例析初中化學(xué)歸因分析類題型的解題策略

摘要：“歸因”是指歸納原因.初中化學(xué)中的歸因題型是指已知結(jié)果、尋找原因的題目.在江蘇新課程改革的背景下，歸因分析類題型在中考中出現(xiàn)的頻次較高，逐漸成為學(xué)生高分路上的“攔路虎”.即便是身為老師，也可能在分析時(shí)發(fā)生不夠精確或者完整的狀況.基于此，本文以近幾年江蘇省中考真題為例，分析了初中化學(xué)歸因分析類題型的常見解題策略和思路，希望能給一線教師教學(xué)帶來啟示.

關(guān)鍵詞：歸因分析;解題技巧;初中化學(xué)

中圖分類號(hào)：G632文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1008-0333（2024）26-0106-03

歸因分析類題目針對(duì)學(xué)生的能力提出嚴(yán)格的要求，重點(diǎn)考查學(xué)生的邏輯推理與模型認(rèn)知能力，以此評(píng)估學(xué)生的核心素養(yǎng).基于江蘇省某些城市近兩年的中考試卷答題情況，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)考生在這類題目上的表現(xiàn)并不理想，常見的問題包括信息提取不當(dāng)、邏輯推理不嚴(yán)謹(jǐn)、知識(shí)儲(chǔ)備不足、答題語言不規(guī)范等，這些因素導(dǎo)致了錯(cuò)誤的答案和分?jǐn)?shù)的丟失［1］.所以，研究初中化學(xué)歸因分析題型的有效解題策略仍然是化學(xué)備考的關(guān)鍵.

1對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的考查

在近年的中考中，物質(zhì)性質(zhì)類的歸因分析題目已成為必考的組成部分.這類題目要求學(xué)生能夠利用常見物質(zhì)的特性來分析和闡釋化學(xué)現(xiàn)象及實(shí)際情況，并且能夠針對(duì)真實(shí)的化學(xué)問題進(jìn)行初步的分析和解決［2］.

例1（2023年揚(yáng)州市中考真題·節(jié)選）CO2可以用于滅火.

（3）研究CO2和KHCO3聯(lián)合使用時(shí)的滅火效果.

①KHCO3滅火的原因較復(fù)雜.KHCO3受熱分解時(shí)會(huì)吸收能量，化學(xué)方程式為：2KHCO3△K2CO3+CO2↑+H2O↑.以初中所學(xué)燃燒和滅火的原理分析，KHCO3可以用于滅火的原因有.

②向燃燒器內(nèi)通入CH4和空氣，點(diǎn)燃，待火焰穩(wěn)定后，從進(jìn)口A通入CO2，進(jìn)口B加入KHCO3粉末，控制其他條件不變，測(cè)得火焰剛好熄滅時(shí)，KHCO3的用量與混合器中通入的CO2體積分?jǐn)?shù)如圖1所示.CO2的體積分?jǐn)?shù)在8%～10%內(nèi)，隨CO2體積分?jǐn)?shù)的增加，使火焰熄滅所需的KHCO3用量不再減少，且燃燒器內(nèi)殘留的KHCO3增多，原因是.

解析①燃燒的三要素為：有可燃物、可燃物與O2接觸、可燃物溫度達(dá)到著火點(diǎn)；三者必須同時(shí)滿足才能起火.反之，我們?cè)跍缁饡r(shí)也可以從以上三點(diǎn)入手.KHCO3受熱可以分解產(chǎn)生K2CO3、H2O與CO2，則KHCO3滅火的原理為：分解時(shí)吸熱降低反應(yīng)物的溫度，分解產(chǎn)生H2O蒸發(fā)吸熱，產(chǎn)生的CO2覆蓋在可燃物表面隔絕O2；故答案為：分解時(shí)吸熱降低反應(yīng)物溫度，分解產(chǎn)生H2O蒸發(fā)吸熱，產(chǎn)生的CO2蓋在可燃物表面隔絕O2；

②KHCO3受熱分解產(chǎn)生CO2，當(dāng)CO2含量在8%時(shí)，KHCO3分解產(chǎn)生的CO2與通入的CO2足以達(dá)到滅火的效果，再增加KHCO3已經(jīng)不參加反應(yīng)；故答案為：CO2含量在8%時(shí)，KHCO3分解產(chǎn)生的CO2與通入的CO2足以達(dá)到滅火的效果.

例2（2020年揚(yáng)州市中考真題·節(jié)選）以FeSO4·7H2O為原料制備鐵紅（Fe2O3）的一種方法如圖2：

已知“沉淀”時(shí)的主要反應(yīng)為：2FeSO4+H2O2+2H2O2FeO（OH）↓+2H2SO4；

（5）圖3為其他條件相同時(shí)不同煅燒溫度對(duì)產(chǎn)品中Fe2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響.煅燒溫度低時(shí)，產(chǎn)品中Fe2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低，其原因是.當(dāng)煅燒溫度達(dá)到800 ℃時(shí)，繼續(xù)升高溫度，產(chǎn)品中Fe2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低，且鐵元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)升高，所得產(chǎn)品發(fā)黑，其可能原因是.

解析圖3為不同煅燒溫度對(duì)產(chǎn)品中Fe2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響.分析圖中曲線可知，當(dāng)煅燒溫度較低時(shí)，產(chǎn)品中Fe2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低，其原因是煅燒溫度較低時(shí)，除生成Fe2O3外，還生成其他固體物質(zhì)，低溫條件下FeO（OH）不易分解；當(dāng)煅燒溫度達(dá)800 ℃時(shí)，繼續(xù)升高溫度，產(chǎn)品中Fe2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低，且鐵元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)升高，所得產(chǎn)品發(fā)黑，其可能原因是煅燒溫度高于800 ℃時(shí)，除生成Fe2O3外，還生成了Fe3O4.故填：煅燒溫度較低時(shí)，除生成Fe2O3外，還生成其他固體物質(zhì)，低溫條件下FeO（OH）不易分解；煅燒溫度高于800 ℃時(shí)，除生成Fe2O3外，還生成了Fe3O4.

總結(jié)本題主要考查有關(guān)Fe及其化合物的性質(zhì)，結(jié)合以Fe2O3為原料制備鐵紅的工業(yè)流程為背景，考查了學(xué)生對(duì)有關(guān)鐵的化學(xué)反應(yīng)的掌握情況.在解答這個(gè)問題時(shí)，需要考生結(jié)合題目中給出的已知信息，結(jié)合鐵及其化合物的化學(xué)性質(zhì)分析現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，具備一定難度和綜合性.

2對(duì)證據(jù)推理能力的考查

考查證據(jù)推理的歸因分析類題型是近兩年中考化學(xué)中常見的出題形式，它對(duì)學(xué)生的邏輯分析能力和知識(shí)點(diǎn)的掌握情況要求都較高，需要學(xué)生在知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)過程中，具備一定的化學(xué)學(xué)科思維，能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行合理推斷和模型建構(gòu)［3］.難度較高，教師要在備考階段引起重視.

例3（2021年蘇州中考題·節(jié)選）水是生命之源，是人類寶貴的資源和財(cái)富.

（1）水體富營養(yǎng)化是廢水排放中氨氮（基于NH3形式存在）含量過高的直接后果.次氯酸（HClO）能夠有效去除廢水中的NH3，其反應(yīng)過程：2NH3+3HClO=X+3HCl+3H2O，那么X的化學(xué)方程式是.當(dāng)廢水的堿性過強(qiáng)（PH>10），NH3的去除效率將明顯下降，原因是.

解析在化學(xué)反應(yīng)前后，原子的種類與數(shù)目不變.已知反應(yīng)前有2個(gè)N原子、9個(gè)H原子、3個(gè)NH+原子、3個(gè)O原子；反應(yīng)后有9個(gè)H原子、3個(gè)NH+原子、3個(gè)O原子，所以2個(gè)N原子在X中，則X的化學(xué)式為N2.若廢水堿性過強(qiáng)PH>10，NH3的去除率會(huì)顯著降低，這說明反應(yīng)速率下降.分析反應(yīng)物HClO呈酸性，可知NH3的去除率會(huì)顯著降低的原因是溶液的堿性過強(qiáng)，消耗了HClO，使HClO濃度降低.故橫線處應(yīng)填：N2；過強(qiáng)的堿性會(huì)導(dǎo)致消耗增加HClO，使HClO的濃度降減少，這種變化會(huì)引起NH3去除率的下降.

總結(jié)本題以水為背景，考查了有關(guān)廢水的處理知識(shí)，旨在檢驗(yàn)考生對(duì)質(zhì)量守恒定律和歸因分析的掌握情況.在解答時(shí)，考生要結(jié)合題設(shè)中給出的化學(xué)方程式，準(zhǔn)確識(shí)別和判斷影響化學(xué)反應(yīng)因素.以本題為例，根據(jù)化學(xué)方程式，影響化學(xué)反應(yīng)速率的反應(yīng)物為NH3和HClO，溶液堿性增強(qiáng)，NH3不變但化學(xué)反應(yīng)速率下降，這就說明另一反應(yīng)物HClO的濃度隨著溶液堿性的增強(qiáng)降低了.通常，如果化學(xué)反應(yīng)被各種因素干擾，必須評(píng)估這些影響因素之間是存在同一性或者對(duì)立性.假如這些因素之間是對(duì)立的關(guān)系，則對(duì)化學(xué)反應(yīng)的影響需要根據(jù)實(shí)際情況判斷，和化學(xué)結(jié)果相符合的因素即為最主要的影響因素.如果各因素呈現(xiàn)同一性，不論它們的種類如何不同，對(duì)化學(xué)反應(yīng)所造成的影響是趨向一致的，則需要分點(diǎn)作答，或者直接選擇影響最大的因素回答即可.

例4（2023年蘇州市中考題·節(jié)選）CH4與CO2在催化劑影響下能夠生成合成氣（CO和H2），在反應(yīng)進(jìn)行時(shí)，催化劑表面也會(huì)發(fā)生碳的沉積與消除反應(yīng)，這一過程的具體機(jī)理如圖4所示.

③在保持其他實(shí)驗(yàn)條件恒定的情況下，催化劑表面積累的碳量將隨著溫度的升高而發(fā)生變化，具體如圖5所示.當(dāng)溫度超過600 ℃，催化劑表面積碳量降低的現(xiàn)象，這可能是因?yàn)?

解析CH4和CO2通過催化劑的作用，可以生成合成氣CO和H2，在這一過程中，催化劑表面會(huì)同時(shí)發(fā)生碳的沉積和清除反應(yīng)，兩反應(yīng)對(duì)于催化劑表面的積碳量變化存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系.在保持其他條件不變的情況下，催化劑表面的碳積累量會(huì)隨著溫度的變化而變化，具體變化趨勢(shì)如圖5所示.從圖表中能夠觀察到，當(dāng)溫度超過600 ℃時(shí)，催化劑表面的碳積累量有所下降，說明此時(shí)在積碳反應(yīng)和消碳反應(yīng)的競(jìng)爭(zhēng)中，消碳反應(yīng)為主導(dǎo)反應(yīng).結(jié)合化學(xué)反應(yīng)的原理，出現(xiàn)這一現(xiàn)象的因素可能是隨著溫度的增加，碳清除反應(yīng)消耗的碳量超過了碳沉積反應(yīng)產(chǎn)生的碳量.

總結(jié)本題為證據(jù)推理的歸因分析類題型.需要學(xué)生從題干中獲取有用信息，并結(jié)合已有的知識(shí)儲(chǔ)備綜合求解.在解答歸因分析類問題時(shí)，學(xué)生一定要把握住題干中的每一句有用信息.結(jié)合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原理分析實(shí)驗(yàn)，做好歸因分析.

3結(jié)束語

通過總結(jié)和分析近幾年江蘇省中考化學(xué)的真題，尤其是2023年蘇州市中考化學(xué)歸因分析類題目發(fā)現(xiàn)，考生要想在此類題型上獲得高分，一定要把握好題干中的關(guān)鍵信息.收集已知信息，并構(gòu)建起已知信息與未知信息之間的橋梁.另外，基于獲得的信息和證據(jù)開展合理的邏輯推理也是解題的關(guān)鍵.根據(jù)筆者經(jīng)驗(yàn)，考生在實(shí)際解題過程中可以按這樣的解題思路：首先找準(zhǔn)事實(shí)結(jié)果和現(xiàn)象，判斷分析題干或圖片中和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有關(guān)系的信息；再進(jìn)一步分析可能影響現(xiàn)象和事實(shí)結(jié)果的眾多因素，厘清各個(gè)因素之間的關(guān)系，協(xié)同抑或競(jìng)爭(zhēng)，確定導(dǎo)致事件產(chǎn)生的根本原因；最后再將其用規(guī)范專業(yè)的語言表達(dá)出來。

初中階段涉及反映現(xiàn)象或事實(shí)結(jié)果的影響因素包括反應(yīng)物與生成物、反應(yīng)條件、有無副反應(yīng)、反應(yīng)溫度和濃度、催化劑和接觸面積等.考生要理清各個(gè)因素之間的邏輯關(guān)系，保證自己在考場(chǎng)上能夠不遺漏關(guān)鍵信息.當(dāng)然，在日常的解題訓(xùn)練和備考階段，教師也要著重幫助學(xué)生總結(jié)歸納相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，豐富學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備量，拓展學(xué)生的“武器庫”，保證學(xué)生在實(shí)際解題過程中能做到不疾不徐、精準(zhǔn)突破.

參考文獻(xiàn)：［1］ 張棱.淺談中考?xì)w因題型的解題策略［J］.中學(xué)化學(xué)， 2023（10）：32-34.

［2］ 丁艷.物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)視角下歸因分析的試題研究［J］.中學(xué)化學(xué)， 2023（5）：50-52.

［3］ 高麗.有序思維在新高考新題型中的應(yīng)用［J］.高中數(shù)理化， 2023（8）：68-69.

［責(zé)任編輯：季春陽］