基于高考命題分析的離子反應(yīng)高三一輪復(fù)習(xí)教學(xué)研究

廣東 王 弦

離子反應(yīng)從微觀上建立了認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)的新視角，是電離模型的重要應(yīng)用，為化學(xué)的微觀研究奠定了重要的基礎(chǔ)。《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》(以下簡稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》)中要求學(xué)生通過實驗事實認(rèn)識離子反應(yīng)及其發(fā)生的條件，能用離子方程式正確表示典型物質(zhì)的主要化學(xué)性質(zhì)。從《課程標(biāo)準(zhǔn)》可知，該部分要求學(xué)生能對反應(yīng)進(jìn)行“宏觀—微觀—符號”三重表征，即通過宏觀現(xiàn)象，分析微觀實質(zhì)，并能用離子方程式進(jìn)行符號表征，培養(yǎng)“宏觀辨識與微觀探析”的核心素養(yǎng)。

一、命題特點分析

離子反應(yīng)和離子共存的知識在高考中通常以離子方程式正誤判斷、離子共存的選擇題或陌生情境下的方程式書寫的非選擇題這幾種形式出現(xiàn)。筆者梳理近三年高考全國卷及部分省份的學(xué)業(yè)水平選擇性考試發(fā)現(xiàn)，該部分知識的考查體現(xiàn)了高考考查要求中的“基礎(chǔ)性、綜合性、應(yīng)用性、創(chuàng)新性”，展示了離子反應(yīng)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，彰顯了化學(xué)的學(xué)科價值和育人價值。具體來說，該部分試題考查呈現(xiàn)如下特點：

1.基礎(chǔ)性——立足必備知識

該題型以教材中基礎(chǔ)實驗和物質(zhì)性質(zhì)為載體，要求學(xué)生利用離子方程式對物質(zhì)性質(zhì)進(jìn)行符號表征。該題型立足于教材基礎(chǔ)知識，突出對學(xué)生“宏觀辨識與微觀探析”核心素養(yǎng)的考查。值得關(guān)注的是，該題型對學(xué)生必備知識的考查不僅僅局限于教材中元素及其化合物部分，近幾年的高考題中，出現(xiàn)了陌生氧化還原反應(yīng)的離子方程式書寫及部分反應(yīng)原理知識的滲透融合。

【例1】(2021·廣東省學(xué)業(yè)水平選擇性考試·15)宏觀辨識與微觀探析是化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)之一。下列物質(zhì)性質(zhì)實驗對應(yīng)的反應(yīng)方程式書寫正確的是

( )

【答案】D

【例2】(2021·浙江·6月選考·13)不能正確表示下列變化的離子方程式是

( )

【答案】A

2.綜合性——注重關(guān)鍵能力

離子反應(yīng)相關(guān)知識的考查的綜合性首先體現(xiàn)在離子反應(yīng)內(nèi)部知識的融合，將離子反應(yīng)與離子共存有機結(jié)合起來，考查知識間的邏輯結(jié)構(gòu)關(guān)系。其次體現(xiàn)在基于物質(zhì)性質(zhì)，進(jìn)行“宏觀—微觀—符號”三重表征的綜合互換，最后體現(xiàn)在對信息獲取、分析整合能力的綜合應(yīng)用，需要學(xué)生根據(jù)已有信息進(jìn)行分析、證據(jù)推理、解釋、表征等。

【例3】(2021·湖南省學(xué)業(yè)水平選擇性考試·12)對下列粒子組在溶液中能否大量共存的判斷和分析均正確的是

( )

表1

【答案】B

【例4】下列離子方程式中，不能正確表達(dá)實驗中反應(yīng)顏色變化的是

( )

表2

【答案】A

【例5】下列實驗對應(yīng)反應(yīng)的離子方程式書寫正確的是

( )

表3

【答案】A

3.應(yīng)用性——彰顯核心價值

高考命題要求試題要選取生產(chǎn)生活情境，考查學(xué)生運用知識、能力和素養(yǎng)解決實際問題的能力，讓學(xué)生充分感受到課堂所學(xué)內(nèi)容中蘊含的應(yīng)用價值。新高考下，離子反應(yīng)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用成為化學(xué)與STSE滲透融合的新方向。高考命題通過設(shè)計生產(chǎn)生活中的實際問題，凸顯高考的育人價值。

【例6】下列離子方程式不正確的是

( )

【答案】B

4.創(chuàng)新性——指向核心素養(yǎng)

素質(zhì)教育高考命題的突出特征之一是對創(chuàng)新性的強調(diào)。離子反應(yīng)相關(guān)試題的創(chuàng)新性考查，主要在工藝流程或反應(yīng)原理題中呈現(xiàn)。要求學(xué)生在新穎或陌生的情境中主動思考，通過信息獲取、分析推測寫出相關(guān)離子方程式。

【例7】(2020·全國卷Ⅰ·26節(jié)選)釩具有廣泛用途。黏土釩礦中，釩以+3、+4、+5價的化合物存在，還包括鉀、鎂的鋁硅酸鹽，以及SiO2、Fe3O4。采用圖1工藝流程可由黏土釩礦制備NH4VO3。

圖1

該工藝條件下，溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如表4所示：

表4

二、復(fù)習(xí)策略梳理

1.強化“宏觀—微觀—符號”三重表征的轉(zhuǎn)換思維

教師在元素及其化合物知識的教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生分析宏觀事實中發(fā)生化學(xué)變化的物質(zhì)，進(jìn)一步分析該物質(zhì)與事實有關(guān)的性質(zhì)和原理，并用符號進(jìn)行表征。教師利用“事實—物質(zhì)—性質(zhì)”的思維線和“宏觀—微觀—符號”三重表征的方法指導(dǎo)學(xué)生透過表象分析本質(zhì)，深入理解物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途之間的邏輯關(guān)系，掌握對化學(xué)實驗證據(jù)分析與解釋的基本思維方法。學(xué)生在實驗證據(jù)的分析中，要注意證據(jù)與結(jié)論的一一對應(yīng)關(guān)系，對現(xiàn)象逐一進(jìn)行分析解釋，強化內(nèi)部的邏輯關(guān)系。

【案例1】探究“84”消毒液的性質(zhì)

預(yù)測性質(zhì)1：NaClO具有氧化性

表5

預(yù)測性質(zhì)2：NaClO能與稀H2SO4反應(yīng)生成HClO

表6

2.關(guān)注離子反應(yīng)在化學(xué)與STSE中的應(yīng)用

指向核心素養(yǎng)培養(yǎng)的高考命題要求以真實情境為測試載體，以實際問題為測試任務(wù)，以化學(xué)知識為解決問題的工具。上述命題原則決定了化學(xué)與STSE在高考中的滲透融合趨勢，離子反應(yīng)的試題情境也會與學(xué)生的學(xué)習(xí)和生活實際結(jié)合得更緊密。這就要求教師關(guān)注離子反應(yīng)在科學(xué)、技術(shù)、社會和環(huán)境發(fā)展成果中的應(yīng)用，深化性質(zhì)決定用途的思想觀念。

【案例2】化學(xué)與生產(chǎn)、生活密切相關(guān)，筆者整理了常見離子反應(yīng)在化學(xué)與STSE中的應(yīng)用：

表7

3.重視量對離子反應(yīng)的影響

與量有關(guān)的離子反應(yīng)是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點，教師通過幫助學(xué)生分析參與反應(yīng)的各物質(zhì)量的改變對化學(xué)變化的影響，培養(yǎng)學(xué)生變化觀念與平衡思想的核心素養(yǎng)。具體來講，與量有關(guān)的離子反應(yīng)主要有以下三種情況：

(1)產(chǎn)物與量有關(guān)的連續(xù)性反應(yīng)

(2)產(chǎn)物與量無關(guān)的反應(yīng)

(3)產(chǎn)物的書寫形式與量有關(guān)的反應(yīng)

4.突破限定條件下的離子方程式的書寫

限定條件下的離子反應(yīng)往往通過陌生情境下題干的語言描述或化工流程，給出離子反應(yīng)發(fā)生的環(huán)境，要求學(xué)生寫出離子反應(yīng)方程式，旨在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和高階思維。其所給信息可以分為物質(zhì)信息和環(huán)境信息兩大類，需要學(xué)生對信息進(jìn)行直接提取、判斷推理、綜合分析等，最終運用電子守恒、質(zhì)量守恒、電荷守恒等規(guī)律進(jìn)行方程式的配平。

三、總結(jié)與反思