陜西 葛秋萍
【例1】(2021·全國乙卷·28)一氯化碘(ICl)是一種鹵素互化物,具有強(qiáng)氧化性,可與金屬直接反應(yīng),也可用作有機(jī)合成中的碘化劑。回答下列問題:
(1)歷史上海藻提碘中得到一種紅棕色液體,由于性質(zhì)相似,Liebig誤認(rèn)為是ICl,從而錯(cuò)過了一種新元素的發(fā)現(xiàn)。該元素是________。
(3)McMorris測(cè)定和計(jì)算了在136~180℃范圍內(nèi)下列反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp:
圖和變化曲線圖
①由圖可知,NOCl分解為NO和Cl2反應(yīng)的ΔH________0(填“大于”或“小于”)。
(4)Kistiakowsky曾研究了NOCI光化學(xué)分解反應(yīng),在一定頻率(v)光的照射下機(jī)理為
其中hv表示一個(gè)光子能量,NOCl*表示NOCl的激發(fā)態(tài)??芍纸? mol的NOCl需要吸收________mol的光子。
【答案】
(1)溴或Br
(3)①大于
②Kp1·Kp2大于
1.知識(shí)綜合程度高,關(guān)注學(xué)生的深度思維能力
本題以“真實(shí)的化學(xué)科研成果——ICl學(xué)術(shù)史上的研究成果”為情境素材,展示化學(xué)學(xué)科對(duì)人類發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的貢獻(xiàn)??疾榱恕胺磻?yīng)變化與規(guī)律”這一必備知識(shí),涉及了“典型無機(jī)物的性質(zhì)、雙重平衡體系、分壓及平衡常數(shù)的計(jì)算、平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系、平衡移動(dòng)原理、反應(yīng)熱”等必備化學(xué)反應(yīng)原理知識(shí),考查關(guān)鍵能力中的“歸納與論證、理解與辨析”等能力,是一道創(chuàng)新性和應(yīng)用性相結(jié)合的綜合題。題設(shè)問題所考查的具體內(nèi)容如表1所示。
表1 題設(shè)問題考查的具體內(nèi)容
根據(jù)上述分析,本題借助“ICl學(xué)術(shù)史上的4個(gè)研究成果”,設(shè)計(jì)了4個(gè)不同類型的綜合性較高的試題,共有8個(gè)不同的問題。學(xué)生若要準(zhǔn)確解答這些問題,不僅需要具有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí),還要有一定的理解與辨析能力,能基于對(duì)研究成果中已知條件與未知問題之間關(guān)系,結(jié)合有關(guān)化學(xué)反應(yīng)原理知識(shí)進(jìn)行綜合分析、歸納和表達(dá)。這些問題凸顯了對(duì)學(xué)生深度思維能力的考査。
2.能力立意程度高,關(guān)注學(xué)生的學(xué)科關(guān)鍵能力
全國高考化學(xué)試題始終倡導(dǎo)能力立意,關(guān)注對(duì)學(xué)生學(xué)科關(guān)鍵能力的考査。對(duì)于全國乙卷28題來說,主要涉及以下兩個(gè)方面關(guān)鍵能力的考查。
(1)突出獲取化學(xué)信息的能力
試題以文字、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、化學(xué)方程式、坐標(biāo)圖等形式呈現(xiàn)不同的科學(xué)研究成果信息(見表2),需要學(xué)生在認(rèn)真閱讀、透徹理解的基礎(chǔ)上獲取信息,再與所學(xué)相關(guān)化學(xué)反應(yīng)原理知識(shí)有效融合,才能最終得出正確結(jié)果或結(jié)論。
表2 題中各問題所呈現(xiàn)的信息載體
試題融合了四種信息形式,依次呈現(xiàn)了四個(gè)階段的科學(xué)研究成果,一方面加大了學(xué)生的閱讀量和思維容量,另一方面充分考査了學(xué)生獲取化學(xué)學(xué)科信息的能力,包括閱讀、轉(zhuǎn)化、分析、應(yīng)用等能力。這一點(diǎn)與《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》(以下簡稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》)和《中國高考評(píng)價(jià)體系》中強(qiáng)調(diào)的培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)的可持續(xù)發(fā)展的學(xué)習(xí)能力的要求是一致的。
(2)凸顯歸納與論證的能力
試題嘗試了新的信息呈現(xiàn)形式,通過數(shù)據(jù)圖的形式向?qū)W生提供信息,巧妙地將兩個(gè)反應(yīng)平衡常數(shù)的對(duì)數(shù)與溫度的倒數(shù)繪制成線性關(guān)系圖,要求學(xué)生由圖上信息獲知平衡常數(shù)與溫度的內(nèi)在關(guān)系,在此基礎(chǔ)上運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理分析兩個(gè)反應(yīng)的平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系,推導(dǎo)出一氯化碘分解反應(yīng)是吸熱還是放熱,考查了學(xué)生利用數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納與論證的能力。
陜西省2021年參加理科綜合考試的考生總數(shù)為164 747人,筆者從兩個(gè)方面對(duì)全樣本考生答題情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)與分析。
1.一分一段得分情況統(tǒng)計(jì)及分析
為了解每一分?jǐn)?shù)段學(xué)生得分的具體情況,筆者對(duì)全樣本考生一分一段得分情況統(tǒng)計(jì)如表3及圖2所示。
表3 全樣本考生的一分一段得分情況
圖2 全樣本考生一分一段得分頻數(shù)曲線圖
此題的難度系數(shù)為0.326,說明此題屬于偏難題。表3和圖2中學(xué)生得分頻數(shù)的情況,說明此題處于高分段(12分以上)的學(xué)生數(shù)極低,僅占考生總數(shù)的1.8%,即在這道化學(xué)反應(yīng)原理試題上能達(dá)到優(yōu)秀的學(xué)生數(shù)目與總數(shù)相比占比不到2%。
2.小題給分點(diǎn)得分情況統(tǒng)計(jì)及分析
為進(jìn)一步了解學(xué)生在本題解題過程中每個(gè)問題回答的具體情況,筆者對(duì)全樣本考生各小題給分點(diǎn)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析,具體情況如表4所示。
表4 全樣本考生小題得分情況
從表4中數(shù)據(jù)可知,本題突出表現(xiàn)的難點(diǎn)有四個(gè)空,具體分析如下:
(1)第一、二個(gè)難點(diǎn):28-2-1、28-2-2
對(duì)于28-2-2,試題盡管只要求學(xué)生列出計(jì)算式即可,但由于學(xué)生受到28-2-1未能正確解答的影響,也就未能按要求解答28-2-2。
突破這兩個(gè)難點(diǎn)的具體過程如下:
起始量(kPa) 20.0 0
轉(zhuǎn)化量(kPa)xx2x
平衡量(kPa) 0.1 20.0-x2x
0.1+(20.0-x)+2x=32.5x=12.4 2x=24.8
(2)第三個(gè)難點(diǎn):28-3-4
28-3-4要求“判斷反應(yīng)的ΔH是大于0還是小于0,并寫出推理過程”。許多學(xué)生面對(duì)推理過程根本無從下手,在考場(chǎng)上有限的時(shí)間段內(nèi)根本找不到突破點(diǎn),干脆放棄。究其根本原因,學(xué)生未能靈活掌握課本中所學(xué)的必備基礎(chǔ)知識(shí)——ΔH正負(fù)的判斷方法,一是根據(jù)溫度變化,平衡移動(dòng)方向判斷;二是根據(jù)溫度變化,平衡常數(shù)大小的變化判斷。顯然,本題用后一個(gè)方法判斷。這樣,問題就轉(zhuǎn)化成“升高或降低溫度時(shí),平衡常數(shù)大小變化的判斷”。因此,本小題的難點(diǎn)是分析兩個(gè)反應(yīng)的平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系。至此,就找到了正確解答此題的兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn):一是在圖中找出lgKp1、lgKp2對(duì)應(yīng)的直線;二是分析出K(即Kp1·Kp2)的變化與溫度變化之間的關(guān)系。試卷中出現(xiàn)了三種合理解法,現(xiàn)展示如下:
方法二:由圖像可知,起點(diǎn)(溫度較高)時(shí)lgK(起)=lgKp1+lgKp2≈-1.3+(-2.6)=-3.9;終點(diǎn)(溫度較低)時(shí),lgK(終)=lgKp1+lgKp2≈-0.6+(-3.5)=-4.1,則K(終)
(4)第四個(gè)難點(diǎn):28-4
1.強(qiáng)化知識(shí)基礎(chǔ),提高學(xué)科能力
學(xué)科能力的考查是高考命題永恒的主題,而學(xué)科知識(shí)是學(xué)科能力的考查載體,更是形成學(xué)科能力的前提和基礎(chǔ)。這就要求我們?cè)谌粘=虒W(xué)中,必須以《課程標(biāo)準(zhǔn)》和高中化學(xué)教材為準(zhǔn)則,不僅要夯實(shí)學(xué)科必備知識(shí),為學(xué)科能力的形成奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ);還要基于化學(xué)學(xué)科核心知識(shí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行學(xué)科能力培訓(xùn),尤其要訓(xùn)練學(xué)生在復(fù)雜的情境中,快速準(zhǔn)確地從圖形、圖表、示意圖、流程圖和曲線圖等形式中獲取化學(xué)信息的能力;更要善于將教材中陳述性知識(shí)設(shè)計(jì)成精彩而又獨(dú)特的思維過程,引導(dǎo)學(xué)生的思維深入到知識(shí)的發(fā)現(xiàn)或再創(chuàng)造、再發(fā)現(xiàn)的過程中,讓學(xué)生在體驗(yàn)中獲得程序性知識(shí),在探究活動(dòng)中體會(huì)探究過程,發(fā)展學(xué)生的學(xué)科探究能力。
2.強(qiáng)化思維訓(xùn)練,培養(yǎng)思維品質(zhì)
思維的敏捷性、準(zhǔn)確性、深刻性都是思維的重要品質(zhì),更是學(xué)生解決實(shí)際化學(xué)問題的關(guān)鍵。本題給出了四種形式的信息,需要學(xué)生從中捕捉有效的關(guān)鍵信息,以科學(xué)研究的邏輯思維去分析、去表達(dá),這均展現(xiàn)了對(duì)學(xué)生深度思維的考查。這就需要我們?cè)谌粘=虒W(xué)中,基于真實(shí)的化學(xué)學(xué)習(xí)情境,從“日常生活、生產(chǎn)環(huán)保、化學(xué)史、實(shí)踐性、探索性”等角度提出能夠引發(fā)學(xué)生深度思維的驅(qū)動(dòng)性問題,引導(dǎo)學(xué)生在真實(shí)、新穎、陌生的情境中主動(dòng)思考,發(fā)現(xiàn)新問題、找到新規(guī)律、得出新結(jié)論,系統(tǒng)地完成分析、推理、討論、評(píng)價(jià)等思維活動(dòng),從而強(qiáng)化思維訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生的思維品質(zhì)。
3.強(qiáng)化學(xué)科觀念,落實(shí)核心素養(yǎng)