化學信息題就是根據題中提供的新信息、新知識,使考生利用已掌握的化學基礎知識和基本技能,經過短時間(有限)的臨場閱讀(自學)和一系列的思維活動創造性地解決新問題。初中信息題的來源主要是初中知識的延伸或擴展、高中知識及生產和生活中的問題,平時學習中不易碰到或從未遇到,對考生來說都是陌生的,因而考出的成績是公平的,能反映出考生的真實水平;又由于這類習題不僅能考查學生對所學知識的掌握程度和運用能力,而且能檢查學生接受新知識,對新知識的提取、加工和知識遷移能力,因而有利于選拔優秀人才。
初中三年級既是化學起始年級又是畢業升學年級,也就是說初中學生對化學剛剛入門,一方面對化學知識的掌握和運用不很靈活,遇此類陌生題型時容易造成失分;另一方面,學生在這一年的時間和精力都很有限。因此,教師應注意教會學生抓住信息特點。
信息題的信息歸納起來大致有兩個特點:一是信息內容主要包括化學用語、化學實驗及裝置和物質性質等三方面的知識范圍,但超越課本內容,一般是知識的縱向深入或橫向拓寬,如將高中化學中氯氣、氨氣、甲烷等氣體的實驗室制法等部分內容作為問題在信息中出現;二是每道題的信息涉及知識面較窄,往往是某個知識點的延伸或是提供一個信息解決一個問題,且大部分屬于直接信息,比較容易發現。
信息題的基本結構是由“題干”和“問題”兩部分構成。解答好信息題應注意以下3個環節:一是認真審題,獲取信息;二是結合問題處理信息;三是根據信息,應變創新(創設新情境)。解題中不單是機械模仿,也不是隨意發揮,即要求學生能把現場自學所得概念遷移到新的“情境”中去,抓住信息特征,將“新”“舊”知識銜接,問題便迎刃而解。下面舉例說明。
例1氧化反應與還原反應總是同時發生的。已知鋁和氧化鐵在高溫時反應生成鐵和氧化鋁,寫出反應的化學方程式_____。該反應中,氧化劑是______,被氧化的物質是______。
這是一道書寫化學方程式的題目,是高二化學中鐵的性質教學內容。顯然這是一道直接信息題,其信息是:1)反應物為氧化鐵和鋁,生成物為鐵和氧化鋁;2)反應條件為高溫。得到這兩條信息后再按寫化學方程式的步驟,就可得到化學方程式。解好此題的關鍵:1)配平;2)利用已有知識——金屬在化學應中多為還原劑及氧化反應和還原反應總是同時發生,則很易答出氧化劑是氧化鐵,被氧化物質是鋁。
例2從含Cu2S的銅礦石中煉銅有多種方法。其中一種是:先給礦石通空氣高溫焙燒,生成兩種氧化物;將焙燒過的礦石加上比它質量少一半的未經焙燒過的礦石,混合均勻后,隔絕空氣再進行高溫煅燒,結果得到金屬銅和一種刺激性氣體。寫出上述反應的化學方程式_____。
這同樣是一道寫化學方程式的題,很顯然與例1相比信息并不十分清晰。仔細審題后可以發現這樣兩條隱含信息:1)第一個過程中生成的氧化物是氧化銅和二氧化硫,理由是銅礦石主要成分是Cu2S,通空氣高溫焙燒生成的兩種氧化物,根據質量守恒定律,這兩種氧化物應為銅元素和硫元素形成的氧化物;2)第二個過程中產生的刺激性氣味的氣體是二氧化硫,這同樣是依據質量守恒定律,化學反應前后元素的種類不變。掌握了這兩條信息,就能比較順利完成化學方程式。
例3已知氨氣(NH3)的密度比空氣小,易溶于水。氨氣是工業上生產硝酸的重要原料,在一定條件下可與氧氣反應生成一氧化氮,一氧化氮與氧反應生成二氧化氮,二氧化氮被水吸收生成硝酸和一氧化氮。試回答:實驗室制取氨氣采用的收集方法是______。工業生產硝酸的各步反應的化學方程式為______。
有關氨氣的知識是現行高一課本內容。雖然學生從未學過氨氣的收集方法,但利用初中學過的幾種氣體收集方法可歸納出信息中密度比空氣小、易溶于水的氣體可用向下排氣法收集。第二問同例1,分析略。
例4我國化工專家侯德榜先生發明的“侯氏制堿法”的基本原理是:在濃氨水中通入足量的二氧化碳生成一種鹽,然后在此鹽溶液中加入細的食鹽粉末,由于碳酸氫鈉在該狀態下溶解度很小,呈晶體析出。同時由于大部分酸式碳酸鹽不穩定,加熱后容易轉變為正鹽、水和二氧化碳,所以將析出的碳酸氫鈉加熱分解即可制得純堿。
根據以上敘述,簡要地回答下列問題。
1)用上述方法進行時,所用的起始原料是哪些物質?寫出它們的化學式。
2)最終產品是哪些物質?寫出它們的化學式。
3)該生產過程中沒有涉及的基本反應類型是______。
4)有人認為侯氏制堿法的優點有四:①生產過程中部分產品可作為起始原料使用;②副產品是一種可利用的氮肥;③反應不需要加熱,可以節約能源;④副產品不會造成環境污染。其中正確的是______。
此題中主要給出3條信息:1)第二個反應產物是碳酸氫鈉;2)在此狀態下碳酸氫鈉溶解度很小,可以以晶體形式析出;3)碳酸氫鈉對熱不穩定,易分解。該題的解題難點:一是二氧化碳既是原料又是產品;二是根據第二個反應產物是碳酸氫鈉,推斷第一個反應的產物是碳酸氫銨;三是碳酸氫鈉與食鹽可以發生復分解反應。如何利用信息處理問題?難點一,答題時只要前后聯想則不易造成失誤;難點二,利用已有知識復分解反應的概念,其實質是互換成分,依信息則可推出反應物之一是碳酸氫銨;難點三,學生一般認為鈉鹽易溶于水,難將碳酸氫鈉可以晶體析出聯系在一起。因此需要學生對已有知識“溶解度的大小”有深刻的理解,然后用模仿即可完成此題,有點“照葫蘆畫瓢”的意思。
由以上分析不難看出,只要學生抓準信息,利用已有知識進行遷移并加工處理,發揮聯想,問題就可以迎刃而解。