江苏省泰兴市教师发展中心《中考化学原创试题分析与反思》课件 （共22张PPT）

课件22张PPT。中考化学原创试题分析与反思 ——以一道中考化学实验探究题为例2016年江苏省初中化学试题研制与评价研讨活动一、试题的由来
二、试题
三、参考答案
四、命题意图
五、设问解析
六、使用记录
七、反思提升一、试题的由来 在2014年泰州市组织的初中化学创新实验比赛中一位教师利用硫酸铜进行趣味实验，在他将浸泡了蓝色硫酸铜溶液的滤纸放在酒精灯火焰上点燃时，观察到滤纸颜色先变白，后由湿变干后燃烧，最后在燃烧后的灰烬中出现少量的红色固体。针对这位老师所做实验过程中出现的一系列颜色变化的现象，特别是捕捉到灰烬中那少量的不为关注的红色固体。因此，依据捕捉到的意外的红色固体而设计实验进行探究，探究红色固体到底是什么物质和它又是如何产生的这些生成性问题。将这些生成性问题打磨、提炼，经命制、磨题、定稿，最终成为2014年泰州市中考化学试题第19题。二、试题 小张同学得知我国早在西汉时期，就能利用铁单质与硫酸铜溶液反应制取铜，其反应的化学方程式为 。他利用硫酸铜进行趣味实验，将浸泡了 色硫酸铜溶液的滤纸在酒精灯火焰上点燃，观察到滤纸颜色变白，由湿变干后燃烧，在燃烧后的灰烬中出现红色固体。他很好奇，进行了相关探究，请你参与并填写有关空白。
【提出问题】红色固体是什么物质？它是如何产生的？
【查阅资料】（1）温度达200℃时，CuSO4开始分解生成CuO和另一种氧 化物；此反应前后各元素的化合价保持不变。（2）温度超过1000℃，CuO才分解生成氧化亚铜（Cu2O）；Cu2O呈红色。
【作出猜想】红色固体①可能是Cu；②也可能是Cu2O；③还可能是
的混合物。【实验探究】（1）取红色固体观察，呈亮红色；
（2）取少量红色固体于试管中，加入稀硫酸，固体不溶解，溶液仍为无色。
【分析推理】（1）请教老师后得知，如有Cu2O存在，加入稀硫酸会发生如下反应：Cu2O+H2SO4==CuSO4+Cu+ H2O，结合实验探究的现象，确定亮红色固体为 ，同时也说明滤纸燃烧时的温度低于 （填序号）。A.200℃ B.1000℃
（2）滤纸主要是由碳、氢、氧三种元素组成的。经分析，产生红色固体的原因可能是滤纸在燃烧过程中产生的碳与分解产生的CuO发生反应，生成亮红色固体和二氧化碳，请写出该反应的化学方程式 。
【交流讨论】（1）将浸有硫酸铜溶液的滤纸点燃，刚开始不能燃烧，是因为 。
（2）此实验中，CuSO4受热分解生成CuO和 （填化学式）。 Fe+ CuSO4== FeSO4+ Cu 蓝
【作出猜想】 ③ Cu和Cu2O（写名称也行）
【分析推理】（1） Cu（写名称也行） B
（2）2CuO+C===2Cu+ CO2↑（或“2CuO+C=====2Cu+ CO2↑”）
【交流讨论】
（1）滤纸上的 水分蒸发吸热，使温度没有达到滤纸的着火点
（2）SO3三、参考答案 该题以“浸泡了硫酸铜溶液的滤纸在酒精灯火焰上点燃，观察到滤纸颜色变白，由湿变干后燃烧，在燃烧后的灰烬中出现红色固体”这一系列现象为背景所设计的依托元素及其化合物转化，将实验原理的理解、实验试剂、实验条件的控制、实验操作方法的理解设计等融为一体而设计的综合性实验探究题。试题重点考查学生对铁、铜、碳及其化合物性质、酸的性质、物质转化的条件、转化反应的表示、质量守恒定律、着火点等知识和原理的掌握程度。同时考查学生应用化学知识和原理对实际化学问题进行分析和判断的能力、实验的操作和现象的观察、信息的获取和加工能力、实验原理和方法运用、实验方案的设计和评价、化学语言的表达能力，也考查学生的分析比较、归纳、概括和总结的能力。试题意在引导学生关注捕捉实验中不为关注的现象，指导问题的提出与猜想、合理设计相关实验方案、指导实验现象的分析、注重问题的交流与讨论，注重实验方案设计能力、实验现象分析能力与实验评价能力以及科学探究能力的培养。
四、命题意图第一空：本空主要考查铁单质与硫酸铜溶液反应制取铜的化学方程式的书写。我国早在西汉时期，在《淮南万毕术》一书中就写到“曾青得铁则化为铜”，意思是说可溶性的铜的化合物与铁发生置换反应得到单质铜，这也是现代的湿法冶金的先驱。本空依托化学史，向学生展示我国古代的科学技术曾有过光辉的成就，有一段时期曾经走在世界的前列，增强学生的民族自豪感。
第二空：本空主要考查硫酸铜溶液的颜色。主要利用硫酸铜在进行趣味实验时，观察将浸泡硫酸铜溶液的滤纸在酒精灯火焰上点燃过程中，滤纸颜色变白，由湿变干后燃烧，在燃烧后的灰烬中出现红色固体等物质颜色变化的对比分析。五、设问解析第三空：本空主要考查学生根据已有知识认知，再结合“查阅资料” 中提供的信息，再结合“作出猜想”中已有的设问情境，分析、归纳总结出还有可能为Cu和Cu2O的混合物。实验中在探究红色固体是什么物质时，根据“查阅资料”中提供的信息：温 度超过1000℃，CuO才分解生成氧化亚铜（Cu2O），Cu2O呈红色，由于Cu也呈红色，则CuO的生成物可能为Cu，也可能为Cu2O，还有可能为Cu和Cu2O的混合物。
第四空：本空主要考查通过实验探究分析推理确认出物质的组成成分，并写出固体物质的名称或化学式。在“实验探究”中已知道：取少量红色固体于试管中，加入稀硫酸，固体不溶解，溶液仍为无色。根据学生以有的知识认知铜单质不能与稀硫酸发生反应，但对于Cu2O能不能与稀硫酸发生反应却是未知的，此处让学生产生一个思维冲突，因此学生必须再利用“分析推理”中提供的信息：如有Cu2O存在，加入稀硫酸会发生如下反应：Cu2O+H2SO4==CuSO4+Cu+ H2O，这样让学生分析、归纳总结得出红色固体物质应该是铜。
第五空：本空在第四空中学生通过实验探究分析推理确认出红色固体是铜的思维之上，再分析出滤纸燃烧时的温度低于1000℃。因为在“实验探究”中“取少量红色固体于试管中，加入稀硫酸，固体不溶解，溶液仍为无色。” 如温度超过1000℃，CuO分解生成Cu2O，“分析推理”中提供信息：如有Cu2O存在，加入稀硫酸会发生如下反应：Cu2O+H2SO4==CuSO4+Cu+ H2O。而却在温度达200℃时，CuSO4才开始分解生成CuO和另一种氧化物，如温度低于200℃，CuSO4还没有分解，哪来的铜呢？
第六空：本空主要考查碳与CuO发生反应化学方程式的书写。本题中前面情境的设置主要是给学生提供一些知识素材，由于滤纸主要是由碳、氢、氧三种元素组成的，根据元素守恒思想，滤纸在燃烧过程中产生的黑色物质可能是碳化产生的碳。在加热或高温的情况下，燃烧过程中产生的碳会与硫酸铜分解的CuO发生反应生成红色的铜。
第七空：本空主要是依托燃烧考查着火点。物质燃烧一般需要同时满足三个条件：一是物质具有可燃性。滤纸是可燃的；二是可燃物与氧气接触。将浸有硫酸铜溶液的滤纸是在空气中点燃的；三是可燃物达到燃烧所需要的最低温度。由于点燃的是浸有硫酸铜溶液的滤纸，滤纸上有大量的水。在酒精灯上点燃浸有硫酸铜溶液的滤纸时，由于滤纸上的水分蒸发吸热，使温度没有达到滤纸着火所需要的最低温度，因此滤纸不会燃烧。
第八空：本空主要考查的是质量守恒定律。在“查阅资料”中提供信息：温度达200℃时，CuSO4开始分解生成CuO和另一种氧化物；此反应前后各元素的化合价保持不变。依据上述信息，根据质量守恒定律写出化学方程式便得知氧化物为SO3。 “试题”用作2014年泰州市中考化学测试用题，使用后也发现2015年江苏省“金钥匙”科技竞赛(初三学生CESL活动)初赛试题中第25题也原文使用了该试题，其他省市的学校也对本题进行的改编用作测试用题。改编时发现有些试题在本题最后增加了“拓展延伸”，如：【拓展延伸】把氧化铜和木炭粉（不含杂质）按一定比例混合均匀，取出10g于试管中，加热至高温，充分反应后冷却，称得试管中残留固体7.8g。问残留固体中铜的质量是多少？（不考虑C和CO2反应）；改编时也有把原题中“同时也说明滤纸燃烧时的温度低于 （填序号）。A.200℃ B.1000℃”摆放的位置进行调整，也有把原选择的方法改为填空，也有的删除了该考查点；改编时还有把原题“分析推理”中的“Cu2O+H2SO4==CuSO4+Cu+ H2O”信息移至“查阅资料”处；六、使用记录另外，2016年黑龙江大庆市中考化学试题的第17题与2014年泰州市中考化学试题第19题有很多相似之处，具体试题如下所示：
（2016年黑龙江大庆市）17．Ⅰ．小茗同学利用硫酸铜溶液进行趣味实验，他将浸泡了硫酸铜溶液的滤纸在酒精灯火焰上点燃，观察到滤纸颜色变白 ，由湿变干后燃烧，在燃烧后的灰烬中出现了红色固体，他很好奇，进行了相关探究，请填写有关空白。
【实验目的】探究红色固体组成
【查阅资料】（1）温度达200℃时，白色CuS04开始分解生成CuO和另一种氧化物，此反应前后各元素化合价保持不变，请写出CuSO4开始分解时的化学方程式　　 。
（2）温度超过1000℃时，CuO分解生成Cu2O，Cu2O呈红色，可与稀硫酸反应，化学方程式为：Cu2O+H2SO4═CuSO4+Cu+H2O
【做出猜想】假设红色固体成分：①可能是Cu②可能是Cu2O③还可能是 的混合物。
【实验探究及推理】若取少量红色固体于试管中，加入稀硫酸：
（1）若固体不溶解，溶液仍呈无色，确定红色固体为　　 ，同 时也说明滤纸燃烧时的温度低于　　 ℃。
（2）若固体溶解，溶液呈蓝色，是否可以确定红色固体成分　 　（填“是”或“否”），原因是　　 。
Ⅱ．小茗同学又做了氢气还原氧化铜的实验，结果试管内壁上粘有紫红色物质，老师给了一瓶稀盐酸，请问在实验室条件下如何洗净该试管？简述操作过程　　 。
1.关注实验的生成问题，为命制试题直觉领航
2.关注作答的解题错因，为评价分析提供依据
3.剖析学生的认知基础，为教学有效开展奠基
七、反思提升1.关注实验的生成问题，为命制试题直觉领航
化学实验探究题较好地体现了新课改的理念，已成为中考化学的热点题型。这类试题通常从社会科技发展的前沿、人类可持续发展、日常生产生活的常见现象等中选取素材，让学生沿着这些背景素材，去探究未知物质的成份、物质变化的条件、物质的性质等。2014年泰州市中考化学试题第19题，就是根据2014年泰州市组织的初中化学创新实验比赛中一位教师利用硫酸铜进行趣味实验时，捕捉到不为关注的意外出现的红色固体而设计实验进行探究的。另外，2011年泰州市中考化学第25题实验探究题也是一改通常选材的思路，试题的情境就是针对课堂化学实验教学中“用盐酸和碳酸钙固体反应，将得到的气体X通入澄清石灰水中，始终没有发现石灰水变浑浊”这一意外现象而命制的生产性问题。
七、反思提升 为了认识某种物质，探究某种变化，解释某种现象，我们必须以实验为工具进行探究学习。尽管实验准备已十分充分，但实验中的意外还是不可避免的。意外中蕴含着正常，关键是教师如何面对实验中的意外，是否会回避，是否会把它看成一个很好的生成性教学资源，是否会搭建学生经验交流和评价的平台，是否会及时带领学生透过现象看本质，并如何采取科学的补救措施，使学生在新的思维活动中获得“更有意义的经验”，将经验到的模糊、疑难、矛盾的情境转化为清晰、确定、和谐的情境。直面意外，教师要有生成意识和科研意识，要有敏锐的观察力和判断力，要有道德素养、知识素养和能力素养，以便在教学中自觉地引导学生自主分析、思考、探究，不断追求学习新的知识，从而改变教学方式，使我们的教师由经验型向科研型和创新型转变，从而提高科研能力。2.关注作答的解题错因，为评价分析提供依据
2014年泰州市中考化学试题第19题学生的均分和得分率如下表所示：
在阅卷过程中发现学生的主要错因分析如下：
①从认知基础看：铁与硫酸铜反应不会写，或乱加反应条件。氧化铜与碳的反应不会写，或不写条件或反应条件错误等；
②从答题规范看：“蓝”字错写成“篮”，元素符号“Cu”写成“CU”，“SO3”化学式写成“SO3”等；
③从读题审题看：在“作出猜想”中有学生答Cu和CuO，将未见的物质Cu2O看成CuO进行作答。在“交流讨论”（2）中“SO3”化学式写成“SO2”，在读题时未注意题中的“此反应前后各元素化合价保持不变”。在“分析推理”（1）中要求填序号，但学生将“B”写成“b”；④从分析推理看：在“分析推理”（1）中亮红色固体的成分确定，学生并没有结合“实验探究”中（1）（2）实验现象和“分析推理”（1）中提供的信息整体思考得出亮红色固体是铜；在“分析推理”（2）中温度的确定，学生并没有结合“查阅资料”“实验探究”“分析推理”等信息去分析、比较、概况和总结；在“交流讨论”（1）中，有些学生在分析原因时未从物质燃烧一般需要同时满足三个条件的角度去思考，答案五花八门。而有些学生就是从三个条件去思考的，但在说法上没有考虑到是由于滤纸上的水分蒸发吸热，使温度没有达到滤纸着火所需要的最低温度而不能燃烧。
波利亚说：没有任何问题是可以解决得十全十美的，总剩下些工作要做，经过充分的探讨与钻研，我们能够改变这个解答，而且在任何情况下，我们总能提高自己对这个解答的理解水平。考试结束后，认真分析学生的解题“痕迹”，并从中找出了学生出错的真正原因，通过对错因的细致分析，我们能理清学生答题的情况，理解学生的答题历程，对学生的学习状况有一个较为客观的认知，也为以后的课堂教学提供宝贵的一手资料，避免“盲目教学”和“盲目指导”。这一自觉的分析过程不再局限于把试题作为认识的对象，把解答作为认识的目标，而是把所有的思维过程作为认识的对象，不仅关心试题本身，关注获得解答，而且自觉地致力于对试题的命制的思维过程的反思，以及对解的深层次分析，从而增强能力、优化认知结构、提高思维品质、学会解题、学会学化学。
3.剖析学生的认知基础，为教学有效开展奠基
理清学生的认知基础，是试题成功命制的起点，也是试题命制成的关键。再现学生的解题思路，为试题评讲设计把脉。剖析学生的深层认识，为教学有效开展奠基。通过对2014年泰州市中考化学试题第19题的答题错因的剖析分析，发现如下比较突出的几个问题：一是学生的知识储备不足，认知网络不全，缺少应有的解题必备知识。如，基本的化学方程式不会书写，反应条件不知道或混淆；常见元素的元素符号、化学式不会写或书写不规范，常见物质的名称书写中出现错别字等；
二是必备知识虽已入网，但与其他知识间的有机融合还不到位，解题时无法将已有知识与题中考查的知识进行对应关联。如，“分析推理”中亮红色固体的确定，滤纸燃烧时温度的确定；“交流讨论”中将浸有硫酸铜溶液的滤纸点燃，刚开始为何不能燃烧。CuSO4受热分解产物的确定等。三是学生的阅读能力、审题能力、对实际化学问题进行分析和判断的能力、实验的操作和现象的观察能力、信息的获取和加工能力、实验原理和方法运用、化学语言的表达能力以及分析比较、归纳、概括和总结的能力。通过上述的剖析，给我们老师走进课堂也提出了明确的方面和目标，为课堂教学的有效展开奠定了基础。
课堂应是向未知方向挺进的旅程，无法预料教学成果的全部，随时都有可能发现意外的通道和美丽的图景，而不是一切都必须遵循固定线路而没有激情的旅程。因此，我们必须正视、善待和转化好实验中的意外，科学合理地处理，把意外当作一种教育教学资源，充分有效地利用好这动态生成性资源，体现基础性、探究性、实践性和人文性，创建高效课堂。