理化綜合題是一道物理和化學(xué)知識綜合運(yùn)用的題型,側(cè)重考查學(xué)生對兩門學(xué)科基礎(chǔ)知識運(yùn)用的靈活程度,它主要考查學(xué)生對變化過程中,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象描述的完整性及原因解釋的準(zhǔn)確性等,是中考化學(xué)題中學(xué)生得分率較低的一種題型。近幾年,理化綜合題已經(jīng)成為中考題化學(xué)試題的重點(diǎn)、難點(diǎn)。
一、下面結(jié)合教師技能大賽中本人出的一道理化綜合題,介紹一下這種題型的設(shè)計(jì)特點(diǎn)和考點(diǎn)。
1.試題:如下圖,是二氧化碳實(shí)驗(yàn)室制取和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)裝置,A裝置里用的是足量的雞蛋殼(無內(nèi)膜)和稀鹽酸,B中的石蕊花都是紫色的,整套裝置的氣密性良好,請回答下列問題:
(1)當(dāng)把足量的稀鹽酸沿長頸漏斗加入錐形瓶后,B中觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是: ;
(2)請用理化知識解釋D中最終出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的原因:
;
(3)請分析C中右邊導(dǎo)管剛接觸液面的意圖是什么:
。
2.答案:(1)下面的濕潤石蕊試紙花先由紫色變成紅色,上面的后變成紅色,中間的干燥石蕊試紙花不變色;
(2)足量的鹽酸和雞蛋殼中足量的碳酸鈣反應(yīng),生成足夠多的二氧化碳,與石灰水中的氫氧化鈣反應(yīng)后,仍有剩余,使裝置里的氣體增多,氣壓增大,大于外界大氣壓,在壓強(qiáng)差的作用下,排出C中的少量液體后,進(jìn)入D中,由于二氧化碳的密度比空氣大,且不燃燒也不支持燃燒,使下面的蠟燭先與空氣隔絕,所以下面的蠟燭先熄滅,上面的蠟燭后熄滅。
(3)幫助我們判斷二氧化碳?xì)怏w什么時(shí)候進(jìn)入D中,使我們真實(shí)感受到D中出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與二氧化碳有關(guān)。
3.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)意圖和優(yōu)點(diǎn):
本題采用的實(shí)驗(yàn)背景,是二氧化碳實(shí)驗(yàn)室制取和各性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的綜合性改進(jìn)實(shí)驗(yàn),注重體現(xiàn)了有關(guān)二氧化碳的綜合性知識,只用一個(gè)發(fā)生裝置,通過三個(gè)導(dǎo)管把三個(gè)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)連接起來,依次完成實(shí)驗(yàn),操作簡便,現(xiàn)象明顯,對比性強(qiáng)。探究的性質(zhì)、原理更全面,更能啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。本題的各實(shí)驗(yàn)源于教材又都做了相應(yīng)的改進(jìn):
A實(shí)驗(yàn)用的固體藥品是生活中學(xué)生收集到的雞蛋殼,為了確保試驗(yàn)效果還標(biāo)注了“無內(nèi)膜”,這樣的設(shè)計(jì)既考查了學(xué)生對雞蛋殼主要成分是碳酸鈣的了解,又突出化學(xué)與生活的緊密聯(lián)系,滲透了廢物再利用的環(huán)保理念;
B實(shí)驗(yàn)的改進(jìn),一次完成了2012版人教版教材上的“(如下圖)二氧化碳與水的反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn),還體現(xiàn)了二氧化碳的密度大的性質(zhì),操作簡便,現(xiàn)象明顯,對比性和趣味性強(qiáng);
C實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)主要是為D實(shí)驗(yàn)做鋪墊,使學(xué)生了解石灰水對二氧化碳的吸收是有限度的,而且二氧化碳的溶解性也是有限的,同時(shí)使學(xué)生能判斷出什么時(shí)候有二氧化碳進(jìn)入D中,更加真實(shí)地感受到二氧化碳的滅火作用;
D實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)使“2012版人教版(如右上圖)傾倒二氧化碳”的實(shí)驗(yàn)更容易進(jìn)行,而且導(dǎo)管懸在燒杯口,更能體現(xiàn)二氧化碳的密度大的性質(zhì),而且操作更簡單,效果更好。
本題實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)性,有利于促進(jìn)學(xué)生對所學(xué)知識的運(yùn)用和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。
4.問題設(shè)計(jì)意圖:
本題共設(shè)計(jì)了3個(gè)小問題:
第一小問,主要是考查學(xué)生對二氧化碳的密度和與水反應(yīng)的性質(zhì)掌握是否全面,現(xiàn)象敘述是否到位,考查學(xué)生是否能注意到實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的設(shè)計(jì)意圖;
第二小問,主要是考查學(xué)生是否能利用理化知識解答D實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,考查學(xué)生的思維能力及分析是否到位,能否注意到實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的地方;
第三小問,主要是考查C實(shí)驗(yàn)的右長直管的作用,使學(xué)生了解這樣的改進(jìn)對實(shí)驗(yàn)效果的影響,更能體會無色無味的二氧化碳真實(shí)地進(jìn)入到D實(shí)驗(yàn)的燒杯里,使實(shí)驗(yàn)更具說服力。
總之,本題在注重理化知識運(yùn)用的同時(shí),更注意實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的改進(jìn)和考查學(xué)校對學(xué)生“完成基礎(chǔ)的學(xué)生實(shí)驗(yàn)”的落實(shí)情況,是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新意識的一道好題,關(guān)注新課改的落實(shí)和高級學(xué)校人才的選拔。
二、結(jié)合2014年哈爾濱市中考調(diào)研題,分析一下理化綜合題的答題與對策。
1.試題:某同學(xué)用如圖所示的裝置成功地探究了空氣中氧氣的含量(裝置氣密性良好,A、B中裝有足量的水,且連接A、B的導(dǎo)管中事先也裝滿水)。請回答下列問題:
(1)A中能觀察到的現(xiàn)象是 ;
(2)最終氣球變得比原來還小的原因是 。
2.答案:(1)白色固體(在點(diǎn)燃條件下),發(fā)出黃白色火焰,放熱,產(chǎn)生大量白煙(或生成白色固體)(1分); A中水面先下降后上升最終約至1刻度處(1分);
(2)白磷燃燒,消耗集氣瓶內(nèi)空氣中的氧氣,生成五氧化二磷固體(或方程式),使A中氣體減少,壓強(qiáng)減小,由于A、B連通,B中壓強(qiáng)也減小,小于外界大氣壓(1分),而原來B中壓強(qiáng)與大氣壓相等,因此在壓強(qiáng)差的作用下,氣球變得比原來還?。?分)。
3.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的意圖和優(yōu)點(diǎn):
此題實(shí)驗(yàn)源于2012人教版教材(見下圖)測定空氣里氧氣的含量,裝置進(jìn)行了巧妙地改進(jìn):左側(cè)將集氣瓶里的導(dǎo)管加長,深入水中,水是足量的,而且水面上均分空氣體積的刻度線標(biāo)上了1、2、3、4,去掉了彈簧夾,紅磷換成了白磷,而且細(xì)心地將燃燒匙的勺部扭到了反側(cè);右側(cè)的改進(jìn)是將燒杯換成了廣口瓶,用了雙口塞,通過導(dǎo)管連接了一個(gè)氣球,而且是裝滿了空氣(足夠大),使裝置與空氣隔絕。
4.試題特點(diǎn):
本題圖文并茂,有利于學(xué)生作答。情境創(chuàng)設(shè)生動(dòng)合理,體現(xiàn)知識的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值,重點(diǎn)考查學(xué)生氣體壓強(qiáng)變化與磷燃燒的關(guān)系。在注重知識與技能方面考查的同時(shí),加強(qiáng)了過程與方法的考查,要求考生不僅知其然還要知其所以然。
5.答題情況:
此題得分率僅為14%,難度系數(shù)0.34,是這次試題中得分率最低的一道題,學(xué)生出現(xiàn)的問題主要是:
(1)第一小題:現(xiàn)象描述中,第一分,學(xué)生容易答出“白磷燃燒”(現(xiàn)象盡量不要帶物質(zhì)名稱),甚至有把白磷寫成紅磷;
(2)第二分,學(xué)生容易漏掉“液面先下降”,直接答液面上升;
(3)五分之一也有大部分同學(xué)沒有答,或描述得不準(zhǔn)確,甚至沒有注意到標(biāo)出的序號;
(4)第二小題:原因描述中,方程式條件不寫;
(5)白磷燃燒消耗了氧氣,但是沒有答出生成固體;
(6)缺少“A和B聯(lián)通”字樣,認(rèn)為A、B是同一個(gè)裝置,沒有壓強(qiáng)差,沒有答出原來內(nèi)壓等于外壓;
(7)還有答“B中氣體減少,壓強(qiáng)減小”,認(rèn)為B中氣體沒有減少,學(xué)生答題錯(cuò)誤。
(8)題干要求解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)氣球變小的原因,學(xué)生把全部現(xiàn)象的原因都寫出來了,既浪費(fèi)了時(shí)間又沒有得分。
總之,本題體現(xiàn)出學(xué)生存在的問題是審題不清,語言煩瑣,不能明確表達(dá)自己的觀點(diǎn);實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象描述不準(zhǔn)確、不到位,書寫文字有問題、語言表達(dá)能力較弱。
6.應(yīng)對策略:
結(jié)合以上試題的特點(diǎn)和學(xué)生答題出現(xiàn)的問題,我們平時(shí)要加強(qiáng)這方面的訓(xùn)練。
首先,教師在平時(shí)的教學(xué)中要對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象做規(guī)范的要求,尤其是不能把物質(zhì)的名稱當(dāng)作現(xiàn)象來敘述,也不要把性質(zhì)當(dāng)作現(xiàn)象來說,如有二氧化碳生成,描述成生成能使澄清石灰水變白色渾濁的氣體;
其次,在平時(shí)的教學(xué)中,教師要在平時(shí)對學(xué)生進(jìn)行有效的基本功訓(xùn)練,可以學(xué)生分組互考互評,提高審題能力,掌握好化學(xué)符號和專有術(shù)語的掌握,避免錯(cuò)別字和不規(guī)范符號的出現(xiàn);
再次,在復(fù)習(xí)中,要注意回歸教材,教師只有有效地指導(dǎo)學(xué)生對教材的重視和利用,才能使學(xué)生知道教材上的所有實(shí)驗(yàn),才能更好地比較出題中實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)地方,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生分析出這樣改進(jìn)的目的和意義,從而幫助學(xué)生掌握理化綜合題的出題脈絡(luò)和答題技巧。
最后,教師要加強(qiáng)對新課標(biāo)的理解,加強(qiáng)對實(shí)驗(yàn)素材的重視,加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作練習(xí),重視學(xué)生對教材基礎(chǔ)知識的透徹掌握,知其然還要知其所以然,只有這樣學(xué)生才能“臨變不驚”,成功應(yīng)對理化綜合題。