陳仕功 張旭東

江蘇

一道全國(guó)卷Ⅱ高考試題引發(fā)的思考

陳仕功 張旭東

溶解氧是指溶解在水里氧的量，通常記作DO，用每升水里氧氣的毫克數(shù)表示。水樣中溶解氧的測(cè)定是高考中經(jīng)典考點(diǎn)，2017年全國(guó)卷Ⅱ第28題考查用碘量法測(cè)定學(xué)校周邊河水中的溶解氧。應(yīng)該說考生對(duì)此知識(shí)點(diǎn)不陌生，是已有知識(shí)的重新包裝，如(2016江蘇)測(cè)定加過一定量CaO2·8H2O的池塘水樣中的溶解氧、(2016天津)測(cè)定水樣的DO，并判斷作為飲用水源，是否達(dá)標(biāo)。基于上述情況，筆者對(duì)2017年全國(guó)卷Ⅱ第28題做了一些思考和分析。

一、縱看變化橫找關(guān)聯(lián)

2017年全國(guó)范圍高考化學(xué)試題共有8套試卷，都注重素養(yǎng)立意的考查，要求考生能運(yùn)用化學(xué)原理、觀念和方法解釋生活中的現(xiàn)象和解決生活中與化學(xué)相關(guān)的問題，培養(yǎng)解決陌生、復(fù)雜甚至不可預(yù)測(cè)的問題的能力。8套試卷有其基本點(diǎn)和共性，高考復(fù)習(xí)可以遷移和借鑒。

1.縱看變化，聚焦三重表征

近三年全國(guó)卷Ⅱ第28題統(tǒng)計(jì)見下表：

年度題號(hào)空格數(shù)考查內(nèi)容知識(shí)點(diǎn)20152810二氧化氯制備及相關(guān)性質(zhì)二氧化氯制備、測(cè)定、除雜、氧化性比較2016289實(shí)驗(yàn)探究Fe2+、Fe3+的性質(zhì)離子方程式、試劑保存、離子鑒定、鹽類水解、抗氧化措施2017287碘量法測(cè)定學(xué)校周邊河水的溶解氧化學(xué)方程式、溶液的配制、氧化還原滴定及計(jì)算、誤差分析、樣品取樣

[復(fù)習(xí)啟示]三年來考查的內(nèi)容都是在已知模塊進(jìn)行廣度拓展、深度加工；難度增加但不超出“課程標(biāo)準(zhǔn)”，因而高考復(fù)習(xí)過程中對(duì)某個(gè)知識(shí)點(diǎn)不需要無限制地深挖洞；知識(shí)點(diǎn)多，但沒有增加學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)，復(fù)習(xí)沒必要過度刷題廣積糧，而是去偽取真，抓問題的本質(zhì)，達(dá)到舉一反三的效果。重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)突出講，如方程式的書寫、微粒性質(zhì)的強(qiáng)弱比較，實(shí)驗(yàn)的基本操作如氧化還原滴定、溶液配制及保存、誤差分析等。

2.橫找關(guān)聯(lián)，模擬正向遷移

2016年部分省市高考試題統(tǒng)計(jì)見下表：

區(qū)域題號(hào)空格考查內(nèi)容知識(shí)點(diǎn)江蘇183+微計(jì)算過氧化鈣制備及性質(zhì)運(yùn)用過氧化鈣制備、化學(xué)性質(zhì)、溶解氧測(cè)定原理及相關(guān)計(jì)算天津99物質(zhì)含量的測(cè)定、滴定實(shí)驗(yàn)及計(jì)算溶液配制、化學(xué)方程式配平、滴定原理、數(shù)據(jù)處理、誤差分析全國(guó)Ⅲ2610過氧化鈣制備制備原理、洗滌、過濾、優(yōu)劣比較全國(guó)Ⅱ369雙氧水的制備反應(yīng)原理、流程分析、濃度測(cè)定

[復(fù)習(xí)啟示]高三復(fù)習(xí)不能僅聚焦本省市高考，還應(yīng)研究其他省份高考試題，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的正向遷移與開發(fā)利用，水中溶解氧的測(cè)定在江蘇和天津試卷中都以大題的形式呈現(xiàn)，雖然背景不同，以過氧化鈣或生活飲用水源的DO為考查出發(fā)點(diǎn)，但最終落腳點(diǎn)是一樣的，考查與溶解氧相關(guān)的氧化還原滴定。同時(shí)，此類試題的考查都體現(xiàn)“化學(xué)走向生活”思想，實(shí)實(shí)在在解決身邊的問題；同時(shí)倡導(dǎo)綠色化學(xué)的理念，從生活中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神和社會(huì)責(zé)任意識(shí)。

二、注重雙基，著力證據(jù)推理和模型認(rèn)知

碘量法是以I2作氧化劑或以I-作還原劑進(jìn)行氧化還原滴定的一種分析方法。I2是一種較弱的氧化劑，能與較強(qiáng)的還原劑作用，而I-是一個(gè)中等強(qiáng)度的還原劑，能與氧化劑作用，因此碘量法分為直接碘量法和間接碘量法，主要以間接碘量法為主。

制備Fe(OH)2沉淀的操作：在試管里加入少量新制備的FeSO4溶液，再向其中滴入幾滴煤油，用膠頭滴管吸取NaOH溶液，將滴管尖端插入試管里溶液液面下，逐滴滴入NaOH溶液。配制用的蒸餾水必須煮沸，除去溶解于其中的氧氣。借助制備Fe(OH)2的認(rèn)知模型，遷移到Na2S2O3溶液的配制，蒸餾水需煮沸的目的也就清晰了；Na2S2O3中硫元素呈+2價(jià)，具有還原性，易被氧氣氧化，驗(yàn)證了題干中的“Na2S2O3溶液不穩(wěn)定，使用前需標(biāo)定”的緣由。

借助書本的酸堿中和滴定的誤差分析模型，推理滴定完成后，滴定管尖嘴處留有氣泡，測(cè)得消耗Na2S2O3的用量偏少，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏小。

[復(fù)習(xí)啟示]以滴定為主題，實(shí)施主題式復(fù)習(xí)：由點(diǎn)(碘量法測(cè)水中的溶解氧)到線(KMnO4滴定、K2Cr2O7滴定等系列氧化還原滴定法)；由線(氧化還原滴定法)到面(各種類型滴定法)。

運(yùn)用絡(luò)合滴定測(cè)定樣品純度，例如Ca2+試液：用乙二胺(EDTA)標(biāo)準(zhǔn)溶液直接測(cè)定；Al3+試液：加過量EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液完全反應(yīng)，再用Zn2+標(biāo)準(zhǔn)溶液返滴剩余的EDTA至終點(diǎn)；Ag+試液：Ag+置換出Ni2+，然后用EDTA滴定置換出的Ni2+，間接達(dá)到測(cè)定Ag+的目的；Na+試液：先生成沉淀，溶解產(chǎn)生Zn2+，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定溶液中的Zn2+，間接求出Na+的含量。

運(yùn)用酸堿滴定測(cè)定物質(zhì)的鹽基度，例如NaOH和Na2CO3、Na2CO3和NaHCO3含量測(cè)定：先用酚酞、后用甲基橙為指示劑，采用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液滴定；銨鹽中N元素的測(cè)定：用甲醛與銨鹽反應(yīng)，以酚酞為指示劑，用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定；碳酸鈣樣品中Ca2+含量的測(cè)定：先把試樣溶于過量標(biāo)準(zhǔn)酸溶液中，再用標(biāo)準(zhǔn)堿溶液回滴剩余的酸。

三、聚焦探究，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新意識(shí)

介紹溶解氧瓶的功能——采集水樣。提出問題：取水樣時(shí)應(yīng)盡量避免擾動(dòng)水體表面、記錄大氣壓及水體溫度。引導(dǎo)學(xué)生探究?jī)x器使用的注意事項(xiàng)，即采樣時(shí)避免水樣與空氣相接觸；瓶?jī)?nèi)需完全充滿水樣，蓋緊瓶塞，瓶塞下不要?dú)埩羧魏螝馀?。探究操作的注意事?xiàng)、同時(shí)記錄大氣壓及水體溫度，體現(xiàn)探究嚴(yán)密性。

采集完成，為何進(jìn)行溶解氧的固定？如何固定？水樣采集后，為防止溶解氧因生物活動(dòng)而發(fā)生變化，應(yīng)立即加入必要的藥劑，使氧“固定”于樣品中，并存于冷暗處。用吸管插入溶解氧瓶的液面下，加入1 mL硫酸錳溶液、2 mL堿性碘化鉀溶液，蓋好瓶塞，顛倒混合數(shù)次，靜置。待棕色沉淀物降至瓶?jī)?nèi)一半時(shí)，再顛倒混合一次，待沉淀物下降到瓶底。輕輕打開瓶塞，立即用吸管插入液面下，加入2.0 mL濃硫酸。小心蓋好瓶塞，顛倒混合搖勻，至沉淀物全部溶解為止。

[復(fù)習(xí)啟示]從2017年基本操作的考查知識(shí)點(diǎn)分布看，2018年高考一輪復(fù)習(xí)要重溫人教版《必修1》教材中的過濾、結(jié)晶、萃取、分液、蒸餾、洗氣等物質(zhì)分離和提純的方法。依據(jù)“考試說明”，溶液的配制方法由“了解”上升為“理解”，要求學(xué)生不僅能判斷所需的玻璃儀器，還能通過回歸教材，說出相關(guān)的操作步驟、注意事項(xiàng)、誤差分析等。還新增了“了解溶液和膠體的區(qū)別”，即會(huì)用丁達(dá)爾效應(yīng)區(qū)分膠體與溶液、了解膠體凈水原理。

有關(guān)物質(zhì)基本性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)考查，把性質(zhì)的直接呈現(xiàn)設(shè)計(jì)為目的、操作的微型化實(shí)驗(yàn)。其中物質(zhì)制備的簡(jiǎn)捷性成為首選，要求條件合適，如MgCl2溶液制備無水MgCl2，蒸發(fā)濃縮→冷卻結(jié)晶→過濾→干燥HCl氛圍中加熱。物質(zhì)檢驗(yàn)以離子為側(cè)重點(diǎn)，要求操作規(guī)范，現(xiàn)象明顯，如向未知溶液中滴加1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成藍(lán)色沉淀，證明溶液中含有Fe2+；向溶液中滴加KSCN溶液，顯血紅色，證明溶液中含有Fe3+。物質(zhì)性質(zhì)驗(yàn)證以操作簡(jiǎn)單、現(xiàn)象明顯為目的，如比較水和乙醇中氫的活潑性，分別將少量鈉投入到盛有水和乙醇的燒杯中。

綜合實(shí)驗(yàn)考查，仍然以主題考查為主，主題可以是一種物質(zhì)、一個(gè)化學(xué)反應(yīng)、一套實(shí)驗(yàn)室物質(zhì)制備完整流程，利用模塊穿越，串聯(lián)多個(gè)知識(shí)點(diǎn)，整合高考中的高頻考點(diǎn)及學(xué)習(xí)易錯(cuò)點(diǎn)，呈現(xiàn)一定的綜合性。設(shè)計(jì)問題鏈，能激活知識(shí)內(nèi)存、考查思維能力，要求視角多維、層次分明、彼此關(guān)聯(lián)，逐級(jí)演進(jìn)。題型1：儀器組裝題，圍繞典型氣體制備、典型物質(zhì)受熱分解等主題，進(jìn)行問題鏈系列化設(shè)計(jì)，突出儀器連接的集成化設(shè)計(jì)。題型2：性質(zhì)探究題，圍繞物質(zhì)制備、保存、性質(zhì)(氧化性、還原性、可逆反應(yīng))等方面，進(jìn)行問題設(shè)計(jì)的系列化，實(shí)現(xiàn)模塊整合。如探究Fe2+、Fe3+的性質(zhì)及相互轉(zhuǎn)化。題型3：實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)題，能綜合運(yùn)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)原理和方法，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案解決簡(jiǎn)單的化學(xué)問題，并對(duì)實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)。如設(shè)計(jì)提純K2FeO4粗產(chǎn)品[含有Fe(OH)3、KCl等雜質(zhì)]的實(shí)驗(yàn)方案。

江蘇省響水縣教育局，江蘇省無錫市立仁中學(xué))