談高考試題對(duì)化學(xué)教學(xué)的啟示

摘要：通過例舉分析高考試題，闡述了目前高考試題對(duì)科學(xué)性教學(xué)、教學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性、理解性教學(xué)和滲透化學(xué)價(jià)值觀的教學(xué)啟示；指出在教學(xué)中教師不僅要關(guān)注高考試題的解題方法、知識(shí)和能力的考查要求，還應(yīng)從中汲取對(duì)改善教學(xué)的啟示。

關(guān)鍵詞：高考試題；試題分析；教學(xué)啟示；化學(xué)教學(xué)

文章編號(hào)：1005–6629（2016）6–0085–06 中圖分類號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

高考試題凝結(jié)了命題專家的心血和智慧，是精心的設(shè)計(jì)和苦心的創(chuàng)作。每當(dāng)我們?cè)谘凶x高考試題時(shí)，都會(huì)被試題的原創(chuàng)性、試題背景的新穎性及相關(guān)問題設(shè)置的科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)性所深深折服。然而，如果我們能夠?qū)Ω呖荚囶}進(jìn)行進(jìn)一步的分析和思考，還能對(duì)我們平時(shí)的教學(xué)有很多的啟示。

1 對(duì)教學(xué)科學(xué)性的啟示

教學(xué)的科學(xué)性問題現(xiàn)在越來越受到教師的重視，向?qū)W生傳遞正確的化學(xué)知識(shí)，盡量避免出現(xiàn)科學(xué)性錯(cuò)誤是對(duì)我們開展教學(xué)活動(dòng)的最基本的要求，但是由于長(zhǎng)期的流傳和錯(cuò)誤試題的引導(dǎo)使我們?cè)诮虒W(xué)中會(huì)出現(xiàn)將知識(shí)絕對(duì)化的行為，這是出現(xiàn)科學(xué)性問題的主要原因之一。例如在電解教學(xué)過程中，教師在歸納總結(jié)離子放電規(guī)律時(shí)，常會(huì)說當(dāng)惰性電極電解時(shí)，在陰極放電的是陽離子，而陰離子在陽極放電。

同樣，陽離子也會(huì)在陽極放電。在2014年全國(guó)新課標(biāo)Ⅱ卷理綜第27題涉及以石墨為電極，通過電解Pb（NO3）2和Cu（NO3）2的混合溶液來制取PbO2，此時(shí)陽極的電極反應(yīng)式為Pb2++2H2O-2e-=PbO2+4H+。2013年的天津理綜第9題的第（7）小題和2013年的福建理綜第23題均涉及在惰性電極時(shí)，電解FeCl2溶液的問題。陽極反應(yīng)式為Fe2++2e-=Fe，總反應(yīng)式為2Fe2++2H+=2Fe3++ H2↑。而在2014年的北京理綜28題更是將電解FeCl3酸性溶液脫除H2S后的廢液以再生作為背景素材，設(shè)計(jì)為探究性的實(shí)驗(yàn)題。通過在不同電壓下電解pH=1的FeCl2溶液，獲知陽極產(chǎn)生Fe3+的原因即可能是Cl-在陽極放電，生成的Cl2將Fe2+氧化，也可能是Fe2+直接在陽極放電，而且通過控制電壓的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，驗(yàn)證了Fe2+要先于Cl-放電。

例2 （2014年北京理綜，26題節(jié)選）（4）工業(yè)上電解NO制備NH4NO3，其工作原理如圖1所示。

通過上述兩例可知，電解池中在陰、陽極放電的既可以是離子也可以是氣體分子，陽離子既可能在陰極放電也可能在陽極放電，同樣，陰離子既可能在陽極放電也可能在陰極放電。這些試題啟示我們，在平時(shí)的教學(xué)中切勿隨意對(duì)高中的知識(shí)進(jìn)行歸納，而是要將本質(zhì)的規(guī)律講透徹。電解的基本原理之一就是陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，這是任何形式的電解裝置共同的核心本質(zhì)。

2 對(duì)教學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)性的啟示

在教學(xué)過程中教師對(duì)有些教學(xué)內(nèi)容的處理過于簡(jiǎn)單化，考慮問題過于單一化，沒有綜合地、全面地考慮問題，使我們的教學(xué)變得不夠嚴(yán)謹(jǐn)。如在金屬的電化學(xué)腐蝕的教學(xué)中，教師經(jīng)常簡(jiǎn)單地說，“鋼鐵在酸性環(huán)境下發(fā)生析氫腐蝕，在堿性或中性環(huán)境下發(fā)生吸氧腐蝕”。按照書本[3]編排的析氫腐蝕實(shí)驗(yàn)，具體操作：向還原鐵粉中加入少量的碳粉，混合均勻后，撒入內(nèi)壁用稀醋酸潤(rùn)濕過的具支試管中，按圖2組裝好儀器。馬上打開止水夾，會(huì)觀察到導(dǎo)管中的液面低于試管中的液面，但是很快又會(huì)出現(xiàn)導(dǎo)管中的液面高于試管中液面的情況。面對(duì)這種情況，教師總是關(guān)注導(dǎo)管中液面低于試管中的液面的現(xiàn)象，而忽略后一現(xiàn)象，或者對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，如提高醋酸的濃度甚至用強(qiáng)酸代替醋酸，以期達(dá)到較長(zhǎng)時(shí)間出現(xiàn)導(dǎo)管中的液面高于試管中液面的現(xiàn)象。其實(shí)，鋼鐵的電化學(xué)腐蝕是較復(fù)雜的過程，無論在酸性、中性還是堿性條件下吸氧腐蝕都是存在的。而析氫腐蝕則主要發(fā)生在H+濃度較大的環(huán)境中。

例3 （2014安徽理綜，28題節(jié)選）某研究小組為探究弱酸性條件下鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕類型的影響因素，將混合均勻的新制鐵粉和碳粉置于錐形瓶底部，塞上瓶塞（如圖3）。從膠頭滴管中滴入幾滴醋酸溶液，同時(shí)測(cè)量容器中的壓強(qiáng)變化。

（1）請(qǐng)完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表（表中不要留空格）：

（2）編號(hào)①實(shí)驗(yàn)測(cè)得容器中壓強(qiáng)隨時(shí)間變化如圖4。……

（3）該小組對(duì)圖4中0～t1時(shí)壓強(qiáng)變大的原因提出了如下假設(shè)，

請(qǐng)你完成假設(shè)二：

假設(shè)一：發(fā)生析氫腐蝕產(chǎn)生了氣體；

假設(shè)二： ；……

該試題說明了在弱酸性條件下吸氧和析氫腐蝕是同時(shí)發(fā)生的，在教學(xué)中我們要正視這個(gè)問題，而且也是有必要向?qū)W生講明的。在新課教學(xué)中可以通過演示例3中的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)，得出圖4的壓強(qiáng)隨時(shí)間變化圖像，并將此實(shí)驗(yàn)結(jié)果作為新課教學(xué)中的一個(gè)教學(xué)資源由師生共同分析，以利于學(xué)生掌握金屬腐蝕的基本原理。在教學(xué)中教師要綜合考慮問題，盡量避免非此即彼的觀念泛化的現(xiàn)象。

由于中學(xué)化學(xué)教學(xué)的階段性，很多知識(shí)都是進(jìn)行了簡(jiǎn)化處理。教師需要對(duì)教材中經(jīng)過簡(jiǎn)化處理的概念和理論的背景知識(shí)有所了解。在蘇教版《化學(xué)反應(yīng)原理》教材中對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的定義為“通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度（常用物質(zhì)的量濃度）的減少或者生成物濃度的增加來表示化學(xué)反應(yīng)速率”[4]。并且說明“反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量濃度可以用mol·L-1表示”[5]。在教學(xué)中很多教師沒有關(guān)注到“通常”這兩個(gè)字的含義，只是一味地介紹用物質(zhì)的量濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率，造成了教學(xué)的“死教”和學(xué)生的“死學(xué)”。

（2015廣東理綜，31題節(jié)選）用O2將HCl轉(zhuǎn)化為Cl2，可提高效益，減少污染。（3）一定條件下測(cè)得反應(yīng)過程中n（Cl2）的數(shù)據(jù)如下：

計(jì)算2.0～6.0min內(nèi)以HCl的物質(zhì)的量變化表示的反應(yīng)速率（以mol·min-1為單位，寫出計(jì)算過程）。

化學(xué)反應(yīng)的平均速率是單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物的減少量或者生成物的增加量，其減少量或增加量可以是質(zhì)量、氣體體積或者是物質(zhì)的量，當(dāng)反應(yīng)是在體積一定的密閉容器內(nèi)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，則可以用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或者生成物的濃度的增加來表示。上述兩例就是很好的說明。

例5 （2014年福建理綜，12題）在一定條件下，N2O分解的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：

下圖能正確表示該反應(yīng)有關(guān)物理量變化規(guī)律的是 。正確答案如圖5所示。

3 對(duì)理解教學(xué)的啟示

當(dāng)下的化學(xué)教學(xué)降低了對(duì)化學(xué)事實(shí)性知識(shí)的學(xué)習(xí)要求，而是以提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為主旨，突出對(duì)知識(shí)學(xué)習(xí)的過程與方法的體驗(yàn)和學(xué)科基本觀念的形成。在教學(xué)過程中教師不能只是通過背誦、記憶具體事實(shí)及概念原理讓學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解停留在淺層次上，而是要讓學(xué)生對(duì)可遷移的核心概念和對(duì)更為根本的學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行深層次的理解。事實(shí)性知識(shí)只是促進(jìn)學(xué)生深入理解化學(xué)核心概念和基本原理的載體與工具，在教學(xué)中要讓具體知識(shí)的學(xué)習(xí)為學(xué)生學(xué)科觀念和學(xué)科思想發(fā)展提供支撐，這樣學(xué)生才能對(duì)知識(shí)有深層次和本質(zhì)的理解。

例6 （2015廣東理綜，11題節(jié)選）一定溫度下，水溶液中H+和OH-的濃度變化曲線如圖6所示。

（2013年全國(guó)大綱卷，理綜12題節(jié)選）下圖（圖7）表示水中c（H+）和c（OH-）的關(guān)系。

（2013山東理綜，13題節(jié)選）某溫度下，向一定體積0.1mol/L醋酸溶液中逐滴加入等濃度的NaOH溶液，溶液中pOH{pOH=-lg[OH-]}與pH的變化關(guān)系如圖8所示，則

在溶液的酸堿性的教學(xué)過程中，為了要讓學(xué)生理解掌握溶液酸堿性的本質(zhì)，可以采用數(shù)學(xué)圖像的手段。圖6所表示的是同一溫度下水溶液中c（H+）和c（OH-）之間的關(guān)系圖，屬于數(shù)學(xué)中的反比例函數(shù)圖像，c（H+）和c（OH-）數(shù)值的相對(duì)大小決定了溶液的酸堿性。圖7所表示的是不同溫度下水溶液中c（H+）和c（OH-）之間的關(guān)系圖，其中T1為常溫下的關(guān)系圖，T2為溫度高于常溫下（T1）的關(guān)系圖，若溫度低于常溫則其c（H+）和c（OH-）關(guān)系圖要低于常溫下（T1）的關(guān)系圖。象限的角平分線為中性線，在該線段上的點(diǎn)（X、Z）均為中性點(diǎn)，而在中性線的上方區(qū)域（M區(qū)）則為堿性區(qū)域，中性線的下方區(qū)域?yàn)樗嵝詤^(qū)域。為了加深學(xué)生對(duì)pH的理解，可以遷移類比到pOH。在圖8中pH與pOH為一次函數(shù)曲線，同樣，該曲線象限的角平分線為中性線，在該線段上的點(diǎn)均為中性點(diǎn)（Q點(diǎn)），而在中性線的上方區(qū)域（M點(diǎn)）則為酸性區(qū)域，中性線的下方區(qū)域（N點(diǎn)）為堿性區(qū)域。當(dāng)圖8中a=7時(shí)，是常溫下的關(guān)系曲線，若高于常溫，則曲線位于常溫曲線的下方，若低于室溫，則曲線位于常溫曲線的上方。通過這一系列圖像的分析，學(xué)生對(duì)溶液酸堿性的實(shí)質(zhì)有了更深入的理解。

我們還可以借用哲學(xué)中的矛盾觀來理解溶液的酸堿性，水溶液中的H+和OH-可以看作是一對(duì)矛盾，它們相互之間可以相互反應(yīng)體現(xiàn)了矛盾的對(duì)立性和斗爭(zhēng)性，同時(shí)它們又同時(shí)存在于水溶液中，不會(huì)出現(xiàn)某一方的單方面的消亡，這體現(xiàn)了矛盾的統(tǒng)一性，它們相互依存，存在著此消彼長(zhǎng)的辯證關(guān)系。

H+代表著酸性，OH-代表著堿性，這是矛盾的兩個(gè)方面，當(dāng)c（H+）>c（OH-）時(shí)，酸性是矛盾的主要方面，而堿性是次要方面，即酸性是矛盾起主導(dǎo)作用的方面，所以顯酸性，反之當(dāng)c（OH-）>c（H+）時(shí)，堿性是矛盾的主要方面，而酸性是次要方面，即堿性是矛盾起主導(dǎo)作用的方面，所以顯堿性，當(dāng)c（H+）與c（OH-）相等時(shí)，則勢(shì)均力敵，達(dá)到一種平衡，所以溶液顯中性[7]。

例7 （2012年浙江理綜，28題節(jié)選）（6）粗產(chǎn)品蒸餾提純時(shí)，下面裝置中溫度計(jì)位置正確的是 C ，可能會(huì)導(dǎo)致收集到的產(chǎn)品中混有低沸點(diǎn)雜質(zhì)的裝置是 A、B 。

（2014年全國(guó)新課標(biāo)Ⅰ卷，理綜26題節(jié)選）（6）在蒸餾操作中，儀器選擇及安裝都正確的是B （填標(biāo)號(hào)）。

（2013年全國(guó)新課標(biāo)Ⅰ卷，26題節(jié)選）（6）在環(huán)己烯粗產(chǎn)物蒸餾過程中，不可能用到的儀器有C、D （填正確答案標(biāo)號(hào)）。

A.圓底燒瓶 B.溫度計(jì)

C.吸濾瓶 D.球型冷凝管 E.接收器

上述3道高考試題均考察了學(xué)生對(duì)蒸餾實(shí)驗(yàn)的理解程度，這些問題啟示我們，如果在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中只是告訴學(xué)生事實(shí)性知識(shí)，學(xué)生是很難真正理解這些事實(shí)存在的緣由的，就不會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)有透徹的掌握。我們?cè)趯?shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生多去思考一些為什么，如實(shí)驗(yàn)中為什么要選用這樣的儀器？該儀器為什么這樣進(jìn)行設(shè)計(jì)？為什么要這樣進(jìn)行操作？若不這樣操作會(huì)產(chǎn)生怎樣的結(jié)果？在分析討論中學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)才能做到真正的掌握。如在蒸餾實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，可由學(xué)生討論如下問題：（1）蒸餾時(shí)溫度計(jì)水銀球的位置應(yīng)在哪里？為什么？（2）若溫度計(jì)的水銀球過高或過低會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生怎樣的影響？為什么？（3）在蒸餾裝置中冷凝的儀器選用直型冷凝管還是球型冷凝管？若采用球型冷凝管會(huì)產(chǎn)生怎樣的結(jié)果？（4）蒸餾時(shí)若無蒸餾燒瓶能否進(jìn)行蒸餾操作？可選用怎樣的儀器？經(jīng)過深度思考后，學(xué)生就不會(huì)把儀器的使用當(dāng)作一種簡(jiǎn)單的、孤立的操作。學(xué)生就會(huì)思考自己所進(jìn)行的每個(gè)操作怎樣一步步達(dá)成實(shí)驗(yàn)?zāi)康模瑥亩棺约旱牟僮鞣舷到y(tǒng)性和規(guī)范性要求。

4 對(duì)教學(xué)中體現(xiàn)學(xué)科價(jià)值的啟示

化學(xué)是一門中心的、實(shí)用的、創(chuàng)造性的基礎(chǔ)學(xué)科，化學(xué)學(xué)科的發(fā)展對(duì)人類文明的進(jìn)步作出了巨大的貢獻(xiàn)，在我們的教學(xué)中要責(zé)無旁貸地向?qū)W生滲透化學(xué)學(xué)科的價(jià)值，讓學(xué)生認(rèn)同和熱愛化學(xué)這門學(xué)科。化學(xué)教學(xué)不僅要傳授給學(xué)生基本的化學(xué)知識(shí)、技能和方法，更重要的是要讓他們能從化學(xué)的視角去認(rèn)識(shí)和關(guān)注科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)和生活方面的問題。在高考中有很多將化學(xué)知識(shí)與生產(chǎn)、生活、社會(huì)、環(huán)境、能源、科技等方面相聯(lián)系的試題，這類試題考查了學(xué)生在真實(shí)情境中應(yīng)用化學(xué)知識(shí)和技能解決問題的能力。因有貼近社會(huì)生活的素材為背景、有體現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的思想為問點(diǎn)，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)價(jià)值觀具有獨(dú)特的功能和價(jià)值。

例8 （2015年四川理綜，化學(xué)部分，第11題節(jié)選）為了保護(hù)環(huán)境，充分利用資源，某研究小組通過如下簡(jiǎn)化流程，將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣（鐵主要以Fe2O3存在）轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4（反應(yīng)條件略）。

（2015年浙江理綜，28題節(jié)選）某研究機(jī)構(gòu)用CO2代替水蒸氣開發(fā)了綠色化學(xué)合成工藝——乙苯-二氧化碳耦合催化脫氫制苯乙烯。保持常壓和原料氣比例不變，與摻水蒸汽工藝相比，在相同的生產(chǎn)效率下，可降低操作溫度；該工藝中還能夠發(fā)生反應(yīng)：CO2+H2=CO+H2O，CO2+C=2CO。新工藝的特點(diǎn)有 （填編號(hào)）。

（2015年重慶理綜，化學(xué)部分，第11題節(jié)選）我國(guó)古代青銅器工藝精湛，有很高的藝術(shù)價(jià)值和歷史價(jià)值，但出土的青銅器大多受到環(huán)境腐蝕，故對(duì)其進(jìn)行修復(fù)和防護(hù)具有重要意義。

（3）研究發(fā)現(xiàn)，腐蝕嚴(yán)重的青銅器表面大都存在CuCl。關(guān)于CuCl在青銅器腐蝕過程中的催化作用，下列敘述正確的是 。

（4）采用“局部封閉法”可以防止青銅器進(jìn)一步被腐蝕。如將糊狀A(yù)g2O涂在被腐蝕部位，Ag2O與有害組分CuCl發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，該化學(xué)方程式為 。

上述幾道試題中的情境素材體現(xiàn)了在循環(huán)使用資源、優(yōu)化保護(hù)環(huán)境、改良創(chuàng)新技術(shù)、充分利用能源甚至考古等方面所涉及的化學(xué)知識(shí)，并且能夠?qū)⒖疾斓闹R(shí)寓于實(shí)際問題中。在分析試題的過程中，通過對(duì)素材的關(guān)注可讓學(xué)生領(lǐng)略和感受到學(xué)習(xí)化學(xué)的價(jià)值，在利用化學(xué)概念和原理與解決這些生產(chǎn)生活中的化學(xué)問題的過程中，不僅提高了學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，通過引導(dǎo)還可使學(xué)生樹立正確的化學(xué)價(jià)值觀。在高考試題中的很多素材背景又可以拓展教師的視野，在平時(shí)教學(xué)中可以作為教學(xué)情境加以利用，不斷地去充實(shí)教學(xué)資源。

當(dāng)我們仔細(xì)去研讀這些新課程高考下的試題時(shí)，總會(huì)讓我們有著不一樣的發(fā)現(xiàn)，總會(huì)給我們的教學(xué)帶來思考。如果我們只是去關(guān)注這些題目的解法、考察的知識(shí)和能力，將會(huì)使我們錯(cuò)過它們所帶給我們的精彩和對(duì)改善化學(xué)教學(xué)的啟示。

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