■段昌平
近三年理綜化學高考試題解讀
■段昌平
2012年是湖北省進入新課程的第一年高考,根據此前進入新課程省、市、區理科綜合考試情況,我省將加入由教育部考試中心命題考試的行列。為了加強理綜化學復習備考的針對性,本人對教育部考試中心近三年為新課程(2009年的寧夏、海南卷,2010、2011年的海南及全國新課程卷)]命制的理綜化學考題進行了分析,以供廣大教師參考。

比 較 寧夏卷(2009年)新課程卷(2010年、2011年) 海南卷(2009年~2011年)必考第I卷必考題數及分值 7道(7~13) 共42分 12道(1~12) 共36分題 第Ⅱ卷必考題數及分值 3道(26,27,28) 共43分 5道(13~17) 共44分選考題滿分100分滿分100分第Ⅱ卷選考題數及分值3道(3選1)15分36.選修2:化學與技術(或化學與生活) 37.選修3:物質結構與性質38.選修5:有機化學基礎3道(3選1)共20分。2009年有3個選擇題(9分)、1個非選擇題(11分),2010、2011年有1個選擇題(6分)、1個非選擇題(14分),涉及化學與技術、物質結構與性質、有機化學基礎三個模塊
我省在教育部必考模塊(化學1,化學2,化學反應原理)基礎上,選修“物質結構與性質”、“有機化學基礎”2個模塊,下面對“化學課程標準”中增加知識點及近三年新課程卷涉考情況比較如下(括號里數字為年度):

模塊 新課程增加的知識點 全國新課標卷(寧夏卷) 海南卷近三年(2009~2011年)涉考內容化學1 沒出現新增知識點化學2 14C在考古方面的應用化學反應原理① 理解焓變、熵變的涵義,能用焓變、熵變說明化學反應的方向;② 蓋斯定律在反應熱計算中的應用;③ 理解化學平衡常數的涵義,利用化學平衡常數計算反應物轉化率等有關計算,理解電離平衡常數、鹽水解平衡常數、溶度積常數及其簡單應用;④ 用溶解平衡原理分析沉淀產生與溶解及由一種難溶物轉化為另一種難溶物;⑤ pH計測量儀;⑥ 電解熔融NaCl的裝置圖及工作原理。(2009年)13.平衡常數計算(6分);28.蓋斯定律有關計算(3分) (2010年)12. 蓋斯定律有關計算(6分);26. 平衡常數計算(6分);(2011年)26(4). 溶度積(4分) 27. 蓋斯定律有關計算(4分) 平衡常數計算(3分)。(2009年)4. 平衡常數6.電離平衡常數12.蓋斯定律有關計算(共7分);13(4)溶度積(3分);(2010年)5. 溶度積(2分);14. 平衡常數(8分);(2011年)5. 蓋斯定律有關計算(2分) 15. 平衡常數(2分)物質結構與性質① 知道原子核外電子的能級分布、能用電子排布式表示1~30號元素原子核外電子的排布;② 說出元素電離能、電負性的涵義,并應用其說明元素的某些性質(金屬性、非金屬性等);③ 知道原子核外電子在一定條件下會發生躍遷,并了解其簡單應用;④ 了解晶格能的應用,知道晶格能的大小可以衡量離子晶體中離子鍵的強弱;⑤ 知道共價鍵的主要類型σ鍵和π鍵,能用鍵能、鍵長、鍵角等說明簡單分子的某些性質;⑥ 了解雜化軌道理論與分子或離子的構型;⑦ 配位鍵,能用其說明簡單配合物的成鍵情況;⑧ 了解“手性分子”在生命科學等方面的應用;⑨ “等電子原理”的應用;⑩ 用金屬鍵理論解釋金屬的物理性質;金屬晶體的基本堆積模型;分子間形成氫鍵與分子內形成氫鍵(解釋鄰羥基苯甲酸與間羥基苯甲酸沸點、溶解度差異性)。(2009年)38.基態原子(As)電子排布式;O的價層電子的軌道表示式(4分);(2010年)沒有新增內容;(2011年)37. 基態原子(B)電子排布式(2分),電負性(B與N)大小比較(2分),原子(B) 雜化軌道類型(2分)及分子鍵角的判斷(2分),離子(BF4-)空間構型(2分)。12 11 (2009年)8.等電子體(4分) 19-3配位鍵、電負性(3分)19-4離子(Mn2+)電子排布式(2分);(2010年)19-I.雜化軌道(sp3)與離子(ClO3-)空間構型(6分);19-Ⅱ.原子(Ni) 電子排布式(2分);配位數(NiO晶胞中)(2分);分子中的σ鍵和π鍵(2分);雜化軌道(判斷分子結構中碳原子的雜化軌道類型(2分) (2011年)19-I.由分子的構型判斷分子的極性(6分);19-Ⅱ.離子(SO42-)空間構型與中心原子(S)的雜化軌道類型(sp3) (4分);原子(Au)最外層電子排布式(2分),金屬鍵與金屬晶體結構(4分)。① 質普儀、元素分析儀在有機化合物分子組成及結構分析中的運用;② 觀察同分異構體紅外光譜和核磁共振圖譜(分子中氫原子類別與數目分析);③ 手性化合物的合成與應用;④ 乳酸、磷脂的結構、性質特點和營養作用;⑤ 用實驗方法區別聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯;⑥ 了解新型高分子材料(高分子膜、導電高分子、液晶顯示材料);⑦ 酚醛樹脂合成實驗(催化劑不同,產物不同)。有機化學基礎(2009年)39.用“核磁共振氫譜”推斷有機物組成與結構(相關聯有8分);(2010年)36.“五種不同環境的氫”、“核磁共振氫譜為單峰”推斷有機物結構(涉及整題15分);(2011年)38.“不同(5種)化學環境的氫”分析有機物結構,核磁共振氫譜推斷有機物異構體結構與種類(涉及整題15分)。(2009年)18-1核磁共振氫譜推斷有機物組成與結構(3分);(2010年)18-Ⅱ. 核磁共振氫譜推斷有機物組成與結構(3分);(2011年)18-I. 核磁共振氫譜推斷有機物組成與結構(6分)。以教材篇幅看,約占該模塊的1/4~1/5;以整個教村篇幅看,約占1/5~1/6。所占比例(2009年)占全卷總分約18%;(2010)年占全卷總分約18%;(2011年)占全卷總分約18%。(2009年)占全卷總分約20%;(2010年)占全卷總分約20%;(2011年)占全卷總分約20%。
分析近三年新課程的六套高考試卷,總體感覺是在舊課程理科綜合卷基礎上呈現出不斷創新的趨勢(海南為單科卷),這是新課程改革成果的體現。新課程試卷新在以下五個方面:
1.元素及其化合物考題注重以新材料、新技術為依托的新型工業生產,引導學生關注社會熱點問題,結合實際用所學知識分折和解決問題。2009年新課程寧夏卷37題,以“氯堿工業為高耗能產業以及新材料(離子交換膜)、新技術(燃料電池)”為背景,設計生產裝置示意圖(圖1),要求學生閱讀示意圖回答問題。

學生通過圖中所提供的新科技信息,結合所學化學反應原理,理清脈絡,形成工業化生產的整體認識,該題從多角度考查了學生掌握元素及化合物的知識和結合實際解決問題的能力。2011年新課程全國卷27題,以“科學家利用太陽能分解水生成的氫氣在催化劑作用下與二氧化碳反應生成甲醇,并開發出直接以甲醇為燃料的燃料電池”為背景,考查了熱化學方程式的書寫、計算;通過觀察反應變化曲線考查了化學反應速率、平衡移動原理應用于工業生產,同時結合當今能源的熱點問題,考查了由化學能轉變為電能的甲醇燃料電池的工作原理。
2.實驗考題注重學生的參與性和答案的開放性。2011年新課程全國卷28題,關于CaH2的實驗室制取及性質檢驗的實驗。前一部分由命題者設問學生回答,后一部分則由學生自己設計實驗方案:“用化學方法區分鈣與氫化鈣,寫出實驗簡要步驟及觀察到的現象”。命題者對該實驗設計沒有定框框,完全由學生自主設計。該實驗設計具有多樣性。命題者提供的答案為:“取適量CaH2在加熱條件下與干燥氧氣反應,將反應的氣相產物通過裝有無水硫酸銅的干燥管,觀察到白色變為藍色;取鈣做類似實驗,觀察不到白色變為藍色。”我認為,只要所設計實驗能反映出Ca與CaH2具有明顯不同實驗現象均可。例如用下列圖2、圖3裝置來區分,并作適當說明亦可。


操作:①按圖連接好裝置并檢查氣密性,使量筒內充滿水。②取等質量(或等物質的量)的鈣、氫化鈣于試管中,向長頸漏中注入等體積且足量的稀鹽酸。
現象:①氫化鈣產生氣泡速率比鈣更快(固體很快消失);②量筒中收集氣體體積氫化鈣約為鈣的2倍。其它合理答案也可以。
2010年28題(4)的實驗設計內容是:鋅與稀硫酸反應制H2,在已加入少量CuSO4溶液的情況下,若要再加快產生氣體速率,還可采取的措施有_____(答兩種)。答案:①加熱,②提高稀硫酸的濃度,③用鋅片(或鋅粉)代替相同質量的鋅粒等。
3.有機化學考題注重將新的檢測技術(質普儀、元素分析儀)和新的物質結構理論(雜化軌道理論)應用于有機物分子組成與結構分析。2010年新課程全國卷36題,物質推斷第一步是丙烯與苯的加成反應產物(B)的結構判斷,題給信息為“B中有五種不同化學環境的氫”。由此說明加成產物(B)只能為異丙苯,不是丙苯。如果這步推錯,全題皆錯。2011年新課程全國卷38題,物質推斷第一步反應產物A(甲苯與Cl2在FeCl3催化時發生取代反應)中氯原子的位置,題給信息為“A中有五種不同化學環境的氫”。說明氯原子的位置只能是苯環上甲基的鄰位或間位,不能在對位上,更不可能在甲基上。如果這步出錯,全題也皆錯。2009年新課程寧夏卷39題,框圖中告知了F(C4H6O2)是E(C4H8O3)與濃硫酸共熱反應的產物,F分子中氫原子結構特征為“核磁共振氫譜表明F分子中有三種氫,且峰面積之比為1︰1︰1”。這種轉化(脫去一個水分子)有兩種可能,一是消去反應產生碳碳雙鍵,二是分子內脫水形成環酯,由質譜儀檢測分析知,所發生的反應是酯化反應而不是消去反應。
4.考題體現了新課程理念,注重考查學生科學探究能力。探究學習是新課程提出的新學習方式,意在改變學生的學習方式,培養學生的探究意識和提高學生的探究能力。2011年新課程全國卷26題,命題者給考生創造的問題情景是:0.8gCuSO4·5H2O受熱過程中的熱重曲線(樣品質量隨溫度變化的曲線,見圖4)。要求學生依據題給情景,自主進行探究學習。該題將定性、定量分析解決問題融為一體,首先讀懂圖中溫度變化體現出反應的階段性,固體質量變化體現出反應產物及其化學計量數的變化,即反應過程可分為兩類:一類是CuSO4·5H2O受熱時失水反應,另一類是CuSO4在更高溫度下的分解反應。這種認識過程就是一種探究學習。有了這些認識,后面的問題就不難回答了。

將CuSO4·5H2O受熱時的脫水反應寫成下式,再由曲線上的熱重變化可得出如下關系:

由w的數值看n有三個值:2、4、5。當溫度高于258℃時CuSO4才會分解,分解產物可能為CuO、SO3;也可能為CuO、SO2、O2;或Cu2O、SO2、O2。若圖中258℃之后給出相應熱重變化,各時段的分解產物也能確定。
5.新增知識點考的概率較大,但難度不大。據上述統計,新增知識點所占總分比值在18%~20%,考得最多的是:①平衡常數,②蓋斯定律,③原子或離子的電子排布式、軌道表示式,④分子、離子的空間構型及軌道雜化,⑤質普儀、元素分析儀在有機化合物分子組成及結構分析中的應用。⑥溶度積常數、電離平衡常數應用。沒有考或考得少的新增知識點有:①用焓變、熵變說明化學反應的方向,②電離能、電負性、晶格能的應用,③“手性分子”、“等電子原理”的應用,④分子內形成氫鍵,⑤共價鍵的主要類型σ鍵和π鍵,⑥金屬晶體的堆積模型,⑦酚醛樹脂合成實驗中用酸或堿作催化劑時產物不同,⑧pH計測量儀的使用等。但這些內容在自主命題的省、市(如江蘇、山東、浙江、上海等)考題中出現過。目前未考原因有三個:一是這些內容理論性較強,拔高需要一個過程;二是考卷容量較少,考慮到知識點的合理分布,新增知識點在整個教材中的份額限制(18%~20%左右);三是有些精密分析實驗儀器在中學實際應用有限。
(作者單位:武漢市黃陂一中)
責任編輯 王愛民