高考化学STS试题与能力考查,本文主要内容关键词为:试题论文,能力论文,化学论文,STS论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
STS(即科学-技术-社会)是当前科学教育中的一个热点,近年来,有关STS的试题在高考化学中占据了重要的位置,其分值约占全卷的14%~18%,并有逐年上升的趋势。
现从能力考查角度,简析近年高考化学中STS试题,供同学们参考。
一、对心理承受能力的考查
例1(1993年高考题)1992年,我国取得的重大科学成果之一是发现了三种元素的新的同位素,其中一种是,它的中子数是()。
A.80 B.128 C.208 D.288
例2(1996年高考题)1995年诺贝尔化学奖授予致力于研究臭氧层被破坏问题的三位环境化学家,大气中的臭氧层可滤除大量的紫外光,保护地球上的生物,氟利昂(如CCl[,2]F[,2])可在光的作用下分解,产生C1原子,C1原子会对臭氧层产生长久的破坏作用(臭氧的分子式为O[,3])。有关反应为:
ClO+O→Cl+O[,2]总反应:2O[,3]→3O[,2]
1.在上述臭氧变成氧气的反应过程中,C1是()。
A.反应物B.生成物 C.中间产物 D.催化剂
2.O[,3]和O[,2]O[,2]是()。
A.同分异构体B.同系物C.氧的同素异形体 D.氧的同位素
简析 这类试题通常以最新科技、诺贝尔奖等吓人的词冠于题头,给考生造成一种错觉,形成心理障碍,使之望而生畏。从知识角度看,意在考查考生对原子结构、催化剂等基础知识的掌握情况,属送分题。从心理角度来看,意在考查考生的心理承受能力(即心理素质)。题目虽易,但仍有部分考生因心理素质低而失分。
答案:例1B;例2.1.D;2.C.
二、对灵活应用知识能力的考查
例3(1994年高考题)合成分子量在2,000~50,000范围内具有确定结构的有机化合物是一个新的研究领域。1993年报导合成了两种烃A和B,其分子式分别为C[,1134]H[,1146]和C[,1398]H[,1278],B的结构跟A相似,但分子中多了一些结构为的结构单元.B分子比A分子多了__个这样的结构单元.
例4(1997年上海高考题)牙齿表面由一层硬的,组成为Ca[,5](PO[,4])[,3]OH的物质保护着,它在唾液中存在下列衡:
进食后,细菌和酶作用于食物,产生有机酸,这时牙齿就会受到腐蚀,其原因是_________。
已知Ca[,s](PO[,4])[,3]F[S]的溶解度比上面的矿化产物更小,质地更坚固,请用离子方程式表示,当牙膏中配有氟化物添加剂后能防止龋齿的原因:_______。根据以上原理,请你提出一种其它促进矿化的方法:_______。
简析:这类试题给出的信息新颖,陌生度大,但难度较小,旨在考查考生结合实际,灵活应用知识的能力,例3中C[,1134]H[,1146]和C[,1398]H[,1278]的氢原子数差值为1278-1146=132,由于中含有4个氢原子,故这两种烃分子中苯乙炔基数相差为(132/4)33(个)。例4的解题思路为:进食后,产生有机酸,导致,使平衡向脱矿方向移动,故牙齿受到腐蚀,氟化物能提供F[-],发生5C[,a][2+]+3PO[,4][3-]+F[-]==Ca[,5](PO[,4])[,3]F↓,这就是其能防龋齿的原因,促进矿化的方法,实际上就是使向逆方向移动,可加入Ca[2]+或PO[,4][3-]。
三、对类比迁移能力的考查
例5(1996年高考题)Nomex纤维是一种新型阻燃性纤维,它可由间苯二甲酸和间苯二胺在一定条件下以等物质的量缩聚合成。请把Nomex纤维结构简式写在下面的方框中。
简析 这类试题的特点是,在题中设置了某种新情景,提出新问题或临时交代一些考生在中学没有学过的信息,要求考生结合新知识,与已有的知识进行类比,然后向题设的情景中迁移。
回答本题时,首先要把间苯二甲酸和间苯二胺的分子结构与氨基酸的分子结构进行类比,得出它们应该像同时含有羧基和氨基的氨基酸分子之间那样脱水缩聚,即把题给信息结合已有的酰胺键的知识问题设情景中迁移,然后将羧基与氨基之间脱去水分子以形成高分子链,并在方括号外的右下角标出聚合度,
四、对自学能力的考查
例6(1995年高考题)碳正离子例如,[CH[,3][+]、CH[,5][+],(CH[,3])[,3]C[+]]等,是有机反应中重要的中间体,欧拉(GOlah)因在此领域研究中的卓越成就而荣获1994年诺贝尔化学奖,碳正离子CH[,5][+]可以通过CH[,4]在“超强酸”中再获得一个H[+]而得到,而CH[,5][+]失去H[,2]可得CH[,3][+]。
(1)CH[,3][+]是反应性很强的正离子,是缺电子的,其电子式是________。
(2)CH[,3][+]中4个原子是共平面的,三个键角相等,键角是_________(填角度)。
(3)(CH[,3])[,2]CH[+]在NaOH的水溶液中反应将得到电中性的有机分子,其结构简式是______。
(4)(CH[,3])[,3]C[+]去掉H[+]后将生成电中性的有机分子,其结构简式是_______。
简析 这类试题要求考生敏捷地接受新信息,并通过自学,在分析、评价的基础上应用新信息。
本题选材新颖,立意明确,所出示的CH[,3][+]和CH[,5][+]两种碳正离子,课本上没有,教师授课时也未必补充。考生需通过阅读、自学,接受新信息,并进行逻辑推理方能得出正确结论,其解题思路如下:CH[,4]在“超强酸”存在时生成CH[,5][+]碳正离子,其中碳原子和氢原子的成键电子数与CH[,4]中的成键电子数相等,仍是8个电子,当CH[,3][+]离子失去1个H[,2]分子,被带走了2个电子,生成的CH[,3][+]碳正离子中成键电子数仅有6个,属不稳定结构,其电子式为,并由此得出CH[,3][+]的高活性是由于缺电子造成的结论,根据自学所得的结论,不难推知,高活性、缺电子的(CH[,3])[,2]CH[+]与NaOH反应时,一定与后者带负电荷的OH-结合而形成稳定的(CH[,3])[,2]CHOH.(CH[,3])[,3]C[+]失去H+后,不再带有电荷,为了满足碳的4价,剩下的分子内必然要形成一个碳-碳双键,即变为
五、对观察、实验能力的考查
例7(1996年高考第28题,参见本刊1998年第2期第44页。)
简析 化学是一门以实验为基础的学科,当实验取材于生活、社会、科学的实际之中,更有利于考查考生的观察、实验能力。
本题考查考生对实验装置图的观察,以及化学实验的正确基本操作和处理化学实验过程中的安全问题。该题涉及到的反应有:
通过观察,左图有排水取气法的装置,右图中则有发生氢气的装置(H和I)。由此可以判断,左图的装置是由普通铁粉制备四氧化三铁的装置,顺势可推出试管A装入的试剂为普通铁粉,B为水蒸气发生器,C为安全瓶,试管D中收集得到的是氢气。由于在生成氢气时会带出少量的盐酸酸雾,右图的U形管G内应放固休NaOH等,以除去酸雾。为了保证安全,进入试管E内的氢气必须验纯,自导管F逸出的氢气应该燃烧掉,其余则根据化学原理不难一一作答。
六、对化学问题转化为数学问题能力的考查
例8(1997年高考第36题,参见本刊1997年第10期第47页)。
简析 该题以最新科技成果为载体,着重考查考生将化学问题转化为数学问题的能力。题目设问梯度好,步步深入,融填空、简答、计算为一体,给人以耳目一新的感觉。
解题思路 依据中学化学基础知识和题供信息,抓住金刚石为原子晶体,C[,60]为含有30个双键的分子晶体,第(1)、(2)问便可轻松作答。第(3)问求解途径较多,利用总键数减去双键数:
1/2(3×60)-30=60
即为其解法之一。第(4)问可设C[,70]分子中五边形数为x,六边形数为y。根据欧拉定理及键数可得方程组:
通过以上例析,可以清楚地看到,科学技术不是封闭在象牙塔内的纯学术,它只有与社会高度结合才会有广阔的前途。对于化学试题来说,只有在化学与社会的结合中,才能考查出考生实际具备的知识素质,这就是STS试题在近年高考化学中倍受青睐的原因。