江蘇新課程高考化學卷計算類試題的研究

【關鍵詞】新課程 高考 化學計算類試題

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889(2012)02B-0022-02

從2004年起，江蘇開始自主命題高考化學卷。2008年是江蘇實施新課程高考的第一年，同年高考制度再次發生變化，化學考試的分值從150分降為120分，考試時間從120分鐘減為100分鐘。對各種題型變化的研究和各類知識點分布的研究，有助於指導基礎年級的教學，使之更有針對性；有助於在新高考形勢下，化學教師在有限的時間內，更有效地開展復習教學。

化學學習需要計算，化學計算的目的是為化學工業生產和科學研究提供數據，為進行化工設備設計、生產符合客戶要求的產品提供科學依據。化學計算是運用有關概念和原理以及相關的邏輯關系，來模擬解決實際問題的一個具體過程，是化學知識與數學運算的有機結合：數學運算是進一步學習化學知識的手段，化學知識則是進行數學運算的依據。化學計算充分體現了物質不滅和能量守恒。進行化學計算能使學生從量的方面來理解物質性質及其變化規律，并獲得化學計算的基本技能。化學試卷中的計算題考查學生的分析、判斷、計算、綜合等能力，以及學生對知識的理解和掌握，運用概念的多項相關關系進行計算的能力等。同時，化學計算試題往往有較好的區分度，對提高試卷的信度有重要的價值。

一、2008-2011年江蘇高考化學計算類試題的分布

傳統的以完整的計算題形式出現的純技巧性的計算題已經很少見，取而代之的是在試卷多處出現的小型化的計算類試題，綜合性已經成為新課程高考試題的一個重要特征。本文對計算類試題的研究范圍比傳統計算題的范圍大，包括僅需少量口算、筆算的及與數據處理有關的試題，但不包含選做題。經統計，各年的計算類試題數量和分值為：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年江蘇高考化學計算類試題的分類

《江蘇省2012年高考化學科考試說明》指出，化學計算包括以下幾方面：(1)理解相對原子質量、相對分子質量的含義，并能進行有關計算。(2)理解溶解度、溶液中溶質的質量分數的概念。(3)理解摩爾(mol)、摩爾質量、氣體摩爾體積(標準狀況下)、物質的量濃度、阿伏伽德羅常數的含義，并能進行有關計算。(4)能正確書寫化學方程式，并能根據質量守恒定律進行有關計算。(5)能正確書寫熱化學方程式，能用蓋斯定律進行簡單化學反應反應熱的計算。(6)知道原子序數、核電荷數、質子數、中子數、核外電子數以及它們之間的數量關系。(7)了解化學反應速率的概念和平均反應速率的定量表示方法。(8)了解化學反應的可逆性。能用焓變和熵變說明常見簡單化學反應的方向。(9)理解化學平衡和化學平衡常數的含義，能用化學平衡常數進行簡單的計算。(10)了解水的電離和水的離子積常數。了解溶液pH的定義，能進行溶液pH的簡單計算。(11)理解難溶電解質存在沉淀溶解平衡，能運用溶度積常數進行簡單計算。據統計，2008－2011年江蘇高考化學計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，每年都考的知識點有：有關摩爾(mol)、摩爾質量、氣體摩爾體積(標準狀況下)、物質的量濃度、阿伏伽德羅常數的計算；化學方程式有關計算；用蓋斯定律進行簡單化學反應反應熱的計算；化學平衡常數、轉化率的計算。在這四年考試中出現的計算內容還有：有關質量分數的計算；質子數、中子數、質量數之間數量關系的計算；pH的計算；溶度積常數的簡單計算。未牽涉的計算內容包括：相對原子質量、相對分子質量的有關計算；化學反應速率的計算；常見簡單化學反應的方向的計算。

三、計算類試題的命題趨向

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

2 計算考查的重點是化學主干知識，例如物質的量、物質的量濃度、化學平衡常數與轉化率、化學方程式的計算等。

3 計算試題的內容往往依托一定的情景展開，化學計算技能的考查置於具有真實應用的背景中，充分體現了化學計算服務於化學問題解決的基本觀點，引導中學化學教學重視化學計算在解決化學實際問題中的應用，擺脫了純計算的形式，貫徹了江蘇化學高考命題的一貫意圖——體現“化學是有用的”。

4 計算的小型化和數據的簡化。從最初的復雜的化學計算數據、多步反應、多種方程式之間的關系逐步變革，現在的化學計算數據不斷簡化，充分體現了化學計算的價值，體現了是在考化學而不是在考數學。近四年來的高考化學計算仍保留1-2小題需要學生書寫計算過程，常規的計算格式仍作為要求考查的一部分，因為可以從其中看出學生的思維痕跡。

5 計算的要求在降低。以往的化學計算背負著多種功能，不僅有理論和元素轉化的具體化，而且牽涉化學計算的方法、思想等。現在的化學計算只是被當作一種運算技能、一種手段，所以沒有必要在數據上和反應的關系上復雜化。從近四年的試題來看，計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、關系式法、過量計算、極值法、公式法，其中重點考查守恒思想、極限思想、方程式法、關系式法、公式法。計算要求較以往有較大程度的降低，2008年從SO₂、SO₃性質差異到沉淀的判斷與計算，從定性到定量；2009年、2011年試題的計算屬混合物計算，聯立方程或通過守恒即可解決；2010年試題中堿式鹽的計算也與混合物計算類似。

6 從實施新課程以來全國各地高考化學卷的計算類試題總體來看，它們重點考查的內容和范圍與江蘇卷基本一致，對計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、對高中化學教學的啟示

初中化學教學對化學計算的要求較以往降低很多。新高一學生基本上只掌握相對分子質量與相對原子質量的計算、化學方程式的計算、質量分數的計算。在新的高考制度下，高中化學教學課時一再減少，基本上只能保證新課內容的教學，而不能顧及專門的計算技能訓練。因此，高三化學計算復習教學要講究策略。

1 加強對高中化學課程標準和高考考試說明的研究，明確教學和考試范圍，對化學計算進行分類。徹底拋棄數據繁瑣、純計算性、關系復雜、多樣反應關系等類型的計算，著重關注能體現守恒思想、極限思想，能使用方程式法、關系式法、過量計算、極值法、公式法的試題，使復習教學做到有的放矢，不做無用功。

2 分清各階段教學的要求，在高中三年逐步加深教學難度，實行分層推進。化學計算是對學生分析、判斷、計算、綜合等能力的考查，牽涉的因素很多，在教學中企圖一步到位的做法往往適得其反。例如關於氧化還原反應中物質與轉移電子數量關系的計算問題，在教學高一氧化還原新課時，就不可能做到一步到位。教學蘇教版化學(必修一)時對氧化還原反應的配平安排在硝酸一節，而對物質與轉移電子數量關系的計算問題教學安排在(必修二)原電池部分進行，這樣可把氧化還原反應的學習難度降低，還可把物質與轉移電子數量關系的計算問題與原電池知識密切聯系起來。合理安排教學計劃，使化學計算教學有計劃、有步驟、分層次地實施，既能減少對學生的概念和原理形成的沖擊，又能降低計算的難度。

3 強化元素化合物和有機化學的教學。絕大多數的化學計算依托物質的化學式或反應方程式，錯誤的化學式或化學方程式會使化學計算變得沒有意義。在元素化合物和有機化學教學中，對物質轉化的表達形式——化學方程式要高度重視，重視物質變化的原理解釋、現象輔助記憶、反應的特殊性等，加深學生對化學方程式的印象，同時培養學生書寫新方程式的能力，使學生學會在新情境中運用化學知識書寫化學方程式并進行定量分析。

4 有效組織教學，調動學生的學習積極性。在中學數學、物理、化學三科中，學生完成計算題后，成就感最大的是數學學科，成就感最小的是化學學科。化學的應用性決定了化學計算不可能像數學計算那樣具有很明顯的模型特征，但化學計算是建立在化學知識上的數學計算，它也是有模型的。例如二組分混合物與某一物質的反應問題，它的解決主要通過聯立方程和運用守恒思想。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》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?”在化學計算教學中挖掘其中的數學計算模型，可以降低化學計算的難度。

(責編 王學軍)