淺析不同備考階段框圖推斷題的復(fù)習(xí)策略

孫 潔

（石家莊市第17中學(xué)，河北 石家莊 050000）

框圖推斷題是各地中考化學(xué)試卷中的常見題型，也是近幾年河北省中考理綜試卷的必考題型?？驁D推斷題具有涉及知識(shí)范圍廣、思維容量大、綜合性強(qiáng)等特點(diǎn)，既能考查學(xué)生對(duì)元素化合物知識(shí)的儲(chǔ)備和掌握情況，又能檢測(cè)學(xué)生對(duì)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力以及證據(jù)推理能力。筆者通過對(duì)2011～2021 年的河北省中考化學(xué)試卷中的框圖推斷題進(jìn)行分析，探索出了不同備考階段的框圖推斷題復(fù)習(xí)策略與方法。

一、梳理已有知識(shí)，構(gòu)建轉(zhuǎn)化關(guān)系

第一輪復(fù)習(xí)以章節(jié)為主線，注重單元內(nèi)知識(shí)的聯(lián)系，目的是夯實(shí)“雙基”。在第一課時(shí)，教師可指導(dǎo)學(xué)生以某種或某類常見物質(zhì)，如O2、CO2、H2O、金屬或酸堿鹽為核心構(gòu)建物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系圖，并書寫涉及的化學(xué)反應(yīng)方程式，其中有核心物質(zhì)參加的反應(yīng)可以體現(xiàn)出該物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，有核心物質(zhì)生成的反應(yīng)可以體現(xiàn)出其制法，如此有利于學(xué)生進(jìn)一步熟悉已有知識(shí)，構(gòu)建物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系。為了防止知識(shí)點(diǎn)遺漏，在構(gòu)建過程中，教師還可以引導(dǎo)學(xué)生用分類的思想對(duì)知識(shí)進(jìn)行梳理。

圖1 為學(xué)生構(gòu)建的以CO2為核心的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖，其從反應(yīng)類型的角度入手進(jìn)行了歸納，包括有CO2生成的化合反應(yīng)、分解反應(yīng)、置換反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)及非基本反應(yīng)類型的反應(yīng)，以及有CO2參加的化合反應(yīng)及非基本反應(yīng)類型的反應(yīng)，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注其中的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系。

圖1 以CO2 為核心的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖

圖2 歸納了能與CO2相互轉(zhuǎn)化的五種物質(zhì)，如單質(zhì)為O2、氧化物為CO、酸為H2CO3、鹽為CaCO3和Na2CO3.而這些物質(zhì)間也存在一定的轉(zhuǎn)化關(guān)系，如Na2CO3可以轉(zhuǎn)化為CaCO3.

圖2 CO2 與某些物質(zhì)間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系圖

在此過程中找出常見單質(zhì)、氧化物、酸、堿、鹽之間的聯(lián)系，然后由點(diǎn)連線，形成知識(shí)網(wǎng)。這些知識(shí)網(wǎng)其實(shí)就是框圖推斷題的原型，即將知識(shí)網(wǎng)進(jìn)行簡(jiǎn)化，用字母替代物質(zhì)，再給予一定的信息提示就是考試中見到的框圖推斷題了。圖3 為以CO2為核心的原創(chuàng)框圖推斷題，為強(qiáng)化學(xué)生對(duì)物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系的理解，教師在第二課時(shí)時(shí)可利用該形式考查學(xué)生的知識(shí)建構(gòu)水平。這一過程，既能豐富學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備，又能幫助學(xué)生形成研究物質(zhì)性質(zhì)及其相互轉(zhuǎn)化關(guān)系的基本思路，如此可為框圖推斷題的復(fù)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

圖3 以CO2 為核心的原創(chuàng)框圖推斷題

A～H 是初中化學(xué)中的常見物質(zhì)，它們的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖3 所示，已知D 是常見的溫室氣體，H 常用作食品干燥劑，A、F 屬于單質(zhì)，B、E 屬于鹽，請(qǐng)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式。

二、深挖題目信息，尋找解題突破口

第二輪復(fù)習(xí)以框圖推斷題的專題復(fù)習(xí)為主線，意在提高學(xué)生對(duì)單元間知識(shí)的把握能力和對(duì)知識(shí)的應(yīng)用能力，以便構(gòu)建出更加全面的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)和體系。圖4 為學(xué)生構(gòu)建的初中化學(xué)常見物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖。

圖4 初中化學(xué)常見物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖

此時(shí)學(xué)生已經(jīng)具有了一定的知識(shí)儲(chǔ)備，但由于框圖推斷題的綜合性強(qiáng)、信息隱蔽，所以學(xué)生找不到解題的突破口，解題時(shí)也費(fèi)時(shí)費(fèi)力。因此在進(jìn)行第二輪框圖推斷題的復(fù)習(xí)時(shí)，筆者以《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011 年版）》為依據(jù)，以教材為載體，對(duì)2011～2021 年的河北省中考化學(xué)框圖推斷題進(jìn)行了匯總分析，并對(duì)經(jīng)?？疾榈奈镔|(zhì)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)（見表1），其中對(duì)H2、Fe、Cu、Fe2O3、CO2、CO、H2O 和Ca（OH）2的考查最為頻繁，考查角度往往是從物質(zhì)的類別、顏色、用途、組成等入手。

表1 2011～2021年河北省中考化學(xué)框圖推斷題考查物質(zhì)統(tǒng)計(jì)

教師指導(dǎo)學(xué)生總結(jié)H2、Fe、Cu、Fe2O3、CO2、CO、H2O 和Ca（OH）2的用途，并從物質(zhì)的類別、顏色、組成等角度對(duì)其進(jìn)行歸納。這意在讓學(xué)生熟悉?？嫉臒狳c(diǎn)，以便順利找到解題的突破口，也就是常說的題眼。除了物質(zhì)的類別、顏色、用途和組成外，常見的題眼類型還包括物質(zhì)的特殊性質(zhì)、特殊反應(yīng)現(xiàn)象、物質(zhì)的俗稱、物質(zhì)之最、元素之最等，也可讓學(xué)生從上述角度入手對(duì)初中化學(xué)中的常見物質(zhì)進(jìn)行歸納總結(jié)。

圖5 的框圖推斷題，可以從以下幾個(gè)角度命題：

圖5 原創(chuàng)框圖推斷題

1.A 為暗紫色固體，甲、乙、丙、H 為黑色固體，K 為常見的白色沉淀，Q 為紅色固體，P 為淺綠色溶液（題眼為物質(zhì)的顏色）。

2.E 可以供給呼吸，F(xiàn) 可以用于滅火，H 為磁鐵礦的主要成分，I 為常見的食品干燥劑，L為最清潔的能源，丙為日常生活中用途最廣泛的金屬（題眼為物質(zhì)的用途）。

3.E 能使帶火星的木條復(fù)燃，F(xiàn) 能使澄清的石灰水變渾濁，①反應(yīng)劇烈燃燒、火星四射，②反應(yīng)有紅色物質(zhì)析出（題眼為反應(yīng)的現(xiàn)象）。

4.B 和D、F 和G 的組成元素相同，且F、G為氣體，H 為磁鐵礦的主要成分，L 為非金屬單質(zhì)，Q 為常見的金屬單質(zhì)（題眼為物質(zhì)的分類、組成）。

參考答案：A 為KMnO4，B 為H2O2，C 為K2MnO4，D 為H2O，E 為O2，F(xiàn) 為CO2，G 為CO，H為Fe3O4，I 為CaO，J 為Ca（OH）2，K 為CaCO3，L為H2，M 為H2SO4，N 為CuSO4，P 為FeSO4，Q 為Cu，甲為MnO2，乙為C，丙為Fe.

同樣的框圖，配以不同的題干，分別從物質(zhì)的顏色、物質(zhì)的用途、反應(yīng)現(xiàn)象、物質(zhì)的分類和組成角度入手，均可推斷出同樣的答案。題眼是解決框圖推斷題的關(guān)鍵，學(xué)生不僅要知道題眼，還要做到會(huì)用題眼。為了鞏固學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，教師可采用課堂小測(cè)的形式對(duì)學(xué)生進(jìn)行考查，即給出反應(yīng)現(xiàn)象、用途、物質(zhì)的俗名、條件等，要求學(xué)生寫出對(duì)應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式。

方式一，反應(yīng)現(xiàn)象和反應(yīng)類型相結(jié)合，寫出所涉及反應(yīng)的化學(xué)方程式：溶液由無色變成藍(lán)色的置換反應(yīng)；溶液由無色變成藍(lán)色的復(fù)分解反應(yīng)；有藍(lán)色沉淀生成的復(fù)分解反應(yīng)；黑（紅棕）色粉末變紅（黑）的置換反應(yīng)；黑（紅棕）色粉末變紅（黑）的非基本反應(yīng)類型的反應(yīng)；有白色沉淀產(chǎn)生的復(fù)分解反應(yīng)；有白色沉淀產(chǎn)生的非基本反應(yīng)類型的反應(yīng)等。

方式二，用途和俗名相結(jié)合，寫出所涉及反應(yīng)的化學(xué)方程式：熟石灰改良酸性土壤的反應(yīng)；小蘇打治療胃酸過多；純堿溶液與澄清石灰水制燒堿的反應(yīng)；生石灰作干燥劑等。

方式三，反應(yīng)類型與條件、能量變化相結(jié)合，寫出所涉及反應(yīng)的化學(xué)方程式：常溫下大量放熱的化合反應(yīng)；常溫下大量放熱的置換反應(yīng)；常溫下發(fā)生放熱但現(xiàn)象不明顯的復(fù)分解反應(yīng)；點(diǎn)燃時(shí)放出大量熱的非基本反應(yīng)類型的反應(yīng)等。

在分析框圖推斷題時(shí)，不僅要找到題干中的題眼，還要挖掘出框圖中隱含的典型物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化的信息。例如在題干中只提到反應(yīng)條件略去，生成物、反應(yīng)物未略去的情況下，我們可以關(guān)注物質(zhì)的轉(zhuǎn)化模型，即引導(dǎo)學(xué)生利用框圖分析反應(yīng)類型，并歸納初中化學(xué)中涉及的“一變二”“一變?nèi)薄岸円弧薄岸兌薄岸內(nèi)狈磻?yīng)的化學(xué)方程式。

例1.（2018 年石家莊市橋西區(qū)一模）甲、乙、丙、丁、戊都是初中化學(xué)常見的物質(zhì)，請(qǐng)回答下列問題。

（1）如圖6 所示是甲、乙、丙、丁的轉(zhuǎn)化關(guān)系（反應(yīng)條件已略去）。

圖6

①若甲、乙、丙都是化合物，丁是單質(zhì)，則丙的化學(xué)式為 ______________，寫出丙的一種用途_____________________。

②若甲、乙都是黑色粉末，且該反應(yīng)為置換反應(yīng)，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________（寫出一個(gè)即可）。

③若該反應(yīng)在溶液中進(jìn)行，甲、乙、丙、丁都是化合物，其丁為水，則該反應(yīng)可能是中和反應(yīng)，還可能是____________（填物質(zhì)的類別）和酸的反應(yīng)。

（2）如圖7 所示是甲、乙、丙、丁、戊的轉(zhuǎn)化關(guān)系（部分生成物已略去）。若五種物質(zhì)都是化合物，其中丙為白色沉淀，戊為無色無味的氣體，且所有反應(yīng)都在溶液中進(jìn)行。則甲和乙反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________。上述五種物質(zhì)中能使無色酚酞溶液變紅的有_________________（填化學(xué)式）。

圖7

試題分析：該題屬于“一圖多解”，即題目設(shè)置了不同的推斷要求。（1）中明確說明反應(yīng)條件已略去，所以圖6 為“二變二”的反應(yīng)，可能是基本反應(yīng)類型中的置換反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)，也可能是非基本反應(yīng)類型的反應(yīng)。①若甲、乙、丙都是化合物，丁是單質(zhì)，則該反應(yīng)不屬于置換反應(yīng)或復(fù)分解反應(yīng)，而應(yīng)為一氧化碳與金屬氧化物的反應(yīng)，生成的是二氧化碳和相應(yīng)的金屬單質(zhì)，故丙是二氧化碳，其能用于滅火。②若該反應(yīng)為置換反應(yīng)，則其可能為活潑金屬與酸、金屬與鹽溶液、碳或氫氣與金屬氧化物的反應(yīng)，由于甲、乙都是黑色粉末，所以該反應(yīng)是碳與氧化銅（或四氧化三鐵）的反應(yīng)，生成的是二氧化碳和銅（或鐵）。③若該反應(yīng)在溶液中進(jìn)行，甲、乙、丙、丁都是化合物，其丁為水，則該反應(yīng)可能是中和反應(yīng)，還可能是金屬氧化物和酸的反應(yīng)。（2）中明確說明部分生成物已略去，所以圖7 為“二變二”或“二變?nèi)钡姆磻?yīng)，五種物質(zhì)都是化合物，所以不可能是置換反應(yīng)，其中丙為白色沉淀，戊為無色無味的氣體，且所有反應(yīng)都在溶液中進(jìn)行，所以該反應(yīng)有可能是氫氧化鈣與二氧化碳的反應(yīng)，生成的丙是碳酸鈣，戊是二氧化碳，甲是氫氧化鈣，乙是碳酸鈉，生成的丁是氫氧化鈉，因此甲和乙反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2CO3+Ca（OH）2=CaCO3↓+2NaOH，上述五種物質(zhì)中能使無色酚酞溶液變紅的有氫氧化鈣、碳酸鈉和氫氧化鈉。

通過學(xué)生對(duì)例1 的解答，考查學(xué)生對(duì)物質(zhì)轉(zhuǎn)化模型的掌握情況。同時(shí)在這一過程中培養(yǎng)學(xué)生的推理思維。

三、精選習(xí)題，提升解題能力

在沖刺階段，教師可針對(duì)河北省中考化學(xué)的框圖推斷題進(jìn)行綜合性訓(xùn)練，如此可使學(xué)生將已有知識(shí)轉(zhuǎn)化為自身的解題能力。

類型一，常規(guī)型框圖推斷。2013、2017、2018、2019、2020、2021 年的框圖推斷題都為常規(guī)型框圖推斷題，但是題干信息略有不同，2013、2020 年的框圖推斷題中沒有提到反應(yīng)條件、反應(yīng)物和生成物略去，所以可以從反應(yīng)條件和物質(zhì)轉(zhuǎn)化模型的角度入手進(jìn)行分析。2013 年的題目涉及到“一變?nèi)鼻覘l件為加熱的反應(yīng)、“一變二”且條件為通電的反應(yīng)、“二變一”且條件為點(diǎn)燃的反應(yīng)、“二變二”且條件為高溫的反應(yīng)，此時(shí)再結(jié)合題干中所給的題眼就能夠迅速確定題目涉及的物質(zhì)是什么。2020 年的題目涉及到有NaCl 生成的“二變二”“二變?nèi)钡姆磻?yīng)和有CaCO3生成的“二變二”的反應(yīng)。2018、2021年的框圖推斷題中提到反應(yīng)條件已略去，這就說明反應(yīng)物和生成物沒有略去，且題目中涉及的反應(yīng)均為“二變二”反應(yīng)，所以其可能為基本反應(yīng)類型中的置換反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)，也可能為非基本反應(yīng)類型的反應(yīng)。2019 年的框圖推斷題中提到部分生成物已略去，雖然框圖中為“二變一”的反應(yīng)，但是涉及的卻是“二變一”“二變二”“二變?nèi)钡姆磻?yīng)。2017 年的框圖推斷題中提到反應(yīng)條件、部分反應(yīng)物及生成物已略去，所以不能從物質(zhì)轉(zhuǎn)化模型的角度進(jìn)行分析，而應(yīng)注重題干中所給出的物質(zhì)類別、顏色等其他信息。

例2.（2017 年 河北）A～G 表示初中化學(xué)常見的物質(zhì)，其中A、B、C、D 都是氧化物，E、F、G 都是金屬單質(zhì)，A 和G 均為紅色，它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖8 所示（反應(yīng)條件、部分反應(yīng)物及生成物已略去）。請(qǐng)回答下列問題：

圖8

（1）A 的化學(xué)式為__________。

（2）B 的一種用途是_______________。

（3）反應(yīng)③的化學(xué)方程式為___________________________。

（4）E、F、G 三種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)開___________。

類型二，中心物質(zhì)發(fā)散型框圖推斷。2012、2014 年的框圖推斷題改變了傳統(tǒng)的框圖模式，具有一定的開放性，且信息含量較大，2014 年的框圖甚至還以“框圖+維恩圖”的形式出現(xiàn)。在解題過程中學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)2012 年框圖推斷題的核心物質(zhì)為氧氣，2014 年框圖推斷題的核心物質(zhì)為鐵，這需要學(xué)生在頭腦中檢索以氧氣、金屬鐵為核心的物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系圖才能正確解答，在這一過程中學(xué)生可實(shí)現(xiàn)由知識(shí)到能力的提升。

例3.（2014 年 河北）A、B、C、D、E 是初中化學(xué)常見的物質(zhì)，它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖9所示，部分反應(yīng)條件、反應(yīng)物及生成物已略去。圖10 所示的是A、B、D、E 的相關(guān)信息（重疊部分表示兩種物質(zhì)的共同點(diǎn)）。請(qǐng)回答下列問題：

圖9

圖10

（1）A 的化學(xué)式為___________。

（2）反應(yīng)②的基本反應(yīng)類型為________。

（3）物質(zhì)E 的用途之一為___________。

（4）反應(yīng)④的化學(xué)方程式為__________________________________。

此外在練習(xí)過程中教師還要引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注河北中考化學(xué)框圖推斷題中經(jīng)?？疾榈膯栴}，例如物質(zhì)的化學(xué)式、名稱、類別、化學(xué)方程式的書寫、化學(xué)反應(yīng)類型、某種物質(zhì)或某個(gè)反應(yīng)的實(shí)際用途、基本概念如催化劑、催化作用等。

針對(duì)框圖推斷題，在第一輪復(fù)習(xí)時(shí)，教師可指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用多種方法對(duì)元素化合物知識(shí)加以分析、概括、提煉，以找出常見單質(zhì)、氧化物、酸、堿、鹽之間的聯(lián)系，然后由點(diǎn)連線，形成知識(shí)網(wǎng)，如此可構(gòu)建出系統(tǒng)化、條理化的知識(shí)體系。在第二輪復(fù)習(xí)時(shí)，教師可通過專題復(fù)習(xí)，使學(xué)生了解框圖推斷題的特點(diǎn)，由此可使學(xué)生既能捕捉題干中的題眼，又能挖掘出框圖中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化模型。在沖刺階段，教師可通過示例分析使學(xué)生對(duì)已有知識(shí)加以利用，由此可使其轉(zhuǎn)化為自身的解題能力，這樣的復(fù)習(xí)策略符合學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，可以增強(qiáng)學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的能力。在復(fù)習(xí)過程中，通過學(xué)生地不斷參與，可于潛移默化中發(fā)展學(xué)生自身的推理思維，同時(shí)還可使學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)得到培養(yǎng)。