應用3種思維方法巧解高考化學選擇題

張菲菲

(山東省濟南市章丘中學)

新課程標準和學科核心素養的實施使得選擇題不僅考查化學基礎知識,還對學生化學知識的靈活應用能力提出了更高的要求.縱觀近幾年的高考化學試題,選擇題中不僅有定性分析題、基本概念與理論的應用題、正誤判斷題,還有圖像或表格題、數據計算題和比較題,是高考的主要題型之一.雖然選擇題中覆蓋的化學知識面廣,設置的情境較為發散,但考查的化學知識點是基本穩定的,不同思維方法在選擇題解答中的應用能幫助學生突破得分瓶頸,增強高考必勝的信心.

1 分解思維

隨著高考形式的變化,選擇題中的情境越來越豐富,提取有效信息和抓住試題考查的本質成為學生正確解題的關鍵因素.學生要能把題干中的復雜問題簡單化,對所給信息和所涉及的問題進行分解,化陌生為熟悉,然后經過整合實現問題的解決,因此具備一定的分解思維是學生正確解答選擇題的必備素質.

例1(2020 年全國Ⅰ卷)銠的配合物離子[Rh(CO)2I2]－可催化甲醇羰基化,反應過程如圖1所示.下列敘述錯誤的是().

圖1

A.CH3COI是反應中間體

B.甲醇羰基化反應為

C.反應過程中Rh的成鍵數目保持不變

D.存在反應CH3OH＋HI＝CH3I＋H2O

分析本題轉化關系復雜,僅知[Rh(CO)2I2]－充當催化劑,用于催化甲醇羰基化,是2020年高考新出現的一類題型,體現了高中化學與大學化學的銜接,主要考查學生的創新意識素養.分解題給反應機理圖可知,銠配合物在整個反應歷程中的成鍵數目、配體種類等均發生了變化;甲醇羰基化反應所需反應物除甲醇外,還有CO,最終產物是乙酸,因此凡是出現在歷程中既非反應物又非產物的物質,都可視作反應的中間體,選項A、B敘述正確,選項C敘述不正確.反應中間體CH3COI與水作用生成的HI可以使甲醇轉化為CH3I,選項D 敘述正確.答案為C.

分解思維的應用可以把一個流程分解為幾個基本的實驗操作,然后進行詳細的解讀,在解讀的過程中要注意特別的信息,選擇題的考查不會面面俱到,學生也不需要把試題中的所有信息都細化解讀,如對于不知道其他信息,只知[Rh(CO)2I2]－充當催化劑的反應過程,學生只需依據選項內容觀察圖示,了解反應歷程中的分子結構變化即可順利解題.

2 聯想思維

高考中的選擇題雖然考查的知識點是基本不變的,但題干中的情境很多是陌生的,學生在解題過程中要能把試題中的陌生情境與所學知識進行聯系,并借助所學知識來解決問題,這種思維方式被稱為聯想思維.學生在解答選擇題的過程中具備較強的聯想意識,有利于提高應用熟悉的知識或方法解決新問題的能力.

例2我國科學家研發出了一種新型的鋅碘液流電池,其工作原理如圖2所示,A 電極為聚烯烴多孔電極,B電極為多孔碳氈電極.下列有關說法不正確的是().

圖2

A.放電時,B電極反應式為I2＋2e－＝2I

B.放電時,電解質儲罐中離子總濃度增大

C.M 為陽離子交換膜,N 為陰離子交換膜

D.充電時,A 極質量增加65g時,C區增加的離子數為4NA

分析本題中的電池是一種新型的鋅碘單液流電池,對于學生來說是陌生的,會給學生造成一定的心理壓力.此類試題在最近幾年的高考中經常出現,主要考查學生的證據推理與模型認知素養,解題時需要學生把試題所給信息與所學電池知識進行聯想,從電池的反應原理模型進行分析.先分析圖示中元素化合價的變化,確定發生氧化反應和還原反應的電極,Zn→Zn2＋發生的是氧化反應,充電時作陰極,放電時作負極,I2→I－發生的是還原反應,充電時作陽極,放電時作正極.然后對離子交換膜進行分析,M 要保證Zn2＋不能移動,N 要保證I－不能移動,否則會影響充放電的效果.因此,M 為陰離子交換膜,N 為陽離子交換膜,最后據此分析各選項.選項A,放電時B 電極為正極,發生還原反應,電極反應式為I2＋2e－＝2I－.選項B,放電時Zn轉化為Zn2＋、I2轉化為I－,故電解質儲罐中離子總濃度增大.選項C,M 為陰離子交換膜,N 為陽離子交換膜.選項D,充電時A 極的電極反應式為Zn2＋＋2e－＝Zn,質量增加65g時轉移2mol電子,由電子守恒可知,C 區增加2 molK＋和2 mol Cl－,離子總數為4NA.答案為C.

高考中一般不會有超出學生學習范圍的試題,關鍵是學生能否把陌生情境或圖示與熟悉的已學化學知識進行聯系.如本題中的電池裝置,只要學生正確分析出氧化反應和還原反應,即可準確判斷出正負極或陰陽極,這樣,解決問題便會順利很多.聯想的基礎是有扎實的基本功.因此,學生在復習過程中要對基本概念和理論進行系統掌握,夯實自身的基本知識和基本技能,隨時查漏補缺,然后通過針對性的練習強化自己的聯想思維,為高考中分析問題、解決問題打下堅實的基礎.

3 整體思維

盡管化學知識點比較零碎,選擇題中考查的知識點也不再單一,但有的選擇題需要學生先能從整體上進行綜合分析,了解問題的結構,然后再進行局部分析,如此學生的解題思路會更加清晰,問題的解決也能簡單化.整體思維的形成需要學生掌握所學學科知識之間的系統性和規律性,能把散亂的知識點串成線、連成網,構建完整的知識體系.

例3(2021 年全國乙卷)在實驗室采用如圖3裝置制備氣體,合理的是().

圖3

分析本題是一道氣體制備類實驗題,是常見的運用整體思維解決問題的一類試題,主要考查學生的科學探究素養.解題時需要先整體分析所給實驗裝置.所給圖示中,發生裝置屬于“固＋固”型,收集裝置是向上排空氣法,然后分析各選項即可得出正確答案.選項A,化學試劑是“固＋固”,與圖示相符;制備的氣體是NH3,NH3的密度比空氣的小,應使用向下排空氣法進行收集,與圖示不符.選項B,化學試劑是“固＋液”,與圖示不符.選項C,化學試劑是“固＋固”,與圖示相符;制備的氣體是O2,O2的密度比空氣的大,應使用向上排空氣法進行收集,與圖示相符.選項D,化學試劑是“固＋液”,與圖示不符.答案為C.

通過試題的解析我們可以看出,使用整體思維解決問題時解題思路比較清晰,只要將各選項與所分析的整體信息進行一一對比即可.

綜上,分解思維、聯想思維和整體思維是解答選擇題的有效方式,高考化學試題中選擇題的綜合性在逐漸增加,直接考查教材知識的試題越來越少,實際解題過程中學生要靈活運用3種思維方式,多進行針對性的練習,熟練掌握解題方法和應對策略,這樣才能在解題中做到事半功倍.

(完)