■段昌平
近三年理綜化學(xué)高考試題解讀
■段昌平
2012年是湖北省進(jìn)入新課程的第一年高考,根據(jù)此前進(jìn)入新課程省、市、區(qū)理科綜合考試情況,我省將加入由教育部考試中心命題考試的行列。為了加強(qiáng)理綜化學(xué)復(fù)習(xí)備考的針對(duì)性,本人對(duì)教育部考試中心近三年為新課程(2009年的寧夏、海南卷,2010、2011年的海南及全國(guó)新課程卷)]命制的理綜化學(xué)考題進(jìn)行了分析,以供廣大教師參考。
比 較 寧夏卷(2009年)新課程卷(2010年、2011年) 海南卷(2009年~2011年)必考第I卷必考題數(shù)及分值 7道(7~13) 共42分 12道(1~12) 共36分題 第Ⅱ卷必考題數(shù)及分值 3道(26,27,28) 共43分 5道(13~17) 共44分選考題滿分100分滿分100分第Ⅱ卷選考題數(shù)及分值3道(3選1)15分36.選修2:化學(xué)與技術(shù)(或化學(xué)與生活) 37.選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)38.選修5:有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)3道(3選1)共20分。2009年有3個(gè)選擇題(9分)、1個(gè)非選擇題(11分),2010、2011年有1個(gè)選擇題(6分)、1個(gè)非選擇題(14分),涉及化學(xué)與技術(shù)、物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)三個(gè)模塊
我省在教育部必考模塊(化學(xué)1,化學(xué)2,化學(xué)反應(yīng)原理)基礎(chǔ)上,選修“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”、“有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)”2個(gè)模塊,下面對(duì)“化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)”中增加知識(shí)點(diǎn)及近三年新課程卷涉考情況比較如下(括號(hào)里數(shù)字為年度):
模塊 新課程增加的知識(shí)點(diǎn) 全國(guó)新課標(biāo)卷(寧夏卷) 海南卷近三年(2009~2011年)涉考內(nèi)容化學(xué)1 沒出現(xiàn)新增知識(shí)點(diǎn)化學(xué)2 14C在考古方面的應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)原理① 理解焓變、熵變的涵義,能用焓變、熵變說明化學(xué)反應(yīng)的方向;② 蓋斯定律在反應(yīng)熱計(jì)算中的應(yīng)用;③ 理解化學(xué)平衡常數(shù)的涵義,利用化學(xué)平衡常數(shù)計(jì)算反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率等有關(guān)計(jì)算,理解電離平衡常數(shù)、鹽水解平衡常數(shù)、溶度積常數(shù)及其簡(jiǎn)單應(yīng)用;④ 用溶解平衡原理分析沉淀產(chǎn)生與溶解及由一種難溶物轉(zhuǎn)化為另一種難溶物;⑤ pH計(jì)測(cè)量?jī)x;⑥ 電解熔融NaCl的裝置圖及工作原理。(2009年)13.平衡常數(shù)計(jì)算(6分);28.蓋斯定律有關(guān)計(jì)算(3分) (2010年)12. 蓋斯定律有關(guān)計(jì)算(6分);26. 平衡常數(shù)計(jì)算(6分);(2011年)26(4). 溶度積(4分) 27. 蓋斯定律有關(guān)計(jì)算(4分) 平衡常數(shù)計(jì)算(3分)。(2009年)4. 平衡常數(shù)6.電離平衡常數(shù)12.蓋斯定律有關(guān)計(jì)算(共7分);13(4)溶度積(3分);(2010年)5. 溶度積(2分);14. 平衡常數(shù)(8分);(2011年)5. 蓋斯定律有關(guān)計(jì)算(2分) 15. 平衡常數(shù)(2分)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)① 知道原子核外電子的能級(jí)分布、能用電子排布式表示1~30號(hào)元素原子核外電子的排布;② 說出元素電離能、電負(fù)性的涵義,并應(yīng)用其說明元素的某些性質(zhì)(金屬性、非金屬性等);③ 知道原子核外電子在一定條件下會(huì)發(fā)生躍遷,并了解其簡(jiǎn)單應(yīng)用;④ 了解晶格能的應(yīng)用,知道晶格能的大小可以衡量離子晶體中離子鍵的強(qiáng)弱;⑤ 知道共價(jià)鍵的主要類型σ鍵和π鍵,能用鍵能、鍵長(zhǎng)、鍵角等說明簡(jiǎn)單分子的某些性質(zhì);⑥ 了解雜化軌道理論與分子或離子的構(gòu)型;⑦ 配位鍵,能用其說明簡(jiǎn)單配合物的成鍵情況;⑧ 了解“手性分子”在生命科學(xué)等方面的應(yīng)用;⑨ “等電子原理”的應(yīng)用;⑩ 用金屬鍵理論解釋金屬的物理性質(zhì);金屬晶體的基本堆積模型;分子間形成氫鍵與分子內(nèi)形成氫鍵(解釋鄰羥基苯甲酸與間羥基苯甲酸沸點(diǎn)、溶解度差異性)。(2009年)38.基態(tài)原子(As)電子排布式;O的價(jià)層電子的軌道表示式(4分);(2010年)沒有新增內(nèi)容;(2011年)37. 基態(tài)原子(B)電子排布式(2分),電負(fù)性(B與N)大小比較(2分),原子(B) 雜化軌道類型(2分)及分子鍵角的判斷(2分),離子(BF4-)空間構(gòu)型(2分)。12 11 (2009年)8.等電子體(4分) 19-3配位鍵、電負(fù)性(3分)19-4離子(Mn2+)電子排布式(2分);(2010年)19-I.雜化軌道(sp3)與離子(ClO3-)空間構(gòu)型(6分);19-Ⅱ.原子(Ni) 電子排布式(2分);配位數(shù)(NiO晶胞中)(2分);分子中的σ鍵和π鍵(2分);雜化軌道(判斷分子結(jié)構(gòu)中碳原子的雜化軌道類型(2分) (2011年)19-I.由分子的構(gòu)型判斷分子的極性(6分);19-Ⅱ.離子(SO42-)空間構(gòu)型與中心原子(S)的雜化軌道類型(sp3) (4分);原子(Au)最外層電子排布式(2分),金屬鍵與金屬晶體結(jié)構(gòu)(4分)。① 質(zhì)普儀、元素分析儀在有機(jī)化合物分子組成及結(jié)構(gòu)分析中的運(yùn)用;② 觀察同分異構(gòu)體紅外光譜和核磁共振圖譜(分子中氫原子類別與數(shù)目分析);③ 手性化合物的合成與應(yīng)用;④ 乳酸、磷脂的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)特點(diǎn)和營(yíng)養(yǎng)作用;⑤ 用實(shí)驗(yàn)方法區(qū)別聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯;⑥ 了解新型高分子材料(高分子膜、導(dǎo)電高分子、液晶顯示材料);⑦ 酚醛樹脂合成實(shí)驗(yàn)(催化劑不同,產(chǎn)物不同)。有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)(2009年)39.用“核磁共振氫譜”推斷有機(jī)物組成與結(jié)構(gòu)(相關(guān)聯(lián)有8分);(2010年)36.“五種不同環(huán)境的氫”、“核磁共振氫譜為單峰”推斷有機(jī)物結(jié)構(gòu)(涉及整題15分);(2011年)38.“不同(5種)化學(xué)環(huán)境的氫”分析有機(jī)物結(jié)構(gòu),核磁共振氫譜推斷有機(jī)物異構(gòu)體結(jié)構(gòu)與種類(涉及整題15分)。(2009年)18-1核磁共振氫譜推斷有機(jī)物組成與結(jié)構(gòu)(3分);(2010年)18-Ⅱ. 核磁共振氫譜推斷有機(jī)物組成與結(jié)構(gòu)(3分);(2011年)18-I. 核磁共振氫譜推斷有機(jī)物組成與結(jié)構(gòu)(6分)。以教材篇幅看,約占該模塊的1/4~1/5;以整個(gè)教村篇幅看,約占1/5~1/6。所占比例(2009年)占全卷總分約18%;(2010)年占全卷總分約18%;(2011年)占全卷總分約18%。(2009年)占全卷總分約20%;(2010年)占全卷總分約20%;(2011年)占全卷總分約20%。
分析近三年新課程的六套高考試卷,總體感覺是在舊課程理科綜合卷基礎(chǔ)上呈現(xiàn)出不斷創(chuàng)新的趨勢(shì)(海南為單科卷),這是新課程改革成果的體現(xiàn)。新課程試卷新在以下五個(gè)方面:
1.元素及其化合物考題注重以新材料、新技術(shù)為依托的新型工業(yè)生產(chǎn),引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注社會(huì)熱點(diǎn)問題,結(jié)合實(shí)際用所學(xué)知識(shí)分折和解決問題。2009年新課程寧夏卷37題,以“氯堿工業(yè)為高耗能產(chǎn)業(yè)以及新材料(離子交換膜)、新技術(shù)(燃料電池)”為背景,設(shè)計(jì)生產(chǎn)裝置示意圖(圖1),要求學(xué)生閱讀示意圖回答問題。
學(xué)生通過圖中所提供的新科技信息,結(jié)合所學(xué)化學(xué)反應(yīng)原理,理清脈絡(luò),形成工業(yè)化生產(chǎn)的整體認(rèn)識(shí),該題從多角度考查了學(xué)生掌握元素及化合物的知識(shí)和結(jié)合實(shí)際解決問題的能力。2011年新課程全國(guó)卷27題,以“科學(xué)家利用太陽能分解水生成的氫氣在催化劑作用下與二氧化碳反應(yīng)生成甲醇,并開發(fā)出直接以甲醇為燃料的燃料電池”為背景,考查了熱化學(xué)方程式的書寫、計(jì)算;通過觀察反應(yīng)變化曲線考查了化學(xué)反應(yīng)速率、平衡移動(dòng)原理應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn),同時(shí)結(jié)合當(dāng)今能源的熱點(diǎn)問題,考查了由化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿募状既剂想姵氐墓ぷ髟怼?/p>
2.實(shí)驗(yàn)考題注重學(xué)生的參與性和答案的開放性。2011年新課程全國(guó)卷28題,關(guān)于CaH2的實(shí)驗(yàn)室制取及性質(zhì)檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)。前一部分由命題者設(shè)問學(xué)生回答,后一部分則由學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案:“用化學(xué)方法區(qū)分鈣與氫化鈣,寫出實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)要步驟及觀察到的現(xiàn)象”。命題者對(duì)該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)沒有定框框,完全由學(xué)生自主設(shè)計(jì)。該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)具有多樣性。命題者提供的答案為:“取適量CaH2在加熱條件下與干燥氧氣反應(yīng),將反應(yīng)的氣相產(chǎn)物通過裝有無水硫酸銅的干燥管,觀察到白色變?yōu)樗{(lán)色;取鈣做類似實(shí)驗(yàn),觀察不到白色變?yōu)樗{(lán)色。”我認(rèn)為,只要所設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芊从吵鯟a與CaH2具有明顯不同實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象均可。例如用下列圖2、圖3裝置來區(qū)分,并作適當(dāng)說明亦可。
操作:①按圖連接好裝置并檢查氣密性,使量筒內(nèi)充滿水。②取等質(zhì)量(或等物質(zhì)的量)的鈣、氫化鈣于試管中,向長(zhǎng)頸漏中注入等體積且足量的稀鹽酸。
現(xiàn)象:①氫化鈣產(chǎn)生氣泡速率比鈣更快(固體很快消失);②量筒中收集氣體體積氫化鈣約為鈣的2倍。其它合理答案也可以。
2010年28題(4)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)內(nèi)容是:鋅與稀硫酸反應(yīng)制H2,在已加入少量CuSO4溶液的情況下,若要再加快產(chǎn)生氣體速率,還可采取的措施有_____(答兩種)。答案:①加熱,②提高稀硫酸的濃度,③用鋅片(或鋅粉)代替相同質(zhì)量的鋅粒等。
3.有機(jī)化學(xué)考題注重將新的檢測(cè)技術(shù)(質(zhì)普儀、元素分析儀)和新的物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論(雜化軌道理論)應(yīng)用于有機(jī)物分子組成與結(jié)構(gòu)分析。2010年新課程全國(guó)卷36題,物質(zhì)推斷第一步是丙烯與苯的加成反應(yīng)產(chǎn)物(B)的結(jié)構(gòu)判斷,題給信息為“B中有五種不同化學(xué)環(huán)境的氫”。由此說明加成產(chǎn)物(B)只能為異丙苯,不是丙苯。如果這步推錯(cuò),全題皆錯(cuò)。2011年新課程全國(guó)卷38題,物質(zhì)推斷第一步反應(yīng)產(chǎn)物A(甲苯與Cl2在FeCl3催化時(shí)發(fā)生取代反應(yīng))中氯原子的位置,題給信息為“A中有五種不同化學(xué)環(huán)境的氫”。說明氯原子的位置只能是苯環(huán)上甲基的鄰位或間位,不能在對(duì)位上,更不可能在甲基上。如果這步出錯(cuò),全題也皆錯(cuò)。2009年新課程寧夏卷39題,框圖中告知了F(C4H6O2)是E(C4H8O3)與濃硫酸共熱反應(yīng)的產(chǎn)物,F(xiàn)分子中氫原子結(jié)構(gòu)特征為“核磁共振氫譜表明F分子中有三種氫,且峰面積之比為1︰1︰1”。這種轉(zhuǎn)化(脫去一個(gè)水分子)有兩種可能,一是消去反應(yīng)產(chǎn)生碳碳雙鍵,二是分子內(nèi)脫水形成環(huán)酯,由質(zhì)譜儀檢測(cè)分析知,所發(fā)生的反應(yīng)是酯化反應(yīng)而不是消去反應(yīng)。
4.考題體現(xiàn)了新課程理念,注重考查學(xué)生科學(xué)探究能力。探究學(xué)習(xí)是新課程提出的新學(xué)習(xí)方式,意在改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,培養(yǎng)學(xué)生的探究意識(shí)和提高學(xué)生的探究能力。2011年新課程全國(guó)卷26題,命題者給考生創(chuàng)造的問題情景是:0.8gCuSO4·5H2O受熱過程中的熱重曲線(樣品質(zhì)量隨溫度變化的曲線,見圖4)。要求學(xué)生依據(jù)題給情景,自主進(jìn)行探究學(xué)習(xí)。該題將定性、定量分析解決問題融為一體,首先讀懂圖中溫度變化體現(xiàn)出反應(yīng)的階段性,固體質(zhì)量變化體現(xiàn)出反應(yīng)產(chǎn)物及其化學(xué)計(jì)量數(shù)的變化,即反應(yīng)過程可分為兩類:一類是CuSO4·5H2O受熱時(shí)失水反應(yīng),另一類是CuSO4在更高溫度下的分解反應(yīng)。這種認(rèn)識(shí)過程就是一種探究學(xué)習(xí)。有了這些認(rèn)識(shí),后面的問題就不難回答了。
將CuSO4·5H2O受熱時(shí)的脫水反應(yīng)寫成下式,再由曲線上的熱重變化可得出如下關(guān)系:
由w的數(shù)值看n有三個(gè)值:2、4、5。當(dāng)溫度高于258℃時(shí)CuSO4才會(huì)分解,分解產(chǎn)物可能為CuO、SO3;也可能為CuO、SO2、O2;或Cu2O、SO2、O2。若圖中258℃之后給出相應(yīng)熱重變化,各時(shí)段的分解產(chǎn)物也能確定。
5.新增知識(shí)點(diǎn)考的概率較大,但難度不大。據(jù)上述統(tǒng)計(jì),新增知識(shí)點(diǎn)所占總分比值在18%~20%,考得最多的是:①平衡常數(shù),②蓋斯定律,③原子或離子的電子排布式、軌道表示式,④分子、離子的空間構(gòu)型及軌道雜化,⑤質(zhì)普儀、元素分析儀在有機(jī)化合物分子組成及結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用。⑥溶度積常數(shù)、電離平衡常數(shù)應(yīng)用。沒有考或考得少的新增知識(shí)點(diǎn)有:①用焓變、熵變說明化學(xué)反應(yīng)的方向,②電離能、電負(fù)性、晶格能的應(yīng)用,③“手性分子”、“等電子原理”的應(yīng)用,④分子內(nèi)形成氫鍵,⑤共價(jià)鍵的主要類型σ鍵和π鍵,⑥金屬晶體的堆積模型,⑦酚醛樹脂合成實(shí)驗(yàn)中用酸或堿作催化劑時(shí)產(chǎn)物不同,⑧pH計(jì)測(cè)量?jī)x的使用等。但這些內(nèi)容在自主命題的省、市(如江蘇、山東、浙江、上海等)考題中出現(xiàn)過。目前未考原因有三個(gè):一是這些內(nèi)容理論性較強(qiáng),拔高需要一個(gè)過程;二是考卷容量較少,考慮到知識(shí)點(diǎn)的合理分布,新增知識(shí)點(diǎn)在整個(gè)教材中的份額限制(18%~20%左右);三是有些精密分析實(shí)驗(yàn)儀器在中學(xué)實(shí)際應(yīng)用有限。
(作者單位:武漢市黃陂一中)
責(zé)任編輯 王愛民