基于“學科”素養 著眼“能力”提升——2019年高三化學沖刺備考策略

河北

2019年《考試大綱》明確指出：“化學學科命題注重測量自主學習的能力，以能力測試為主導，將在測試考生必備知識、關鍵能力和思維方法的基礎上，全面檢測考生的化學科學素養。”從近幾年的高考命題來看，試題突出對主干知識，強化化學基本方法、基本思想、學科核心素養的考查。同時，重視理論聯系實際，關注與化學有關的科學技術、社會經濟和生態環境的協調發展，促進學生在知識和技能、過程和方法、情感態度和價值觀等方面的全面提升。基于此，發揮“考綱”功能，著眼“能力”提升，才是復習之根本。依據“考綱”中的考核目標與要求，結合化學學科體系和學科特點，從以下三個方面進行針對性的沖刺備考，最終實現復習的最大效益。

策略之一：落實“考綱”要求，強化核心考點

《考試大綱》明確寫出知識內容的要求層次，強調領會所學化學知識的含義及其適用條件，能夠正確判斷、解釋和說明有關化學現象和問題。在理解所學各部分化學知識之間的本質區別與內在聯系的基礎上，運用所掌握的知識進行必要的分析、類推或計算，解釋、論證一些具體的化學問題。特別是涉及理解(掌握)和綜合運用的知識，必將成為高考的核心考點。為此，在沖刺復習階段要做到對照《考試大綱》，領會“考點”的本質，做到能“知其然”，還能“知其所以然”，從而實現知識的再升華。例如，在強化“核心考點”的復習中，要依據“教材”特點和《考試大綱》要求，抓住主要知識的精髓，特別是“物質結構、氧化還原反應、離子反應、化學平衡、元素化合物知識、電化學、化學實驗、化學基本計算等”核心內容，都要依據《考試大綱》要求，深化理解，建構知識網絡，提高解決化學問題的綜合能力。

【例1】氫能是發展中的新能源，它的利用包括氫的制備、儲存和應用三個環節。

回答下列問題：

(1)與汽油相比，氫氣作為燃料的優點是____________________(至少答出兩點)。但是氫氣直接燃燒的能量轉換率遠低于燃料電池，寫出堿性氫氧燃料電池的負極反應式_____________。

(2)氫氣可用于制備H2O2。已知：

a.容器內氣體壓強保持不變

b.吸收ymol H2只需1 mol MHx

c.若降溫，該反應的平衡常數增大

d.若向容器內通入少量氫氣，則v(放氫)>v(吸氫)

(4)利用太陽能直接分解水制氫，是最具吸引力的制氫途徑，其能量轉化形式為________。

圖1

圖2

①電解一段時間后，c(OH-)降低的區域在________(填“陰極室”或“陽極室”)。

②電解過程中，須將陰極產生的氣體及時排出，其原因是__________。

③c(Na2FeO4)隨初始c(NaOH)的變化如圖2，任選M、N兩點中的一點，分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因：______________________________。

(4)利用太陽能直接分解水制氫，是將光能轉化為化學能。

(5)①根據題意可知，鎳電極有氣泡產生是氫離子放電生成氫氣，鐵電極發生氧化反應，溶液中的氫氧根離子減少，則電解一段時間后，c(OH-)降低的區域在陽極室。②氫氣具有還原性，根據題意Na2FeO4只在強堿性條件下穩定，易被H2還原。電解過程中，需將陰極產生的氣體及時排出，防止Na2FeO4與H2反應使產率降低。③依題意Na2FeO4只在強堿性條件下穩定，在M點：c(OH-)低，Na2FeO4穩定性差，且反應慢；在N點：c(OH-)過高，鐵電極上有氫氧化鐵生成，使Na2FeO4產率降低。

策略之二：落實“考綱”要求，梳理課本知識

《考試大綱》明確了對中學化學基礎知識能正確復述、再現、辨認，并能融會貫通。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，獲取有關的感性知識和印象，并進行初步加工、吸收、有序存儲。為此，在沖刺復習階段一定要回歸課本，認真梳理課本知識，特別是《考試大綱》對每個知識內容的要求層次，做到了解、理解(掌握)、綜合應用的目的。例如，《物質結構與性質》在高考中屬于選考內容，在復習這一部分內容時，學生更應該強化課本知識，依據《考試大綱》對知識內容的要求層次，認認真真地梳理每一個知識點，做到在解決化學問題(習題)時，能從課本上找到“源頭”，明確無論是簡單題、難題的“根”都離不開課本，培養學生分析問題和解決問題的綜合能力。

【例2】鍺(Ge)是典型的半導體元素，在電子、材料等領域應用廣泛。回答下列問題：

(1)基態Ge原子的核外電子排布式為[Ar]________，有________個未成對電子。

(2)Ge與C是同族元素，C原子之間可以形成雙鍵、叁鍵，但Ge原子之間難以形成雙鍵或叁鍵。從原子結構角度分析，原因是________。

(3)比較下列鍺鹵化物的熔點和沸點，分析其變化規律及原因：________。

(4)光催化還原CO2制備CH4反應中，帶狀納米Zn2GeO4是該反應的良好催化劑。Zn、Ge、O電負性由大至小的順序是____________。

(5)Ge單晶具有金剛石型結構，其中Ge原子的雜化方式為________________________，微粒之間存在的作用力是________________________。

②晶胞參數，描述晶胞的大小和形狀，已知Ge單晶的晶胞參數a=565.76 pm，其密度為________g·cm-3(列出計算式即可)。

【解析】(1)Ge是32號元素，與碳元素是同一主族的元素，在元素周期表中位于第四周期ⅣA族，則基態Ge原子的核外電子排布式為[Ar]4s24p2，也可寫為3d104s24p2；在其原子的最外層的2個4s電子是成對電子，位于4s軌道，2個4p電子分別位于2個不同的4p軌道上，所以基態Ge原子有2個未成對的電子。

(2)Ge與C是同族元素，C的原子半徑較小，原子之間可以形成雙鍵、叁鍵；但Ge原子之間難以形成雙鍵或叁鍵，從原子結構角度分析，這是由于鍺的原子半徑大，原子之間形成的σ單鍵較長，p-p軌道肩并肩重疊的程度很小或幾乎不能重疊，難以形成π鍵。

(3)從表中數據可知，鍺元素的鹵化物在固態時都為分子晶體，分子之間通過微弱的分子間作用力結合；對于組成和結構相似的物質來說，相對分子質量越大，分子間作用力越大，熔沸點越高。由于相對分子質量：GeCl4

(4)光催化還原CO2制備CH4反應中，帶狀納米Zn2GeO4是該反應的良好催化劑。元素的非金屬性越強，其吸引電子的能力就越強，元素的電負性就越大。元素Zn、Ge、O的非金屬性強弱順序是O>Ge>Zn，所以這三種元素的電負性由大至小的順序是O>Ge>Zn。

(5)鍺與金剛石結構相似，金剛石中碳原子是sp3雜化，鍺晶體中鍺也是相同的雜化；由于是同一元素的原子通過共用電子對結合，所以微粒之間存在的作用力是非極性共價鍵，即原子間以共價鍵結合。

【點評】高考對“物質結構與性質”模塊內容的命題，試題立足課本，強調對原子結構與性質、分子結構與性質、晶體結構與性質的核心概念和基礎知識的理解和運用，突出能力的考查，是高考必考題型之一。本題是一道涉及鍺(Ge)原子、分子結構和晶體結構的題目，試題有一定難度。為此，解決好這類問題的關鍵，就是掌握課本知識，即物質結構包括原子結構(原子核外電子排布、原子的雜化方式、元素電負性大小比較、元素金屬性與非金屬性的強弱)、分子結構(化學鍵、分子的電子式、結構式、結構簡式的書寫、化學式的種類、官能團等)、晶體結構(晶體類型的判斷、物質熔沸點的高低和影響因素、晶體的密度、均攤方法的應用等)。特別是一些重要的難點內容要重視方法、規律的總結，真正弄懂，融會貫通，學會遷移運用。

策略之三：落實“考綱”要求，優化真題訓練

《考試大綱》明確了化學學科命題注重考查學生自主學習的能力，重視理論聯系實際，關注與化學有關的科學技術、社會經濟和生態環境的協調發展，以促進學生在知識和技能、過程和方法、情感態度和價值觀等方面的全面發展。為此，在沖刺復習中，要對照《考試大綱》，優化真題訓練，通過訓練復習，提高解題技巧和準確性，優化解題思路和方法。做到真正弄懂，融會貫通，實現能力的再升級。例如，在復習后期，要強化以能源、環境、化工生產、社會熱點等為情景，結合圖象、數據、圖表、化學工藝流程(框圖)、化學實驗控制變量、新藥、新的染料中間體、新型有機材料的合成等為信息載體的高考必考“主打”題目，一定要訓練到位，時時反思，認真總結，才能做到知己知彼，百戰不殆，在高考中取得好成績。

【例3】某科研小組采用如下方案回收一種光盤金屬層中的少量Ag(金屬層中其他金屬含量過低，對實驗的影響可忽略)。

(1)“氧化”階段需在80℃條件下進行，適宜的加熱方式為____________________。

(2)NaClO溶液與Ag反應的產物為AgCl、NaOH和O2，該反應的化學方程式為________。

HNO3也能氧化Ag，從反應產物的角度分析，以HNO3代替NaClO的缺點是________。

(3)為提高Ag的回收率，需對“過濾Ⅱ”的濾渣進行洗滌，并____________________。

(4)若省略“過濾Ⅰ”，直接向冷卻后的反應容器中滴加10%氨水，則需要增加氨水的用量，除因過量NaClO與NH3·H2O反應外(該條件下NaClO3與NH3·H2O不反應)，還因為____________________。

(5)請設計從“過濾Ⅱ”后的濾液中獲取單質Ag的實驗方案：____________________(實驗中須使用的試劑有：2 mol·L-1水合肼溶液，1 mol·L-1H2SO4)。

【解析】(1)根據題給信息，“氧化”階段需在80℃條件下進行，由于加熱溫度低于水的沸點，則適宜的加熱方式為水浴加熱。

(3)為提高Ag的回收率，需對“過濾Ⅱ”的濾渣進行洗滌，洗滌的目的是為了把濾渣表面殘存的銀氨配離子洗滌下來，并將洗滌后的濾液合并入“過濾Ⅱ”的濾液中。

【點評】高考《考試大綱》突出了元素化合物典型物質制備的考查，命題以“真實的實驗(工藝)流程”為背景，將元素化合物知識、化學反應原理、化學實驗和化學用語等方面的知識融合在一起，著力考查實驗分析能力，強調元素化合物知識與實驗的結合，是高考中的必考題目之一。本題是一道涉及回收一種光盤金屬層中的少量Ag的化學工藝流程試題，試題難度不大。為此，解決這類問題的關鍵，就是要把握好流程中發生的核心反應，根據試題給予的信息(流程)進行分析、推導和判斷，圍繞“預處理”“核心反應”“提純分離”等環節，通過實驗(工藝)條件的選擇，具體實驗(工藝)措施的解釋等來解決試題中的問題。對于比較復雜的問題，在讀懂流程圖、明確每一步驟的操作，涉及的化學反應以及弄明白每一中間混合物的微粒種類的前提下，從基本理論(氧化還原、化學平衡、鹽類水解、電化學等)、反應條件的控制(溫度、壓強、催化劑、原料配比、pH調節、溶劑選擇、除雜、產品分離等)、綠色化學觀點(原子經濟性、循環操作、環保)、經濟角度(提髙產量與產率、原料廉價易得、降低能耗、設備簡單)、安全生產(防爆、防中毒、防污染)等方面進行聯想解題。同時，答題時要注意化學用語的規范性，尤其要注意原理性描述語言跟操作性語言描述的區別。