2018年全國高考化學試卷,堅持貫徹黨和國家的教育方針,依據考試大綱,堅持教育主管部門要求的“一體四層四翼”的指導思想,試題內容典型嚴謹,題型多樣化,難度控制得當;文字表述簡潔、規范;答案準確,評分標準可控,賦分合理,具有很好的信度和效度。有利于引導中學化學教學向素養立意方向轉變,有利于規避復習備考中的“題海戰術”和“死記硬背”,對高考命題與高中化學教學改革均有良好的導向作用。
有不少教師和學生認為高考“年年歲歲花相似,歲歲年年人不同”,但筆者認為,雖然高考“歲歲年年人不同”,但其命制方法和考查內容卻是“年年歲歲花相似”,這個“相似”一方面體現出高考試題的穩定性,除題型、題數、分值相同外,命題反映的學科特點相似,考查的學科內容相似(即立足于課本中的基礎知識),考查的思維方法相似;另一方面也體現出高考試題的變通性,能夠在試題中反映出 “穩中有變,變中求新”這一指導思想。
下面就2018年全國高考化學試卷(全國卷Ⅰ)中的第28題談談自己的看法。
【試題分析】
本題屬于試題命制中的情境化試題。所謂情境化試題,是指以自然界及社會生活、生產中客觀存在的化學現象和過程為背景,考查學生運用化學概念、規律解決問題的試題。情境化試題給學生呈現了一個真實的、適當加工或抽象的復雜情境,使試題中蘊含的化學知識和規律更加隱蔽,避免了采用死記硬背的方法、思路解題,能夠考查學生建立化學思維模型、靈活運用化學知識分析問題和解決問題的高階能力,這也是試題的變通性和新穎性所在。
1.以化學發展史為命題情境,有利于引導學生形成良好的學科素養
《普通高中化學課程標準(實驗)》在基本理念中指出“結合人類探索物質及變化的歷史與化學科學發展的趨勢,引導學生進一步學習化學的基本原理和基本方法,形成科學的世界觀”,以及“在人類文化背景下構建高中化學課程體系,充分體現化學課程的人文內涵,發揮化學課程對培養學生人文精神的積極作用”。
在現行高中化學課本的編排中,“人類對原子結構的認識”“有機化學的發展及應用”“科學家怎樣研究有機物”等內容都符合《普通高中化學課程標準(實驗)》的要求,我們在教學過程中應巧妙利用這些內容相應的化學史,激發學生的學習興趣,培養學生科學探究意識,使學生形成良好的學科素養,樹立正確的核心價值觀。
本題以化學家對N2O5的研究為情境命制,從Devil制備N2O5,到F.Daniels等研究N2O5 (g)分解反應,再到R.A.Ogg對2N2O5 (g)4NO2 (g)+O2 (g)的反應歷程研究,展示了化學家對N2O5的認識和研究的過程,使學生在審題和解題過程中,能夠體會化學學科的研究方向和思維模式,從而引導他們關注科學的進步和發展,有利于他們形成良好的學科素養,符合《普通高中化學課程標準(實驗)》的要求,符合“立德樹人、服務選才、引導教學”的教育理念。
2.試題立足于化學學科的基礎知識,體現了建立和應用“化學思維模型”在化學教學的重要性
與化學物質模型(如分子結構的球棍模型或比例模型)不同,化學思維模型是基于學習過程中對化學基本概念、基本理論、物質性質、化學實驗、化學計算等內容的認識、理解、抽象、概括,形成的一種科學操作和科學思維的基本方法。化學思維模型的構建是通過抽象、概括和一般化,把特定的研究對象或問題轉化為普遍的本質規律,從而用以解決實際問題的方法,也就是列寧所指出的“從生動的直觀到抽象的思維,并從抽象的思維到實踐”。
在高中化學教學過程中,教師要引導學生建構思維模型,讓他們能夠在學習中有法可循,減輕他們的記憶負擔,增強他們應用化學知識解決問題時思維的有序性和嚴謹性。
高考試題的穩定性也體現在歷年試卷中考查的化學思維模型基本不變上,而且各題所考查的化學思維模型基本固定。本題應用到化學學科中的5個基本“模型”:
(1)化學方程式的書寫模型;
(2)熱化學方程式的疊加模型;
(3)有關氣體的計算模型;
(4)有關化學反應速率及化學平衡的計算模型;
(5)碰撞理論和過渡態理論模型。
28題的第(1)題考查的是“化學方程式的書寫模型”中的子模型——氧化還原反應,通過分析題中所給物質中元素的化合價的變化情況及物質的狀態,可判斷氧化產物為O2;
第(2)題中的①題考查“熱化學方程式的疊加模型”,即依據蓋斯定律,將已知反應的熱化學方程式進行疊加,得出目標反應的熱化學方程式,不難得出ΔH=12(ΔH1-2ΔH2)=12[(-4.4)-2×(-55.3)]=53.1 kJ·mol-1。
第(2)題中的②③④三個小題是對“有關氣體的計算模型”和“有關化學反應速率及化學平衡的計算模型”進行綜合考查。在解題時,需要用到“有關氣體的計算模型”中“在同溫同體積下,氣體的壓強比等于其物質的量的比”這一規律計算相關氣體的分壓,也需要用到“有關化學反應速率及化學平衡的計算模型”中的“三行式”計算各階段相關氣體的物質的量。
第(3)題考查的是“碰撞理論和過渡態理論模型”,旨在讓學生準確認識和理解相關的化學概念。
3.試題重視考查分析和解決化學問題的能力,進行接受、吸收、整合化學信息的綜合訓練應成為化學學科教學的方向接受、吸收、整合化學信息,能夠分析和解決化學問題是2018年考試大綱中對學生化學學習能力的要求。在中學化學教學的過程中,教師應使學生能夠正確復述、再現、辨認基礎知識,并能融會貫通加以運用,引導學生通過對自然界、生產和生活中的化學現象的觀察,以及實驗現象、實物、模型的觀察,對圖形、圖表的閱讀,獲取有關感性知識和印象,并進行初步加工、吸收、有序存儲,使學生學會從提供的信息中準確提取實質性內容,并與已有知識整合,重組為新知識塊,從而使學生在處理化學問題時,能夠將實際問題分解,通過運用相關知識,采用分析、綜合的方法,解決簡單化學問題,能正確地運用化學術語及文字、圖表、模型、圖形等表述分析和解決問題的過程及成果,并做出合理解釋。
以第(3)題為例,學生在解題時可以將四個選項分別隔離分析:C選項考查的是碰撞理論,屬于對“對基礎知識(碰撞分為有效碰撞和無效碰撞,只有發生有效碰撞的微粒才能發生反應)能夠正確復述、再現、辨認方面”的考查;B選項屬于對“從提供的信息中,準確地提取實質性內容(根據題目提供的三個反應,中間產物有NO3和NO)”方面的考查;A、D兩個選項則考查學生的綜合素養,其中A選項引導學生認識、理解快反應和慢反應對總反應速率的影響,與我們生活中的“木桶效應”密切相關;D選項需要學生對課本知識(如蘇教版《化學反應原理》圖2-10 催化劑對反應活化能的影響)進行整合,建立化學反應速率的大小與活化能間的聯系,結合題目信息完成判斷。
【試題評價】
本題以化學家對N2O5的研究為素材,主要考查化學反應原理,側重于化學反應速率與化學平衡的有關分析與計算,壓強和平衡常數的計算是解答的難點。試題設計新穎,陌生感強,計算量較大,對學生的能力要求較高,與歷年高考第28題的命題思路一致但情境不同。
“穩中有變,變中求新”是高考試題命制過程中一貫堅持的指導思想,新穎的是情境,變化的是形式,而不變的則是化學學科的基本概念、基礎知識和學科思想。
例如,學生對本題中的“分壓”這一概念總是理解不好,原因之一是高中化學課本中沒有“分壓”這一概念。即使給出“分壓”的概念(如2014年全國卷Ⅰ第28題中給出:分壓=總壓×物質的量分數),學生有時也做不好,其根本原因在于學生對“有關氣體的計算模型”的認知上存在缺陷。在學習氣體摩爾體積時,學生如果能根據相關概念及其公式Vm=Vn進行合理的思維加工,得出“在同溫同體積下,氣體的壓強比等于其物質的量的比”這一結論,不難推知所謂的某氣體(如氣體A)分壓,就是反映該氣體的壓強占氣體總壓強的比例,即pAp總=pAn總,進一步得出pA=nAn總p總。
通過對第28題的分析,我們不難發現,不管高考試題怎樣命制,都要依據考試大綱,都要立足于高中化學課本基礎知識。南宋詩人朱熹曾寫道:“問渠那得清如許?為有源頭活水來。”這個“源”就是我們的課本。