周曼文

廣東

2017年高考為了全面貫徹落實(shí)“一體四層四翼”新的評(píng)價(jià)體系，呈現(xiàn)《考試大綱》修訂對(duì)能力考查的最新成果，全面對(duì)接基于“核心素養(yǎng)”建構(gòu)的新課程標(biāo)準(zhǔn)，試題堅(jiān)持“立德樹(shù)人，傳承優(yōu)秀科技文化；健全考查體系，科學(xué)選拔優(yōu)秀人才；展現(xiàn)學(xué)科價(jià)值，灌輸綠色化學(xué)”的思想。本文以2017年全國(guó)卷Ⅰ第 27題為例，分析總結(jié)該題的命題特點(diǎn)和規(guī)律。分析命題人如何將這些理念融入高考化工流程題。

【例題】(2017·全國(guó)卷Ⅰ· 27題)(14分)Li4Ti5O12和LiFePO4都是鋰離子電池的電極材料，可利用鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3，還含有少量MgO、SiO2等雜質(zhì))來(lái)制備，工藝流程如下：

回答下列問(wèn)題：

(1)“酸浸”實(shí)驗(yàn)中，鐵的浸出率結(jié)果如下圖所示。由圖可知，當(dāng)鐵的浸出率為70%時(shí)，所采用的實(shí)驗(yàn)條件為_(kāi)______________________。

(3)TiO2·xH2O沉淀與雙氧水、氨水反應(yīng)40 min所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示：

溫度/℃3035404550TiO2·xH2O轉(zhuǎn)化率/%9295979388

分析40 ℃時(shí)TiO2·xH2O轉(zhuǎn)化率最高的原因：__________________________。

(4)Li2Ti5O15中Ti的化合價(jià)為+4，其中過(guò)氧鍵的數(shù)目為_(kāi)_________________。

(5)若“濾液②”中c(Mg2+)=0.02 mol·L-1，加入雙氧水和磷酸(設(shè)溶液體積增加1倍)，使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1.0×10-5mol·L-1，此時(shí)是否有 Mg3(PO4)2沉淀生成？ (列式計(jì)算)。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分別為1.3×10-22、1.0×10-24。

(6)寫(xiě)出“高溫煅燒②”中由FePO4制備LiFePO4的化學(xué)方程式：__________________。

【答案】(1)100℃、2 h，90℃、5 h (2分)

(3)低于40℃，TiO2·xH2O轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率隨溫度的升高而增加；超過(guò)40℃，雙氧水分解與氨氣逸出導(dǎo)致 TiO2·xH2O轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率下降 (3分)

(4)4 (2分)

淡水浮游動(dòng)物主要由原生動(dòng)物、輪蟲(chóng)、枝角類和橈足類組成[1]，其生物量的大小與合適程度在淡水濾食性魚(yú)類的養(yǎng)殖中具有重要的意義。因此，對(duì)水域中浮游動(dòng)物的調(diào)查研究具有重要的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)意義[2]。有關(guān)漳澤水庫(kù)浮游動(dòng)物類群研究報(bào)道極少，本文調(diào)查研究了春、夏季漳澤水庫(kù)浮游動(dòng)物的群落組成和現(xiàn)存量的動(dòng)態(tài)變化，并利用綜合多樣性指數(shù)對(duì)漳澤水庫(kù)的水質(zhì)營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)進(jìn)行確定，旨在為漳澤水庫(kù)水環(huán)境評(píng)價(jià)與保護(hù)、漁業(yè)資源合理利用和可持續(xù)發(fā)展提供理論依據(jù)。

特點(diǎn)一、《考試大綱》修訂內(nèi)容的兌現(xiàn)

1.為強(qiáng)調(diào)鎂元素及其化合物性質(zhì)在生活中的應(yīng)用，2017年《考試大綱》常見(jiàn)金屬元素中增加了鎂,并要求掌握其性質(zhì)和應(yīng)用。因此第27題題干中增加雜質(zhì)MgO，第(5)小題中有Ksp[Mg3(PO4)2]的計(jì)算。值得繼續(xù)思考的是為什么要引入鎂元素，如果要考，明年會(huì)怎么考。

2.為突出價(jià)鍵理論在學(xué)習(xí)元素化合物中的關(guān)鍵作用，2017年《考試大綱》將對(duì)原子結(jié)構(gòu)示意圖、分子式、結(jié)構(gòu)式和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式的表示方法由“了解”調(diào)整為“掌握”，新增“掌握電子式表示方法”，因此第 27 題(4)考查L(zhǎng)i2Ti5O15中過(guò)氧鍵數(shù)目。值得繼續(xù)思考的是為什么強(qiáng)調(diào)價(jià)鍵理論，如果要考，明年會(huì)怎么考。

3.為突出實(shí)驗(yàn)過(guò)程及研究思想方法的考查，實(shí)驗(yàn)部分新增“預(yù)測(cè)或描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象”和“正確選用實(shí)驗(yàn)裝置” ；對(duì)控制實(shí)驗(yàn)的方法，由“了解”調(diào)整為“掌握”。因此第 27 題(1)著力強(qiáng)化單一控制變量法的考查。值得繼續(xù)思考的是為什么強(qiáng)調(diào)控制實(shí)驗(yàn)的方法，如果要考，明年會(huì)怎么考。

特點(diǎn)二、“學(xué)科核心素養(yǎng)”的建構(gòu)

題號(hào)考查知識(shí)點(diǎn)能力要求學(xué)科能力核心素養(yǎng)(1)實(shí)驗(yàn)條件的選擇能利用常見(jiàn)的科學(xué)研究方法如單一控制變量法選擇最佳實(shí)驗(yàn)條件辨識(shí)記憶實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識(shí)(2)信息型離子方程式的書(shū)寫(xiě)能根據(jù)流程中粒子及價(jià)態(tài)變化、運(yùn)用相應(yīng)的化學(xué)用語(yǔ)進(jìn)行表征概括關(guān)聯(lián)宏觀辨識(shí)與微觀探析(3)數(shù)據(jù)推理最高轉(zhuǎn)化率的解釋具有較強(qiáng)的問(wèn)題意識(shí),基于現(xiàn)象和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并得出結(jié)論;能依據(jù)實(shí)際條件并運(yùn)用所學(xué)化學(xué)知識(shí)和方法解決生產(chǎn)、生活中的簡(jiǎn)單化學(xué)問(wèn)題分析解釋科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)、科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任(4)過(guò)氧鍵的計(jì)算能通過(guò)定性分析和定量計(jì)算推出合理的結(jié)論復(fù)雜推理證據(jù)推理與模型認(rèn)知(5)沉淀溶解平衡能運(yùn)用平衡常數(shù)及平衡狀態(tài)定量計(jì)算判斷平衡是否發(fā)生移動(dòng)系統(tǒng)探究變化觀念與平衡思想(6)信息型氧化還原反應(yīng)方程式能運(yùn)用氧化還原反應(yīng)化合價(jià)升降理論模型解釋和推測(cè)物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)及變化推論預(yù)測(cè)證據(jù)推理與模型認(rèn)知

特點(diǎn)三、立德樹(shù)人，傳承優(yōu)秀科技文化

素材源于2010年中山大學(xué)化學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院陳京才等《LiFePO4/Li4Ti5O12鋰離子電池的制備及研究》，以利用鈦鐵礦為原料制備鋰離子電池的電極材料Li4Ti5O12和LiFePO4，緊跟時(shí)代脈搏，創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境。以真實(shí)的工業(yè)生產(chǎn) (或?qū)嶒?yàn))為情境，要求考生在讀懂相關(guān)原理、圖表、裝置、工業(yè)流程的基礎(chǔ)上，分析思考如何通過(guò)優(yōu)化途徑、控制條件等解決相關(guān)化學(xué)問(wèn)題，從而感知化學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)與價(jià)值，反映了我國(guó)在由“中國(guó)制造”向“中國(guó)創(chuàng)造” 發(fā)展過(guò)程中化學(xué)學(xué)科的價(jià)值取向。

特點(diǎn)四、展現(xiàn)學(xué)科價(jià)值，灌輸綠色化學(xué)思想

以鈦鐵礦為原料制備TiO2和TiCl4的化工流程題在多種考試類型中多有考查，如1994年全國(guó)化學(xué)競(jìng)賽理論試題、2005年廣東高考和2011年福建高考等。試題有一定程度的類似，如鐵、鈦元素的轉(zhuǎn)化和分離，設(shè)問(wèn)中都提到“成本”“綠色”，都涉及離子反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)等等。值得指出的是流程中對(duì)“濾渣”“濾液”的處理方式、鐵的作用、酸浸過(guò)程的鹽酸換硫酸、從用氯氣到雙氧水、草酸的使用，再整觀三個(gè)流程的原子利用率，無(wú)不貫穿著“綠色化學(xué)”的思想，展示著科技的發(fā)展、學(xué)科的價(jià)值。

特點(diǎn)五、健全考查體系，科學(xué)選拔優(yōu)秀人才

數(shù)據(jù)顯示1：區(qū)分度高，選拔性高，各層次的考生都有一定的發(fā)揮空間。

【分值分布統(tǒng)計(jì)(湖南省數(shù)據(jù))】

分值0.01.02.03.04.05.06.07.08.09.010.011.012.013.014.0百分比24.56.8158107.17.195.54.83.792.8921.30.70.2

抽樣數(shù)：166 157 樣品總數(shù)：196 668

平均分(含零/不含零)：3.7/4.9

數(shù)據(jù)顯示2： 第27題(2)難度為0．25， 第27題(3)難度為0．29，第27題(5)難度為0．20，第27題(6)難度為0．36。但凡考查綜合性強(qiáng)、思維方法要求高的考查點(diǎn)，考生成績(jī)都很不理想。當(dāng)前教學(xué)還需進(jìn)一步引導(dǎo)考生獨(dú)立思考，擺脫唯一答案的思維模式，鼓勵(lì)采用新方法解題。