戴光宏
一、2017年全國(guó)Ⅰ卷理科綜合化學(xué)試題分析
2017年全國(guó)卷理科綜合化學(xué)試題以生產(chǎn)生活中的真實(shí)過程為問題情境,呈現(xiàn)真實(shí)的化學(xué)問題,以中學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)知識(shí)為載體,將化學(xué)研究的基本思想與方法、化學(xué)反應(yīng)原理、元素化合物的性質(zhì)與應(yīng)用相互融合,考查綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決生產(chǎn)生活中實(shí)際問題的能力,全面檢測(cè)了考生的化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)。
下面以全國(guó)卷Ⅰ理科綜合化學(xué)試題為主,對(duì)試題幾個(gè)特點(diǎn)進(jìn)行分析。
(一)試卷結(jié)構(gòu)、考查內(nèi)容和方式、試題難度總體上保持穩(wěn)定
部分師生認(rèn)為受《考試大綱》修訂的影響試題難度明顯增大,然而客觀分析表明,試卷的題型結(jié)構(gòu)與考前預(yù)期完全一致,問題設(shè)置均圍繞中學(xué)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和基本思想方法,除了選擇題稍顯靈活外,非選擇題的設(shè)問普遍較常規(guī),并沒有特別陌生的考查角度,且基本遵循由易到難的順序以便不同水平的考生合理得分??忌梅植桓吲c信息獲取能力、知識(shí)遷移能力弱有很大關(guān)系。
注重將不同模塊中的化學(xué)知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行綜合考查。例如全國(guó)卷Ⅰ第27、28題將元素化合物性質(zhì)、反應(yīng)速率與平衡原理、分離提純等實(shí)驗(yàn)知識(shí)融合于試題之中,實(shí)現(xiàn)對(duì)考生應(yīng)用意識(shí)和實(shí)踐能力的考查,有利于引導(dǎo)中學(xué)教學(xué)關(guān)注實(shí)際生產(chǎn)中的化學(xué)現(xiàn)象和問題。
2017年全國(guó)Ⅰ卷理科綜合化學(xué)試題背景素材與考查內(nèi)容如下表。
(二)命題素材新穎,對(duì)獲取、加工和處理信息的能力考查力度增大
將2017年全國(guó)卷理科綜合化學(xué)試題的三套卷進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn),全國(guó)卷Ⅰ試題使用的陌生命題素材比其他兩套卷要多,而且全國(guó)卷Ⅰ試題的信息形式更為豐富、內(nèi)涵更為深廣,對(duì)考生獲取信息、加工和處理信息的能力要求越來越高,這也是2017年考生的實(shí)測(cè)得分低于往年的主要原因。
第8題,需讀懂《本草衍義》中一段42字的文言文,并與自己的化學(xué)實(shí)驗(yàn)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合,才能提取出試題信息中包含的一種化學(xué)分離方法——升華。
第9題,需要分析三個(gè)不飽和烴分子的結(jié)構(gòu),其中還有兩個(gè)包含多元環(huán)的立體結(jié)構(gòu),不僅要深刻理解碳的成鍵特點(diǎn),還要有很好的空間想象能力。
第10題,需要解讀一整套的氣體綜合實(shí)驗(yàn)裝置,且實(shí)驗(yàn)試劑、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟等信息無序分散于題干、裝置圖、選項(xiàng)之中,只有提取了有用信息并整合為有序的實(shí)驗(yàn)過程才能準(zhǔn)確作答。
第11題,雖然取材于人教版選修4教材,但出現(xiàn)了很多較生僻的術(shù)語(如高硅鑄鐵、惰性輔助陽極、保護(hù)電流、腐蝕電流、損耗陽極材料等),而且還與學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)有一定沖突(如鐵作為電解池陽極會(huì)發(fā)生氧化溶解)。本題最關(guān)鍵的一個(gè)信息是“惰性輔助”,不易被考生關(guān)注。
第13題,本題的化學(xué)過程是二元弱酸與強(qiáng)堿的中和,屬于較常規(guī)的背景,但給出的圖像信息是復(fù)雜體系中五種粒子濃度的關(guān)系,且運(yùn)用了濃度比、取對(duì)數(shù)等數(shù)學(xué)手段進(jìn)行處理,導(dǎo)致考生希望獲取的粒子濃度大小關(guān)系、定量關(guān)系非常隱蔽。圖像中的信息量很大,數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換多,給考生抓取關(guān)鍵信息又增添了很多障礙。
第26題,實(shí)驗(yàn)原理陌生且復(fù)雜,實(shí)驗(yàn)裝置陌生且復(fù)雜,實(shí)驗(yàn)步驟繁瑣,試題中使用了多達(dá)13種不同的字母代指儀器、物理量等??忌枰獙⒋罅课淖中畔?、字母信息、陌生化學(xué)方程式、裝置圖、操作步驟等各種形式的信息有機(jī)整合,才能形成該實(shí)驗(yàn)過程的概貌,從而為分析裝置作用、定量處理數(shù)據(jù)作準(zhǔn)備。
第27題,首先是核心化學(xué)物質(zhì)Li4Ti5O12、LiFePO4、TiO2·xH2O、TiOCl42-的組成元素不熟悉且構(gòu)成復(fù)雜,考生書寫化學(xué)方程式時(shí)錯(cuò)漏百出;其次試題中的坐標(biāo)圖、數(shù)據(jù)表是其中兩個(gè)設(shè)問的關(guān)鍵信息源,這兩個(gè)設(shè)問看似直白其實(shí)隱晦,考生從坐標(biāo)圖中找實(shí)驗(yàn)條件看到了溫度卻忽視了時(shí)間,從數(shù)據(jù)表中看到了40℃轉(zhuǎn)化率最高卻不理解需要解釋的是變化趨勢(shì)。
第28題,需要從兩個(gè)交疊的化學(xué)方程式編組中獲取關(guān)聯(lián)信息,并加工處理,才能理解題干中“由水或硫化氫分解制備氫氣”的含義。
第36題,本題起點(diǎn)較高,需要整合陌生反應(yīng)機(jī)理、分子式、反應(yīng)條件等信息推導(dǎo)未知有機(jī)物,流程中所有物質(zhì)除最終產(chǎn)物外均未給出具體結(jié)構(gòu),這是學(xué)生比較害怕的命題方式。
以上各題的舉例充分說明高考化學(xué)試題越來越注重學(xué)生自主學(xué)習(xí)和獨(dú)立思考能力的考查,試題除了關(guān)注化學(xué)學(xué)科素養(yǎng),也非常關(guān)注閱讀理解、表達(dá)交流等共通能力,給中學(xué)化學(xué)教學(xué)提出了更高要求。
(三)全國(guó)I卷對(duì)定量分析的考查要求更高,計(jì)算設(shè)問較多
近年來,全國(guó)卷Ⅰ與全國(guó)卷Ⅱ、Ⅲ相比,另一個(gè)重要特點(diǎn)是對(duì)定量分析和計(jì)算能力的考查更普遍,下表對(duì)比了2017年全國(guó)理科綜合化學(xué)三套試題非選擇題的計(jì)算考查情況。
(四)“有機(jī)選考題”考查內(nèi)容穩(wěn)定,“結(jié)構(gòu)選考題”考查內(nèi)容有所擴(kuò)展
“有機(jī)選考題”延續(xù)常規(guī)考點(diǎn):常見有機(jī)物命名、官能團(tuán)性質(zhì)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式推導(dǎo)、有機(jī)反應(yīng)方程式書寫、有機(jī)反應(yīng)類型、核磁共振氫譜等現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)、同分異構(gòu)體書寫、有機(jī)合成路線遷移與設(shè)計(jì)。
“結(jié)構(gòu)選考題”的常規(guī)考點(diǎn)是三個(gè)內(nèi)容層次:①原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì):能級(jí)與軌道、電離能、電負(fù)性等;②分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì):雜化軌道理論、價(jià)層電子互斥理論等;③晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì):晶胞、配位數(shù)、空間占有率等。試題在逐漸探索考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系闡釋,要求考生能在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的理論上,分析陌生化合物性質(zhì)與結(jié)構(gòu)的對(duì)應(yīng)關(guān)系,進(jìn)一步體現(xiàn)“宏觀辨識(shí)與微觀探析”的學(xué)科核心素養(yǎng)要求。
二、2017年全國(guó)卷Ⅰ理科綜合化學(xué)答題情況簡(jiǎn)述
1. 一卷(選擇題)答題情況
雖然選擇題的知識(shí)塊落位與近年試題基本吻合,但信息量明顯增大,少數(shù)選擇題的綜合度和思維容量增大,因此不少考生不太適應(yīng),選擇題難度初步了解達(dá)到0.55左右(往年選擇題難度約為0.6)。
2. 二卷(非選擇題)必做題答題情況
具體的考生答題情況描述以今后正式出版的《廣東高考年報(bào)(2017)》為準(zhǔn),這里僅作一般性概括。endprint
三、對(duì)今后教學(xué)和備考的啟示
1. 基礎(chǔ)年級(jí)教學(xué)應(yīng)加強(qiáng)基礎(chǔ)性、應(yīng)用性
學(xué)生在解答高考試題時(shí)表現(xiàn)出的驚慌、凌亂與無措,反映出學(xué)生所掌握的化學(xué)知識(shí)與生產(chǎn)中的化學(xué)、實(shí)踐中的化學(xué)嚴(yán)重脫節(jié),究其原因根源于基礎(chǔ)年級(jí)教學(xué)的不足。高一、高二的教學(xué)過于關(guān)注反復(fù)訓(xùn)練知識(shí)點(diǎn),大量教輔習(xí)題只是將知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行各種奇思妙想、出其不意的組合,將學(xué)生的注意力引向細(xì)枝末節(jié),無暇關(guān)注知識(shí)在真實(shí)問題中的存在和作用。
命題組、評(píng)卷組以高校教師為主,十分清楚化學(xué)是一門實(shí)用的、立足于實(shí)踐的科學(xué)。命題者創(chuàng)設(shè)的問題是真實(shí)可信的,源于實(shí)際發(fā)生的科研或生產(chǎn)過程;命題者希望學(xué)生能從化學(xué)視角解析問題,合理的運(yùn)用化學(xué)知識(shí)、化學(xué)認(rèn)識(shí)、化學(xué)觀念去解釋和解決這些問題;命題者希望看到學(xué)生敢于和善于面對(duì)真實(shí)復(fù)雜的局面,希望看到學(xué)生把所學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)化為自己理解和分析問題的工具,而不是當(dāng)做死板的教條生搬硬套;命題者追求科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn),但并不苛求無傷大雅的細(xì)枝末節(jié)。
因此,基礎(chǔ)年級(jí)的教學(xué)需要教師從知識(shí)點(diǎn)的操練泥沼中實(shí)現(xiàn)自我解救,把精力集中于以下三件事:幫助學(xué)生掌握必要的化學(xué)知識(shí)及其合理拓展,幫助學(xué)生構(gòu)建層次分明、聯(lián)結(jié)緊密的化學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu),幫助學(xué)生建立在實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)際問題中合理運(yùn)用化學(xué)知識(shí)的思維方式。
2. 復(fù)習(xí)備考須狠抓核心考點(diǎn)的深度理解與靈活運(yùn)用
近年某些全國(guó)卷試題不論是形式還是內(nèi)容都沒有超出人們的預(yù)期,然而其實(shí)際得分率卻讓人大跌眼鏡。比如2016年全國(guó)卷I的第28題,以NaClO2的制備為背景的一道“化工流程題”,全省得分率僅為0.34,分析發(fā)現(xiàn)該題14分滿分中有12分都是在考查氧化還原反應(yīng)。又如2017年全國(guó)卷I的27題,這也是一道典型的“化工流程題”,設(shè)問方向也都在平常訓(xùn)練范圍內(nèi),如反應(yīng)方程式書寫、浸出率轉(zhuǎn)化率條件問題、溶度積問題等,但全省得分率預(yù)計(jì)低于0.25。這些試題的得分情況給備考復(fù)習(xí)以警示,考出了純粹的題海戰(zhàn)術(shù)形成不了的能力和素養(yǎng)。
氧化還原反應(yīng)、弱電解質(zhì)的電離、鹽的水解、沉淀溶解平衡、化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡的移動(dòng),這幾個(gè)核心考點(diǎn)基本占據(jù)了一份化學(xué)試題中最具區(qū)分功能的設(shè)問,也經(jīng)常是化學(xué)試題的亮點(diǎn)精華所在,卻一次又一次地讓考生俯首稱臣。
可見我們對(duì)上述核心考點(diǎn)的研究還不透徹,學(xué)生還未達(dá)到深刻理解與靈活運(yùn)用的程度,今后的復(fù)習(xí)需要對(duì)這些核心考點(diǎn)加強(qiáng)知識(shí)完善,僅僅停留在中學(xué)教材介紹的水平上還不夠,要借助大量真實(shí)的、有一定復(fù)雜性的生產(chǎn)應(yīng)用背景,體會(huì)化學(xué)原理的適用范圍和條件,體會(huì)不同化學(xué)作用的相互影響和妥協(xié),體會(huì)定性與定量相結(jié)合考量的分寸。
3. 對(duì)考試內(nèi)容范圍和備考內(nèi)容范圍有必要重新認(rèn)識(shí)
在以能力測(cè)試為主導(dǎo),全面考查學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的總體要求下,高考化學(xué)試題必然要體現(xiàn)公平性、時(shí)代性、應(yīng)用性,試題取材最初都是來源于化學(xué)科研或工業(yè)生產(chǎn),其涉及的物質(zhì)組成、反應(yīng)原理、實(shí)驗(yàn)方法、研究結(jié)果等都是高等化學(xué)水平的,雖然已經(jīng)針對(duì)中學(xué)生認(rèn)知水平進(jìn)行了挑選和簡(jiǎn)化,但不是所有超出的部分都能完全回避,因而造就了目前我們所見到的高考試題呈現(xiàn)出的形態(tài)——某些表達(dá)方式、信息類型會(huì)給中學(xué)生造成理解障礙。
為了減少上述因素給考生帶來的障礙,我們的備考內(nèi)容范圍應(yīng)比《考試大綱》規(guī)定的考試內(nèi)容范圍略有補(bǔ)充。具體舉例如下:
以2015年全國(guó)卷I的第13題、2017年全國(guó)卷I的第13題、2017年全國(guó)卷Ⅲ的第13題為例,都使用了濃度的對(duì)數(shù)(濃度比的對(duì)數(shù))作橫縱坐標(biāo),表達(dá)溶液中粒子濃度的變化關(guān)系。這是化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究中很常見的數(shù)據(jù)處理方式,但在中學(xué)教學(xué)中僅僅是在pH的定義中提及,如果讓學(xué)生由此遷移到這些試題的圖像信息理解,無疑困難太大了。試題的常態(tài)化要求我們?cè)趥淇紩r(shí)必須讓學(xué)生熟悉對(duì)數(shù)的應(yīng)用,不僅能讀而且能用。
全國(guó)卷化學(xué)實(shí)驗(yàn)命題一直較為穩(wěn)妥,優(yōu)先關(guān)注化學(xué)科研工作中常見的實(shí)驗(yàn)問題和常用的實(shí)驗(yàn)方法,以考查實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)和基本方法的遷移能力為主,甚至很多實(shí)驗(yàn)題的原型就是取材于大學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)案例。2017年全國(guó)卷I的第26題“凱氏定氮法”是典型代表之一,這些實(shí)驗(yàn)用到的某些儀器在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室不常見,雖然學(xué)生可以通過揣摩試題信息、遷移實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)來分析這些儀器裝置的作用,但無疑要耗費(fèi)時(shí)間資源。因此那些能代表典型實(shí)驗(yàn)類型的大學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生有所了解對(duì)應(yīng)考有幫助,某些大學(xué)實(shí)驗(yàn)常用的儀器、操作術(shù)語也可以讓學(xué)生適當(dāng)儲(chǔ)備。
化學(xué)用語方面,例如化學(xué)式、化學(xué)方程式、結(jié)構(gòu)式等,中學(xué)教材只呈現(xiàn)了最簡(jiǎn)單的一些表達(dá)案例,一旦試題中出現(xiàn)復(fù)雜的、混用的表達(dá)形式,學(xué)生就會(huì)產(chǎn)生障礙。例如化學(xué)式中出現(xiàn)代表不確定計(jì)量數(shù)的字母、復(fù)雜絡(luò)合物、物質(zhì)循環(huán)圖、配位鍵表示法、氫鍵表示法等,又如工業(yè)設(shè)備和操作中的常用術(shù)語等,再如有機(jī)物和有機(jī)反應(yīng)的鍵線式表示等,應(yīng)納入備考范圍。
由于“有機(jī)題”的命題素材一般是有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的真實(shí)的有機(jī)合成路線,因此近現(xiàn)代有機(jī)化學(xué)發(fā)展中,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的很多實(shí)用反應(yīng)都會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)在有機(jī)合成路線中,然而這些經(jīng)常使用的反應(yīng)路徑只有一部分在中學(xué)化學(xué)教學(xué)范圍內(nèi),還有很多實(shí)用反應(yīng)不會(huì)在中學(xué)化學(xué)教材中介紹,因此試題中的陌生反應(yīng)要么直接給出具體結(jié)構(gòu)無需學(xué)生推導(dǎo),要么另外給出信息讓學(xué)生遷移使用。大量的練習(xí)發(fā)現(xiàn),一些中學(xué)化學(xué)教學(xué)范圍之外的有機(jī)反應(yīng)反復(fù)出現(xiàn)在試題補(bǔ)充信息中,備考時(shí)有意指導(dǎo)學(xué)生積累并把它們掌握下來,再遇到試題中用到這些反應(yīng)時(shí)可以十分熟練地推導(dǎo)應(yīng)用,對(duì)提高解題效率和準(zhǔn)確性大有好處。
4. 認(rèn)真對(duì)待評(píng)卷專家的中肯建議
主持評(píng)卷工作的都是大學(xué)教授,他們基于評(píng)卷給中學(xué)化學(xué)教學(xué)提出的建議很是中肯。例如應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生有效閱讀和信息過濾,試題的背景或“帽子”更多是出于情感態(tài)度價(jià)值觀方面的需要,對(duì)解題來說遠(yuǎn)沒有“分別寫出”“填標(biāo)號(hào)”“______%”這些信息重要;又如書寫化學(xué)用語、數(shù)據(jù)、單位的時(shí)候由于是手寫體應(yīng)盡量清晰無歧義,不要出現(xiàn)連筆,一些英文字母書寫要特別注意(如數(shù)字1、2和字母I、l要認(rèn)得清),苯環(huán)書寫最好中間畫圈,不建議寫單雙鍵交替的形式。
化學(xué)計(jì)算的考查在全國(guó)卷I中保持著較高的分值和頻次,同時(shí)減少了較為復(fù)雜的計(jì)算要求,備考訓(xùn)練中應(yīng)嘗試對(duì)試題做針對(duì)性改編,適當(dāng)提高化學(xué)計(jì)算訓(xùn)練量。
關(guān)于選考模塊,《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》模塊教學(xué)中應(yīng)緊緊把握物質(zhì)結(jié)構(gòu)的三個(gè)層次(電子排布、鍵和晶體結(jié)構(gòu)),其中化學(xué)鍵中的σ鍵、π鍵的形成尤為抽象,需要深入講解,晶體結(jié)構(gòu)中原子個(gè)數(shù)的計(jì)算需要重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)。利用晶體結(jié)構(gòu)解釋物理、化學(xué)現(xiàn)象屬于難以把握的知識(shí)點(diǎn),需要平時(shí)不斷積累素材教會(huì)學(xué)生分析,而非死記硬背?!队袡C(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》模塊中學(xué)老師可以翻看大學(xué)有機(jī)教材,可以讓學(xué)生提前接觸一些跟中學(xué)考題接近的反應(yīng)類型,消除恐懼心理,熟悉陌生方程式的遷移應(yīng)用。
責(zé)任編輯 李平安endprint