河北
2019年《考試大綱》明確指出:“化學(xué)學(xué)科命題注重測量自主學(xué)習(xí)的能力,以能力測試為主導(dǎo),將在測試考生必備知識、關(guān)鍵能力和思維方法的基礎(chǔ)上,全面檢測考生的化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)?!睆慕鼛啄甑母呖济}來看,試題突出對主干知識,強(qiáng)化化學(xué)基本方法、基本思想、學(xué)科核心素養(yǎng)的考查。同時(shí),重視理論聯(lián)系實(shí)際,關(guān)注與化學(xué)有關(guān)的科學(xué)技術(shù)、社會經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展,促進(jìn)學(xué)生在知識和技能、過程和方法、情感態(tài)度和價(jià)值觀等方面的全面提升。基于此,發(fā)揮“考綱”功能,著眼“能力”提升,才是復(fù)習(xí)之根本。依據(jù)“考綱”中的考核目標(biāo)與要求,結(jié)合化學(xué)學(xué)科體系和學(xué)科特點(diǎn),從以下三個(gè)方面進(jìn)行針對性的沖刺備考,最終實(shí)現(xiàn)復(fù)習(xí)的最大效益。
《考試大綱》明確寫出知識內(nèi)容的要求層次,強(qiáng)調(diào)領(lǐng)會所學(xué)化學(xué)知識的含義及其適用條件,能夠正確判斷、解釋和說明有關(guān)化學(xué)現(xiàn)象和問題。在理解所學(xué)各部分化學(xué)知識之間的本質(zhì)區(qū)別與內(nèi)在聯(lián)系的基礎(chǔ)上,運(yùn)用所掌握的知識進(jìn)行必要的分析、類推或計(jì)算,解釋、論證一些具體的化學(xué)問題。特別是涉及理解(掌握)和綜合運(yùn)用的知識,必將成為高考的核心考點(diǎn)。為此,在沖刺復(fù)習(xí)階段要做到對照《考試大綱》,領(lǐng)會“考點(diǎn)”的本質(zhì),做到能“知其然”,還能“知其所以然”,從而實(shí)現(xiàn)知識的再升華。例如,在強(qiáng)化“核心考點(diǎn)”的復(fù)習(xí)中,要依據(jù)“教材”特點(diǎn)和《考試大綱》要求,抓住主要知識的精髓,特別是“物質(zhì)結(jié)構(gòu)、氧化還原反應(yīng)、離子反應(yīng)、化學(xué)平衡、元素化合物知識、電化學(xué)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)、化學(xué)基本計(jì)算等”核心內(nèi)容,都要依據(jù)《考試大綱》要求,深化理解,建構(gòu)知識網(wǎng)絡(luò),提高解決化學(xué)問題的綜合能力。
【例1】氫能是發(fā)展中的新能源,它的利用包括氫的制備、儲存和應(yīng)用三個(gè)環(huán)節(jié)。
回答下列問題:
(1)與汽油相比,氫氣作為燃料的優(yōu)點(diǎn)是____________________(至少答出兩點(diǎn))。但是氫氣直接燃燒的能量轉(zhuǎn)換率遠(yuǎn)低于燃料電池,寫出堿性氫氧燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式_____________。
(2)氫氣可用于制備H2O2。已知:
a.容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)保持不變
b.吸收ymol H2只需1 mol MHx
c.若降溫,該反應(yīng)的平衡常數(shù)增大
d.若向容器內(nèi)通入少量氫氣,則v(放氫)>v(吸氫)
(4)利用太陽能直接分解水制氫,是最具吸引力的制氫途徑,其能量轉(zhuǎn)化形式為________。
圖1
圖2
①電解一段時(shí)間后,c(OH-)降低的區(qū)域在________(填“陰極室”或“陽極室”)。
②電解過程中,須將陰極產(chǎn)生的氣體及時(shí)排出,其原因是__________。
③c(Na2FeO4)隨初始c(NaOH)的變化如圖2,任選M、N兩點(diǎn)中的一點(diǎn),分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因:______________________________。
(4)利用太陽能直接分解水制氫,是將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。
(5)①根據(jù)題意可知,鎳電極有氣泡產(chǎn)生是氫離子放電生成氫氣,鐵電極發(fā)生氧化反應(yīng),溶液中的氫氧根離子減少,則電解一段時(shí)間后,c(OH-)降低的區(qū)域在陽極室。②氫氣具有還原性,根據(jù)題意Na2FeO4只在強(qiáng)堿性條件下穩(wěn)定,易被H2還原。電解過程中,需將陰極產(chǎn)生的氣體及時(shí)排出,防止Na2FeO4與H2反應(yīng)使產(chǎn)率降低。③依題意Na2FeO4只在強(qiáng)堿性條件下穩(wěn)定,在M點(diǎn):c(OH-)低,Na2FeO4穩(wěn)定性差,且反應(yīng)慢;在N點(diǎn):c(OH-)過高,鐵電極上有氫氧化鐵生成,使Na2FeO4產(chǎn)率降低。
《考試大綱》明確了對中學(xué)化學(xué)基礎(chǔ)知識能正確復(fù)述、再現(xiàn)、辨認(rèn),并能融會貫通。通過對自然界、生產(chǎn)和生活中的化學(xué)現(xiàn)象的觀察,以及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)物、模型的觀察,對圖形、圖表的閱讀,獲取有關(guān)的感性知識和印象,并進(jìn)行初步加工、吸收、有序存儲。為此,在沖刺復(fù)習(xí)階段一定要回歸課本,認(rèn)真梳理課本知識,特別是《考試大綱》對每個(gè)知識內(nèi)容的要求層次,做到了解、理解(掌握)、綜合應(yīng)用的目的。例如,《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》在高考中屬于選考內(nèi)容,在復(fù)習(xí)這一部分內(nèi)容時(shí),學(xué)生更應(yīng)該強(qiáng)化課本知識,依據(jù)《考試大綱》對知識內(nèi)容的要求層次,認(rèn)認(rèn)真真地梳理每一個(gè)知識點(diǎn),做到在解決化學(xué)問題(習(xí)題)時(shí),能從課本上找到“源頭”,明確無論是簡單題、難題的“根”都離不開課本,培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的綜合能力。
【例2】鍺(Ge)是典型的半導(dǎo)體元素,在電子、材料等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。回答下列問題:
(1)基態(tài)Ge原子的核外電子排布式為[Ar]________,有________個(gè)未成對電子。
(2)Ge與C是同族元素,C原子之間可以形成雙鍵、叁鍵,但Ge原子之間難以形成雙鍵或叁鍵。從原子結(jié)構(gòu)角度分析,原因是________。
(3)比較下列鍺鹵化物的熔點(diǎn)和沸點(diǎn),分析其變化規(guī)律及原因:________。
(4)光催化還原CO2制備CH4反應(yīng)中,帶狀納米Zn2GeO4是該反應(yīng)的良好催化劑。Zn、Ge、O電負(fù)性由大至小的順序是____________。
(5)Ge單晶具有金剛石型結(jié)構(gòu),其中Ge原子的雜化方式為________________________,微粒之間存在的作用力是________________________。
②晶胞參數(shù),描述晶胞的大小和形狀,已知Ge單晶的晶胞參數(shù)a=565.76 pm,其密度為________g·cm-3(列出計(jì)算式即可)。
【解析】(1)Ge是32號元素,與碳元素是同一主族的元素,在元素周期表中位于第四周期ⅣA族,則基態(tài)Ge原子的核外電子排布式為[Ar]4s24p2,也可寫為3d104s24p2;在其原子的最外層的2個(gè)4s電子是成對電子,位于4s軌道,2個(gè)4p電子分別位于2個(gè)不同的4p軌道上,所以基態(tài)Ge原子有2個(gè)未成對的電子。
(2)Ge與C是同族元素,C的原子半徑較小,原子之間可以形成雙鍵、叁鍵;但Ge原子之間難以形成雙鍵或叁鍵,從原子結(jié)構(gòu)角度分析,這是由于鍺的原子半徑大,原子之間形成的σ單鍵較長,p-p軌道肩并肩重疊的程度很小或幾乎不能重疊,難以形成π鍵。
(3)從表中數(shù)據(jù)可知,鍺元素的鹵化物在固態(tài)時(shí)都為分子晶體,分子之間通過微弱的分子間作用力結(jié)合;對于組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)來說,相對分子質(zhì)量越大,分子間作用力越大,熔沸點(diǎn)越高。由于相對分子質(zhì)量:GeCl4 (4)光催化還原CO2制備CH4反應(yīng)中,帶狀納米Zn2GeO4是該反應(yīng)的良好催化劑。元素的非金屬性越強(qiáng),其吸引電子的能力就越強(qiáng),元素的電負(fù)性就越大。元素Zn、Ge、O的非金屬性強(qiáng)弱順序是O>Ge>Zn,所以這三種元素的電負(fù)性由大至小的順序是O>Ge>Zn。 (5)鍺與金剛石結(jié)構(gòu)相似,金剛石中碳原子是sp3雜化,鍺晶體中鍺也是相同的雜化;由于是同一元素的原子通過共用電子對結(jié)合,所以微粒之間存在的作用力是非極性共價(jià)鍵,即原子間以共價(jià)鍵結(jié)合。 【點(diǎn)評】高考對“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”模塊內(nèi)容的命題,試題立足課本,強(qiáng)調(diào)對原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的核心概念和基礎(chǔ)知識的理解和運(yùn)用,突出能力的考查,是高考必考題型之一。本題是一道涉及鍺(Ge)原子、分子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)的題目,試題有一定難度。為此,解決好這類問題的關(guān)鍵,就是掌握課本知識,即物質(zhì)結(jié)構(gòu)包括原子結(jié)構(gòu)(原子核外電子排布、原子的雜化方式、元素電負(fù)性大小比較、元素金屬性與非金屬性的強(qiáng)弱)、分子結(jié)構(gòu)(化學(xué)鍵、分子的電子式、結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)簡式的書寫、化學(xué)式的種類、官能團(tuán)等)、晶體結(jié)構(gòu)(晶體類型的判斷、物質(zhì)熔沸點(diǎn)的高低和影響因素、晶體的密度、均攤方法的應(yīng)用等)。特別是一些重要的難點(diǎn)內(nèi)容要重視方法、規(guī)律的總結(jié),真正弄懂,融會貫通,學(xué)會遷移運(yùn)用。 《考試大綱》明確了化學(xué)學(xué)科命題注重考查學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,重視理論聯(lián)系實(shí)際,關(guān)注與化學(xué)有關(guān)的科學(xué)技術(shù)、社會經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展,以促進(jìn)學(xué)生在知識和技能、過程和方法、情感態(tài)度和價(jià)值觀等方面的全面發(fā)展。為此,在沖刺復(fù)習(xí)中,要對照《考試大綱》,優(yōu)化真題訓(xùn)練,通過訓(xùn)練復(fù)習(xí),提高解題技巧和準(zhǔn)確性,優(yōu)化解題思路和方法。做到真正弄懂,融會貫通,實(shí)現(xiàn)能力的再升級。例如,在復(fù)習(xí)后期,要強(qiáng)化以能源、環(huán)境、化工生產(chǎn)、社會熱點(diǎn)等為情景,結(jié)合圖象、數(shù)據(jù)、圖表、化學(xué)工藝流程(框圖)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)控制變量、新藥、新的染料中間體、新型有機(jī)材料的合成等為信息載體的高考必考“主打”題目,一定要訓(xùn)練到位,時(shí)時(shí)反思,認(rèn)真總結(jié),才能做到知己知彼,百戰(zhàn)不殆,在高考中取得好成績。 【例3】某科研小組采用如下方案回收一種光盤金屬層中的少量Ag(金屬層中其他金屬含量過低,對實(shí)驗(yàn)的影響可忽略)。 (1)“氧化”階段需在80℃條件下進(jìn)行,適宜的加熱方式為____________________。 (2)NaClO溶液與Ag反應(yīng)的產(chǎn)物為AgCl、NaOH和O2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。 HNO3也能氧化Ag,從反應(yīng)產(chǎn)物的角度分析,以HNO3代替NaClO的缺點(diǎn)是________。 (3)為提高Ag的回收率,需對“過濾Ⅱ”的濾渣進(jìn)行洗滌,并____________________。 (4)若省略“過濾Ⅰ”,直接向冷卻后的反應(yīng)容器中滴加10%氨水,則需要增加氨水的用量,除因過量NaClO與NH3·H2O反應(yīng)外(該條件下NaClO3與NH3·H2O不反應(yīng)),還因?yàn)開___________________。 (5)請?jiān)O(shè)計(jì)從“過濾Ⅱ”后的濾液中獲取單質(zhì)Ag的實(shí)驗(yàn)方案:____________________(實(shí)驗(yàn)中須使用的試劑有:2 mol·L-1水合肼溶液,1 mol·L-1H2SO4)。 【解析】(1)根據(jù)題給信息,“氧化”階段需在80℃條件下進(jìn)行,由于加熱溫度低于水的沸點(diǎn),則適宜的加熱方式為水浴加熱。 (3)為提高Ag的回收率,需對“過濾Ⅱ”的濾渣進(jìn)行洗滌,洗滌的目的是為了把濾渣表面殘存的銀氨配離子洗滌下來,并將洗滌后的濾液合并入“過濾Ⅱ”的濾液中。 【點(diǎn)評】高考《考試大綱》突出了元素化合物典型物質(zhì)制備的考查,命題以“真實(shí)的實(shí)驗(yàn)(工藝)流程”為背景,將元素化合物知識、化學(xué)反應(yīng)原理、化學(xué)實(shí)驗(yàn)和化學(xué)用語等方面的知識融合在一起,著力考查實(shí)驗(yàn)分析能力,強(qiáng)調(diào)元素化合物知識與實(shí)驗(yàn)的結(jié)合,是高考中的必考題目之一。本題是一道涉及回收一種光盤金屬層中的少量Ag的化學(xué)工藝流程試題,試題難度不大。為此,解決這類問題的關(guān)鍵,就是要把握好流程中發(fā)生的核心反應(yīng),根據(jù)試題給予的信息(流程)進(jìn)行分析、推導(dǎo)和判斷,圍繞“預(yù)處理”“核心反應(yīng)”“提純分離”等環(huán)節(jié),通過實(shí)驗(yàn)(工藝)條件的選擇,具體實(shí)驗(yàn)(工藝)措施的解釋等來解決試題中的問題。對于比較復(fù)雜的問題,在讀懂流程圖、明確每一步驟的操作,涉及的化學(xué)反應(yīng)以及弄明白每一中間混合物的微粒種類的前提下,從基本理論(氧化還原、化學(xué)平衡、鹽類水解、電化學(xué)等)、反應(yīng)條件的控制(溫度、壓強(qiáng)、催化劑、原料配比、pH調(diào)節(jié)、溶劑選擇、除雜、產(chǎn)品分離等)、綠色化學(xué)觀點(diǎn)(原子經(jīng)濟(jì)性、循環(huán)操作、環(huán)保)、經(jīng)濟(jì)角度(提髙產(chǎn)量與產(chǎn)率、原料廉價(jià)易得、降低能耗、設(shè)備簡單)、安全生產(chǎn)(防爆、防中毒、防污染)等方面進(jìn)行聯(lián)想解題。同時(shí),答題時(shí)要注意化學(xué)用語的規(guī)范性,尤其要注意原理性描述語言跟操作性語言描述的區(qū)別。策略之三:落實(shí)“考綱”要求,優(yōu)化真題訓(xùn)練