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2017年全国卷?玉化学试题分析与2018届高三化学备考对策

2017-11-07徐俊龙

广东教育·高中 2017年10期
关键词:选择题考查化学

徐俊龙

2017年高考已经尘埃落定,但各地一线老师对高考试题的研究却从未停步,2018届高三已经进入高考倒计时!诚然,2017年高考试题的风向标作用不言而喻。为此,笔者结合对近几年全国各地高考化学试题的研究和理解,仔细分析一下2017年理综全国卷?玉化学试题(湖北、湖南、河北、河南、江西、山西、山东、广东、安徽、福建共10个省份同题),并提出一些备考建议与对策,供2018届高三备考参考。

(二)选择题备考建议及对策

1. 选择题训练注意控制难度。

例如2017年各地高考模拟题中化学常识题(即化学与STSE试题)(一般指第7题)学生普遍感到困难,正确率不高,高考前夕不少学生还是惧怕这类题(平时模拟题命题人普遍在此题中深挖坑,各种奇葩问题都出现在考题中,学生感到力不从心,有些学生甚至都怀疑人生了,觉得自己学了假的化学!)。笔者认真分析近5年全国课标卷I的考查情况,预测今年高考第7题不会难,让学生丢掉包袱从容面对(高考前一天晚上还有学生问我相关试题,我只好安抚他们),正常发挥即可,不必纠结不属考试范围内的东西。当6月8日中午学生从考场出来,高兴的说老师这次我第7题不会错的!今年第7题无形中打了无数模拟题命题人一记响亮耳光,再次告诫我们命题不能随意拔高难度,给学生造成不必要的心里负担。

2. 注意每年考纲变化和高考新动向。

2017年恰逢恢复高考40周年,教育部考试中心提出“一体四层四冀”的评价体系,且在今年新修订的考试大纲中要求体现高中化学科学核心素养,这些精神在今年高考选择题中已经有很好体现。例如:第7题考查公民基本科学素养,有生活常识的就能答对;第8题考查中华优秀传统文化和我国古代化学成就,第9题以化学史为背景考查有机常识,C6H6的同分异构体多达216种,苯的发现到结构确认经历一个漫长而带有神奇色彩的过程,杜瓦苯(d)、棱晶烷(p)、盆烯等都是经典的苯的同分异构体;第13题对电离常数、数形结合等考查到了极致。所以新高三复习必须继续关注每年新考纲,找出变化之处,进行针对训练。

3. 注意常考点与变化点的复习。

可将每年选择题考点的双向细目表列出对比(本文限于篇幅从略),可发现每年相同的考点有:化学常识、有机常识、元素周期表(律)、水溶液中电离平衡、化学实验,共5个知识模块;其他每年变化的考点:电化学、同分异构体、阿伏加德罗常数等等。因此复习备考时,注意不能形成模式化,选题不要形成固定套路,试题无论是考查形式还是立意均要有变化,例如2017年卷I的这7道选择题,立意更新让人始料未及!第7题的简洁让人大跌眼镜;第8题再次考查傳统文化,与2015年考查形式相同;第9题内涵丰富、形式灵活,可拓展众多;第10题文字与装置相结合,考查实验各种思想同时与初中接触的化学思想完美结合;第11题不按平时电化学模拟题的套路命题,学生需要小心谨慎可得分;第12题以元素及其化合物素材为背景考查“位、构、性”的关系,与模拟题套路也是不相同的;第13题前面已经说明,是全卷的一大靓点。印证了高考试题立足基础、考查能力、稳中有变的命题思想。故复习备考时要注意与命题人思路“合拍”,不能只是一味的模仿已经考的题目,那样对付不了新一年的考题。

4. 注重回归课本、回归基础。

每年高考无论是选择题还是非选择题都有不少素材或考点是取材于课本或非常基础的内容体现学科思想的。例如2017年卷I第7题取材于课本,考查高分子材料,也是考查基本化学素养与化学分类思想;第8题考查基本阅读理解能力和对相关分离提纯操作的概念判断;第9题借助化学史考查有机常识和化学素养;第10题考点内涵非常丰富,深度融合,既有基本化学实验思想的考查,也有基本操作的考查,从初中的H2还原CuO到高中制Cl2等进行了全面考查;第11题前面已经阐述,取材于课本;第12题Na2S2O3的相关反应取材于人教版选修四P21实验2-3;第13题对今年新考纲内容很好的落实,此类对数图像最早在2009年广东卷考查过,其后在2013年江苏卷考过负对数图像,今年全国卷从“四重表征”角度全新设问值得细究。在新的高考复习中注意渗透基本化学思想和学科核心素养及关注课本相关描述或实验,编成考题训练学生,不失为一种有效方式。

总之,选择题的性价比是理综试题中最高题型,整体平均难度0.6左右,提高选择题得分率是提高化学总分与理综总分乃至高考总分的关键;通过科学的限时训练,有望使学生化学选择题均分突破36分。笔者认为可把近10年的高考题、近3年各省模拟选择题作为重点练习,注意考点覆盖面的同时,适当集中对准近年考点,注意各种变化,不能按一成不变的模式套路。每年得分率较低的题目几乎是命题立意较新的题目,因此命题时需要花大力气(各学校备课组可分工合作,避免陈题和套卷,切实做好重组,三审三校后再拿去印刷),注重创新,注重预见性(避免完全按照老套路),考查核心主干知识,直击学生软肋,避免偏难或偏易。注重常态化限时训练。

二、非选择题分析与备考对策

2017年全国卷I化学非选择题包括第26题实验题、第27题工艺流程题、第28题化学反应原理题、第35题物质结构与性质的选考题、第36题有机化学基础选考题。笔者先以第27题为例谈谈解答情况,再谈备考建议和对策。

(一)部分非选择题试题赏析

【例2】(2017年高考全国卷I第27题)Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3,还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备,工艺流程如下:

回答下列问题:

(1)“酸浸”实验中,铁的浸出率结果如下图所示。由图可知,当铁的浸出率为70%时,所采用的实验条件为___________________。

(2)“酸浸”后,钛主要以TiOC■ 形式存在,写出相应反应的离子方程式__________________。endprint

(3)TiO2·xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40 min所得实验结果如下表所示:

分析40 ℃时TiO2·xH2O转化率最高的原因

__________________。

(4)Li2Ti5O15中Ti的化合价为+4,其中过氧键的数目为__________________。

(5)若“滤液②”中c(Mg2+)=0.02 mol·L-1,加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍),使Fe3+ 恰好沉淀完全即溶液中 c(Fe3+)=1×10-5 mol·L-1,此时是否Mg3(PO4)2沉淀生成?_________(列式计算)。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.3×10-22、1.0×10-24。

(6)写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式_____________。

【分析】本题介绍以钛铁矿为原料来制备锂离子电池的电极材料:Li4Ti5O12和LiFePO4的工艺流程为背景,考查元素及其化合物、氧化还原、图表分析、Ksp有关计算、陌生方程式的书写等。(1)注意审题,不少学生不理解“所采用的实验条件为”所指,只填温度或时间;题目已经告诉从图中找,但是不少学生看不懂图,不知道找交点,将横坐标看成pH、看成分钟或看成秒等而填错;(2)信息型离子方程式的书写,不少学生平时习惯了写氧化还原反应型的方程式,对于本题所给物质连化合价都标错,导致产物错误,例如生成H2、Cl2、O2、Fe3+、Fe(OH)3、Fe(OH)2,部分学生将反应物写成Li4Ti5O12或Li2Ti5O15等,或者拆分错误将FeTiO3拆开,或者HCl不拆,或者配平错误等,各种五花八门错误不胜枚举,体现学生基础不扎实,平时训练陷入套路太深;(3)对表格数据进行分析,选择温度为40℃,解释原因需要从高于40℃有何影响与低于40℃有何影响两个角度回答,需要考虑温度对反应速率的影响和对物质稳定性的影响;但不少同学回答的思考角度出错,例如从反应的平衡移动角度、TiO2·xH2O分解的角度(失去结晶水)、水解平衡的角度、催化剂失活、只答其中一个因素等;(4)可根据化合价代数和为零求算,注意问的是“过氧键的数目”,不是-1价氧原子的个数,容易错填8,要明白一个过氧键含有两个-1价的氧原子;(5)首先将完全沉淀的c(Fe3+)=1×10-5 mol·L-1代入Ksp(FePO4)算出c(P■),再利用Qc与Ksp的大小比较,或者利用c(P■)代入Ksp[Mg3(PO4)2]算出开始沉淀时的c(Mg2+)与混合后c(Mg2+)=0.01 mol·L-1(学生容易出错)比较,或者利用混合后c(Mg2+)=0.01 mol·L-1代入Ksp[Mg3(PO4)2]算出开始沉淀时的c(P■)与Fe3+完全沉淀时溶液中的c(P■)比较,最后得出结论均可;(6)根据氧化还原反应知识即可找出氧化剂和还原剂并配平,注意Li2CO3易错写成LiCO3,生成的H2O评分细则中也要求打气体符号。

【答案】(1)100℃、2 h,90℃、5 h;(2)FeTiO3+4H++4Cl-=Fe2++TiOC■+2H2O;(3)低于40℃,TiO2·xH2O转化反应速率随温度升高而增加;超过40℃,过氧化氢分解与氨逸出导致TiO2·xH2O转化反应速率下降;(4)4;(5)Fe3+恰好沉淀完全时, c(P■)=■ mol·L-1=1.3×10-17 mol·L-1,c3(Mg2+)·c2(P■)值为0.013×(1.3×10-17)2=1.7×10-40

Mg3(PO4)2沉淀;(6)2FePO4+Li2CO3+H2C2O4■2LiFePO4+3CO2↑+H2O↑

【评注】本题情景陌生度较高,每问之间关联不大,考查学生对图表分析能力,分析反应条件的选择和分析、离子方程式的书写、温度控制的原因、化合价计算、Ksp应用于沉淀是否生成的判断、陌生化学方程式计算等;学生普遍得分不理想,尤其是第(3)、(5)涉及文字表述和分步得分,暴露出学生这些方面平时训练不足。本题工艺流程和设问雷同于2014年广东和广西高中学生化学竞赛试题第四题,但做了简化处理,而得分情况来看是仍然是所有非选择题中得分率最低的一道题目。这里需要我们反思备考策略了,高中三年中学了不少元素及其化合物知识,也做了不少工艺流程题,不少老师总结了各种看似实用的解答流程题的套路,但面对这道反套路的题面前,学生依然是一脸茫然与不知所措。因此,新高考复习务必从基础入手,训练学生的解题意识,训练学生的分析问题和解决问题的实战能力,例如本题可再次反思:(1)图表数据获取能力,在平常练习中也是常考的考点,这里却有两个答案符合,但只要填一个即可得分;(2)反常规考查非氧化还原型陌生方程式的书写,学生错误率提高了;(3)反套路明显,但双氧水、氨水热分解问题在2014年全国卷II第28题最后一问及2016年卷III第26题均考查过;(4)可解方程亦可类比硅酸盐改写成氧化物形式:Li2O(-2价)·5TiO2(-2价)·4 O (假设为0价),调整一下即: Li2O·2Ti(O2)2·3TiO2;(5)计算见答案所示;(6)注意细节。

(二)非选择题备考建议及对策

近几年全国卷I题型稳定,但2017年难度明显比2016年大,从各省高考录取分数线下降可见一斑,如何应对新形式下的全国卷I化学备考,笔者尝试从各题型上分别做一些粗浅探讨:

1. 实验大题的备考对策。

自2007年新课标第一年高考至今已经进行了11年,回顾这些年考过的实验:2007-2009这3年宁夏卷均考无机定量实验;2010-2017年3年全国新课标卷中有5年考无机实验,3年考有机实验(12、13、14);这些年份都是选不同物质作载体;近5年考生作答量控制在7-10个空,通常有简答3-4个;每年均有操作、现象、目的或原因;可能会有计算、设计实验、比较方案优点等。特别是2017年实验重于“三重表征”(宏观、微观、符号),从反应物的状态对技术的要求、综合性质通过实验目的对技术的整体要求、原理与技术的互动等结合推陈出新,这些试题给考生发挥创造力和想象力的空间,考查学生的发散思维能力及创新能力。近几年全国卷I的实验大題均是选取陌生而又真实的实验素材,是成功的反押题技术应用的典范,这样才能让学生在较为陌生的情境中进入化学试题,有利于学生的发挥,能够公平、公正的考察学生的综合能力和实验素养,体现了新课程理念。对于平时靠死记硬背,是无法对应高考实验的,考生作答主要暴露出的教学问题有:①学生规范作答不到位,马虎大意,可能是平时老师的严格要求不到位,老师自己也忽视了这些要点,平时要求不严,学生高考时希望侥幸过关;②规范答题应该从老师做起!规范答题首先要求老师要潜心研究高考标答,在平时的训练和考试中严格按标答阅卷,绝不因题目较难而放松要求,不“死”不“活”,死去才能活来。要让学生明白:不规范就是不对,不对就是不会;③平时缺乏相应的训练,固步自封,对新题难题缺乏研究!减少思维束缚,树立高考题就是考试大纲的教学思想——要通晓全国各地高考试题;④对实验探究题型陌生——缺乏对实验题型的归纳整理。高考实验大题复习普遍共识是效果不佳,性价比低!鉴于此,不如分而治之各个击破,在元素及其化合物部分可渗透物质的制备及相关实验基本操作(如气密性检查、物质检验、发生装置选择、气体收集、净化等)、在反应原理部分可以复习相关定量实验(培养学生计算能力)等,最后系统的复习六项知识能力:仪器、操作、制备、检验、设计、评价;然后无论是一轮复习还是二轮复习均可安排学生走进实验室,动手做具体实验,回归教材,特别是对教材中重点实验进行重做等,让学生建立思维模型,培养实验素养。我们无法预知未来,但我们可以研究前人踩出的道路,透过现象看本质的扎实复习。

2. 无机元素及其化合物题的备考对策。

2011-2017年这7年中,有3年(2011、2012、2014)无流程,其他4年有流程(2017年考纲中删去化学与技术,因此今年四套由考试中心命题中均有工艺流程题),而且每年题目几乎在以前的竞赛题或其他省份高考题或模拟题中有原型出现。但学生对此类试题表现为惧怕或畏难,因而每年得分低。复习时可从基础知识层面先入手,例如复习课本上基本元素及其化合物构建“价类图”,学会从氧化还原反应和离子反应的角度分析反应的发生,学会基本化学思想(例如守恒思想、微粒思想、变化思想、迁移思想),尝试画出思维导图,学会识图,抓住物质变化的来龙去脉,从熟悉到陌生的迁移,从简单到复杂的迁移。找出各种典型题目训练学生思维能力,或者用高考原题从重组、拆分,针对某一点,拓展开来,弄成微专题等。或者让学生体会命题人命题意图,以及命题设问角度,让学生自己提问或自己出题,做多了自然就会熟能生巧,以不变应万变。例如下面学生自己总结的思维导图:

3. 化学反应原理题的备考对策。

近几年高考化学反应原理题大多信息的呈现不是文字,而是数据、表格、图像等,学生要读懂图表、通过分析、比较、推导得出结论(可能是数据也可能是概括性结论)。从2007-2017这11年的课标卷理综化学试题来看,全卷化学试题中以图表呈现信息逐年增多,图表信息都是真实情况的反应,而不是虚构的,需要分析提取有用信息。简单统计可知化学全卷图表信息:2007年3处;2010年6处;2008年、2011年各5处;2009年、2012年各7处;2013年、2017年各9处;2014年、2015年、2016年各12处。化学反应原理题图像的命题视角是在不断的创新与回归中“摆动”——2012年是各物质浓度与时间关系图(传统中创新);2013年是CO转化率和CH3OCH3产率与温度关系图(创新)(还考查多重平衡体系的相互影响,2015年全国卷II也如此);2014年是乙烯转化率与温度、压强关系图(回归传统) (但Kp计算是难点,2013年全国卷II考过类似);2015年是反应物、生成物的物质的量分数与正、逆反应速率关系图(创新);2016年溶液中平衡体系中的某些微粒浓度之间连续变化图(传统);2017年反应原理题无图无表(创新,反押题);这就要求在传统图像题的训练中不断提升图像创新的思维品质,只有如此,在未来高考中才能立于不败之地。由于中学教师拥有的素材太少,这部分高考试题的整体设计水平很少有能望其项背的中学教师,可以说绝大多数中学教师是望尘莫及。建议复习反应原理时多做全国卷高考原题(包括卷I、卷II、卷III)。每年高考结束再看原理题的复习策略是否方向都不对呢?一轮复习还是按教材全方位无死角进行复习,二三轮重点复习一些还没完全掌握的知识点,提升思维品质,提高计算能力,因为反应原理部分相关知识较为零散,需要时间积淀才能将它内化和系统化,在考试时才能结合题给情景快速提取出,并创造性的解决问题。

4. 化学选考题的备考对策。

2017年考纲变化,结束了自2007-2016年十年之久的化学与技术选修模块的考查,自2017年起选考题由原来的3选1变成2选1(仅剩下结构与有机)。2017年考题来看,结构与有机的难度并不对等,这在2016年高考题已经初露端倪!结构难度比有机略大,2017年各省高考题均分也有这个特点。由于结构题对学生总体而言“短平快”,在理综考试时间紧迫的情况下,整体性价比较高。但近两年结构题难度有所增加,不断出现新的内容,例如2016年全国卷I考查坐标参数(这是竞赛晶体的基础内容)、2017年全国卷I第1问考紫光波长(这个在选修三课本上是小字内容,属于物理知识),学生聪明的话可用排除法搞定,也有不少学生不知道如何去做;第2问考能层符号、电子云轮廓、金属熔沸点高低比较原因,学生平时也沒注意这方面而易错;第3问考查VSEPR理论预测I离子的几何构型及中心原子杂化轨道类型与平时考查也不相同;第4问KIO3晶胞的一种表示,本是离子晶体而题目要按照原子晶体(或金属晶体)来抽象成质点,学生也有些不适从;第5问考查晶胞的平移,空间想象能力差的学生直接晕掉,无法得分,导致今年有机均分比结构高;同样在全国卷II和全国卷III也有新内容出现,例如卷II考第一电子亲和能、分子中的大π键可用符号■表示、卷III考离子晶体晶胞中离子半径的计算等。

结构题在命题上的中学自然生长点较多,大学老师出题容易换新花样,中学老师囿于自身水平,物质结构部分知识水平难达到一定高度,多种因素导致所教的学生也难在结构题上拿满分。特别是广东省由于历史原因,至今选考结构的考生非常少,大约是选考有机的1/10(2016年高考做结构的考生更少),全国卷I地区其他有些省份选考题结构人数总体较多,高考命题人也在有意调控两道选考题的难度,力求使之对等。笔者认为:对于选考结构题的学校可以尝试核心考点重点复习的策略。高考中重现率较高的考点有:①核外电子排布式的书写及排布规则的应用;②利用VSEPR理论判断分子空间构型及杂化轨道类型;③晶胞的结构与相关计算;其他重现率一般考点如:电离能和电负性大小的比较及其应用、区别晶体或准晶体和非晶体方法及比较沸点、物质中作用力类型、多元酸分步电离程度原因及酸性强弱原因解释、利用键能解释分子稳定性、电子云及等电子原理、分子间作用力(或氢键)对物质性质的影响、教材中提到的四种科学仪器的使用(光谱仪、质谱仪、红外光谱仪、X-射线衍射仪)的使用、配合物结构理论、共价键类型(σ键、π键等)、键的极性与分子极性、晶胞中配位数、金属堆积模型、教材中各种典型晶胞模型考查等。学生主要失分点归纳为:①杂化轨道理论及简单的杂化轨道类型(目前仅限于sp、sp2、sp3),用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测简单分子或离子的空间结构、等电子体的确定;②文字表述——应用结构原理解释问题(表述不到位,抓不住关键词,词不达意等);③晶胞相关计算能力;④陌生信息处理能力;将以上内容处理好,结构题的“短平快”才可实现。endprint

近两年的有机选考题相对结构较简单,但一些有机未入门的同学只好建议选结构,因为有机关联性比结构强,以前考题可能因为一种物质推理错误而使整体受牵连,现在这种情况在减少,学生得分机会增大。有机题目不仅强调根据分子式、官能团性质对未知物的推理,也强调通过有机物结构的对比分析对未知物的推理;不仅强调陌生反应机理的现学现用,也强调有机合成路线的迁移。同分异构体的考查一直备受重视,说明命题者对该考点用于考查学生有序思维情有独钟,2013年选择题曾出现过40种,2014年选考题也出现的同分异构体达19种之多,学生需要用到分类后分步排列组合的基本思想才能快速准确解题,耗时多,准确率低。2015(3种)、2016(12种)、2017(4种写2种)同分异构体整体难度降低。有机化学在广东省有良好的传统和基础,所有老师基本可以熟练驾驭知识体系,且系统性相对较强,大多数学生除了同分异构体与有机合成两个考向存在困难,其他问题一般不大,不求满分情况下,得十分以上还是较容易,特别优秀学生做有机比结构可能更有把握,满分情况更多。无论在一轮复习或二轮复习,笔者认重点突破以下内容:①官能团的熟悉、各种类型反应方程式书写(加成、消去、氧化、还原、取代、加聚、缩聚及信息型方程式书写),注意配平(防止漏小分子)及标注反应条件等基础知识的巩固,弄明白有机物结构、官能团、性质之间的关系;②特别注意规范书写的训练,例如:分子式、结构简式或键线式等表示(不要出现多氢或漏氢或其他原子多或少)、官能团连接的原子要弄清楚,如醛基、硝基等写在左边或右边的差异;③同分异构体种数的判断,注意训练常用方法:基元法(掌握C3H7-、C4H9-、C5H11-、C6H13-的种数)、等效氢法(掌握单苯环一取代物、二取代物、三个相同取代基、两同一不同、三不同各有多少种)、等效代换法、一定一动法、对称轴法、插入法等(注意:含氮有机物、顺反异构等);突破要领是:有序性、对称性、互补性、分类统计、不重复不遗漏、注意检查等;④有机合成路线设计,注意类比思想的应用,结合题给信息,以有机化合物为考查载体,要求考生对于给定的目标有机物,利用逆合成分析方法解析目標有机物,将其分解为题目提供的简单有机物,将已经学过的反应和题目给出的反应信息相结合,设计出符合要求的合成路线。关键是断键与成键分析能力的培养,使学生根据题中信息,能灵活迁移,做到“变化之处模仿,不变之处保留”,小心谨慎,思维严密可望得高分。

总而言之,高考是选拔性考试,目的是把考生按成绩分层,便于高校挑选。平时的测验或模拟基本上是测试性考试,目的是检测掌握知识的程度,查缺补漏。因此,没有深刻领悟、精做与高考平行的选拔性试卷,就常常会在高考中丢“不该丢”的分。所以笔者认为:复习备考策略必须具有符合学情的选择性和针对性!有选择性地舍去,或许是最重要的策略!不同生源质量的学校,各校高三化学备课组的目标设定肯定是不一样的!有舍才有得,方向比努力更重要!老师认真分析近几年高考化学试题的已经考过的考点及考向与未来高考可能的考向,做成表格。在复习时不断对照近几年高考的核心考点、考查频率和考查方式,结合各校学情和奋斗目标,再进行选择性的针对复习,必然更加有的放矢,更能事半功倍些!以上仅是笔者的一孔之见,不当之处敬请批评指正,在复习备考的路上我们共勉之!

责任编辑 李平安endprint

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