中有关密度、流速等知识,同时还要考虑特定需求所用材料的选择及其成本等综合性问题。类似这样的跨学科综合实践活动,能更好地促进学生化学观念、科学思维、科学探究与实践、科学态度与责任素养的融合发展,因此是我们要努力开发与落实的方向。

(三)抓好规范,培养习惯

无论哪一阶段、哪一层次的考试,都会有很多学生失分在没有规范做答上。对此教师要做到:一是化学用语的规范书写,即教师要帮助学生过好元素符号关、化学式(化合价)关、化学方程式关,并多展示书写规范的作业、试卷,尤其对因不规范书写而丢分多的学生,教师要帮助其分析原因,指导其做出改进,并给予其再次展示的机会,辅导督促其养成好习惯。同时教师还要善于多联系实际,多引导学生学习有意义的化学反应,以帮助学生理解记忆相关化学方程式。二是简答叙述中化学专用语言的规范使用,即教师要引导学生品读“教科书语言”,体会教材对有关问题描述的科学性、严瑾性,并通过模仿、体悟,养成严谨规范答题的好习惯,形成“语言准确精炼、要点齐全”的答题能力。

要赢得中考这一仗,需要发挥年级组、教研组的集体智慧,形成合力,并精选练习、精编专题,开发变式题组、举一反三,同时避免用过难、重复、大量、低效的习题打击学生的信心。在备考复习中,能感动教师自己的课,才能对学生更有触动,使学生有更多的收获,愿同行们能群策群力,多上一些能感动自己的课。

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