王全生
(北京工業(yè)大學(xué)附屬中學(xué) 100020)
近年來(lái)高考內(nèi)容改革突出“立德樹(shù)人”的鮮明導(dǎo)向,實(shí)現(xiàn)從能力立意到素養(yǎng)導(dǎo)向、從單一評(píng)價(jià)向多維評(píng)價(jià)的轉(zhuǎn)變,成為鑄魂育人的有效途徑和文化課堂;根據(jù)2020年版普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn),凝練高考學(xué)科核心素養(yǎng),加強(qiáng)教考銜接,推進(jìn)高中課程改革和核心素養(yǎng)落地;創(chuàng)新試題試卷設(shè)計(jì),增強(qiáng)基礎(chǔ)性、綜合性、應(yīng)用性和創(chuàng)新性,突出考查了學(xué)生的關(guān)鍵能力.
北京市 2020 年普通高中學(xué)業(yè)水平等級(jí)性考試化學(xué)試題很美,尤其是第17題,緊隨社會(huì)熱點(diǎn)(回收利用),回收CPU中的貴金屬,系統(tǒng)展現(xiàn)了基礎(chǔ)化學(xué)知識(shí)在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用,同時(shí)充分展示了化學(xué)在社會(huì)生產(chǎn)生活中的作用,體現(xiàn)了化學(xué)的核心價(jià)值,顯現(xiàn)了化學(xué)之美.真可謂價(jià)值引領(lǐng)、素養(yǎng)導(dǎo)向、能力為重、知識(shí)為基.
原題呈現(xiàn)北京市 2020 年普通高中學(xué)業(yè)水平等級(jí)性考試化學(xué)試題-第17題.
17.(12 分) 用圖1所示方法回收廢舊 CPU 中的單質(zhì) Au(金)、Ag 和 Cu.
圖1
已知:① 濃硝酸不能單獨(dú)將 Au 溶解.
(1)酸溶后經(jīng)____操作,將混合物分離.
(2)濃、稀 HNO3均可作酸溶試劑.溶解等量的 Cu 消耗 HNO3的物質(zhì)的量不同,寫(xiě)出消耗 HNO3物質(zhì)的量少的反應(yīng)的化學(xué)方程式:____.
(3)HNO3-NaCl 與王水[V(濃硝酸)∶V(濃鹽酸)=1∶3]溶金原理相同.
②關(guān)于溶金的下列說(shuō)法正確的是( ).
A.用到了HNO3的氧化性
B.王水中濃鹽酸的主要作用是增強(qiáng)溶液的酸性
C.用濃鹽酸與NaNO3也可使Au溶解
(4)若用Zn粉將溶液中的1mol HAuCl4完全還原,則參加反應(yīng)的Zn的物質(zhì)的量是____mol.
(5)用適當(dāng)濃度的鹽酸、NaCl溶液、氨水與鐵粉,可按照?qǐng)D2所示方法從酸溶后的溶液中回收Cu和Ag(圖中標(biāo)注的試劑和物質(zhì)均不同).
圖2
試劑1是____,物質(zhì)2是____.
筆者是以欣賞的眼光研究的,下面從六個(gè)方面談一談試題之美.
創(chuàng)設(shè)真實(shí)且富有價(jià)值的問(wèn)題情境,促進(jìn)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的形成和發(fā)展真實(shí)、具體的問(wèn)題情境是學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)形成和發(fā)展的重要平臺(tái).因此,應(yīng)重視創(chuàng)設(shè)真實(shí)且富有價(jià)值的問(wèn)題情境,促進(jìn)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的形成和發(fā)展.
北京市2020年高考化學(xué)第17題緊隨社會(huì)熱點(diǎn)(回收利用),回收CPU中的貴金屬,系統(tǒng)呈現(xiàn)了基礎(chǔ)化學(xué)知識(shí)在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用,同時(shí)充分展示了化學(xué)在社會(huì)生產(chǎn)生活中的作用,體現(xiàn)了化學(xué)的核心價(jià)值,顯現(xiàn)了化學(xué)之美.
聯(lián)系實(shí)際生產(chǎn)生活,突顯學(xué)以致用命題理念:北京市2020年高考化學(xué)試題第17題以廢舊CPU的資源再利用為切入點(diǎn),通過(guò)研究回收廢舊CPU中的單質(zhì)金、銀和銅,系統(tǒng)展現(xiàn)了基礎(chǔ)化學(xué)知識(shí)在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用,有助于增強(qiáng)化學(xué)學(xué)科在社會(huì)發(fā)展中具有重要作用的思想認(rèn)同.體現(xiàn)了生活中垃圾分類(lèi)回收的意義,運(yùn)用化學(xué)原理解決實(shí)際問(wèn)題,體現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展意識(shí)和“綠色化學(xué)”理念,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題,依所學(xué)知識(shí)作出正確的價(jià)值判斷,是為價(jià)值引領(lǐng).展示了回收過(guò)程中不同濃度的同一物質(zhì)在反應(yīng)過(guò)程中的用量與產(chǎn)物不同,相同的物質(zhì)在不同的反應(yīng)及分離過(guò)程中有不同的作用;不同的物質(zhì)(微粒)組合又可以起到相同的作用,體現(xiàn)了真實(shí)研究以及生產(chǎn)過(guò)程中物質(zhì)性質(zhì)應(yīng)用的靈活性和辯證性,考查考生分析與推測(cè)能力.
但以上討論僅限于水溶液中,在干態(tài)或者非水溶液中就有所不同,此時(shí)具有全充滿電子構(gòu)型的Cu(I)穩(wěn)定性較高.例如,CuO加熱會(huì)變成更穩(wěn)定的Cu2O,再例如在液氨中Cu+也比Cu2+穩(wěn)定.Cu+具有d10結(jié)構(gòu),所以它有一定的相對(duì)穩(wěn)定性,在干態(tài)下Cu(I)化合物是穩(wěn)定的.
Ag電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s1,4d能級(jí)的鉆穿效應(yīng)尤為明顯,通常只表現(xiàn)+1價(jià).而Au價(jià)層電子為5d106s1,可失去1個(gè)電子;但內(nèi)部電子會(huì)向外躍遷,直到失3個(gè)電子達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),金的5d8結(jié)構(gòu)在有氯離子配位的情況下是比較穩(wěn)定的.
體現(xiàn)思維的層次性,敏銳性,富有挑戰(zhàn)性.
問(wèn)題設(shè)計(jì)巧妙、有趣,設(shè)計(jì)的問(wèn)題都是學(xué)生應(yīng)知應(yīng)會(huì)的典型基礎(chǔ)知識(shí),如過(guò)濾、氧化還原反應(yīng)的配平,基本計(jì)算等,既有思維的角度、也有力度.如Zn置換出Au,Zn的消耗量,很體現(xiàn)思維的層次性,敏銳性.
如3小題②關(guān)于溶金的下列說(shuō)法正確的是( ).
A.用到了HNO3的氧化性
B.王水中濃鹽酸的主要作用是增強(qiáng)溶液的酸性
C.用濃鹽酸與NaNO3也可使Au溶解
呈現(xiàn)了對(duì)氧化還原反應(yīng)本質(zhì)的認(rèn)識(shí)理解,溶液中微粒觀的問(wèn)題.
又如(4)小題:若用Zn粉將溶液中的1molHAuCl4完全還原,則參加反應(yīng)的Zn的物質(zhì)的量是mol.設(shè)問(wèn)都很精巧,很有味道.
再如第5小題,通過(guò)引入Cl-分離出Ag+,展現(xiàn)了思維的角度和思維的方法(對(duì)比、找不同、找差異),設(shè)問(wèn)很靈巧,很有挑戰(zhàn)性.
總之,一道看似簡(jiǎn)單的題實(shí)則很不簡(jiǎn)單,充分展示了化學(xué)學(xué)科在社會(huì)生產(chǎn)生活中的作用,知識(shí)與能力并舉,價(jià)值和素養(yǎng)齊備,體現(xiàn)化學(xué)的核心價(jià)值,充分展現(xiàn)了化學(xué)之美.