江蘇新課程高考化學(xué)卷計(jì)算類試題的研究

【關(guān)鍵詞】新課程 高考 化學(xué)計(jì)算類試題

【中圖分類號(hào)】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889(2012)02B-0022-02

從2004年起，江蘇開始自主命題高考化學(xué)卷。2008年是江蘇實(shí)施新課程高考的第一年，同年高考制度再次發(fā)生變化，化學(xué)考試的分值從150分降為120分，考試時(shí)間從120分鐘減為100分鐘。對各種題型變化的研究和各類知識(shí)點(diǎn)分布的研究，有助於指導(dǎo)基礎(chǔ)年級(jí)的教學(xué)，使之更有針對性；有助於在新高考形勢下，化學(xué)教師在有限的時(shí)間內(nèi)，更有效地開展復(fù)習(xí)教學(xué)。

化學(xué)學(xué)習(xí)需要計(jì)算，化學(xué)計(jì)算的目的是為化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究提供數(shù)據(jù)，為進(jìn)行化工設(shè)備設(shè)計(jì)、生產(chǎn)符合客戶要求的產(chǎn)品提供科學(xué)依據(jù)。化學(xué)計(jì)算是運(yùn)用有關(guān)概念和原理以及相關(guān)的邏輯關(guān)系，來模擬解決實(shí)際問題的一個(gè)具體過程，是化學(xué)知識(shí)與數(shù)學(xué)運(yùn)算的有機(jī)結(jié)合：數(shù)學(xué)運(yùn)算是進(jìn)一步學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)的手段，化學(xué)知識(shí)則是進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算的依據(jù)。化學(xué)計(jì)算充分體現(xiàn)了物質(zhì)不滅和能量守恒。進(jìn)行化學(xué)計(jì)算能使學(xué)生從量的方面來理解物質(zhì)性質(zhì)及其變化規(guī)律，并獲得化學(xué)計(jì)算的基本技能。化學(xué)試卷中的計(jì)算題考查學(xué)生的分析、判斷、計(jì)算、綜合等能力，以及學(xué)生對知識(shí)的理解和掌握，運(yùn)用概念的多項(xiàng)相關(guān)關(guān)系進(jìn)行計(jì)算的能力等。同時(shí)，化學(xué)計(jì)算試題往往有較好的區(qū)分度，對提高試卷的信度有重要的價(jià)值。

一、2008-2011年江蘇高考化學(xué)計(jì)算類試題的分布

傳統(tǒng)的以完整的計(jì)算題形式出現(xiàn)的純技巧性的計(jì)算題已經(jīng)很少見，取而代之的是在試卷多處出現(xiàn)的小型化的計(jì)算類試題，綜合性已經(jīng)成為新課程高考試題的一個(gè)重要特征。本文對計(jì)算類試題的研究范圍比傳統(tǒng)計(jì)算題的范圍大，包括僅需少量口算、筆算的及與數(shù)據(jù)處理有關(guān)的試題，但不包含選做題。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，各年的計(jì)算類試題數(shù)量和分值為：2008年6題約20分，2009年8題約23分，2010年7題約22分，2011年6題約21分。

二、2008-2011年江蘇高考化學(xué)計(jì)算類試題的分類

《江蘇省2012年高考化學(xué)科考試說明》指出，化學(xué)計(jì)算包括以下幾方面：(1)理解相對原子質(zhì)量、相對分子質(zhì)量的含義，并能進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。(2)理解溶解度、溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的概念。(3)理解摩爾(mol)、摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)、物質(zhì)的量濃度、阿伏伽德羅常數(shù)的含義，并能進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。(4)能正確書寫化學(xué)方程式，并能根據(jù)質(zhì)量守恒定律進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。(5)能正確書寫熱化學(xué)方程式，能用蓋斯定律進(jìn)行簡單化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)熱的計(jì)算。(6)知道原子序數(shù)、核電荷數(shù)、質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、核外電子數(shù)以及它們之間的數(shù)量關(guān)系。(7)了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念和平均反應(yīng)速率的定量表示方法。(8)了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性。能用焓變和熵變說明常見簡單化學(xué)反應(yīng)的方向。(9)理解化學(xué)平衡和化學(xué)平衡常數(shù)的含義，能用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行簡單的計(jì)算。(10)了解水的電離和水的離子積常數(shù)。了解溶液pH的定義，能進(jìn)行溶液pH的簡單計(jì)算。(11)理解難溶電解質(zhì)存在沉淀溶解平衡，能運(yùn)用溶度積常數(shù)進(jìn)行簡單計(jì)算。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2008－2011年江蘇高考化學(xué)計(jì)算類試題按以上幾方面分類如下表：

由此表可以看出，近四年，每年都考的知識(shí)點(diǎn)有：有關(guān)摩爾(mol)、摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)、物質(zhì)的量濃度、阿伏伽德羅常數(shù)的計(jì)算；化學(xué)方程式有關(guān)計(jì)算；用蓋斯定律進(jìn)行簡單化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)熱的計(jì)算；化學(xué)平衡常數(shù)、轉(zhuǎn)化率的計(jì)算。在這四年考試中出現(xiàn)的計(jì)算內(nèi)容還有：有關(guān)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算；質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、質(zhì)量數(shù)之間數(shù)量關(guān)系的計(jì)算；pH的計(jì)算；溶度積常數(shù)的簡單計(jì)算。未牽涉的計(jì)算內(nèi)容包括：相對原子質(zhì)量、相對分子質(zhì)量的有關(guān)計(jì)算；化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算；常見簡單化學(xué)反應(yīng)的方向的計(jì)算。

三、計(jì)算類試題的命題趨向

1 計(jì)算與其他知識(shí)相融合，以綜合題形式出現(xiàn)，在試卷中反復(fù)、多次出現(xiàn)。沒有出現(xiàn)典型的全部都是化學(xué)計(jì)算的試題，而是將計(jì)算考查分散到選擇題和Ⅱ卷的填空中。同種類型的計(jì)算可能在一份試卷中考查多次，如每年的化學(xué)方程式有關(guān)計(jì)算和物質(zhì)的量有關(guān)計(jì)算、2009年反應(yīng)熱的計(jì)算等。

2 計(jì)算考查的重點(diǎn)是化學(xué)主干知識(shí)，例如物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、化學(xué)平衡常數(shù)與轉(zhuǎn)化率、化學(xué)方程式的計(jì)算等。

3 計(jì)算試題的內(nèi)容往往依托一定的情景展開，化學(xué)計(jì)算技能的考查置於具有真實(shí)應(yīng)用的背景中，充分體現(xiàn)了化學(xué)計(jì)算服務(wù)於化學(xué)問題解決的基本觀點(diǎn)，引導(dǎo)中學(xué)化學(xué)教學(xué)重視化學(xué)計(jì)算在解決化學(xué)實(shí)際問題中的應(yīng)用，擺脫了純計(jì)算的形式，貫徹了江蘇化學(xué)高考命題的一貫意圖——體現(xiàn)“化學(xué)是有用的”。

4 計(jì)算的小型化和數(shù)據(jù)的簡化。從最初的復(fù)雜的化學(xué)計(jì)算數(shù)據(jù)、多步反應(yīng)、多種方程式之間的關(guān)系逐步變革，現(xiàn)在的化學(xué)計(jì)算數(shù)據(jù)不斷簡化，充分體現(xiàn)了化學(xué)計(jì)算的價(jià)值，體現(xiàn)了是在考化學(xué)而不是在考數(shù)學(xué)。近四年來的高考化學(xué)計(jì)算仍保留1-2小題需要學(xué)生書寫計(jì)算過程，常規(guī)的計(jì)算格式仍作為要求考查的一部分，因?yàn)榭梢詮钠渲锌闯鰧W(xué)生的思維痕跡。

5 計(jì)算的要求在降低。以往的化學(xué)計(jì)算背負(fù)著多種功能，不僅有理論和元素轉(zhuǎn)化的具體化，而且牽涉化學(xué)計(jì)算的方法、思想等。現(xiàn)在的化學(xué)計(jì)算只是被當(dāng)作一種運(yùn)算技能、一種手段，所以沒有必要在數(shù)據(jù)上和反應(yīng)的關(guān)系上復(fù)雜化。從近四年的試題來看，計(jì)算題考查的基本思想和方法有守恒思想、極限思想、方程式法、關(guān)系式法、過量計(jì)算、極值法、公式法，其中重點(diǎn)考查守恒思想、極限思想、方程式法、關(guān)系式法、公式法。計(jì)算要求較以往有較大程度的降低，2008年從SO₂、SO₃性質(zhì)差異到沉淀的判斷與計(jì)算，從定性到定量；2009年、2011年試題的計(jì)算屬混合物計(jì)算，聯(lián)立方程或通過守恒即可解決；2010年試題中堿式鹽的計(jì)算也與混合物計(jì)算類似。

6 從實(shí)施新課程以來全國各地高考化學(xué)卷的計(jì)算類試題總體來看，它們重點(diǎn)考查的內(nèi)容和范圍與江蘇卷基本一致，對計(jì)算題承載的基本思想和基本方法的考查也與江蘇卷相差不多。

四、對高中化學(xué)教學(xué)的啟示

初中化學(xué)教學(xué)對化學(xué)計(jì)算的要求較以往降低很多。新高一學(xué)生基本上只掌握相對分子質(zhì)量與相對原子質(zhì)量的計(jì)算、化學(xué)方程式的計(jì)算、質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算。在新的高考制度下，高中化學(xué)教學(xué)課時(shí)一再減少，基本上只能保證新課內(nèi)容的教學(xué)，而不能顧及專門的計(jì)算技能訓(xùn)練。因此，高三化學(xué)計(jì)算復(fù)習(xí)教學(xué)要講究策略。

1 加強(qiáng)對高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)和高考考試說明的研究，明確教學(xué)和考試范圍，對化學(xué)計(jì)算進(jìn)行分類。徹底拋棄數(shù)據(jù)繁瑣、純計(jì)算性、關(guān)系復(fù)雜、多樣反應(yīng)關(guān)系等類型的計(jì)算，著重關(guān)注能體現(xiàn)守恒思想、極限思想，能使用方程式法、關(guān)系式法、過量計(jì)算、極值法、公式法的試題，使復(fù)習(xí)教學(xué)做到有的放矢，不做無用功。

2 分清各階段教學(xué)的要求，在高中三年逐步加深教學(xué)難度，實(shí)行分層推進(jìn)。化學(xué)計(jì)算是對學(xué)生分析、判斷、計(jì)算、綜合等能力的考查，牽涉的因素很多，在教學(xué)中企圖一步到位的做法往往適得其反。例如關(guān)於氧化還原反應(yīng)中物質(zhì)與轉(zhuǎn)移電子數(shù)量關(guān)系的計(jì)算問題，在教學(xué)高一氧化還原新課時(shí)，就不可能做到一步到位。教學(xué)蘇教版化學(xué)(必修一)時(shí)對氧化還原反應(yīng)的配平安排在硝酸一節(jié)，而對物質(zhì)與轉(zhuǎn)移電子數(shù)量關(guān)系的計(jì)算問題教學(xué)安排在(必修二)原電池部分進(jìn)行，這樣可把氧化還原反應(yīng)的學(xué)習(xí)難度降低，還可把物質(zhì)與轉(zhuǎn)移電子數(shù)量關(guān)系的計(jì)算問題與原電池知識(shí)密切聯(lián)系起來。合理安排教學(xué)計(jì)劃，使化學(xué)計(jì)算教學(xué)有計(jì)劃、有步驟、分層次地實(shí)施，既能減少對學(xué)生的概念和原理形成的沖擊，又能降低計(jì)算的難度。

3 強(qiáng)化元素化合物和有機(jī)化學(xué)的教學(xué)。絕大多數(shù)的化學(xué)計(jì)算依托物質(zhì)的化學(xué)式或反應(yīng)方程式，錯(cuò)誤的化學(xué)式或化學(xué)方程式會(huì)使化學(xué)計(jì)算變得沒有意義。在元素化合物和有機(jī)化學(xué)教學(xué)中，對物質(zhì)轉(zhuǎn)化的表達(dá)形式——化學(xué)方程式要高度重視，重視物質(zhì)變化的原理解釋、現(xiàn)象輔助記憶、反應(yīng)的特殊性等，加深學(xué)生對化學(xué)方程式的印象，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生書寫新方程式的能力，使學(xué)生學(xué)會(huì)在新情境中運(yùn)用化學(xué)知識(shí)書寫化學(xué)方程式并進(jìn)行定量分析。

4 有效組織教學(xué)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。在中學(xué)數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)三科中，學(xué)生完成計(jì)算題后，成就感最大的是數(shù)學(xué)學(xué)科，成就感最小的是化學(xué)學(xué)科。化學(xué)的應(yīng)用性決定了化學(xué)計(jì)算不可能像數(shù)學(xué)計(jì)算那樣具有很明顯的模型特征，但化學(xué)計(jì)算是建立在化學(xué)知識(shí)上的數(shù)學(xué)計(jì)算，它也是有模型的。例如二組分混合物與某一物質(zhì)的反應(yīng)問題，它的解決主要通過聯(lián)立方程和運(yùn)用守恒思想。這類問題的模型是我國古代著名趣題之一“雞兔同籠”。《孫子算經(jīng)》中記載“今有雉兔同籠，上有三十五頭，下有九十四足，問雉兔各幾何?”在化學(xué)計(jì)算教學(xué)中挖掘其中的數(shù)學(xué)計(jì)算模型，可以降低化學(xué)計(jì)算的難度。

(責(zé)編 王學(xué)軍)