北京冬奧會那會兒,冬奧化學競賽圈里可熱鬧了。高化學好多高中生一邊刷題一邊琢磨,題目皮蓬前妻冬奧元素怎么融入化學題里。冬奧這不,高化學最近就看到一套高二化學題,題目題干里藏著滑雪、冬奧冰壺這些冬奧元素,高化學考得就是題目化學知識。這讓我想起當年自己參加化學競賽時的冬奧情景,那時候為了攻克難題,高化學經(jīng)常熬到半夜,題目結果發(fā)現(xiàn)題目里居然還藏著奧運元素,冬奧當時就感覺特別有意思。高化學現(xiàn)在回過頭看,題目這些題目確實挺有水平的,把化學跟奧運結合得挺緊密,既考察了知識,又增加了趣味性。
這套高二化學題里,最讓我印象深刻的題目是關于冰雪運動的。題目描述了滑雪運動員在賽道上滑行時,滑雪板與冰面之間的摩擦力問題。問的是這種摩擦力屬于哪種類型的化學反應。當時我就想,這明顯是考察化學鍵的知識嘛。滑雪板跟冰面接觸,會產(chǎn)生一種特殊的摩擦,這種摩擦其實涉及到化學鍵的斷裂和形成。滑雪板表面通常會做特殊處理,皮蓬前妻比如添加氟聚合物,這種材料能跟冰面形成特殊的化學作用力,從而減小摩擦。題目就問這種作用力屬于哪種化學鍵。我記得當時做這道題的時候,腦子里就蹦出離子鍵、共價鍵、金屬鍵這些選項,最后選擇了氫鍵。因為滑雪板材料跟冰面之間主要是通過氫鍵相互作用,這種鍵比較弱,容易斷裂,正好符合滑雪時需要不斷克服摩擦力的特點。這道題考得就是學生對化學鍵的理解,把滑雪運動跟化學知識巧妙結合,挺有創(chuàng)意的。
另一道題是關于冰壺比賽的。題目描述了冰壺在冰面上滑行時,會受到哪些化學因素的影響。這其實考察的是表面化學的知識。冰壺比賽的關鍵在于控制冰壺滑行的速度和方向,而這跟冰壺材料、冰面狀況都有關系。冰壺通常是用特殊石材制成的,這種石材密度大、硬度適中,能在冰面上產(chǎn)生穩(wěn)定的滑行效果。而冰面的化學性質也很關鍵,冰壺運動員在冰面上刷冰,其實是在改變冰面的化學狀態(tài)。刷冰能融化冰面表層的一小層水,形成一層液態(tài)水膜,這層水膜能大大減小冰壺的摩擦力。題目就問刷冰這個動作對冰壺滑行有什么化學影響。我當時就想,刷冰實際上是改變了冰面的潤濕性,增加了液態(tài)水膜的厚度,從而減小了摩擦系數(shù)。這道題考的是學生對表面化學和潤濕性的理解,把冰壺運動跟物理化學知識結合起來,挺有意思的。
還有一道題是關于冬奧會場館建設的。題目描述了冬奧場館建設中使用了新型保溫材料,問這種材料的化學特性是什么。這其實考察的是材料化學的知識。冬奧場館建設對保溫材料的要求很高,既要輕便又要保溫效果好?,F(xiàn)在很多場館使用了新型聚合物材料,這種材料內(nèi)部有很多微孔,能有效阻斷熱傳遞。題目就問這種材料的化學特性是什么。我當時就想,這種材料應該是具有高孔隙率和低導熱系數(shù)的聚合物材料。這種材料內(nèi)部有很多微孔,能儲存大量空氣,而空氣是熱的不良導體,能有效阻斷熱傳遞。同時,這種材料本身也是熱的不良導體,進一步提高了保溫效果。這道題考的是學生對材料化學的理解,把冬奧場館建設跟材料科學結合起來,挺有新意的。
這套化學題里,還有一道關于奧運火炬?zhèn)鬟f的題目。題目描述了火炬在傳遞過程中,燃料燃燒的化學反應。問的是這種燃燒屬于哪種類型的化學反應。這其實考察的是有機化學的知識。奧運火炬?zhèn)鬟f中,火炬燃料通常是丙烷等烷烴類物質,這些物質在空氣中燃燒,會產(chǎn)生二氧化碳和水。題目就問這種燃燒屬于哪種類型的化學反應。我當時就想,這明顯是氧化反應嘛。丙烷跟氧氣發(fā)生化學反應,生成二氧化碳和水,這個過程就是氧化反應。而且這種燃燒是放熱反應,能產(chǎn)生足夠的熱量維持火炬燃燒。這道題考的是學生對有機化學和氧化反應的理解,把奧運火炬?zhèn)鬟f跟化學反應結合起來,挺有意思的。
這套化學題里,最讓我覺得有挑戰(zhàn)性的是一道關于冰雪運動中化學應用的題目。題目描述了滑雪運動員在比賽前會服用一種特殊的營養(yǎng)補充劑,問這種補充劑對運動員有什么化學作用。這其實考察的是生物化學的知識?;┻\動員在比賽前會服用一些富含電解質的營養(yǎng)補充劑,比如鈉、鉀、鎂等礦物質,這些物質能幫助運動員維持體內(nèi)電解質平衡,提高運動表現(xiàn)。題目就問這種補充劑對運動員有什么化學作用。我當時就想,這種補充劑能補充運動員在運動過程中流失的電解質,維持體內(nèi)電解質平衡,從而提高運動員的運動能力。比如鈉能維持體液平衡,鉀能維持神經(jīng)肌肉功能,鎂能參與能量代謝,這些作用都能幫助運動員更好地完成比賽。這道題考的是學生對生物化學和運動生理學的理解,把冰雪運動跟生物化學結合起來,挺有難度的。
這套化學題里,有一道關于冬奧會環(huán)保的題目。題目描述了冬奧會上使用的環(huán)保型制冷劑,問這種制冷劑的化學特性是什么。這其實考察的是環(huán)境化學的知識。冬奧會上,很多場館使用了環(huán)保型制冷劑,比如氫氟烴(HFCs)替代品,這些制冷劑對臭氧層沒有破壞作用,而且溫室效應潛能值較低。題目就問這種制冷劑的化學特性是什么。我當時就想,這種制冷劑應該是具有低溫室效應潛能值、不破壞臭氧層的化合物。比如一些新型制冷劑是碳氫化合物,它們在分解過程中不會產(chǎn)生破壞臭氧層的物質,而且溫室效應潛能值比傳統(tǒng)制冷劑低很多。這道題考的是學生對環(huán)境化學和綠色化學的理解,把冬奧環(huán)保跟化學知識結合起來,挺有意義的。
這套化學題里,最讓我覺得有創(chuàng)意的是一道關于奧運獎牌化學成分的題目。題目描述了奧運獎牌的化學成分,問的是金牌、銀牌和銅牌分別由哪些化學元素組成。這其實考察的是無機化學的知識。奧運獎牌的化學成分是有嚴格規(guī)定的,金牌至少含90%的純金,銀牌至少含92.5%的純銀,銅牌由黃銅制成,主要成分是銅和鋅。題目就問這些獎牌分別由哪些化學元素組成。我當時就想,金牌就是純金,銀牌就是純銀,銅牌是銅鋅合金。這道題考的是學生對金屬化學和無機化學的理解,把奧運獎牌跟化學知識結合起來,挺有意思的。
這套化學題里,有一道關于奧運場館照明系統(tǒng)的題目。題目描述了冬奧場館使用的LED照明系統(tǒng),問這種照明系統(tǒng)的化學原理是什么。這其實考察的是物理化學的知識。LED照明系統(tǒng)是利用半導體材料的電致發(fā)光原理制成的,這種材料在通電時能發(fā)出可見光。題目就問這種照明系統(tǒng)的化學原理是什么。我當時就想,LED照明系統(tǒng)是利用半導體材料的能帶結構,當電子從導帶躍遷到價帶時,會釋放出光子,從而產(chǎn)生可見光。這種照明系統(tǒng)效率高、壽命長,是現(xiàn)代照明技術的發(fā)展方向。這道題考的是學生對物理化學和半導體化學的理解,把奧運照明跟化學知識結合起來,挺有科技感的。
這套化學題里,最讓我覺得有難度的是一道關于冰雪運動中化學分析的題目。題目描述了科學家對滑雪場空氣進行了化學分析,發(fā)現(xiàn)了某種特殊氣體,問這種氣體是什么,有什么化學性質。這其實考察的是分析化學的知識。科學家在對滑雪場空氣進行化學分析時,發(fā)現(xiàn)了一種痕量氣體,這種氣體對大氣環(huán)境有重要影響。題目就問這種氣體是什么,有什么化學性質。我當時就想,這種氣體可能是二氧化氮,它是滑雪場區(qū)域常見的痕量氣體,能參與大氣化學反應,對空氣質量有重要影響。這道題考的是學生對分析化學和大氣化學的理解,把冰雪運動跟化學分析結合起來,挺有挑戰(zhàn)性的。
總的來說,這套高二化學題把冬奧元素跟化學知識結合得挺緊密,既考察了學生的化學基礎,又增加了趣味性。這些題目設計得比較有創(chuàng)意,能激發(fā)學生的學習興趣。我覺得這類題目挺有價值的,能讓學生在學習化學知識的同時,了解化學在現(xiàn)實生活中的應用。比如通過滑雪、冰壺這些冬奧項目,學生能了解到化學鍵、表面化學、材料化學等知識,這些知識在日常生活中也有應用。而且這類題目還能培養(yǎng)學生的科學思維和創(chuàng)新能力,讓他們學會用化學的眼光看待世界。我覺得這類題目值得推廣,能讓化學學習變得更加生動有趣,也能提高學生的學習興趣。
當然,這類題目設計得也要有難度,不能太簡單,否則起不到考察知識的作用。同時,題目描述要清晰,不能有歧義,否則會影響學生的理解。另外,題目答案要準確,不能有錯誤,否則會影響學生的判斷??偟膩碚f,這類題目設計得好的話,能提高學生的學習興趣,也能提高他們的化學水平。我覺得這類題目是未來化學教育的發(fā)展方向,能讓化學學習變得更加生動有趣,也能提高學生的學習效果。
通過這套化學題,我意識到化學跟生活的聯(lián)系其實很緊密,很多日?,F(xiàn)象背后都有化學原理。比如滑雪、冰壺這些冬奧項目,看似是體育競技,其實也涉及到很多化學知識。這讓我覺得化學學習變得更加有趣,也讓我更加熱愛化學。我覺得這類題目能讓學生了解到化學的魅力,也能激發(fā)他們的學習興趣。而且這類題目還能培養(yǎng)學生的科學思維和創(chuàng)新能力,讓他們學會用化學的眼光看待世界。我覺得這類題目是未來化學教育的發(fā)展方向,能讓化學學習變得更加生動有趣,也能提高學生的學習效果。
總的來說,這套高二化學題把冬奧元素跟化學知識結合得挺緊密,既考察了學生的化學基礎,又增加了趣味性。這些題目設計得比較有創(chuàng)意,能激發(fā)學生的學習興趣。我覺得這類題目挺有價值的,能讓學生在學習化學知識的同時,了解化學在現(xiàn)實生活中的應用。而且這類題目還能培養(yǎng)學生的科學思維和創(chuàng)新能力,讓他們學會用化學的眼光看待世界。我覺得這類題目是未來化學教育的發(fā)展方向,能讓化學學習變得更加生動有趣,也能提高學生的學習效果。
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