2016年高考化学全国卷评析及教学启示
2016-12-08
本刊特约化学试题评析组
2016年高考化学全国卷评析及教学启示
本刊特约化学试题评析组*
纵观2016年全国卷3套高考化学试卷,试题在设计时都遵循了“有利于高校选拔新生、有利于中学新课程的课堂教学改革”这一基本原则,同时试题凸显了如下风格:遵循考纲,突出“双基”,体现学科能力和素质要求;贴近生活实际,注重能力考查.试卷较全面地覆盖了高中化学的主干知识,不仅考查了学生对基础知识的掌握程度,更注重对学生的分析和解决问题以及实验设计能力方面的考查,全面准确地考查了高中毕业生在化学学习方面所应达到的水平,同时很好地兼顾了升学选拔的功能.以下是笔者对2016年高考化学全国卷所作的简要评析,以期从中获得一些高中化学教学方面的建议.
一、以课本内容为载体,重视知识迁移
“问渠哪得清如许,为有源头活水来”,课本是试题的来源,也是化学教学中最有参考价值的资料.今年的高考化学全国卷知识覆盖面广,难易搭配合理,与课本内容的联系增大,试题源于教材又高于教材,不仅注重对基础知识、基本技能和主干知识的考查,还注重知识的迁移应用,考查方式灵活多样.如全国Ⅰ卷第11题三室式电渗析法处理含Na2SO4废水,第12题酸碱中和滴定实验,第26题实验室制备氨气,全国Ⅲ卷第13题关于水溶液的考查等,均为教材内容的拓展,充分体现了高考回归教材的命题趋势,既考查了考生的知识迁移能力,又强化了对课本的重视,可谓“一箭双雕”.
图1
例1 (全国Ⅰ卷第11题)三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图1所示,采用惰性电极,ab,cd均为离子交换膜,在直流电场的作用下,两膜中间的Na+和SO2-4可通过离子交换膜,而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室.
下列叙述正确的是( ).
B.该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品
C.负极反应为2H2O-4e-=O2+4H+,负极区溶液pH降低
D.当电路中通过1mol电子的电量时,会有0.5mol的O2生成
【评析】本题考查了电解有关的核心内容,试题源于选修4中电解原理的应用——电解食盐水制备烧碱、氢气和氯气,同时兼顾离子交换膜的使用、电极反应式的书写、电极反应现象、电解计算的考查.这道试题看上去很熟悉,但与教材内容又有区别,解题时需要用到教材中解决问题的基本思想和方法.
例2 (全国Ⅲ卷第13题)下列有关电解质溶液的说法正确的是( ).
A.向0.1mol·L-1CH3COOH溶液中加入少量水,溶液中c(H+)c(CH3COOH)减小
B.将CH3COONa溶液从20 ℃升温至30 ℃,溶液中c(CH3COO-)c(CH3COOH)·c(OH-)增大
D.向AgCl,AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3,溶液中c(Cl-)c(Br-)不变
【评析】本题四个选项分别考查了选修4中四个与电解质溶液有关的核心内容,即弱电解质电离平衡移动的影响因素、盐类水解平衡移动的影响因素、离子浓度大小比较以及难溶电解质的沉淀溶解平衡移动的影响因素的知识.这些内容既取材于教材又高于教材,能较好地考查学生接受、吸收、整合化学信息的能力以及分析问题和解决问题的能力,是对考试说明中“以能力测试为主导”的较好诠释.
教材既是学生达到课程标准所规定的质量要求的内容载体,也是学生学习和教师教学的工具,即使是基于“真实背景”和“新情境素材”的试题,它们的“根”也在教材之中.教师要结合自己的教学实际,认真研究、分析教材,包括教材评价标准,清楚各知识点的内涵和外延,明确化学学科能力要求,将新知识及时纳入原有的知识体系中去,融元素化合物、反应原理、物质结构、化学与技术于一体,帮助学生形成一个线索化、条理化、网络化的高效知识结构.
二、重视基本实验技能,突出实验探究特色
近三年的高考化学全国卷中实验试题考查方式都是1道选择题和1道实验大题,分值在20分左右.前几年化学全国卷的实验题多以大学有机化学实验为载体,试题信息新颖,能避免知识的雷同,公平、公正地考查学生的思维能力和实验能力,但是由于与学生已有知识相距较远,有些知识点学生不了解,解答时心里无底.2015年全国卷第一次涉及实验探究题, 2016年全国Ⅰ卷延续了这一特点,以NH3的制备和NO2性质的基本化学实验为载体,回归课本实验,重视基本化学实验技能,回归化学实验本质,消除了新加入全国卷省份对实验题的恐惧感,有利于增强学生的信心.
例3 (全国Ⅰ卷第26题)氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一,工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2.某同学在实验室中对NH3与NO2反应进行了探究.回答下列问题:
图2
(1)氨气的制备
①氨气的发生装置可以选择图2中的________,反应的化学方程式为__________.
②欲收集一瓶干燥的氨气,选择图2中的装置,其连接顺序为:发生装置→________(按气流方向,用小写字母表示).
(2)氨气与二氧化氮的反应
将上述收集到的NH3充入注射器X中,硬质玻璃管Y中加入少量催化剂,充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好).在一定温度下按图3所示装置进行实验.
图3
操作步骤实验现象解释原因打开K1,推动注射器活塞,使X中的气体缓慢充入Y管中①Y管中 ②反应的化学方程式 将注射器活塞退回原处并固定,待装置恢复到室温Y管中有少量水珠生成的气态水凝聚打开K2③ ④
【评析】本题从氨气实验室制法的实验设计出发,考查气体制备原理、装置、连接等基本实验技能,这些都是对课本知识的考查,难度很低,但梯度明显;以NH3与NO2反应实验为探究实验进行展开,考查实验中可能的现象和解释,试题难度适中,但开放度较大,从基本的实验现象和解释,到实验的判断与推理,试题的设问也层层递进,对学生分析和解决问题能力的考查也得到了充分体现.此外,本题注重情境创设,可持续发展是当今社会不可回避的问题,环境的保护是其中一个重要的课题,通过巧妙的情境创设,将脱氮研究这一环境保护中的重要一环设置于考题之中,突出了化学实验的应用价值.
化学是一门以实验为基础的科学,实验教学是实现化学教学目标的关键.对于课本中的实验教学,要避免以“读文字”“看课件”代替“做实验”,而应多为学生创造一些机会,让学生真正把动手操作与动脑思考结合起来,把化学实验原理与实验设计、安全操作、思维方法结合起来,从本质上了解、体会和掌握化学实验的规律性.对有发散余地的、有创新点的实验,不能仅满足于实验基本操作的训练,要多设计实验问题、创造情境,让学生充分地讨论,提出自己的观点,向更深、更广的方向探究,培养与发展学生的实验探究能力,不断强化核心知识的运用能力.
三、试题呈现多样式情境,关注化学核心素养
高考化学试题一般文本信息简洁,并辅以大量图形、表格、流程图等信息,特别是非选择题部分,呈现了“无图不成题”的特点.试题通常结合教学基本内容进行设问,问题情境设置贴近真实,体现了强调基础、重视知识理解与运用、关注化学核心素养的思想.同时强化对考生获取信息、加工和处理信息、利用信息分析问题和解决问题能力的考查.如全国Ⅰ卷第13题以框图构筑充分体现了“宏观辨识与微观探析”学科素养;第12题和第27题以图像提供信息,体现了“变化观念与平衡思想 ”学科素养;第37题晶胞图和第38题键线式结构构建流程图,体现了“证据推理与模型认知”学科素养;第28题和第36题的工艺流程图,考查学生的“实验探究与创新意识”学科素养[1].
例4 (全国Ⅱ卷第37题) [化学——选修3:物质结构与性质]东晋《华阳国志·南中志》卷四中已有关于白铜的记载,云南镍白铜(铜镍合金)闻名中外,曾主要用于造币,亦可用于制作仿银饰品.回答下列问题:
(1)镍元素基态原子的电子排布式为________,3d能级上的未成对电子数为________.
(2)硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4蓝色溶液.
①[Ni(NH3)6]SO4中阴离子的立体构型是________.
②在[Ni(NH3)6]SO4中,Ni2+与NH3之间形成的化学键称为________,提供孤电子对的成键原子是________.
③氨的沸点________(填“高于”或“低于”)膦(PH3),原因是________;氨是________分子(填“极性”或“非极性”),中心原子的轨道杂化类型为________.
(3)单质铜及镍都是由________键形成的晶体;元素铜与镍的第二电离能分别为:ICu=1 958 kJ·mol-1、INi=1 753 kJ·mol-1,ICu>INi的原因是________.
(4)某镍白铜合金的立方晶胞结构如图4所示.
图4
①晶胞中铜原子与镍原子的数量比为________.
②若合金的密度为dg·cm-3,晶胞参数a=_____nm.
本题选取东晋《华阳国志·南中志》中关于“白铜”的记载,“云南镍白铜闻名中外,曾主要用于造币,亦可用于制作仿银饰品”,说明我国在很久以前就掌握了白铜的冶炼技术,弘扬中华文化,激发学生爱国热情.该题主要考查物质结构与性质,意在考查学生对原子、分子的晶体结构和性质的理解.
我们在教学中可以充分利用教材中丰富的图表及栏目资源,充分挖掘整合,从不同角度设计问题,培养学生获取、加工信息的能力,以及审题、破题能力.如鲁科版教材中“观察·思考”“联想·质疑”“追根寻源”这些栏目通过提出一些具有启发性、思考性的问题,引发学生思考、讨论交流,在构建知识体系的同时,培养学生科学的思维能力.课本中类似“活动·探究”“交流·研讨”等栏目是以探究为目的、实验和研讨为手段,通过开展探究和其他形式的学习活动,体现知识获得的过程和方法,为学生发展基本的化学学科素养奠定良好的基础.
四、贴近生活实际,注重化学应用
2016年全国高考化学卷中有许多试题紧密联系日常生活、工程技术、环境保护、材料能源开发与利用等生活、生产中的实际问题,强调学以致用,充分体现了化学的应用价值.如全国Ⅰ卷第28题“NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等”, 全国Ⅱ卷第36题“聚合硫酸铁(PFS)是水处理中重要的絮凝剂”,体现了化学与生活的密切关系;第37题“锗(Ge)是典型的半导体元素,在电子、材料等领域应用广泛”,体现了化学在材料开发利用方面的应用价值;第38题“以秸秆为原料合成聚酯类高分子化合物”,体现了可持续发展的理念.
针对此类试题,教师在教学中可以尝试在教学内容的组织和处理上融入STS〔即科学(Science)、技术(Technology)、 社会(Society)〕思想,借助“生活知识”这个载体来容纳学习内容,利用“生活场景”架起知识点和应用能力之间的桥梁[2],让学生的学习从自然走向化学,从化学走向生产、生活实际.让学生在学习中体会化学与生活、生产实际和科技发展之间的联系,了解生活、生产中与化学有关的内容,并通过学过的知识解决一些实际问题,使学生感受到化学知识的生活意义和应用价值,真正达到提升学生化学学科核心素养的目的,同时也有利于激发学生的学习兴趣.
新课程要求体现的教育思想和方法,就是高考试题所力图体现的关键点.高考化学试题分析对化学教学质量的提高有着至关重要的作用,它具有教学调节和教学反馈的功能.2016年高考化学全国卷的试题很好地体现了素质教育的要求和全新的课程理念,并且有着较高的信度、效度和区分度,试题在注重基础的同时充分体现了能力培养的重要性.结合笔者对今年高考化学试卷的以上分析,作为身在教学第一线的化学教师,我们在教学中要善于利用课本,在夯实学生基础知识和技能的同时,注意知识的迁移应用、核心素养的建立、学科价值的体现,使我们的化学课堂充满生机,使学生的学习生动活泼,创新思维得到更好的培养和发展.
[1] 胡升平. 2016年高考全国理科综合乙卷化学试题评析[EB/OL]. [2016-06-10]. http://blog.sina. com.cn/s/blog_873c165b0102wd02.html.
[2] 曾晓军. 基于化学学科核心素养的生活化问题教学思考[J]. 教育教学论坛, 2016(3).
(责任编辑:李 佳)
*参与本文写作的有安徽省淮北市实验高级中学的赵双燕、李从山、王煜民、于振山、吕保光.