浙江 姜幸光
根據最新的浙江新高考改革深化完善意見,今年參加高考的2020屆高三考生首次經歷了以下變化:學考、選考的時間從原來每年的11月、4月調整為現在的1月、6月,1月選考與學考同期進行,6月選考與全國統一高考同期進行,選考各科考試時間均為90分鐘,滿分為100分。
浙江省化學首次學考、選考已于2020年1月7日開考。今年學考、選考有新調整:以往的學考、選考不分卷,70分為學考內容,30分為選考內容;今年1月開始實行學考、選考分離,實行單獨命題。
本次考試是浙江省新高考改革之學考、選考分離后的首考,有著里程碑的意義。2020年1月浙江省高考化學選考試題,是“學考和選考”功能分開的第一次命題?;瘜W選考命題嚴格遵循“原創性、科學性、不超綱”原則,試卷結構保持穩定性和連續性、試題背景的選擇體現了基礎性和科學性,設問在體現學科素養的同時有創新。本次化學選考試題既重視能力和素養的考查、也重視基礎的測試,試題難易適中,有較好的選拔功能,對高中化學教學有積極的導向作用。本文從試卷結構、試題特點、典型試題分析等對選考試題進行整體分析和思考,進而得到一些相關的高中化學學科教學和備考啟示。
本次考試化學試題的面貌和試卷結構基本維持了往年的選考考試的形式。試題考查功能連續,客觀題和主觀題的題量、題型及分值基本保持不變,但對主干知識考查的角度和考查的范圍有一定變化。選擇題部分新出現了Al元素、電解裝置、活化能、陌生復雜有機物的性質、實驗化學等相關考查;教材各模塊所占比例:化學1約為33%、化學2約為15%、化學反應原理約為24%、有機化學基礎約為16%、實驗化學約為12%。
可見在總體結構上,本次選考卷發生較大變化,體現了分卷選考的特征,變得更加合理。這是因為從2020年1月起的選考化學考試的知識范圍是《普通高中化學課程標準(實驗)》和《浙江省普通高中學科教學指導意見·化學》(2014版)中規定的必修模塊的相關內容,考試內容包括我省現行的《普通高中課程標準實驗教科書》(蘇教版)“化學1”、“化學2”、“化學反應原理”三個必修模塊以及“有機化學基礎”、“實驗化學”兩個限定選修模塊。相比原選考的選擇題部分考查多了兩個限定選修模塊部分的知識,試題的知識要求有較大提升。這些變化是必然的、主動地、科學的變化,在教學和備考中建議主動適應變化、及時調整策略。
1.突出主干,穩中求變,寬基礎
試題涉及的知識內容覆蓋了必修和選修的內容,每道題目考查的知識點明確、具體,突出了所考查范圍內的主干知識。第24、28題考查S、Cl、N等核心非金屬元素,第12、25、27題考查Al、Fe、Cu等核心金屬元素,較好地考查了化學核心知識;第18題氯堿工業——離子交換膜法電解飽和食鹽水原理、第22題能量與活化能關系圖、第23題中和滴定pH突變圖等多道試題直接采用教材插圖作為素材進行深入考查;第7題中醇與酚是否為同系物關系、第21題中化學反應速率與平衡濃度的計算、第30題中移液管的操作順序都是源于教材中“練習與實踐”,分別對應“有機化學基礎”76頁的第1題、“化學2”33頁的第4題、“化學反應原理”78頁的第4題。
這些試題強調基礎,源于教材又高于教材,引導學生從無盡的題海中回歸化學教材,明確具備良好的化學學科素養、掌握基本的化學概念和規律才是學好化學的根本途徑。
2.強調整合,注重加工,厚應用
評價考生對學科知識的整體把握、內在聯系的理解,這是高考學科的重要要求,根據化學學科內容特點,有效建構化學知識體系——化學語言與概念、實驗原理與方法、反應變化與規律、物質結構與性質、物質轉化與應用,對中學化學應掌握的內容能融會貫通,將知識橫向和縱向統攝整理,使之網絡化,從知識的匯總提升到知識和方法的融合。表中為本次考試中出現的知識體系與之相關的學科能力與應用指向,以考查學生對化學必備知識的融會貫通與靈活應用。

知識體系學科能力與應用題號化學語言與概念使用元素符號、電子式、結構簡式、方程式等化學專業術語5、6、13、26(1、2)、28[Ⅰ、Ⅱ(1)]實驗原理與方法實驗室事故預防與處理,常用儀器的主要用途和使用方法,實驗基本操作,物質制備、分離、提純與檢驗,實驗數據處理與分析2、8、11、14、23、25、27、28[Ⅱ(2)]、30反應變化與規律氧化還原反應、電解質溶液、電化學、熱力學、動力學等化學反應原理3、4、8、17、18、19、21、22、26(1)、29物質結構與性質原子核外電子排布規律與元素周期律,微粒間的相互作用力,原子結構、分子結構和晶體結構等物質的多樣性1、6、7、16、26(3)物質轉化與應用典型無機物的性質、有機化合物性質及相互轉化8、9、10、12、15、24、28、31
強化化學知識體系的構建,綜合全面地考查符合學生認知特點的化學基礎知識,促進學生從整體認識化學學科,形成一個相對完整的學科知識體系。
3.立意高遠,力求創新,重素養

試題的背景選擇以真實情境和具體科學研究為測試載體,積極捕捉科技前沿信息,密切追蹤生產工藝進展,這樣做一方面要保持化學與時代同步,另一方面在于考查學生對知識的靈活運用能力,有利于實現對學生核心素養的測試。
今年的高考選考化學試題注重基礎知識和學科主干知識的考查,得到了一線化學教師的一致認可,結合以下4個試題從轉變考查方式、轉換呈現方式、創新設問方式、基于規律的推理等角度賞識試題設計理念。

( )
A.該物質可由n個單體分子通過縮聚反應生成
B.0.1 mol該物質完全燃燒,生成33.6 L(標準狀況)的CO2
C.該物質在酸性條件下水解產物之一可作汽車發動機的抗凍劑
D.1 mol該物質與足量NaOH溶液反應,最多可消耗3nmol NaOH
【答案】C
【解析】本題為此次選考試題中新出現的題型,轉變了有機化合物知識的考查方式。題中給出陌生有機物的結構,考查學生在掌握官能團、化學鍵與反應規律的基礎上,分析和推斷含有典型官能團的陌生物質的化學性質并能列舉典型有機化合物的物理性質與用途。B、D項涉及定量分析,學生最感棘手,C項該物質在酸性條件下的水解產物中有乙二醇,與可作為汽車發動機的抗凍劑的關系匹配。如果學生沒有真正理解,就不會將陌生知識轉化,通常碰到此類試題會無所適從。
建構模型,理清知識體系,在體系中把握知識,有助于學生記憶、調遣和運用知識,也是有效應對高考化學學科命題綜合性的必然要求。
【例2】(2020·浙江1月選考·20)設[aX+bY]為a個X微粒和b個Y微粒組成的一個微粒集合體,NA為阿伏加德羅常數的值。下列說法不正確的是
( )




【答案】C

不難發現本題考查的知識綜合程度高、維度廣,學生需要從文字信息中獲取信息并解決問題,試題涉及的知識內容覆蓋了必修和選修的內容,每個選項考查的知識點明確、具體,突出了所考查范圍內的主干知識,這類試題是學考、選考分離模式下考查學生認知和理解深刻性的有效途徑。
【例3】(2020·浙江1月選考·28節選)由三種元素組成的化合物A,按如下流程進行實驗。氣體B為純凈物,溶液C焰色反應為磚紅色,氣體E能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍。

請回答:
(1)組成A的三種元素是________,A的化學式是________。
(2)固體A與足量稀鹽酸反應的化學方程式是______________________________。
【答案】(1)Ca、H和N Ca2HN


【解析】這類試題既能考查學生對元素及其化合物知識的掌握情況,還能考查學生思維的敏捷性、發散性、嚴謹性和推理能力,綜合性強,有良好的區分度。本題側重于考查學生對離子反應、氧化還原反應和物質檢驗等知識的掌握程度,對定性與定量研究方法的了解程度以及邏輯推理能力。試題穩中求變:“穩”指該題繼續以無機框圖推斷形式呈現,題干形式相似,但鈣的焰色反應是復習備考的盲點,此知識點來源于教材,暗示要關注教材;“變”指設問的方式在變化,固體A與足量稀鹽酸反應生成氣體B,結合質量守恒定律可知,氣體B為氫氣,固體A中還含有氫元素;但在運用標準狀況下0.448 L氣體B推算1.90 g A中氫原子的物質的量時,若不能結合氧化還原反應的歸中原則,就會造成解題瓶頸;同時設問的角度也在變化,無機物與有機化合物相結合的化學方程式書寫,學生陌生度高。
從定量分析角度來看,一般通過原子守恒確定未知物的原子個數比,進而求得化學式,也可以利用氧化還原反應中得失電子守恒、陰陽離子電荷守恒等求算化學式來增加試題的難度。
【例4】(2020·浙江1月選考·29節選)研究NOx之間的轉化具有重要意義。

將一定量N2O4氣體充入恒容的密閉容器中,控制反應溫度為T1。
③反應溫度T1時,c(N2O4)隨t(時間)變化曲線如圖1,畫出0~t2時段,c(NO2)隨t變化曲線。
保持其他條件不變,改變反應溫度為T2(T2>T1),再次畫出0~t2時段,c(NO2)隨t變化趨勢的曲線。

圖1
【解析】圖象的分析和繪制等考查點多數屬于理解、應用要求,對綜合能力的要求較高。與文字相比,用圖、表來表示自然科學的研究成果具有直觀、形象的特點。因此,讀懂自然科學方面的資料,看懂圖、表所包含的信息,能從文字、圖表中提取所需要的信息,并從中找出規律是一個非常重要的能力。由化學方程式可知NO2濃度的變化量為N2O4濃度的變化量的2倍,由圖確定t1時NO2的平衡濃度;該反應為吸熱反應,結合平衡移動原理,升高溫度,確定達到平衡的時間提前、平衡時NO2的濃度將增大,繪出第二條曲線。
本題的特點是向著問題的本質、學科的本質進行思考,源于教材、高于教材,需要考生在深刻理解知識的前提下“靈機一動”,苦思冥想之后的“豁然開朗”必將對學科教學起到良性引導作用。
1.深刻領會課程標準,聚焦核心素養
“教真實的化學,學有用的知識”已成為大家的共識,學生通過學科學習逐步形成正確的價值觀念、必備品格和關鍵能力。在課程標準提出的學科核心素養的基礎上,可將高考化學的學科素養細化為化學觀念、思維方法、實踐探索和態度責任。通過認識常見的化學物質,學習重要的化學概念,形成基本的化學觀念和科學探究能力,認識化學對人類生活和社會發展的重要作用及相互影響。通過學習化學反應的基本原理,認識化學反應中能量轉化的基本規律,了解化學反應原理在生產、生活和科學研究中的應用。通過學習有機化學基礎,能根據有機化合物官能團的結構特點解釋和預測有機化合物的性質,掌握有機化合物研究的基本方法。圍繞物質性質和反應規律的研究、物質的制備、物質的分離與提純、物質的檢驗,認識解決實驗任務的一般思路和常用方法,掌握必需的實驗操作技能。
化學試卷中的多數試題不只是對于單獨的一個知識點進行考查,而是進行多角度、多方位甚至多知識點、多層面地考查,要求學生能夠在不同情境下綜合利用所學知識和技能處理復雜任務,具有扎實的學科觀念和寬闊的學科視野,并體現出自身的實踐能力、創新精神等內化的綜合學科素養。將化學知識與技能的學習、化學思想觀念的建構、科學探究與解決問題能力的發展、創新意識和社會責任感的形成等方面的要求融為一體,形成完整的化學學科核心素養體系。
2.打破教材固有結構,整合教學內容
新高考方案實施后,教師要注意區分教學內容中的合格性考試要求與等級性考試要求,合理控制教學進度、教學內容和難度,大力促進學生有選擇、有個性的發展。在教學時,教師要注意針對學生實際水平,控制難度,不搞一步到位,真正做到螺旋上升。教學進度控制要靈活多變,遵循從易到難、從合格性考試要求到等級性考試要求的原則。
3.科學編制訓練習題,突顯學科能力
編制具有高水平、高層次的習題,既可以提高教學效率,又可以促進學生化學學科能力的培養,還可以有效規避市面上出現的各類低質量的教輔資料,所以編制與課程內容相適應的訓練習題迫在眉睫??梢詮囊韵聨讉€方面做好學科能力的突顯工作:習題的內容方面,要源于課本,突出基礎,考查學生綜合應用知識的能力,注重知識間的延伸,強調創新;問題的設置方面,注重知識遷移,有一定的思維容量,把握好習題的深度和廣度,體現出知識的延伸性,體現出學生思維水平的個性化發展;習題的功能方面,著重體現對學生化學學科能力的培養,重視培養學生從化學視角全面分析問題、解決問題的能力,通過實驗培養學生的科學素養。在寧波市的區域教研和大市教研活動中嘗試開展以學校教研組為單位,針對新高考模式下的選考試題進行命題活動(見練習1、2)及科題活動實踐,此跡象表明編制基于學科能力的習題對于促進教學目標的實現有積極意義。

(1)Deacon發明的直接氧化法可按下列催化過程進行:



A.增大n(HCl) B.增大n(O2)
C.使用更好的催化劑 D.移去H2O
(3)一定條件下測得反應過程中n(Cl2)的數據如表所示。

t/min02.04.06.08.0n(Cl2)/10-3 mol01.83.75.47.2
2.0~6.0 min內,以HCl的物質的量變化表示的反應速率v(HCl)=________mol·min-1。
(4)如圖是四種投料比[c(HCl)∶c(O2),分別為1∶1、2∶1、4∶1、6∶1]下,HCl的平衡轉化率隨溫度變化的曲線。
①曲線b對應的投料比是________。
②設HCl初始濃度為4 mol·L-1,根據投料比為2∶1、溫度為400℃時,平衡常數K(400℃)=________。


在上述實驗中若壓縮體積使壓強增大,在圖中畫出相應αHCl~T曲線的示意圖。
(6)在傳統的電解氯化氫回收氯氣技術的基礎上,科學家最近采用碳基電極材料設計了一種如圖所示的新工藝方案,主要包括電化學過程和化學過程:

陽極的電極反應式是__________。
【答案】(1)-116
(2)BD
(3)1.8×10-3


【練習2】華法林是一種治療心腦血管疾病的藥物,其合成路徑如圖(部分反應條件略去)。

已知:



(1)寫出化合物E的結構簡式:__________。
(2)下列說法正確的是________。

B.G能與NaHCO3溶液反應
C.E與J合成華法林的反應類型是加成反應
D.1 mol華法林與足量的NaOH溶液反應,最多消耗3 mol NaOH

(4)寫出同時符合下列條件的F的同分異構體的結構簡式:__________。
①能發生銀鏡反應;
②1H—NMR譜顯示分子中含有苯環,且苯環上有兩種不同化學環境的氫原子。

(2)AC

(n-1)CH3OH

本次高考化學選考命題思路以平穩過渡為主旋律,更充分考慮了學考與選考分離的功能,有利于引導高中化學課程的教學改革,提高我省整體化學教學質量,有望重現學生樂學、教師樂教的現象。