基于2022年课标 考查化学素养彰显学科价值

2023-05-10 00:54许九奎
关键词:氯化钙考查物质

摘   要:2022年的河北中考化學既是“双减”政策实施后的第一年,又是依据《义务教育化学课程标准(2022年版)》(以下简称“2022年课标”)进行命题的第一年。基于2022年课标,结合命题新政策,全面分析河北中考化学试题,并针对一些典型试题,研究学生的错误答案、剖析学生答错的原因,以梳理、总结出其对日常教学和中考复习的启示,如此既可提高学习效率,又可促进以素养为本的高质量化学教学走向常态。

关键词:中考化学;2022年课标;复习策略

中图分类号:G633.8    文献标识码:A    文章编号:1009-010X(2023)08-0034-11

一、2022年河北中考化学试题特点

2022年的河北省初中毕业生升学文化课考试理科综合试卷——化学与综合部分(以下简称“河北中考化学”)结构保持稳定,选择题、填空题、简答题均是由易到难依次排布,实验探究题、计算应用题各有一道,难度相对较大。整套试卷依据2022年课标命制,既紧扣教科书,知识覆盖面广泛、呈现形式多样、考查维度全面、试卷难度降低,又密切联系生产生活实际,关注社会热点、国际焦点问题,并注重融入中华优秀传统文化和新材料、新科技等情境素材,以彰显化学对满足人民日益增长的美好生活需要、促进社会可持续发展等方面的重要价值。如此既实现了试题的育人功能,彰显了学科价值,又全面考查了学生的素养水平。整套试卷试题进一步弱化了对概念的机械记忆,而侧重对基础知识的灵活运用;同时还着力体现了对教科书原实验、改进实验原理的理解,这既突出了科学探究与实践,又体现了化学学科的本质;此外试题还特别关注对运用化学知识与技能解决相对真实情境下具体问题能力的考查。如此既有助于引导教师在教学中关注学生的阅读、关注学生的实践、加强科学探究,以落实“素养导向、减负提质”的教学理念,又有助于促进学生化学学科核心素养的形成与发展。

(一)紧扣2022年课标,重视基础知识和基本技能

2022年的河北中考化学试题紧扣2022年课标,尤其依据其中的学业质量要求进行命题,共涉及20多个基本化学实验、17个常见化学反应、78种常用化学物质以及80多个基本知识点。

第1题考查了学生对富含蛋白质食品的正确认识;第3题考查了空气的相关知识;第10题涉及加油站、面粉加工厂应严禁烟火,以及室内起火不能迅速开窗通风,而应根据火情科学应对等安全知识。如此可引导学生认识到学好化学既有助于防患于未然,又有助于守护好生命,平安健康地生活。

第4、5、9、11、13、31题,从不同角度考查了学生对物质的组成与结构、物质的变化与转化等的学习水平,并突出了对分类观、微粒观、元素观、转化观等化学观念和宏观、微观、符号“三重表征”、模型建构等科学思维的考查。

第2、6、7、11、14、28、29、30、35题,涉及基本仪器的使用和物质的鉴别与除杂、酸碱中和反应、蒸发结晶、可燃物燃烧条件的探究以及金属活动性顺序的验证等实验。既有对教科书实验的考查,又有通过对基本实验进行变式、创新、改进等对学生科学探究与实践能力的考查,同时还有对学生灵活运用控制变量、对比实验等科学方法水平的考查。

(二)精选真实的情境素材,精心设计问题任务,彰显化学学科价值

2022年的河北中考化学更加注重从传统文化、生产生活、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,进而可使其认识到化学对解决实际问题的重要意义,体会到化学在资源利用、环境保护、“碳中和”等方面的应用价值。如此试题既有了鲜活的生命力,又很好地体现了“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”的命题原则。

第4题以我国传统中医药金银花中的有效成分之一绿原酸(C16H18O9)为情境,考查了学生从物质组成的角度判断物质的类别、进行元素含量的计算以及从宏观与微观相结合的视角理解化学式的含义等能力。如此既有利于学生增强文化自信,又有利于学生了解研究物质的组成与结构对发展中医药的重要意义。

第5题以中国空间站“天宫课堂”中航天员所需要的部分水可以通过化学反应获取为情境,通过给出反应的微观示意图,考查了学生从宏微结合的角度,基于守恒和比例关系推断化学反应相关信息的能力。如此既能增强学生对通过化学反应实现物质转化意义和造福人类独特价值的认识,又能激发学生学习化学的动力。

第29题以“某地可持续农业生态系统——‘桑基鱼塘’”为情境,考查了蚕丝的成分、蚕丝与棉线的鉴别、铁元素与人体健康、常见化肥的功效、光合作用中能量的转化形式等基础知识和基本技能,由此可引导学生认识到学好化学既能为生态农业做出贡献,又能促进人与自然和谐共生,进而可帮助学生形成科学自然观和绿色发展观。

第31题以“我国力争2060年前实现‘碳中和’,二氧化碳的捕获、储存、利用和转化等是实现目标的重要途径”为情境设计相关问题;第35题以“家用除湿盒”为情境设计探究活动。以上这些既考查了学生的科学思维、科学探究等素养水平,又有利于学生认识科学、技术、社会、环境间的相互关系,如此可使学生形成为实现中华民族伟大复兴而学习化学的志向和责任担当。

(三)图文并茂,重视对化学高阶思维能力的考查

2022年的河北中考与化学有关的图片共19幅,有关的表格共2处。第2、11、14、28、30、35、36题是涉及实验操作、实验装置、实验流程等的实验类图像;第5题是化学反应的微观示意图;第6题通过表格呈现实验目的与实验过程;第35题通过表格呈现氯化钙在不同温度下的溶解度;第7题以坐标图反映酸和碱发生中和反应时的pH变化;第29题是农业生态系统模式图;第31题为框图推理。这些试题以多种多样图文并茂的形式,有效考查了学生提取信息、分析比较、数形结合、宏微结合、符号表征等化学思维能力。试题对课标中学业要求层次较高的酸碱盐和金属的性质、气体的制取和性质、质量守恒定律、金属活动性顺序、化学计算、化学实验等重点内容都进行了考查,且题目设计在注重基础知识、基本技能的同时,还考查了学生证据推理、科学探究、语言组织与表达、计算应用等高阶思维能力。

二、典型试题分析

【试题6】下列实验设计不能达到相应实验目的的是

试题分析:本题涉及到2022年课标中“科学探究与化学实验”“物质的性质与应用”“物质的化学变化”三个主题的内容,考查了学生基于物质的性质、物质的变化与转化的特点,运用比较、分类、分析、综合等科学方法设计实验方案的能力。A选项根据HO溶液遇到MnO可以迅速产生大量气泡(氧气)、HO遇到MnO无明显实验现象鉴别HO溶液和HO;B选项根据NaOH溶液可以和CuSO4溶液发生复分解反应产生蓝色沉淀[Cu(OH)],NaCl溶液不能和CuSO溶液发生反应鉴别NaCl溶液和NaOH溶液;C选项中的H、CO都能与灼热的CuO发生氧化还原反应,这时可根据实验现象的差异鉴别H和CO,但不能除去H中混有的少量CO;D选项中的氧化铁能与稀盐酸反应生成可溶于水的氯化铁,而木炭不能与稀盐酸反应,所以通过“加入足量稀盐酸,过滤、洗涤、干燥”可除去木炭粉中混有的氧化铁。故本题答案为C.阅卷反馈显示错选A的学生约占10%,错选B、D的学生各约占15%,学生存在的问题主要是:①对常见的化学反应及相关实验现象不熟悉;②不能将常见的化学反应与分析、比较、分类、综合等科学方法相融合并运用到具体问题的解决中;③没有形成对物质进行鉴别、除杂的一般思路和方法。

启示:一是要记住常见物质的物理性质和化学性质、记住常见化学反应的现象;二是知道根据物质性质的不同、物质发生化学反应呈现现象的差异来鉴别物质;三是懂得除杂时,一般情况下,加入的试剂只能与杂质反应,而不能与原物质反应,且不能使原物质中混入新的杂质。

【试题7】向含有酚酞的氢氧化钠溶液中慢慢滴入稀硫酸,该过程中溶液pH的变化如图1所示。下列分析正确的是

A.N点时的溶液一定呈红色

B.P点时的溶液能与纯碱发生反应

C.M→N过程中溶液的碱性逐渐增强

D.M→P过程中生成的硫酸钠不断增加

试題分析:本题是选择题化学部分的最后一道题,该题的思维容量大、综合性强、难度高、区分度好,且每年的命题载体、呈现方式、设问角度等都有所创新。如2017年其以表格的形式呈现数据信息,考查了学生对化学反应基本类型进行辨别的能力和基于守恒、比例关系进行推理计算的能力;2018年其由4个坐标图呈现化学反应的四种过程,考查了学生依据金属活动性顺序进行证据推理以得出合理结论的能力;2019年出其不意,没用图表,只是通过文字叙述呈现信息,再次考查了学生依据金属活动性顺序进行证据推理以得出合理结论的能力;2020年只以一幅坐标图的形式呈现“铜和氧化铜的混合物与酸反应”的变化过程,考查了学生从定性、定量不同角度,运用质量守恒定律、溶液酸碱性表征化学反应过程的能力;2021年其把多年来没有出现的溶解度曲线纳入进来,既考查了学生对溶液部分知识的掌握情况,又考查了学生从定性和定量视角,对溶液、饱和溶液、不饱和溶液和溶质的溶解度、溶解度曲线等的理解水平;2022年其用一幅图呈现酸碱中和反应的过程,考查了学生结合图像信息,依据中和反应原理,分析实验现象,基于证据进行推理以得出合理结论的能力。A选项中N点的pH为7,溶液显中性,酚酞在中性溶液中一定呈无色,而不是呈红色;B选项中P点稀硫酸过量,溶液呈酸性,因此一定能与纯碱发生复分解反应;C选项中M→N的过程,是向氢氧化钠溶液中滴加稀硫酸到中性的过程,因此溶液的碱性应是逐渐减弱而不是逐渐增强;D选项中M→P的过程,可分为两个阶段:第一阶段是M→N的过程,即生成的硫酸钠不断增加,第二阶段是 N → P的过程,由于此过程中氢氧化钠已被中和完,因此硫酸过量得越来越多,不会再有新的硫酸钠生成。故本题答案为B.错选C的学生超过10%,错选D的学生接近30%,这些学生的问题主要包括:一是没有透彻理解中和反应的原理;二是数形结合能力不足,不能建立横、纵坐标间的正确联系;三是分析图像不全面,系统思维、证据推理、建构模型等科学思维水平低,不能将化学反应过程与坐标图的信息进行有效比对进而经综合分析得出相关结论。

启示:第7题是一道能明显区分学生学业水平高低的试题,该题的命题者经常出其不意、变换视角、不断创新进行试题命制,因此在教学备考中,靠猜题、押题、刷题,不仅不能提高学生该题的得分率,甚至还会降低学生学习化学的兴趣。对此正确的做法是教师要多给学生读图、析图、议图,甚至自己作图、讲图的机会,以帮助学生学会通过阅读有效提炼关键信息,如此可帮助学生形成自己的思路、完善自己的思维,进而可增强其学习的信心。

【试题30】根据图2所示的实验回答问题。

(1)甲是粗盐提纯实验中的过滤操作。仪器a的名称是__________;若过滤后所得溶液仍然浑浊,可能的原因是__________。

(2)乙是金属化学性质的实验。实验前先用砂纸打磨铝丝的目的是__________;步骤②中观察到铝丝表面的现象是__________。设计该实验的依据是__________。

试题分析:我省自2014年开始,该实验题就都是以课标要求的必做实验为素材进行命题了。2019~2022年都是各选取了2个实验,2022年,甲实验为“粗盐中难溶性杂质的去除”中的过滤实验操作,乙实验为“常见金属的物理性质和化学性质”中的金属活动性实验探究。(1)中第一空与2018、2021年类似,依然是对实验仪器名称的考查;第二空表面是对过滤时出现反常现象的原因进行分析,但实际上是在探查学生对过滤原理(即除去难溶性杂质的方法)的学习水平,需要学生在头脑中建立起实验目的、实验操作、实验结果之间的逻辑关系,即“滤液浑浊——过滤后依然有不溶性杂质——操作要求与除去不溶性杂质的对应关系”才能正确解答,其较好地考查了学生对“为什么做实验?”“如何做好实验?”的理解程度。(2)中第一空的考查特点与(1)中的第二空类似,也属于对“为什么做实验?”“如何做好实验?”的考查;第二空考查了学生规范表达实验现象的能力;第三空既考查了学生对反应原理的掌握程度,又渗透了学生对化学学科特征的认识,即“在研究物质间转化的基础上,通过化学变化创造物质”,具有鲜明的化学特色。本题的得分率约为60%,高于2021年的40%,比以往几年都容易。

典型错误剖析:(1)第一空的主要错误有:①写错别字,如“漏”写成“露”“陋”“涵”等,“斗”写成“头”“抖”“没有三点水”等;②仪器名称不对,如“分液漏斗”“长颈漏斗”“端颈漏斗”,还有自造仪器名称如“小漏斗”“三角漏斗”“锥形漏斗”“玻璃漏斗”等,或写成“过滤器”“过滤网”“滤纸”等。出错的主要原因:一是学生自己动手使用化学仪器进行实验的机会偏少,因此不能真切感知相似仪器的区别和用途;二是平时给学生自己板书仪器名称、自我“究”错的机会少。第二空的主要错误有:①因不理解造成滤液浑浊的原因,而答成“玻璃棒没有放在三层滤纸处”“漏斗破”“滤纸没有紧贴漏斗内壁”“没有用玻璃棒引流”“滤纸高于液面边缘”等;②关键字写错,如将滤纸的“滤”下面的“心”写成“业”,或不带“三点水”,或滤纸的“纸”下面带点等。(2)第一空的主要错误有:①审题不仔细,思维定势,看到打磨就想到除锈,从而错答为“除铁锈”(最多)“除铜锈”;②因不知道铝的特性,抓不住作答的关键点,而答成“使铝表面光滑干净”“增大接触面积,使铝反应更充分”“防止生成氧化铝”“去除金属膜”“除去致密的Al3O4薄膜”“使铝更好地与氧气反应或燃烧”等。第二空的主要错误有:①没有分析出铝与哪种盐溶液发生反应,致使写错现象,如“有银白色固体析出”“有黑色固体析出”等;②知道反应原理,但表述现象不科学,如“有红褐色固体析出”“有红棕色固体析出”“有橙红色固体产生”“固体由黑色变成红色”“固体由无色变为红色”等; ③混淆现象和结论,其错误答案有“有红色铜析出”“有银白色银析出”等。第三空最主要的错误:一是因不理解题意、不会进行实验设计,而错答为“质量守恒定律”“化学反应前后元素种类不变”等;二是虽然知道实验原理和依据,但不能准确、规范作答,如“前面的金属能将后面的金属置换出来”“金屬活动性强的金属能和金属活动性弱的金属反应”“金属活泼性顺序”“比较金属活动大小”“铝比铜活泼,铜比银活泼”“铜的金属活动性强于银,铝的金属活动性强于银”“Al>Ag<Cu”;三是将实验设计依据与实验目的混淆而错答,如“探究三者金属活动强弱”“检查金属活泼性”等。

参考答案:(1)漏斗;滤纸破损(滤液的液面高于滤纸边缘、盛接滤液烧杯不干净等合理答案均可)。(2)除去(或擦除、去掉、擦掉等)表面氧化膜(或氧化铝薄膜、Al2O3薄膜、杂质等);附着(或析出、生成)红色固体;金属活动性顺序(或①金属活动性Al>Cu>Ag,②活动性强的金属能将活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来)。[说明:(1)中第二空答案不唯一,合理即可。(2)中第一空、第二空意思表达合理即可;第三空答案不唯一,合理即可]

启示:一是学生对基本化学仪器书写不准确不规范的问题,这与教师的关注度以及是否正确引导密不可分,对此教师要特别注意课堂用语的规范性,并想方设法在课堂上引导学生多说、多写,以让学生的问题得到及时的暴露和解决。二是针对学生不能基于一定的实验目的设计实验、描述实验、评价实验等问题,教师应想方设法创造条件由学生自己设计,并亲自动手完成实验,如此可让学生于实践中明确实验目的、熟知实验装置、理解实验原理、把握操作关键、分析反常原因等,不能因怕耽误时间或实验不完美、甚至失败,而放弃让学生动手实验。除此之外在实验中还应多让学生发声,然后通过师生、生生以及学生的自我评价,对实验中的问题进行一一剖析,这对提高学生学习化学的积极性、增强其实践能力都有很大的帮助。三是针对学生不能通过审题明确答题要点,答非所问的问题,教师应在习题课中有意识地通过用笔圈画、表达交流等方式了解学生的读题障碍,然后进行具体指导。

【试题31】我国力争2060年前实现“碳中和”,二氧化碳的捕获、储存、利用和转化等是实现目标的重要途径。某小组设计的二氧化碳捕获过程如图3所示(反应条件已略去),A~G是初中化学常见物质,其中C是一种常见的溶剂。

请回答下列问题:

(1)固态的F俗称为__________。

(2)反应①的化学方程式为__________。

(3)反应②的基本反应类型为__________。

(4)D的一种用途是__________。

试题分析:该题侧重考查学生对化学用语的运用水平,是化学味儿最浓的一道题。2022年其改变了过去直接呈现题干、裸考知识的形式,充分落实了2022年课标 “学业水平考试”命题原则中的“坚持核心素养立意”和试题命制中“精选情境素材”的相关要求,本着化学要解决生产生活中的具体问题这一思路,设计了捕捉二氧化碳、实现“碳中和”的真实情境,并将这一情境与框图蕴含的物质转化巧妙结合,考查了初中阶段常见的四个化学反应的实际应用。本题有三个题眼:一是由“二氧化碳的捕获”可知,在反应①中二氧化碳作反应物;二是在反应③中“F物质被储存、利用、转化”与题干中“二氧化碳的捕获、储存、利用和转化”相呼应,由此可推出F是二氧化碳;三是由“C是常见的溶剂”,可推出C是水。本题只给出“反应条件已略去”,而没有说“部分反应物或产物已略去”,由此可以直接判断出反应③是一个分解反应、反应④是一个化合反应。反应①是通过“二氧化碳被捕获”得到了达标空气、B物质和C物质,由此可推出是空气中的二氧化碳与氢氧化钠(或氢氧化钾)发生了反应;因为反应②生成了氢氧化钠(或氢氧化钾),且碱与盐发生复分解反应需在溶液中进行,即反应物要可溶于水,所以可推出反应物是碳酸钠(或碳酸钾)与氢氧化钙;反应③是碳酸钙分解生成氧化钙和物质F(二氧化碳);反应④是氧化钙与水化合生成氢氧化钙。本题的得分率约为40%,是学生得分率最低的一道题,(3)(4)空的得分率更低,各地反馈的数据显示0分率超过25%。

典型错误剖析:(1)考查二氧化碳固体的俗称,出现的主要错误有:一是因笔误而将其写成“干水”“干净”“干冷”“白冰”“干粉”等;二是写错别字,把干冰写成“甘”冰;三是不按要求答题,写成“二氧化碳”或 “CO”;四是未理解题意,只根据固体的信息,而写成“冰”“可燃冰”“大理石”“苛性钠”“苏打”“小苏打”等。(2)出现的主要错误有:一是化学方程式书写错误,不配平或配平错误(CO+NaOH=NaCO+HO、CO+NaOH=NaCO+HO等),生成物或写成NaCO+H、NaCO+HO,或写不全等;二是化学方程式格式不正确,把“=”写成“+”“→”“?圯”等,有的还在NaCO后面加“↓”或在CO后面加“↑”;三是化学方程式推导错误,即写成CO+Ca(OH)=CaCO↓+HO、CO+Ba(OH)=BaCO↓+HO等;四是对题意理解不透彻,不能准确提取反应①“二氧化碳含量较高的空气”中的有用信息即反应物,而写成“二氧化碳含量较高的空气+NaOH=NaCO+HO”;五是对框图信息把握不准确,把达标空气看成反应条件,而写成反应的“催化剂”等。(3)出现的主要错误有:一是笔误,写成“复反解”或少“反应”二字,这一类错误答案非常多,还有写成“反分解”“反分解反应”的;二是错别字,写成“负”分解、“腹”分解反应、复分解反“映”,或把“解”字写成简化字、写一半字“角”或写成“触”等;三是推导有误或未推出来,而蒙答案写成复合反应、复式反应、中和反应、化合反应、置换反应、还原反应、化学反应等;四是不按要求答题,写成该反应的化学方程式。(4)考查了氢氧化钙的用途。出现最多的错误一是将其与氢氧化钠的用途记混了,而写成“纺织、印染、制玻璃”等;二是概念不清,语言表述不准确,这类错误也非常典型,如写成“改良碱性土壤”“减少酸性土壤”“净化酸性土壤”“作土壤调节剂”“调节土壤酸碱度”“检测土壤酸碱度”“改良土壤”“工业制碱”“纯碱制火碱”“制熟石灰”“装修”“建设”“作建筑物”“作农药”“制取石灰水”“保护植物”等等;三是有一些学生将其与氧化钙的用途混淆,而写成“食品干燥剂、加热食品、即热火锅”等;四是写错字,将酸性写成“酿性”,中和写成“中合”等;五是虽推出氢氧化钙,但记不准用途,或写两个用途,一对一错导致失分,如“做建筑材料和干燥剂”“改良酸性土壤,除铁锈”等;六是未推断出来,而蒙着写,如“炼铁、冶金、造纸、纺织、制肥皂、消毒、灭火、做调味剂、治疗胃酸过多、做清洁剂、做炉具清洁剂、做干燥剂、制药、杀菌、防腐剂”等。

参考答案:(1)干冰。(2)CO+NaOH=NaCO+HO(写KOH且方程式正确也给分)。(3)复分解反应。(4)改良酸性土壤(制农药波尔多液、作建筑材料、作工业原料、保护树木等)。[说明:(2)(4)答案不唯一,合理即可]

启示:第31题对学生的元素观、组成观、结构观等化学观念素养及证据推理、模型建构、推测物质及其变化等科学思维素养要求高。正确解答该题目的关键在于准确理解题中蕴含的核心知识和化学变化,即发现“题眼”、找准“突破口”。由于化学用语比较抽象,是学习化学的一大难点,因此如果学生的基础知识不牢固,就会产生畏难情绪,进而不能沉着冷静应对,这会导致得分率降低。对此教师一是要不断夯实基础知识,即常见物质的名称、俗称、化学式、重要的性质和用途,既要要求学生在理解的基础上将其记准,又要要求学生能建立常见物质之间的转化关系。如①能与水反应的常见物质为氧化钙和二氧化碳(由于常温下碳酸能分解,故一般不参与下一步的反应);②能与二氧化碳反应的物质为水(常温生成碳酸、光照条件通过光合作用生成氧气)、碱溶液(氢氧化钠溶液、氢氧化钙溶液等)、碳单质等;③碳单质、二氧化碳、一氧化碳之间的相互转化等。二是要注重培养学生的审题能力,以尽快抓准框图中各物质之间的关系,挖掘出题干中的有效信息并找到“题眼”进行合理推理,这是正确作答的基础。三是要培养学生良好的答题习惯,在考试中有很多学生虽然能推断出各种物质和各个反应,但却因没按要求作答而丢分,如要求写基本反应类型而写成化学方程式、要求写名称而写成化学式、要求写用途而写成性质,还有的因书写潦草而出错。四是对于答案不唯一的小空,应引导学生养成写最常见、最有把握答案的好习惯。五是要多展示书写规范、作答严谨的优秀作业,以树立榜样,带动学生养成好的答题(书写)习惯。

【试题35】化学课上,老师组织学生对家用除湿盒(如图4所示)进行了如下探究。

【资料信息】

【知識应用】除湿盒内活性炭的作用是除去空气中的异味,利用了其__________性。

【提出问题】白色颗粒是什么物质?

【作出猜想】猜想I:氧化钙;猜想II:氢氧化钠;猜想III:氯化钙。

猜想依据:氧化钙能与水反应,氢氧化钠和氯化钙在空气中容易__________水分。

【交流讨论】从安全性考虑,因为氢氧化钠具有强烈的__________,所以否定了猜想II。

【进行实验】已知氯化钙溶液呈中性,不与空气中的成分反应。小组同学设计并进行了图5所示的实验。

【解释与结论】小组同学依据实验得出结论:白色颗粒是氯化钙。

(1)步骤②的现象是__________ 。

(2)步骤③的化学方程式为__________(写一个)。

【拓展交流】同学们查阅到氯化钙在不同温度下的溶解度如下表:

(1)集水区内“气温越低固体越多”的原因是__________。

(2)从绿色化学的角度考虑,除湿盒使用后,对集水区内物质的处理建议是__________。

试题分析:2018~2021年,第35题的字数都在500字以上并各占一页纸,只有2022年,不足400字且不足一页。本次命题者以“家用除湿盒”除湿为真实情境,并巧妙融入了提出问题、作出猜想(形成假设)、设计并实施实验、获取证据、分析解释、形成结论、拓展(反思)交流等多个科学探究要素,既考查了学生辨识物质性质与用途的关系、书写常见的化学方程式、资源节约再利用等化学学科必备知识的掌握情况和正确的价值观,又考查了学生从除湿示意图、除湿资料信息、实验流程图、氯化钙溶解度数据表中提取有效信息和设计实验、证据推理、透过现象看本质等高阶思维能力。前三空分别涉及活性炭的吸附性、氢氧化钠的吸水性和腐蚀性,都是处于核心地位的基础知识。虽然氯化钙作干燥剂(具有吸水性)只在探究铁生锈的实验中用过,学生不太熟悉,但是命题者将其与氢氧化钠放在一起,并以“氢氧化钠和氯化钙在空气中容易__________水分”设问,就能大大降低第二空的难度,所以前三空均属于比较容易的送分空。第四、五空则需要借助题给氯化钙的性质等信息,并结合实验流程图才能分析作答,难度增大。第四空主要考查学生对“紫色石蕊溶液遇到中性的氯化钙溶液,不会变为红色或蓝色,仍显示紫色”这一过程呈现现象的准确表述。第五空则主要考查学生是否能正确检验Ca或Cl,以及是否能正确书写化学方程式和复分解反应发生的条件。该题的答案相对开放,对学生是否掌握了常见酸类、碱类、盐类物质的性质以及物质之间的转化关系和是否能正确书写化学方程式的能力要求高。第六空学生根据氯化钙在不同温度下溶解度的变化趋势,就能推理出集水区“温度越低固体越多”的原因,其主要考查了学生分析数据进行合理推理的能力,有一定的难度。最后一空学生若能判断出集水区上层是氯化钙饱和溶液、下层是氯化钙固体,并联系题中“绿色化学”的提示,就能得出需要对氯化钙“回收再利用”的答案,即便学生没有推断出集水区物质的成分,根据“绿色化学”这一暗示,也能写出“不能随意丢弃,应回收利用”或“蒸发结晶回收氯化钙”等合理答案,本空也属于送分空。由于本题整体上相较之前文字量减少,且给出的资料信息、实验现象、溶解度数据等非常直接,不需要经过深度思考、再加工处理便能使用,这给学生正确作答提供了重要支撑,因此2022年的第35题是近五年难度最低的一次,得分率在50%以上。

典型错误剖析:【知识应用】中出现的主要错误有:吸附的“附”写错别字,如“咐”“符”“口+付”“口+寸”“复”“赴”“副”,或将“亻”和“阝”的顺序颠倒等。【做出猜想】中出现的错误有:一是对“吸收”的表述不准确,而写成“吸出”“吸叫”“保留”“潮解”“吸引”“吸入”“收集”“吸取”“吸干”“得到”“获得”“干燥”“去掉”“去除”等;二是没有理解题意,而答成“放出”“释放”“失去”“缺失”“流失”“缺少”“失出”“丧失”“形成”等。【交流讨论】中出现最多的错误有:一是写错别字,如写“腐食性”“负蚀性”;将“腐”的“广”字头写成“尸”或上边缺“点”;将里边“付”的“亻”写成“彳”;将“肉”写成“内”;将“蚀”写成“浊”“烛”等。二是没有“从安全性考虑”,而答成“潮解性”。三是只答“强碱”而不是“强碱性”,还有的写成“强减性”。四是有的学生将氢氧化钠和浓硫酸的性质混淆,而错答为“脱水性”。【解释与结论】中(1)出现的主要错误有:一是虽知道原理,但表述不严密、不准确。向无色的中性溶液中加入紫色石蕊溶液,溶液颜色是会发生变化的,不变的是紫色石蕊溶液本身的颜色。有的学生认为溶液不变色,而写成“不变色”“溶液不变色”“无色不变色”“氯化钙溶液不变色”“白色变为紫色”“水变为紫色”“紫色石蕊溶液不变红”等。二是审题不清,题干中虽明确说出了氯化钙溶液呈中性,且最后得出的结论——白色颗粒是氯化钙,但有的学生还是错答为“紫色石蕊溶液变为蓝色/红色”。三是虽明确了氯化钙溶液呈中性,但是对紫色石蕊溶液的颜色或变色规律没有掌握,仍认为紫色石蕊溶液本身就是无色,或中性溶液会使紫色石蕊溶液变为无色,而答成“石蕊溶液变为紫色”“紫色石蕊溶液变为无色”等。四是有的学生将现象描述成“不与氯化钙反应”“变成紫色石蕊溶液”等。五是个别学生将“烧杯”描述成“试管”,将“溶液”描述成“小花”等。【解释与结论】中(2)出现的主要错误有:一是审题不清,题干要求写化学方程式,部分学生却写成试剂X的化学式;题中反应物是氯化钙,学生却写成氢氧化钙。二是化学式、化学方程式书写错误,如将反应物错写为CaCl、NaCO、KCO等;将生成的NaCl错写成NaCl 、NaCl等;不配平:漏写NaCl前的计量数“2”,使用AgNO溶液时,AgNO、AgCl前漏写计量数“2”;不加或错加沉淀符号,即部分学生还不清楚沉淀符号应加在什么位置,而直接在整个化学方程式的最后加沉淀符号,但其对应的物质却是可溶物。三是有的学生能判断出某些物质是否存在,或反应是否能够发生,也能想到通过加入碳酸根离子将Ca转化为CaCO沉淀,但所选试剂X却是HCO,也有学生想将Cl转化为AgCl沉淀,但所选试剂X却是AgSO、Ag2CO、AgOH等,还有部分学生将试剂X写成BaCO、BaSO等不溶物,即忽略了盐类物质间发生复分解反应时,两种反应物必须均是可溶的这一基础知识点。【拓展交流】(1)的难度不大, 出现的主要错误有:一是写错别字,如将“溶解度”写成“融解度”“溶解渡”“溶触渡”,将“温度”写成“湿度”,将“析出”写成“稀出”,将“升高”写成“生高”,将“降低”写成“降底”等。二是表述不准确,答不出本题考查的关键知识点,如答成“气温低,固体不能被溶解”“降温结晶”“温度越低越不易溶解”“温度越低,析出固体越多”等。三是错误理解溶解度与温度的关系,而答成“氯化钙的溶解度随温度的增加而降低”“氯化钙的溶解度与温度成反比”“气温高可以加速溶解”“温度升高,溶解度减小”等。四是将“氯化钙”的溶解度写成“氧化钙/氢氧化钙/氯化钠/溶剂/水/氯化钙溶液”等的溶解度。五是写出与题干重复的“温度降低有固体析出”等无效答案,还有的写“水结冰了”“气温大于外界大气压”“气温偏低,达不到燃点(或着火点)”等与本题无关的答案。【拓展交流】中(2)出现的主要错误有:一是出错学生中大部分认为集水区内的物质是水,于是提出各种“一水多用”的建议,如“冲马桶、浇花、净化水、循环利用水、拖地、洗衣服等”。二是部分学生认为氯化钙是有毒有害物质,所以应该“放入废液缸”“扔到有害垃圾桶”等。三是受到上面【进行实验】的干扰,认为应该先加入NaCO或其他物质,以将氯化钙转化为其他物质后再进行处理。四是不理解绿色化学的本意,而答成“处理达标后排放”“深埋/填埋”“集中处理,不随意排放”等。五是答案与题意毫无关系,如“燃烧、防止有毒气体泄漏污染空气、点燃处理等”。

参考答案:【知识应用】吸附;【做出猜想】吸收;【交流讨论】腐蚀性;【解释与结论】(1)紫色石蕊溶液不变色(或溶液不能使紫色石蕊溶液变色、溶液仍为紫色石蕊溶液的颜色、溶液由无色变为紫色等);(2)CaCl+NaCO=CaCO↓+2NaCl[或CaCl+2AgNO=AgCl↓+Ca(NO)];【拓展交流】(1)氯化钙的溶解度随温度降低而减小[或氯化钙的溶解度随温度升高而增大、温度越低(氯化钙的)溶解能力越小等];(2)回收再利用(或蒸发结晶后再利用等)。{说明:【解释与结论】(1)意思表达合理即可。(2)答案不唯一,合理即可。【拓展交流】(1)意思表达合理即可。(2)答案不唯一,合理即可。}

启示:河北省实验探究题选取的素材非常广泛,包括日常生活、工农业生产、科普文章、专业期刊、科技前沿等,呈现的情境新、设计问题的角度新,因此是引领教学方向的原创题。虽然学生初看其感觉很陌生,但每一问的答案都不超出课标的范围,前面2~3空和后面2空比较简单,属于送分空,一些空的答案甚至能从教科书中找到准确书写的参考。因此在复习时,我们要做好以下几点:一是抓好基础知识和基本技能。即在平时的教学中要夯实化学基础知识,并引导学生学会举一反三,以将化学知识运用到化学与生活中,同时想方设法降低学习难度,以使学生感受到化学易学、好学、有用;此外还要帮助学生真正理解氧气与二氧化碳的制取、常见物质的检验和除杂、运用对比和控制变量等科学方法进行实验方案设计的一般思路和方法。二是重视学习情境的创设。教师要选择适当的学习情境,并用在新授课、复习课、探究活动中,如此既能增加化学的趣味性、实用性,提高学生从化学视角分析问题、解决问题的能力,又能激发学生学习化学的主动性,提升学生解答化学试题的能力。三是加强实验探究专题练习。即在练习中教师既要给予学生进行独立思考和品悟、反思的时间,又要通过专题训练,增强学生提取关键信息的能力和审题能力,以及作答的信心,如此可提高学生作答的准确率和做题速度。

三、2023年化学教学与中考备考建议

(一)研读2022年课标,做到胸有成竹

2022年课标将三维目标升级为核心素养目标,并增加了学业质量要求,同时在课程内容中还明确了每个主题的学业要求。因此在教学、备考中,我们要认真研读2022年课标,以理解课标中学业质量、学业要求的具体内涵,并在教学中落实好相关要求。2022年3月颁布的《教育部办公厅关于做好2022年中考命题工作的通知》中强调:“要严格依据课程标准命题,不得超标命题,确保依标命题、教考衔接;要科学设置试卷难度,合理设置试卷试题结构,减少记忆性试题,增加探究性、开放性、综合性试题,坚决防止偏题怪题,促进有效考查学生综合素质。”这一要求依然也是2023年中考的命题要求,因此我们要依据课标,在核心素养立意下,进行教学设计和选编试题,尤其在备考复习阶段,不能依靠“刷题”来提高成绩,而应将减负、提质、增效落到实处。

(二)重视教科书,用活教科书

虽然我们使用的还是依据2011年版课标编写的教科书,但是其核心知识点与2022年版课标一致,因此现在所用教科书中的实验、探究、活动、图片、练习等,仍是中考命题的重要素材。所以在备考复习中,教师要有教科书意识,并引导学生重读教科书。对此一是要在各种考试后找到“出错”的“点”在教科书中是如何被科学、准确、规范呈现的,即要研究教科书中的语言、实验设计、练习等对答题的指导作用。二是要将教科书中的化学知识与社会、生活、生产等建立联系,以使“抽象、枯燥”的化学知识“活”起来。如2022年河北省优质示范课复赛,张宇老师的“酸和碱的中和反应”一课,其以“攻克肿瘤治疗的一种新研究——将一定量的盐酸和氢氧化钠溶液同时注入肿瘤处,肿瘤可得到有效治疗”为情境,通过“探究肿瘤的化学消融疗法原理”等6个活动,帮助学生从新物质的生成、热量变化、定性与定量、宏观与微观等多个角度认识中和反应,尤其是中和反应在农业、医学上的应用,如此可使学生受到正向激励。这样的课,通过创设适当的学习情境,既激活了抽象的化学知识,发展了学生的科学思维,又增强了学生进一步学好化学的责任担当。

(三)加强实验与实践,多一些真实的体验

2022年课标,在课程目标部分新增了“科学探究与实践”的核心素养内涵,与之相对应的在目标要求中也新增了“经历科学探究,增强实践能力”的目标;课程内容部分中的“科学探究与化学实验”“物质的性质与应用”“物质的组成与结构”“物质的化学变化”4个学习主题,均有对“学生必做实验和实践活动”的具体要求,第5个学习主题“化学与社会·跨学科实践”更是将实践显性化,并推荐了10个跨学科实践活动供我们选择;课程实施部分中的教学建议也明确提出了“充分认识化学实验的价值,积极开展科学探究与实践活动”。因此我们要加强实验与实践活动,因为其既是2022年课标的要求,又是高质量教育的需要。所以无论是新授课,还是复习课,我们都要把开展实验与实践活动放在最重要的位置上,并通过这些活动使学习真实发生,其具体来说包括:一是教科书上的实验,能让学生自己做的,一定要让学生亲自动手完成,以增加学生的真实体验,如此既有利于学生养成安全、规范进行实验操作的习惯,又有利于学生掌握完成各类实验的一般思路与方法。二是要发挥备课组的集体智慧,并结合学校实际,尽可能开发、设计适合本校学生的主题化实验探究课,如此可进一步发展学生的方案设计与实施、证据获取与分析、运用科学语言和信息技术手段合理表述探究过程和结果等科学探究能力。三是要多开展一些实践活动,对此我们既可以从课标中每个主题下面给的“学习活动建议”中选择,又可以自己创设。如2022年河北省优质示范课初赛中,孙慧杰老师的“对人体吸入的空气和呼出的气体的探究”一课,其模拟负压救护车的换气原理,自制了能随时控制呼吸并形成负压的教具,如此可使学生亲身体验负压救护车的工作原理,并经历获取证据、分析讨论、得出合理结论的过程。在这样的活动中,学生学到的不是浅显的表面知识,而是能用于有效解决实际问题的鲜活的、有生长力的知识。四是要扎实开展跨学科实践活动,以使学生能从化学视角对常见的生活现象、简单的跨学科问题进行探讨,并能运用简单的技术与工程方法初步解决与化学有关的实际问题,同时这样的实践活动还有助于学生在考试中,当面对相对真实、复杂的问题情境时,能系统思考、多角度思考,以找到解决问题的关键点。

在复习时,我们应避免枯燥、重复地讲解原知识,以及使用过难、重复、大量、低效的习题打击学生的信心。愿同行们能群策群力,发挥好备课组的集体智慧,并结合2022年课标的新要求,通过创设适当的问题情境、开展丰富的实践活动和精选练习、精编专题、变式题组等,提高学生在复习课中的学习兴趣和学习效率。

参考文献:

[1]中华人民共和国教育部.义务教育化学课程标准(2022年版)[S].北京:北京师范大学出版社,2022.

[2]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准(2017年版)[S].北京:人民教育出版社,2018.

[3]王晶,郑长龙.义务教育教科书化学九年级(上册、下册)[M].北京:人民教育出版社,2012.

[4]中學化学国家课程标准研制组.义务教育教科书化学九年级(上册、下册)[M].上海:上海教育出版社,2012.

[5]程佳艺.基于化学思维培养的教学研究[D].辽宁:辽宁师范大学,2021,(09):5~14.

[6]李   焱.言之有理行走在化学教育的路上[M].成都:四川科学技术出版社,2021:394.

[7]许九奎.重视基础·突出探究·拓展思维·提升素养——2020年河北省中考化学试题分析及2021年备考复习建议[J].教育实践与研究(B),2021,(03):47~48.

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