浅谈常州市化学中考试题的专题化设计.doc

浅谈常州市化学中考试题的“专题化”设计 也许谈到“化学专题”，物质的分类、物质的分离与提纯、碳与碳的化合物等基本概念和原理专题或元素化合物知识专题或化学实验专题会立即浮现在脑海中。确实，传统的“化学专题”往往是按照化学的四大块内容，即化学基本概念和原理、元素及化合物知识、化学实验、化学计算，来进行界定的。然而，在新课程理念的指引下，“标准”对构建学生学科的情感体系提出了要求，对开展探究性学习、关注自然与社会、关注人与自然的和谐发展、关注人文精神也提出了要求。因此，传统的“化学专题”已界定不能满足现在新课程要求的需要，它也正在由“知识板块化”向“人文自然化”、“探究生活化”、“系统多维化”转型。新课程理念下的中考化学命题是实施新的课程标准的核心方向标，下面笔者就2006年常州市化学中考试题，谈谈对“化学专题”的几点新的看法。1 “围绕某一具体知识，进行多维发散”的“化学专题”试题为实现学生“知识与技能”、“过程与方法”的评价，根据“某一具体知识”的不同分类，这类试题的设计构想通常有如下两种：（1）以某一化学概念或原理（如中和反应、燃烧、溶液等）为试题核心，从掌握概念（或原理）所必备的子核心出发，来进行多维命题。（2）以某一具体物质（如水、氢氧化钠、二氧化碳等）为试题核心，从物质的性质、变化、组成、结构、用途等子核心角度出发，来进行发散命题。如2006年常州中考卷中的第25题和第26题，就是以上述构想（1）来进行命题的。第25题：中和反应是一类重要的化学反应，广泛应用于化学研究和工农业生产。中和反应过程中会放出热量。以下是在一定体积的10%的氢氧化钠溶液中滴加10%的盐酸（常温下）的反应中，溶液温度变化的数据：加入盐酸的体积(V)/mL2468101214161820溶液温度上升(t)/5.29.612.016.018.216.715.714.713.712.9（1）试绘出溶液的温度变化(t)与加入的盐酸体积（V）之间的关系曲线图：（2）请根据曲线变化的趋势，说明溶液温度变化的原因。 第26题：利用中和反应可以测定酸或碱溶液中溶质的质量分数。例如，在一定量的待测酸（或碱）溶液中逐滴加入已知质量分数的碱（或酸）溶液（标准溶液），直到酸、碱正好完全反应，根据消耗标准碱（或酸）溶液的多少即可求算出待测酸（或碱）溶液的质量分数。右图为某次测定过程中，溶液的pH随所滴加的某标准溶液体积的变化而变化的关系图。（1）根据右图曲线可以判断实验中是向_（填“酸”或“碱”，下同）溶液（待测液）中滴加_溶液（标准液）。（2）在这次测定中，为了指示中和反应刚好完全，用酚酞作指示剂，即在待测溶液中先滴入几滴酚酞试液，若看到_，则证明中和反应正好完成。（3）如果实验中使用的酸是硫酸，碱是氢氧化钠，且待测液和标准液的密度均以1.0g/mL计。若测定中取用待测液25mL，标准液溶质的质量分数为4.5%，根据图中数据，计算待测液溶质的质量分数。试题分析：分析第三大题（25题、26题），表格如下：项目各项内容试题核心中和反应（酸和碱的反应）设计构想上述构想（1）试题考察的主要知识点中和反应是放热反应；浓度对化学反应的影响；pH值与溶液酸碱度的关系；无色酚酞试液与溶液的酸碱性；中和反应的测定原理；运用化学方程式进行计算学科渗透数学中的坐标在化学中的运用本题综合了数学中的常识性知识坐标，考查了学生对中和反应这一重点知识的理解和运用。解25题时，考生要根据题目提供的表格数据，在坐标中绘出溶液的温度变化与加入盐酸体积的关系曲线图，然后抓住中和反应是放热反应，氢氧化钠的量一定，盐酸滴入到一定程度会过量，来解释曲线先上升后下降的原因。解26题时，考生一定要掌握坐标中曲线起点的含义，根据曲线起点的pH值大于7，得出是向碱溶液中滴加酸溶液。在求算待测液溶质的质量分数时，要明白图中pH值等于7时，就是滴入的硫酸恰好与氢氧化钠溶液反应完全，而且计算时要先将溶液体积转化成溶液质量再进行求算。2 “展现真实生活情境，分析解决问题”的“化学专题”试题关注社会自然是中考试题设计的基石。为实现学生“情感态度价值观”提升，这类试题的设计构想通常是以热点新闻、全球问题、重大事件、前沿技术等情境信息材料，挖掘信息中涉及到的、并符合考试说明的知识要点，以分析问题和解决问题为目的来进行命题。如2006年常州中考卷中的第28题和第29题，就属于该类试题。第28题：能源和环境是当今人类面临的两大问题。目前，化石燃料是人类生产、生活的主要能源。随着全球能源使用量的增长及不科学使用，化石燃料等不可再生能源将日益枯竭，并对环境产生严重影响。这就迫切要求人们开发氢能、太阳能等新能源。（1）氢能来源广泛，是高能清洁能源。氢气除了可直接燃烧获得热量外，还可设计成燃料电池。目前使用氢能还面临着氢气的制取和氢气的储存两个问题。右图为模拟氢、氧燃料电池的实验装置。X、Y均为纱布袋做成的容器，装有活性炭，并与内部的石墨棒紧密接触，导线与石墨连接（石墨和活性炭都能导电）。把X、Y浸在水中，并在水中加一些稀硫酸，以增强水的导电能力。当电键K与b接通，发生反应的化学方程式为_。通电一段时间内没有看到气泡逸出，是因为活性炭具有_性，从而解决了气体储存的问题。此时将电键K与a接通，灯泡发光，说明能量发生了如下转化：氢能 _能 光能和热能。（2）一些常用燃料燃烧时的热值如下表：燃料天然气(以CH4计)液化气（以C4H10计）原煤（以C计）热值（kJ/g）约56约50约33 目前不提倡直接用原煤作燃料的主要原因是：a_，b_。化石燃料燃烧放出的CO2是一种温室气体，大量向空气中排放CO2将对气候产生负面影响。试通过计算说明，当上表中天然气和液化气充分燃烧获得相等的热量时，哪一种燃料放出的CO2较少？试题分析：分析第四大题中的28题，表格如下：项目各项内容生活情境能源和环境是当今人类面临的两大问题，分析化石燃料燃烧对环境的影响，因此要求开发氢能和太阳能情境分析情境分析一：氢能的开发和运用；分析二：从数据的角度说明化石燃料对环境的影响试题考察的主要知识点水的电解；化学中各种能量的转化；活性炭的基本作用；原煤等化石燃料燃烧对环境的影响；从温室效应的角度考虑选择燃料的重要性；化学方程式的计算；变“热量”为“质量”的转化思想学科渗透物理中的电路在化学中的简单运用情感态度价值观树立学生节约能源、保护环境的化学意识本题也是一道信息情境题，在氢、氧燃料电池的创新实验下，考察了学生水电解、活性炭的性质和能量转化等基础知识。并通过展示三种燃料的热值，让学生分析不提倡使用原煤的原因，并通过让学生计算要获得相等的热量，从产生二氧化碳气体的量的角度出发，根据化学方程式计算，让学生在天然气和液化气中作出选择，使学生认识到了任何物质都具有其两面性（利与弊），很好地实现了知识和生活的统一。解本题时，考生要抓住灯泡能发光，说明氢能转化成了电能；明白天然气和液化气充分燃烧要获得相等的热量，由于两者的热值不同，因此并不意味着两种气体的质量一样，计算时，应该先要把“热量”为“质量”，然后再进行计算。第29题：地球上的淡水资源是十分有限的。人类生产、生活造成的水体污染加剧了水资源危机。常州市的水资源十分丰富，但作为常州明珠的滆湖、长荡湖已受到不同程度污染。（1）水体富营养化是我市水环境的主要问题之一。水体富营养化是指水体中含氮、磷的化合物过多，这些化合物是水生植物生长、发育的养料。蛋白质是主要的含氮污染物，蛋白质在水中分解：蛋白质 氨基酸 氨（NH3），氨在微生物作用下，与溶解在水中的氧气反应，生成亚硝酸（HNO2）和水，反应的化学方程式为_，亚硝酸进一步在微生物作用下与氧气反应生成硝酸，并以硝酸盐的形式作为水生植物的养料。含磷化合物主要来源于洗涤剂和不合理使用磷肥。洗涤剂中有一种成分的化学式为Na5PxOy，若P的化合价为a，则a和x、y的关系是：a_。白天受阳光照射，充足的养料使绿藻等水生植物迅速繁殖，水体变绿，光合作用的化学方程式是_。晚间由于污染物耗氧和水生植物的_作用，使水中的含氧量急剧下降，会造成鱼类等水生动物因缺氧而死亡。另外，大量水生植物的残骸腐烂分解出有毒物质，使水质更加恶化。（2）含酸、碱、重金属离子的工业废水也是重要的水体污染物。如果要处理某工厂产生的酸性污水，你建议用NaOH还是Ca(OH)2进行处理？为什么？_。试题分析：分析第五大题中的29题，表格如下：项目各项内容生活情境常州明珠的滆湖、长荡湖已受到了不同程度的污染情境分析水体污染原因之一：水体富营养化；原因之二：含酸、碱、重金属离子的工业废水的大量排放试题考察的主要知识点蛋白质的水解，写氨气与氧气的反应方程式；根据化合物中化合价代数总和为零进行化合价计算；光合作用的化学方程式；呼吸作用的知识；从经济、浓度、性质等角度考虑选择物质的除杂思想情感态度价值观树立学生作为常州地区的一位市民，要保护水资源的意识本题是一道信息情境题，主要考察的是学生运用所学知识解决实际问题的能力。解题时，考生要学会知识迁移，根据平时写化学方程式的经验，确定反应物和生成物，来书写题目中要求的化学方程式；根据化合物中化合价代数总和为零，来确定洗涤剂的成分中P元素的化合价；根据光合作用和呼吸作用的发生条件，来确定水生植物在白天和黑夜的变化情况；根据氢氧化钠和氢氧化钙的性质、价格等差异，进行合理地选择。3 “构建知识获取过程，开展科学探究”的“化学专题”试题“科学探究”作为“课程改革的突破口”，是一种重要的学习方式，也是学生积极主动地获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动。亵渎标准，不难发现“科学探究”已经不仅仅是一种教学方式，它也被放置在“内容标准”的首位，作为一项化学课程的学习内容。这类试题的设计构想通常有如下两种：（1）以学生未知的新事物或新知识为探究目标，模拟“科学探究”的方法，从“猜想”到“结论”，并渗透化学学科的特色实验手段，以达到认知结果。该种构想注重的是考生从“猜想”到“结论”整个科学探究形成的过程。（2）以学生较为熟悉的原有知识为探究目标，在已知结论的基础上，通过改变获得结论的原有的实验手段和探究方法，提出新的实验探究方法或探究过程，让学生对新的方法和过程进行评价和补充。该种构想注重的是考生对新的科学探究方法或过程的评价。如2006年常州中考卷中的第27题，就是以上述构想（2）来进行命题的。第27题：燃烧是一种发光、发热的剧烈的化学反应。认识燃烧，科学地利用和控制燃烧，使燃烧为人类服务是十分重要的。（1）物质燃烧一般需要同时满足三个条件，物质具有可燃性是燃烧的首要条件，下列物质中具有可燃性的是_（填物质的编号）：石灰石 氮气 铁丝 红磷 面粉 二氧化碳。发生燃烧的另外两个条件分别是_；_。（2）下面是验证燃烧条件的实验装置图。简要叙述检验该装置气密性的方法：_。已知木炭是一种可燃物。请验证：木炭发生燃烧的另外两个条件中，缺少任何一个条件都不能燃烧（两个条件须分别验证），只有同时具备这两个条件才能燃烧。在完成气密性检查后填装药品，并已设法在整个装置中充满了氮气。若要求实验过程中不得拆、装仪器，请设计后续的实验步骤，并按要求填表。在后续实验步骤中，有一步骤为“盖灭酒精灯，待仪器恢复到常温”，请把这一步骤用“题示”两个字填入下表相应步骤的“操作”栏中，且不必填该步骤的“预计现象及得出的结论”栏。步骤操作预计现象及得出的结论（3）有人建议在装置X处作下图所示的改动，以便可随时切断气流。这样的做法可能引起的不良后果是_。又有人建议在实验开始后，在Y管末端处增添一个燃着的酒精灯（下图），大家讨论后觉得很有必要，请用化学方程式说明理由（不需要文字说明）：_。图 装置B在“盖灭酒精灯，待仪器恢复到常温”这一步中的作用是_。图 试题分析：分析第四大题中的27题，表格如下：项目各项内容探究目标常见物质燃烧的条件设计构想上述构想（2），注重的是考生对新的科学探究方法或过程的评价试题考察的主要知识点常见的可燃物，燃烧的条件；装置气密性的检查原理（气压差原理）；一氧化碳气体的可燃性；木炭的燃烧反应（完全燃烧和不完全燃烧；双氧水与二氧化锰制取氧气；检验二氧化碳气体的常见方法思想方法运用类比的思想，利用实验装置进行探究；学会知识的迁移，把单个装置的气密性检查迁移到本题整套装置的气密性检查，把教材中CO与氧化铁反应时的“先盖灭酒精灯，再停止通一氧化碳”操作迁移到本题情感态度价值观树立学生在化学实验中的安全意识和环保意识。突出学科特色是中考试题设计的方向。本题是一道学科特色极强的化学实验创新探究题，具有很好的区分度。解题时，考生首先要明确常见物质燃烧的条件，然后分析题目提供的实验装置，抓住单个装置的气密性检查原理，来检查整套实验装置的气密性是否良好；本题的亮点之一是在设计实验验证木炭燃烧的两个条件：必须要有氧气、温度必须达到木炭的着火点时，考生要运用类比的思想，确定在整个装置预先充满氮气的情况下，要达到题目提出的两个实验目的，是先验证“缺少氧气不能燃烧”、“温度达不到着火点不能燃烧”、“两个条件都满足才能燃烧”三者中哪一者，考虑到氮气的存在主要是为了方便验证缺少氧气，物质不能燃烧，最后确定验证的顺序是先验证“缺少氧气不能燃烧”，再验证“温度达不到着火点不能燃烧”，最后验证“两个条件都满足才能燃烧”。需要指出的是由于第一次实验中用酒精灯加热了玻璃管，要验证“温度达不到着火点不能燃烧”，必须盖灭酒精灯，待仪器恢复到常温后才能通入氧气进行。本题的亮点之二是试题设计的问题（3）中三个小题，都是为树立学生化学实验中的安全意识和环保意识而设计的，体现了命题者具有很高的学科水平和良好的社会意识。4 “建立物质间的链接，区别推理事物”的“化学专题”试题坚持创新综合是中考试题设计的活水。历年来，化学推断题是一种传统的题型，也是一种被受青睐的、极具开发潜力的题型，它对于考查学生创新综合能力、逻辑思维能力具有不可低估的作用。窥视近年来的中考试卷，课改命题组成员正在逐渐赋予它新的生命力，一步一步地走向了创新。这类试题的开放性、综合性较大，设计的构想已不在局限于常见物质的简单转化（如碳三角、钙三角等），无机物与有机物之间的联系、物质的性质与物质的分离提纯综合、物质的反应类型、分类与性质综合等近年来推断题的新亮点。如2006年常州中考卷中的第24题，就属于该类题型。第24题：以下是一些常见物质间互相转化的关系图（有些反应条件未注明）（1）将固体A充分加热至不再产生气体，滤液H中所含有的物质有：_（写化学式）。（2）固体B的化学式为_，它在与无色液体E的反应中起_作用。（3）如果气体Z是最简单的有机物，它在气体X中燃烧，会因X的量的变化和条件的不同而生成不同的物质。试写出X和Z反应生成固体单质M和无色液体F的化学方程式：_。试题分析：分析第二大题中的24题，表格如下：项目各项内容试题形式框图形式建立物质间的联系试题考察的主要知识点高锰酸钾的分解反应；双氧水与二氧化锰混合制取氧气，认识二氧化锰的催化作用；水电解的分解反应；利用物质的溶解性，进行物质的分离；利用质量守恒定律，确定甲烷气体的不完全燃烧反应情感态度价值观认识“物质是统一、联系的”的哲学观点本题是一道综合性较强的创新推断题，主要存在三大亮点：亮点一是采用嫁接法，将物质的性质与分离综合于一体进行考查；亮点二是结合“物质统一性”的指导思想，将无机物与有机物结合在一起；亮点三是固体B和无色液体E混合反应，并不是两种物质都作为反应物，反应后全部消失，这里的B是起催化作用（从混合物乙过滤后又得到B可以得出该结论）。解本题时，考生要先通读全题，分析固体A加热能得到混合物甲和气体X，说明生成物至少有三种物质，而在新课改初中阶段能分解生成三种物质的固体物质A只有高锰酸钾，再根据锰酸钾和二氧化锰的溶解性不同进行解题。在问题（3）中“气体Z是最简单的有机物”的提示下，确定Z是甲烷，根据质量守恒定律，甲烷和氧气燃烧生成的固体物质M只能是碳单质。需要指出的是，本题中不能误认为是固体B和无色液体E全反应完后得到混合物乙，从问题（2）的问法和混合物乙过滤后又得到固体B的信息中，考生要明白固体B是催化剂MnO2。相信随着新课改的不断深入，“专题化”试题的设计也将会逐渐地走向多样化、多元化。以上内容就是笔者针对2006年常州地区中考试卷中出现的若干试题而进行的试题分析，并在分析的基础上，结合自己的实际教学，提出了自己对“专题化”试题设计的一些看法和见解，希望能引发同行们一些思考，对平时的常态课堂教学有所帮助。