淺談解答高中化學信息遷移題的方法

廣西 金敖然

化學學科命題要注重理論聯系實際，特別要關注化學有關的科學技術發展，以及化學對社會經濟和生態環境的影響，以新科技成果、微觀反應機理、新型實驗設計及儀器、新型材料等為載體，創設新情境，形成學科考試中較為特別的題型——“信息遷移題”。該題型著重考查學生結合已學的化學基礎知識和基本技能，在有限的時間內利用“自學”獲取的信息解決問題。信息遷移題型在近幾年高考中多次出現，甚至成為全國卷Ⅰ、Ⅱ的固定考查題型。題中所涉及的信息比較新穎，往往是最新的技術和材料，或是比較抽象的反應機理，學生對此都十分陌生，同時又要求在有限的時間內獲取有用信息并解決問題。但是在緊張的考場上學生往往摸不著頭腦，那么如何快速有效解答這類問題呢？

筆者通過對比近兩年的全國卷，嘗試從不同的角度歸納出解決“信息遷移題”的方法，以期讓學生明確解題方向，從而快速有效地解決問題，達到事半功倍的效果。

一、歸納提煉

學生需要通過閱讀信息題的題干獲取新信息，再對其進行歸納、整理、提煉和重組，進而形成新的知識來解答相關問題。

【例1】(2019·全國卷Ⅱ·28節選)索氏提取裝置如圖所示。實驗時燒瓶中溶劑受熱蒸發，蒸汽沿蒸汽導管2上升至球形冷凝管，冷凝后滴入濾紙套筒1中，與茶葉末接觸，進行萃取。萃取液液面達到虹吸管3頂端時，經虹吸管3返回燒瓶，從而實現對茶葉末的連續萃取。回答下列問題：

(2)提取過程不可選用明火直接加熱，原因是___________________________________，與常規的萃取相比，采用索氏提取器的優點是________________________。

【答案】(2)乙醇易揮發，易燃 使用溶劑量少，可連續萃取(萃取效率高)

【解析】提取過程中不能用明火，即實驗中會有可燃物質出現，在題干中尋找信息“實驗時燒瓶中溶劑受熱蒸發”結合具體實驗操作推斷該溶劑為乙醇，故提取過程不可選用明火直接加熱；題干中詳細描述了使用溶劑萃取茶葉的整個過程，只需歸納提煉便可知溶劑會反復接觸茶葉，實現連續萃取，故采用索式提取器的優點為節約溶劑，可連續萃取。

二、類比推理

新情境中提供的信息與學生平時在課堂上所學的內容相似，學生在遇到這種問題時，可以將已學的知識與新情境做出類比推理，從而得出正確的結論。

【例2】(2019·全國卷Ⅰ·35節選)(4)圖(a)是MgCu2的拉維斯結構，Mg以金剛石方式堆積，八面體空隙和半數的四面體空隙中，填入以四面體方式排列的Cu。圖(b)是沿立方格子對角面取得的截圖。可見，Mg原子之間最短距離y=________pm，設阿伏加德羅常數的值為NA，則MgCu2的密度是________g·cm-3(列出計算表達式)。

圖(a)

圖(b)

三、知識遷移

某些信息題會給出全新的公式、知識或者思維方式，學生要通過快速自學，把新知識納入自己的知識體系，再與已有的知識相結合運用到解題的過程中。

圖(c)

曲線上v最大值所對應溫度稱為該α′下反應的最適宜溫度tm。ttm后，v逐漸下降。原因是________________________。

【答案】升高溫度，k增大使v逐漸提高，但α降低使v逐漸下降。當ttm，k增大對v的提高小于α引起的降低

【例4】(2020·全國卷Ⅰ·10)(反應機理，循環圖)銠的配合物離子[Rh(CO)2I2]-可催化甲醇羰基化，反應過程如圖所示。

下列敘述錯誤的是

( )

A.CH3COI是反應中間體

C.反應過程中Rh的成鍵數目保持不變

【答案】C

【例5】(2019·全國卷Ⅰ·28節選)(反應機理，能壘圖)(3)我國學者結合實驗與計算機模擬結果，研究了在金催化劑表面上水煤氣變換的反應歷程，如圖所示，其中吸附在金催化劑表面上的物種用*標注。

可知水煤氣變換的ΔH________(填“大于”“等于”或“小于”)0。該歷程中最大能壘(活化能)E正=________eV，寫出該步驟的化學方程式：________________________。

【解析】學生對于此類能壘圖比較陌生，需要通過抓住關鍵信息在短時間內把新知化為己用。根據始態相對能量為0 eV,終態能量為-0.72 eV，可知ΔH<0；活化能即反應物從初始狀態到達活化狀態所需的能量，根據變換歷程的相對能量可知，最大差值為COOH*+H*+H2O*與過渡態2之間的能量差。

四、尋找隱含信息

有些信息題所給的信息紛繁復雜，有效信息比較隱蔽，需要學生撥云見日，把有用的信息提取出來。

【例6】(2019·全國卷Ⅰ·28節選)(1)Shibata曾做過下列實驗：①使純H2緩慢地通過處于721 ℃下的過量氧化鈷CoO(s)，氧化鈷部分被還原為金屬鈷Co(s)，平衡后氣體中H2的物質的量分數為0.025 0。②在同一溫度下用CO還原CoO(s)，平衡后氣體中CO的物質的量分數為0.019 2。

根據上述實驗結果判斷，還原CoO(s)為Co(s)的傾向是CO________(填“大于”或“小于”)H2。

(2)721 ℃時，在密閉容器中將等物質的量的CO(g)和H2O(g)混合，采用適當的催化劑進行反應，則平衡時體系中H2的物質的量分數為________(填標號)。

A.<0.25 B.0.25 C.0.25～0.50 D.0.50 E.>0.50

【答案】(1)大于 (2)C

五、分析推理

某些信息題需要學生根據題目所給信息結合自身掌握的知識進行分析推理以及信息重組，最終得出結論從而解決問題。

【例7】(2020·全國卷Ⅲ·35節選)(3)NH3BH3分子中，與N原子相連的H呈正電性(Hδ+)，與B原子相連的H呈負電性(Hδ-)，電負性大小順序是________。在NH3BH3分子之間，存在________，也稱“雙氫鍵”。

【答案】N>H>B Hδ+與Hδ-的靜電引力

【解析】NH3BH3分子中N、B、H三種元素的電負性大小學生無法得知，題中沒有直接給出相關判斷信息，需要進行分析推理，根據“與N原子相連的H呈正電性(Hδ+)”，推理出電子對偏向于N，所以電負性N>H；再根據“與B原子相連的H呈負電性(Hδ-)”，推理出兩原子間電子對偏向于H，即電負性H>B，故H、B、N電負性大小順序是N>H>B。NH3BH3分子之間存在什么作用力呢？根據后面的提示“雙氫鍵”，而氫鍵的本質是靜電引力，再結合前面的信息“Hδ+與Hδ-”，得出結論“Hδ+與Hδ-的靜電引力”。