問題情境在高考真題中的溯源與探析
——以2023年全國甲卷第12題為例

金敖然

(廣西壯族自治區南寧市第三中學)

一、真題溯源的意義

《中國高考評價體系》的出臺為新時代高考命題提供了理論依據和操作指南,切實有力地引領了高考命題進一步走向系統性、科學性、創新性,為命題質量的提升提供了保障。高考評價體系明確指出高考的考查內容包括“核心價值、學科素養、關鍵能力和必備知識”?；凇耙粚铀暮怂囊怼钡目疾橐?高考化學命題在注重學科知識的同時,還要使理論聯系實際,考查學生用知識解決實際問題的能力,通過真實合理、新穎的試題情境呈現不同的設問方式。高考試題中“問題情境”一般圍繞一個真實的主題,輔以文字說明、表格數據、流程轉化、圖形指引等為問題設置的信息載體?；瘜W試題中的問題情境多為常識與史料、環境保護、創新科技、科學探索等。這使得問題情境化成為高考命題的熱點和亮點。

二、對一道高考真題情境的溯源與探析

(一)真題情境的溯源

【例】(2023年全國甲卷,12題)用可再生能源電還原CO2時,采用高濃度的K+抑制酸性電解液中的析氫反應來提高多碳產物(乙烯、乙醇等)的生成率,裝置如圖所示。下列說法正確的是

( )

A.析氫反應發生在IrOx-Ti電極上

B.Cl-從Cu電極遷移到IrOx-Ti電極

D.每轉移1 mol電子,陽極生成11.2 L氣體(標準狀況)

【工作原理分析】

裝置判斷:有外接電源,該裝置為電解池。

電極判斷:Cu電極上CO2被還原成C2H4或者C2H5OH,Cu電極為陰極;則IrOx-Ti電極為陽極。

表1 電解池裝置分析

【答案】C

下面我們對真題情境進行溯源,對于這個電解的研究資料是比較豐富的,比較詳盡的是向開松等人發表的論文《銅基催化劑電還原CO2為多碳產物的提升策略》,原文節選如下,“陽離子對CO2還原的選擇性也有顯著影響,將碳酸氫鹽電解質中的Li+替換為Na+、K+與Cs+時,C2H4的選擇性由21%增加至25%、30%與53%……在10 mol·L-1KOH電解質中,即使在很小的過電位下即可產生C2H4,在-0.55V(vs.RHE)下可實現高達70%的C2H4法拉第效率。同時,高濃度的堿性電解質有利于乙烯生成動力學的進行以及最大程度地抑制析氫反應。”

(二)真實情境選擇與再加工

(三)對溯源情境的再挖掘

已知太陽能電池組可以提供穩定的電流,在電流強度為70 A的條件下該電解池裝置工作40分鐘,陰極只產生了2.24 L C2H4(標準狀況下),則該裝置的法拉第效率為________(保留小數點后一位)(其中F約為96 500 C/mol)。

【答案】68.9%

(四)如何面對陌生情境問題

命題者在選取素材命制試題時往往要進行二次加工,提煉素材關鍵信息,刪去生澀難懂的理論,設計出符合學生認知,結構完整的問題。因此學生在面對陌生情境時,務必要認真閱讀題干信息,提煉、歸納、整理有效信息,與自己所學的知識進行對照類比,遇到新知識、新理論公式時可以做到知識遷移,將新知識、新理論公式融入到自己的知識體系,最后綜合地分析推理得出準確的結論。教師在平時的教學中也要引導學生針對化學知識、原理本質進行思考,避免學生在面對陌生情境問題時,產生較大的陌生感。

三、總結