劉鐵花
一、問題提出
2018年3月筆者命制的一道中和反應實驗探究題引發(fā)了線上線下的激烈討論。該問題主要涉及澄清石灰水能否證明中和反應中的酸過量問題。
題目(節(jié)?。合聢D實驗所示是酸堿中和反應的實驗探究
(1)滴加稀鹽酸前,燒杯中溶液呈______色。隨著稀鹽酸不斷滴入溶液呈無色,為探究反應后稀鹽酸是否過量,可選用的試劑有______。(填選項,多選)
A.Ca(OH)2溶液 B.鋅粒
C.碳酸鈉 D.紫色石蕊溶液? ? ? ?E.銅絲
上述題目中的第⑴問的第二空筆者出的題預設(shè)的答案ABCD,深圳兩位老師審題老師堅持A不能選,一致認為答案是BCD,觀點實錄如下:
Ca(OH)2溶液在此題中和實驗中到底能否證明鹽酸過量呢?
二、討論回顧
1.教師線上對話實錄
筆者于是在手機QQ和微信的“全國中學化學教師群”把以上問題拋出:“各位名師,請幫個忙,做一個這個題,我出的題,預設(shè)答案是ABCD,審題老師對這個題的答案有異議,均認為應該是BCD?!辈①N出了以上討論截圖,問題一拋出,立即引起了群里老師們的熱烈討論。
深圳余老師:我也認為只能選BCD,或者您能否說明一下您選A的依據(jù)嗎?我個人是想不出來為什么還可以選A。
江蘇陳老師:氫氧化鈣的濃度本來就比較小,可以相對精確的證明鹽酸是否過量。如果滴加氫氧化鈣溶液,沒現(xiàn)象說明鹽酸過量,A不能選。
常州胡老師:如果從實驗研究角度考慮可以不選A,但理論上選A沒問題,理論上一滴就可以,所以A沒毛病。
江蘇張老師:你將澄清石灰水滴加到食鹽水中會變渾嗎?石灰水本就很稀,燒杯中溶液那么多,幾滴不足以使酚酞變色吧。酚酞pH變化為8--10時紅色。
深圳黃老師:萬一鹽酸只過量一點點呢?理論上選項A氫氧化鈣溶液當然不可取。
寧波胡老師:我認為A可以。但是,既然有爭議,還是不要在練習和試題中出現(xiàn)。
河南劉老師:無色應該為中性或酸性。加一點氫氧化鈣溶液就變紅,說明鹽酸沒有剩余;加一點氫氧化鈣溶液不變紅,說明鹽酸剩余。如果鉆牛角尖的話,很稀的鹽酸真的能和鋅反應產(chǎn)生現(xiàn)象看到的氣泡嗎?也可以做一下實驗,只讓它過量一滴稀鹽酸,看看能不能和雞蛋殼產(chǎn)生氣泡。石蕊的變色范圍大約在5--8。我們回答問題應該是理論上的值,所以我覺得ABCD都可以。
深圳侯老師:嗯嗯,判斷標準精度不高,我支持氫氧化鈣可以!
深圳李老師:都有道理,沒有實際操作,不好說澄清石灰水具體行不行。至于如果考慮酚酞的顯色范圍,那初中的題都沒法兒做了。
群中大多是全國中學化學的一線教師和教研員,對此問題各抒己見,誰也沒有拿出有說服力的理由來支持自己的觀點。
深圳汪老師:沒有問題的??紤]氫氧化鈣溶解度小的問題,或者是考慮鹽酸只是一點點過量,這些思維方向就值得商榷,因為忽視了其他選項也有可能無法準確測試出來。很明顯這道題目,所考察的檢測方法就是一種理論上的診斷方法,好像我們通過添加溶質(zhì)判斷某溶液是不是飽和溶液一樣,屬于一個理論上的判斷。也就是通過中和反應后在酚酞存在的情況下,是不是有鹽酸。而壓根不需要考慮如果過量了,是不是過量的,鹽酸量多量少,氫氧化鈣溶解度等問題。所以,這個題目完全沒有什么爭議。如果說有爭議,那是把簡單問題復雜化,沒有看清題目的立意導致的。
2.線下學生對話實錄
生1:BCD?
生2:ABCD?
生1:A?為什么A也行?
生2:里面有酚酞。加A不變色,則Ca(OH)2與稀鹽酸反應。
生1:?--氫氧化鈣溶液跟稀鹽酸反應無明顯現(xiàn)象。
生1:溶液加酚酞了
生3:ABCD吧?溶液無色,如果稀鹽酸剛好反應,加堿溶液變紅。
生4:BCD吧……
生5::ABCD。溶液里有酚酞,加入氫氧化鈣會跟過量的稀鹽酸反應。
如果沒有明顯現(xiàn)象就是稀鹽酸過量。溶液變紅就是沒有過量。是這樣吧……
生1:變紅也可能過量吧。
生5:得看加了多少氫氧化鈣溶液
生6:看是否立即變紅
生1:得看加了多少氫氧化鈣溶液
生2:緩慢滴加
生3:加幾滴不就好了
生1:如果鹽酸過量,滴入氫氧化鈣,溶液不會立即變紅。
生6:先跟鹽酸反應,反應完后氫氧化鈣過量,溶液變紅。如果鹽酸過量,滴入氫氧化鈣,溶液不會立即變紅。先跟鹽酸反應,反應完后氫氧化鈣過量,溶液變紅。所以我的答案是ABCD。
三、整合反思
1.計算證實
假設(shè)使用的是飽和澄清石灰水(濃度約為0.023mol/L),如果滴加之前燒杯恰好為中性,燒杯內(nèi)體積為5mL至50mL,一滴澄清石灰水滴入后,燒杯內(nèi)OH-濃度會變?yōu)?0-4至10-3之間。酚酞變色范圍pH為8—10.2。也就是說一滴澄清石灰水就能使中性溶液中的酚酞變色。若燒杯內(nèi)鹽酸過量(一般說操作上是過量1滴),10%的HCl(3mol/L)過量一滴需要至少65滴飽和澄清石灰水才能中和,也就是實驗真實做也是這樣的,因此這個題中(1)A應該選,此題的正確答案為ABCD。所以這個試題的情境、立意、設(shè)問、預設(shè)答案本身沒有什么問題。
2.設(shè)問修改
當前高考中考化學命題技術(shù)革新的風向標是指向?qū)W科核心素養(yǎng)培育的,以化學學科知識為工具,解決真實情境中的實際問題。試題的立意從記憶立意,技能立意,虛構(gòu)的化學問題立意,走向能力立意、素養(yǎng)立意、真實的化學問題立意。設(shè)問,與立意相關(guān),設(shè)問,是試題的靈魂。一個好的設(shè)問,要突出考查學生的“觀察能力、思維能力、實驗能力和自學能力”這四個方面的能力,要突出“證據(jù)推理與實驗探究”方面的核心素養(yǎng)。設(shè)問的落腳點,應該是在素養(yǎng)和能力方面做文章,考查學生分析問題、解決問題的能力。因此,把該問題作為利用酸的通性知識考察中和反應實驗探究和證據(jù)推理的素養(yǎng)是學理上是可行的,但從教師群、學生群在線討論交流實錄能非常清楚地看到,這個試題的設(shè)問會給相當一部分的老師和優(yōu)秀學生帶來的迷思,一般的學生其判斷分析顯然是更有困難的,是欠妥的。因此筆者在UMU互動平臺正式測試時候把A選項改為“Cu(OH)2”,這樣能考查酸的4個通性的基本知識,也避免了題目給老師和學生帶來的困惑,增強了題目的友好性,更契合當前的學考命題改革精神。
4.網(wǎng)絡(luò)傳播
然而,該不算優(yōu)質(zhì)的試題原題卻被廣泛轉(zhuǎn)發(fā)上傳至各試題網(wǎng)站和APP,“菁優(yōu)網(wǎng)”“學科網(wǎng)”“作業(yè)幫”“組卷網(wǎng)”“百度文庫”,答案都是BCD,無一例外都漏選了A選項Ca(OH)2溶液。僅僅菁優(yōu)網(wǎng)筆者利用拍照功能搜索結(jié)果顯示這試題兩年來被組卷達數(shù)百次。
5.結(jié)語和反思
可見,當前的信息化測評領(lǐng)域,海量題庫和智能組卷、拍照搜題、在線測評受到熱棒,而試題本身的優(yōu)化卻沒有得到應有的重視,題庫爆炸式增長和傳播,人們在題目海洋中披沙揀金、澄清謬誤的成本在增加。
作為中小學教師應該真正積累提升自己的題能力,在海量的信息化題庫中識別好試題,典藏好試題,命制好試題,真正培育學生的思維能力,為教學減負增效。作為試題的原創(chuàng)作者,筆者覺得應該站出來擔個責任,并把這個問題仔細梳理出來,去偽存真,供更多的同行參考。
本文為深圳市教育科學“十三五”重點非資助課題《利用智慧工具開展初中化學混合式教學的研究和實踐》(zdfz17044)、廣東省教育技術(shù)中心重點課題《基于互動平臺開展初中化學混合式教學的實踐研究》》(18JX07050)的階段性研究成果之一