豐富試題素材 發揮引導作用——2017年高考化學試題評析

教育部考試中心

2017年高考化學全國卷繼續保持“一綱四卷”，即理科綜合測試Ⅰ卷、Ⅱ卷、Ⅲ卷和單科化學試題Ⅳ卷。4套化學試卷，落實“一點四面”考查要求，貫徹高考評價體系框架。依據考試大綱修訂理念，精心選取試題內容，創新題型設計，架構真實內容情境，豐富了化學試題的選才功能；更加重視基本化學知識和理論的融會貫通、聯系實際，對中學化學教學反饋正確導向；有利于選拔具有學習潛能和創新精神的考生，以能力測試為導向，注重測試考生的自主學習能力，重視理論聯系實際，關注化學相關技術、科學研究與社會發展、生態環境的聯系，全面檢測考生的化學科學素養。

1 以學科基礎為本，考查基本理論和基本能力

化學作為一門自然科學，既有自己的科學體系，又有與之適應的學習方法。中學化學中的基本理論體現在化學反應原理和物質結構理論兩個層面，以兩大理論為指導，學習常見無機物和有機物的組成、結構、反應和應用。2017年高考化學試題命制的基本思想就是確保高校滿足人才選拔，能夠正確引導中學育人。

所謂基礎為本，體現在化學試題注重基礎內容的考查，包括熟悉最基本的化合物的性質和反應及其相互轉化規律，掌握化學反應原理和結構知識的精髓，掌握基本化學實驗操作方法和實驗設計思想。試題對基礎能力的考查主要通過對所學知識的融會貫通、學以致用，運用多方面知識、多種方法和技能解決問題等多維測試來實現，能夠較好地鑒別考生的基礎知識和基本能力，以期引導中學教學遵循教學規律，嚴格按照中學化學課程標準進行教學，遵照考試大綱進行復習備考。例如，4套試卷均設計元素周期律的試題，要求考生運用元素在周期表中的位置及周期規律，分析、判斷單質及其化合物的物理化學性質。阿伏加德羅常數是化學學科的一個重要常數，是聯系微觀和宏觀的重要物理量。對于阿伏加德羅常數的應用屬于化學學科的基礎能力，同樣可以利用該常數考查物質結構、弱電解質電離、平衡反應以及物質存在狀態等內容，因此，全國4套試卷中Ⅱ卷第8題、Ⅲ卷第10題以及Ⅳ卷第9題均以這種方式考查學科基礎知識和基本能力。

2 再現科學研究及實驗過程，強化綜合性和學科思維方法考查

化學是一門實驗性很強的學科，實驗在中學化學學習過程中起著重要的作用。實驗技能是踐行化學實驗的基本功，而化學實驗亦是學習化學知識的重要過程。2017年全國各卷化學試題均非常重視化學實驗及其學習化學的情景的創設。Ⅰ卷第10題創設了還原制備金屬鎢、第26題則再現了凱氏定氮的真實情景，著力考查大型管線實驗裝置的運用能力。Ⅱ卷第10題和第13題則以實驗操作和實驗目的一致性為題型，分別設置有機化合物和無機化合物性質與反應實驗各4項，體現通過化學實驗學習化學知識的重要性。Ⅲ卷第26題堪稱是一道經典的實驗試題。本題以綠礬在不同溫度下分解過程為場景進行設問。實驗包括固體加熱管線裝置以及尾氣處理系統，本題對實驗細節和原理的考查一應俱全，對于倡導中學生重視實驗學習頗有引導意義。除此以外，本題還有一個最大的亮點，即實驗過程設置以及設備組裝始終圍繞對綠礬組成和性質的探究，包括綠礬中鐵元素的化合價、綠礬結晶水的測定、鐵元素的轉化及其鑒定等實驗操作及現象分析等；尤其是硫酸亞鐵熱解的固體產物，是生產的氣體鑒定試劑選擇的依據，要求考生通過選擇合適的試劑，并根據分解產物的性質合理推理實驗現象。

2017年高考化學試題還在設置科學研究場景、培養考生化學研究思維和科學方法等方面進行了題型改革探索，其思路主要體現在全國Ⅱ卷第35題、Ⅲ卷第26題以及Ⅳ卷第19題，內容不同、題型不同，但異曲同工，均顯示出引導中學生領悟學習化學的科學方法和科學思維的思路。例如，Ⅱ卷第35題，該題以我國科學家最新制備世界上首個五氮陰離子化合物為題材，考查物質結構的化學知識，但在題目設項上卻體現了科學發明的創新思維和解決問題的聰明才智。該題以五氮陰離子極不穩定為切入點，從揭示氮元素原子特殊結構、引入電子親和能新概念，到氮在同周期元素親和能的異常，最后要求考生分析氮元素難以結合電子的本質原因；再以首個五氮陰離子化合物晶體結構圖為信息，考查考生分子、化學鍵的基本知識；最后通過該離子化合物中存在的特殊結合力，考查考生應用結構知識分析五氮陰離子晶體結構穩定的原因。整個題目展示了該化合物合成過程中的困難以及成功合成的思路方法，顯示出科學家解決問題的方法和思想。再如Ⅳ卷第19題，是一道引導考生學習有機化合物制備科學思維的探索題。中學有機化學內容主要包括有機物的分類和有機官能團的轉化等內容，對某類物質的合成沒有專門進行講授，因此考生并不了解某類化合物的實際合成方法。為提高考生對有機合成方法的認識，該題從混醚定義出發，引出兩條合成路線并要求考生進行對比分析，讓考生了解控制反應條件和選擇原料對目標化合物產率的影響，再讓考生學習并能設計新化合物高產率的合成方法。

3 聯系實際呈現真實情景，注重應用能力考查

化學是一門具有實際應用意義的學科，并且是一門與材料科學、生命科學、環境科學等相融合的中心學科。化學又是一門創造新物質的科學，通過化工生產和日益發展的合成技術，為人類社會提供了農藥、化肥、醫藥和種類繁多的新材料，為提高人類的生活水平和推動社會的發展發揮著巨大的作用。化學知識和反應原理是實施化工生產、環境保護和新材料、新物質合成制備的技術支撐。

高考化學試題的命制從化學科學這一特點出發，牢牢地把握化學的應用性在學習化學中的有力杠桿作用，廣泛聯系實際，創設化學應用情境，引領考生正確認識化學對人類發展和社會進步的巨大貢獻，認識化學學科的價值。其次，在體裁設計上，通過應用性情境，將實際問題分解成若干知識層次單元，通過運用相關知識，采取分析、綜合的方法，解決實際問題。注重化學應用場景的呈現，在4套試卷中，選擇題有33道，具有應用情境的8道；非選擇題有22道，設置實際應用情境的17道；分別占總試題數的24%和77%。這些試題涉及的實際情境主要有：新材料制備、廢物綜合利用、環境保護技術、有機新物質和新藥物合成、無機化工生產以及新技術性能源等。

這些試題取材于真實的工業生產過程，將其分解為生產流程或技術單元，要求應用反應的基本原理和化學知識，分析或選擇反應條件、解讀并挑選工藝參數或設計新技術路線，大大強化了解決問題能力的考查。例如，全國Ⅰ卷第27題，呈現生產鋰電極材料的工藝框圖，提供“酸浸工藝”中浸出率與浸出時間的多溫度曲線，要求考生綜合分析二氧化鈦沉淀溶解過程的“轉化率與溫度”的變化趨勢，并選擇符合要求的工藝條件，體現對考生綜合分析并解決“酸浸工藝”中“工藝條件選擇”這個實際問題的考查。Ⅲ卷第27題，通過設置由鈦鐵礦生產重鉻酸鉀的實際生產案例考查反應原理知識。試題將生產過程分解為“焙燒”“酸浸”“溶液除雜”和“復分解轉化析鹽”等工藝單元；“溶液除雜”考查考生利用“難溶電解質沉淀溶解平衡”知識解答溶液中存在的離子，“復分解轉化析鹽”則是通過相關重鹽溶解度圖信息，要求考生分析選擇由重鉻酸鈉和氯化鉀溶液中轉化制備重鉻酸鉀的工藝條件，突出對考生分析溶解度數據信息并解決“挑選結晶溫度工藝參數”等實際問題能力的考查。

再如，全國Ⅱ卷第27題，以丁烷脫氫制丁烯的工業過程為載體考查反應原理知識。該題以靜態平衡體系設計問題，考核考生對化學知識的認知、復述和綜合利用的基本能力。除此之外，該題還引入工業流化反應床反應體系，通過反應參數圖，引導考生從反應速率角度分析平衡態和非平衡態的反應的差異，考查考生利用熱力學和動力學的知識，分析工業生產中基于經濟效益的實際問題。

4 呈現新穎信息，探索創新能力考查

化學是一門在原子、分子水平研究物質的自然科學，其魅力在于利用已有物質之間的相互反應、轉換，創造出全新的化合物。化學反應原理和物質結構理論是研究物質轉換和性質預測的兩大重要理論支柱。在高中化學中，學習的反應原理知識主要包括化學反應熱效應、化學反應速率、化學平衡以及電解質溶液平衡和電化學等。物質的結構和性質理論則體現在原子結構、分子結構、分子間力和晶體結構等方面。以往的高考化學理論知識測試，以化學用語和概念認知、復述和簡單應用的試題為主，2017年高考化學試題有所創新，大幅度地增加了理論模型建立的化學轉化數據圖和物質結構性能關聯圖的信息形式，讓考生由此獲得化學信息，再回歸到基本反應原理和物質結構理論上，通過綜合分析、歸納演繹，推理出正確結論。

4.1 創新數據形式，考查數據推理能力

試題中復雜的化學理論通過圖形、曲線向考生提供信息，考生通過接受、分析圖形、曲線獲得信息，再現到所學化學基本理論，得到重要的化學反應規律。這樣設計，一方面加大了考生融合、加工信息推演物質轉化規律的綜合素養；另一方面也可以區分不同能力層次的考生。如全國Ⅰ卷、Ⅱ卷、Ⅲ卷均以弱電解質在溶液的平衡轉化為題材，創設不同類型的平衡數據圖形，加大綜合分析問題能力的考查。其中Ⅰ卷第13題以二元弱酸溶液體系酸的形態分布為題材，巧妙地將兩個電離平衡中相關酸形態的物質的量分數與溶液體系的酸度關系，用其對數關系繪制成線性關系圖，由圖中的信息獲知酸的電離常數、給定pH時溶液中相關離子濃度大小比較；Ⅱ卷第12題同樣以二元弱酸溶液體系酸的形態分布為題材，只是以溶液不同pH所對應各種酸形態占總酸濃度的物質的量分數為關系建立關系圖，要求考生利用圖中的信息獲知酸的電離常數、給出pH時溶液中相關離子濃度大小比較；Ⅲ卷第13題取材“Cu2+和Cu除掉廢水中Cl-”的應用背景，其中存在氧化還原反應平衡、沉淀溶解平衡以及耦合反應平衡，要求考生從Cu2+和Cu+與Cl-之間的濃度關系圖中，分析這些離子轉化及濃度之間的關系，推斷CuCl溶度積常數和Cu+歧化反應的規律。

4.2 拓展化學知識，考查學習潛能

有機化學反應種類豐富多樣、產物多樣化及其受控反應條件是其顯著特點。為了真實再現有機合成情境，試題命制中采用提供拓展知識信息，要求考生現場學習，在理解的基礎上解答試題，以此考查考生的自學潛能。同時通過簡單合成路線設計，強化考生對新知識的認知和應用能力。例如，全國Ⅰ卷第36題，考生通過現場學習羥醛縮合和雙烯加成兩個新反應，分析理解整體有機光電材料的合成路線，利用題目提供的雙烯合成反應信息以及學過的有機反應，設計一條合成路線；全國Ⅱ卷第36題有機新藥物合成，考查考生應用核磁共振氫譜數據和化學反應計量關系等信息推理有機化合物的分子結構。

4.3 創新設問方式，考查思辨能力

全國Ⅰ卷第35題通過晶胞原點選擇不同的原子，讓考生熟悉晶胞中各種原子的空間分布，進一步確定各種原子(離子)的配位數。全國Ⅳ卷第20題，針對考生片面認為離子型化合物具有100%離子性的錯誤認識，根據高中階段不宜解讀離子化合物混合鍵型原因的現實，巧妙地設計共價型化合物四鹵化硅的沸點和二鹵化鉛的熔點變化情境，要求考生分析兩類化合物熔沸點變化關系圖，在已有的物性與結構關系知識上，推斷二鹵化鉛晶體存在混合型化學鍵，并能夠總結隨鹵素原子量增大鍵的離子性減弱、共價性增強的規律。

5 堅持立徳樹人，關注國家社會發展，體現綠色化學和環境友好理念

2017年高考化學試題命制堅持立徳樹人，通過試題素材、考核知識點以及情景設置等角度，著力引導學生關注我國社會、經濟和科學技術的發展，弘揚社會主義核心價值觀；突出化學學科獨特的育人功能，幫助學生建立綠色化學、環境保護以及熱愛化學科學的理念。

5.1 展現化學價值，引導正確認識

2017年高考化學4套卷均設計了與生活密切相關的試題，分別從合成纖維(全國Ⅰ卷)、健康化學(全國Ⅱ卷)、環境化學與環境保護(全國Ⅲ卷)以及食品化學(全國Ⅳ卷)4個領域設計考核知識點，讓考生全面了解化學在生活中的應用，正確認識化學的價值和功能。

5.2 呈現中國成就，傳遞愛國情懷

2017年高考化學試題挖掘歷史文獻和頂級科研論文的合適資料，以中國古代科技文明、我國科學家最新的研究成果編制試題，展現中國傳統科技成就和現代化學研究成果對人類發展和社會進步的貢獻，引導青年學生熱愛化學，為國奉獻。例如，全國Ⅰ卷以我國古代由砷礦提取三氧化砷技術為背景考查元素化合物分離的基本操作方法；全國Ⅱ卷選取我國科學家在頂級刊物《科學》上發表的論文，以其中的世界首個五氮陰離子化合物為題材考查物質結構基礎理論；全國Ⅳ卷以我國獲諾貝爾獎成果的青蒿素中間體為載體，考查有機反應和結構基本知識。

5.3 提供灌輸綠色思想

2017年高考化學試題選材通過廢棄物品綜合利用，展現化學變廢為寶的神奇魅力；通過實驗過程注重尾氣吸收，使考生牢固樹立綠色化學思想和環保理念。如全國Ⅱ卷中的水中溶氧測定實驗，全國Ⅲ卷中的由砷廢渣制取砷酸鹽，全國Ⅳ卷中由硼鎂泥提鎂等，均體現環境保護和廢物利用的精神。