统一学科骨干提高学科素养--从近几年高考试题看2007年高考化学复习的内容和方法_高考论文

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2006年高考《考试大纲》指出,化学学科试题旨在测试考生对中学化学基础知识、基本技能的掌握情况和所应具有的观察能力、实验能力、思维能力和自学能力;试题还应力图反映出考生能够初步运用化学视角去观察、分析生活、生产和社会中的各类有关化学问题。本文拟结合近年高考化学试题的特点以及《考试大纲》的要求,提出科学高效地进行考前化学复习的策略和建议。

一、近年理综(化学)试题的特点分析

自从2000年浙江省开始实行“3+X”高考模式至今,理科综合能力测试(以下简称“理综”)化学部分试题呈现了从学科间综合向学科内综合、从较多体现应用情境向强调学科内在知识体系、从知识立意逐渐向能力立意的多方面转变。

1.融会贯通,统摄应用——测试思维品质

2005年、2006年的《考试大纲》(化学部分)均对考生的思维能力品质提出了如下要求:能将化学信息(含实际事物、实验现象、数据和各种信息、提示、暗示)按题设情境抽象归纳、逻辑地统摄成规律,并能运用此规律进行推理(收敛和发散)。近两年的化学试题在素材选取上继续坚持重点考查化学学科的基础、主干知识,在试题的设计形式上进行了大胆的创新(不仅仅考查考生对知识的迁移和应用能力,而是深入考查对基础知识内在联系的理解以及融会贯通),很好地体现了能力要求,这些试题也因此成为近年理综高考化学试题的一大亮点,受到了广泛的褒奖。

例1 (2005年第9题)下列说法中正确的是

A.最外层有2个电子的原子都是金属原子

B.非金属元素呈现的最低化合价,其绝对值等于该元素原子的最外层电子数

C.非金属元素呈现的最高化合价不超过该元素原子的最外层电子数

D.最外层有5个电子的原子都是非金属原子

例2 (2006年第7题)下列叙述正确的是

A.同一主族的元素,原子半径越大,其单质的熔点一定越高

B.同一周期元素的原子,半径越小越容易失去电子

C.同一主族的元素的氢化物,相对分子质量越大,它的沸点一定越高

D.稀有气体元素的原子序数越大,其单质的沸点一定越高

【点评】以上两题显然是检测考生思维整体性、全面性的佳题。试题内容涉及原子结构、元素周期律等规律性较强、考生认识又较为模糊的领域,显然具有较强的诊断和区分作用。化学学科存在许多重要的规律,高中学生在学习过程中也在不断地丰富、完善这些规律。然而一些规律却存在“例外”,如例2中的C选项,由于一些氢化物分子间可能存在氢键,其沸点特别高;一些规律并不能涵盖全部情况,如例1中的A选项和D选项,金属原子最外层电子数一般不超过3个,但并不是说最外层电子数在3个及以下的都是金属原子,也并不意味着最外层电子数超过3个的原子不可能是金属原子;一些规律正命题成立,其逆命题或“推论”却不一定成立,更由于金属、非金属不同的属性,同样的规律对于金属、非金属而言应该有不同的表述……由于一些学生在学习时只注意死记硬背,不注重理解掌握,导致知识学习时的生硬、死板,从而不能辨析一些明显错误的选项,如例1、例2中的选项B;对于例2中的选项A来说,如果考生没有对不同类型晶体性质的全面掌握,就很难作出正确的判断。因此,高考复习中应着力培养学生在学习、归纳、提炼规律的过程中全面认识,既掌握普遍性,也了解特殊性。

例3 (2006年第2题)置换反应的通式可表示为

请写出满足以下要求的3个置换反应的化学方程式:

(1)所涉及的元素的原子序数都小于20;

(2)6种单质分属不同的主族。

【点评】本题满分15分,抽样调查显示,该题的平均得分仅7.5分,得分率约50%,有17.3%的考生得零分,本题是全卷化学试题中得分率最低的试题。对于“置换反应”这样一个考生耳熟能详的反应类型,竟然只有如此低的得分率,确实值得我们深思。

本题以置换反应为中心,全面考查考生对相关知识的掌握程度以及思维能力品质状况。试题通过添加两个前置条件,很好地浓缩了化学反应原理、重要元素及其化合物的性质、元素周期表、元素周期律、物质结构、氧化还原反应、金属冶炼等一系列相关知识,要求考生围绕置换反应这一中心,重新梳理和统整头脑中的化学反应数据库,从而实现考场上对知识的重新“统摄应用”。考生要准确无误地回答此问题,必须运用整体性(统摄性)思维 (同时符合反应的真实及元素范围的两个条件),综合驾驭知识分析、解决问题。本题同时也对考生科学规范、严谨细致的思维品质提出了较高的要求。

从阅卷情况看,考生在解答本题过程中主要出现以下问题:

(1)所写元素原子序数超过19;所涉及的单质为非主族元素单质;

(2)单质所属的主族重复(需分属6个不同的主族);

(4)理解不清,知识紊乱。如将的反应写成C+MgO的反应等;

(5)信马由缰,写到哪算哪,造成漏写。如许多考生一开始就写,从而使后续反应的书写产生困难。

事实上,如果考生具备较为扎实的学科知识基础和较好的学科素养,就完全可以十分从容地从已知的置换反应中遴选出正确的答案,解题过程可设计如下:

第一步,在草稿纸上写出所有原子序数小于20的19种元素符号;

第二步,删除不太可能出现在置换反应中的元素(如下表);

(由于Li、Na、K与H处在同一主族,且其常见置换反应为,因此删去;Be、B、Si、P乃至N均非常见的置换反应反应物或生成物,故可考虑删除。)

第三步,从每一主族“幸存”的元素中一一合理“匹配”,找出答案。

事实上,对于具有较好学科素养的考生而言,在剩下的元素中,只须依据活泼性大小考虑正价元素之间、负价元素之间的置换,这样的话,解题的过程就更加清晰简单了。

2.关注学科属性,强化化学用语——测试学科技能

化学学科有着一整套有别于其他学科的语言体系,能否正确使用化学语言表达不同的化学现象也就成为了化学学科素养最重要的表现之一。近年理综化学试题十分注重考查反映化学学科属性的相关内容,如物质结构、元素周期律,突出了“结构决定性质”的学科思想;同时也加大了对考生化学用语使用能力的考查,充分展现和强化了学科特点。如2006年理综化学试卷中要求考生书写的化学方程式竟达 11个,总计33分!所占的比重较往年有明显加大。(2005年、2006年对化学用语及相关知识点的考查情况见下表,表内所注为题号及小题号)

化合价

示意图名称、 定律、符号反应式

符号

及其意义

27(4) 6、9、26(1)26(2、3)

2005年7

29(4) 27(4)8、13

27(1、3)

29(1) 29(4、5)

2006年29(1)

26(2、3) 27、28(1、3)

29(2、4、5)

然而,从历年答题的情况看,考生对学科基本语言及基本技能的运用很不理想,有以下一些常见问题。

(1)概念不清,表述有误

一些考生对周期、族的概念认识和表达不清,也有考生对金属、非金属的原子结构及性质特点把握不准,造成判断的错误;一些考生很难区分“元素”和“单质”“氧化”和“还原”“电解”和“电离”等概念。

(2)答非所问,逻辑紊乱

这个问题主要出现在简答题中。如在回答2005年理综第28题“在用托盘天平称量样品时,如果天平的指针向左偏转,说明______”一问时,许多学生回答“砝码不够多”或“游码还需要向右移”等。该大题第(2)小题中有一个干燥管B,其作用显然是“防止空气中的蒸气进入U型管中”以免影响定量测定,但许多考生仅仅指出其“能吸收空气中的蒸气”,而并未指出其产生的作用。产生这些答题模糊的主要原因是考生对实验原理及过程理解不足。

(3)符号错误,别字连连

由于平时学习不注重细节,考生在答题时符号及文字错误频出,失分现象严重。如把名称“硫酸铵”写成“硫酸氨”,把“醛基”“羧基”误写成“荃基”“酸基”,对应的官能团符号写成CHO、COOH,把碳碳双键写成“两键”“烯基”,把“酯化反应”“加成反应”写成“脂化反应”“加层反应”等。这样的错误在每年的高考阅卷中总是屡见不鲜。

3.运用内在关联,加强学科内综合——测试整体思维能力

与最初实施“3+X”高考的几年不同,近年理综化学部分试题更加注重学科内的综合,更加注重考生对学科内涵、学科素养的整体考查,要求考生能灵活运用所学学科知识及学科思维方法解决问题。

例4 (2005年第7题)等物质的量的主族金属A、B、C分别与足量的稀盐酸反应,所得氢气的体积依次为,已知,且,则在C的生成物中,该金属元素的化合价为

A.+3B.+2C.+1D.+4

【点评】本题虽然难度不大,但由于以字母代替了具体的物质元素及数据,从而使试题显得较为抽象,造成考生解题的困难。要解好本题,除了应全面掌握金属与酸的置换反应、物质的量在化学计算中的应用、阿伏伽德罗定律、元素周期律等知识外,考生还应具备较强的综合运用知识能力,把A、B、C三种金属与酸反应生成氢气的体积关系转换成化合价之间的关系。当然,在解答本题的过程中如能结合氧化还原反应的基本原理,运用金属在置换反应中失电子数与生成氢气体积之间的正比关系进行处理,则解题效率便会更高。

例5 (2006年第26题)X、Y、Z和W代表原子序数依次增大的四种短周期元素,它们满足以下条件:

①元素周期表中,Z与Y相邻,Z与W也相邻;

②Y、Z和W三种元素的原子最外层电子数之和为17。

请填空:

(1)Y、Z和W三种元素是否位于同一周期(填“是”或“否”):______,理由______;

(2)Y是______,Z是______,

W是______。

(3)X、Y、Z和W可组成一化合物,其原子个数比为8:2:4:1,写出该化合物的名称及化学式

【点评】与以往的元素推断题不同的是,本题向考生展示的是“立体”的信息,既有“原子序数依次增大”这样一个“线性信息”,又有“短周期元素”“Y、Z和W三种元素的原子最外层电子数之和为 17”这样一个范围的框定,更有“相邻”这样一个模糊的“平面信息”。另外,第(1)(3)小题采用的简答形式也给考生答题增加了不小的难度。考生要解答好本题,需要对元素周期表中同周期、同主族相邻的元素间原子序数、最外层电子数之间的关系有一个全面的了解并进行透彻的分析,才可确定各元素,同时再根据这些元素原子之间形成原于团的情况,最终确定第(3)问中化合物的名称及其化学式。

类似的情境也出现在2006年理综第29题中。该题的第(2)题为“萨罗经水解分离提纯可得纯净的苯酚和水杨酸(邻羟基苯甲酸)。请设计一个方案,说明苯酚、碳酸、水杨酸的酸性依次增强(用化学方程式表示)”。这显然是一个无机“强酸制弱酸”规律在有机习题中的综合应用。

4.注重学科基础,体现学科主干——测试学科素养

近年高考理综化学试题无论是试题形式还是内容都越来越注重基础,并着力体现本学科的主干体系。一般而言,第Ⅰ卷着重基本概念和基本理论,主要考查物质结构理论、元素周期表和元素周期律、阿伏伽德罗常数、热化学方程式、物质的量、离子反应及离子方程式、电离和化学平衡、电化学、基本实验仪器和操作以及基本化学用语、生活中的化学等等;第Ⅱ卷则侧重于具有一定思维容量的元素和物质推断、基本实验及其设计、有机物及其性质的推断,并穿插一定的相关计算,其中所涉及的内容都是高中化学最基础的知识。近两年对化学基础知识的考查情况大致如下表。

2005年 2006年

原子结构、共价键(6、9)晶体类型及其性质(6)

元素周期律(7) 元素周期律(7)

基本概 质量守恒定律(8)

阿伏伽德罗常数的应

念、基本离子共存问题(10) 用(8)

理论电解(11) 电解(9)

化学平衡及其移动(12) 电离平衡及其移动

热化学方程式(13) (11)

溶液的电中性(13)

有机化学同分异构体、官能团及其官能团及其性质(12、

基础知识性质、有机反应及其类型29)

(29) 同分异构体(29)

混合物纯度的测定和计 电解反应的简单计算

基本计算算、热化学反应中热量的有机反应及其计算

计算

基本实验物质纯度的测定、天平的二氧化碳气体的制取、

使用、实验设计(28)可燃性气体的验纯、基

本实验原理(28)

二、《考试大纲》及高考试题的变化特征

从《考试说明》到《考试大纲》,高考要求整体变化思路日渐清晰。其中,对理综化学部分在学科能力方面的要求逐渐浓缩到体现化学学科的特点和精髓的“观察能力”和“实验能力”以及体现科学学习共性的“思维能力”和“自学能力”等四个方面;考试的内容和范围则更多地注重体现化学学科本质属性的方面,诸如物质性质与结构的关系、元素周期表和元素周期律、化学反应中的能量问题等等。就具体的元素及其化合物知识以及有机化学基础知识而言,近年高考理综化学部分试题更加重视考生对典型元素的典型性质的理解和应用,更加重视对决定有机物性质的官能团及其变化的考查;对化学实验的考查则更加侧重于实验基础知识、对实验原理的理解以及在此基础上的实验方案设计。由于题量及分值的限制,化学计算只能在其他题型中作适当体现。近年理综试题还明显强化了对化学用语如化学式、电子式、结构式、电极反应式、化学方程式、离子方程式的考查,体现了对理科学生化学学科素养的高度关注。

三、考前化学复习的基本策略

2005年、2006年高考理综化学试题,以学科知识为载体,以考查学科素养为目标,在命题设计和呈现方式上有所创新,是近年全国理综高考化学命题最显著的特点。以下结合近年理综高考化学试题的主流题型,提出高考复习教学的四条建议。

1.概念和理论复习——全面分析、突出重点

高考复习是一项综合性很强、同时也需要不断研究、创新的工作。教师应该在复习组织中全面分析、突出重点,以确保高效复习。

首先要全面研读和分析化学《考试大纲》以及近年全国理综化学的各套试卷,并从中找出一些规律性的东西。尽管近两年的化学《考试大纲》没有出现明显的变化,但《考试大纲》与高考试题之间的密切相关性,特别是近年各套理综高考化学试题中所体现的命题意图和倾向,都是高三教师必须加以认真关注的。从这个意义上来说,虽然师生对近年高考理综化学试题已不再陌生,但在临考前对这些经典试题进行认真细致的分析解剖,对于帮助师生诊断问题、把握方向、形成思路、规范解题都将具有十分明显的借鉴和导向作用。

其次要全面分析学生的现状。考生虽然都已经历两年多的化学学习,但他们所经历的学习过程以及掌握的化学知识和能力是不尽相同的,即便是同一个教师所带的同一批学生,由于在新课学习过程中教学进度、实验安排等方面的影响,其对整个高中化学知识体系的掌握也是参差不齐的。基于此,教师要善于从平时的练习、测验中诊断、发现学生中普遍存在的问题(而不是仅仅把测验当作是一种学习状态的激励或评价),从而设计出最切合学生实际的复习方案。

第三要全面分析和检视教师自身的教学习惯。以往的经验充分说明,考生在高考中所犯的不少解题错误都属于“系统错误”,诸如对一些知识点的轻视(把“酯化反应”写成“脂化反应”“酯代反应”,把“加成反应”写成“加层反应”“加陈反应”等)、教师错误书写习惯导致的问题(将碳碳双键写成C=C,将醛基(—CHO)写成CHO甚至COH等等)、不能正确描述实验仪器及现象(如将“烧杯”说成“玻璃杯”、不能恰如其分地使用“沉淀”“浑浊”“蒸馏水”等词、不能正确表述酯化反应乙醇分子中脱去的是“羟基上的氢”等等)。有更多的考生不注意书写和解题的规范,造成不必要的失分。应该说,考生产生这些系统错误的根源在教师身上,教师应该在复习教学组织中在语言和书写等方面对自己严格要求,为学生形成良好的学科素养作好表率。

在对《考试大纲》、近年高考试卷、学生复习和前期教学进行全面分析的基础上,我们便可以有的放矢,突出重点,一方面加强对学科主干知识体系的复习练习,另一方面有效地弥补前期教学中存在的问题,使每一堂复习课、每一次复习活动都收到良好成效。

例6 最近科学家发现了氧元素的一种新粒子。对于这种新粒子,下列说法不正确的是

A.它是氧元素的一种同素异形体

B.它是氧元素的一种同位素

C.它的摩尔质量为64s/mol

D.它具有很强的氧化性

【点评】本题所涉及的同素异形体、同位素、摩尔质量、氧化性等均属于中学化学学科主干知识体系中的重要内容,虽然试题素材选用了学生较为陌生的新物质,但如果学生对相关概念的认识十分牢固,解决此题便易如反掌。

例7 高压电机、复印机工作时会产生臭氧,该气体有强氧化性。下列叙述不正确的是

A.臭氧和氧气是氧的同素异形体

B.臭氧可使湿润的KI淀粉试纸变蓝

C.臭氧的存在对人体有益无害

D.臭氧是很好的消毒剂和脱色剂

【点评】本题的设置既体现了教材的变化,同时也是对考生认识事物方式的考查。根据对臭氧知识的初步认识,考生可以轻松地判断选项A、B的描述都是正确的,但由于对于臭氧能否作为脱色剂以及社会上对“保护臭氧层”的大力呼吁,一些考生会对C、D选项的甄别产生一些困难。事实上,人教版教材明确指出,当臭氧在空气中含量超过10%(体积分数)时,就会对人体、动植物以及其他暴露在空气中的物质造成危害。

因此,教师在组织高考复习时,应根据教学实际,重点关注学科主干知识体系,努力帮助考生全面理解和认识基础知识和基本理论,并适当关注教材中的相关叙述,使考前复习真正实现学生对化学学科知识认识水平的巩固和提高。

2.元素和物质性质——有效归纳、灵活应用

近年高考元素、物质推断题的发展趋向要求考生在全面掌握各相关元素、物质性质的同时,了解一类微粒、物质或反应的总体情况,除前面已分析的 2006年第27题外,2005年第27题也有类似的要求。

例8 (2005年第27题)甲、乙、丙、丁为前三周期元素形成的微粒,它们的电子总数相等。已知甲、乙、丙为双原子分子或负二价双原子阴离子,丁为原子。

(1)丙与钙离子组成的离子化合物跟水反应产生一种可燃性气体,反应的化学方程式是______;

(2)乙在高温时是一种还原剂,请用化学方程式表示它在工业上的一种重要用途:______;

(3)在一定条件下,甲与反应的化学方程式是______;

(4)丁的元素符号是______,它的原子结构示意图为______;

(5)丁的氧化物的晶体结构与_____的晶体结构相似。

【点评】本题给出的信息均是一类微粒或物质的性质,假如师生在高考复习中一起经历过这样的归纳复习,如“列举中学化学常见微粒中的10电子微粒、14电子微粒、18电子微粒”(这中间的归纳方法又是大有文章可做,见例9)、“列举中学化学中常见的双原子分子”“中学化学常见物质中哪些物质能与水反应产生气体”“中学化学常使用哪些气体、溶液、固体还原剂”等等,那么,学生在解答此类习题时便不会茫然无绪,而是胸有成竹了。

例9 请归纳列举10电子微粒、14电子微粒、 18电子微粒。

【分析】第一步,写出10电子微粒(这一点对于学生而言比较熟悉和简单,但写的时候要尽量做到有序思考,如循原子一分子一离子的路径,以元素周期表为依据进行思考等)

元素和物质推断题中值得我们归纳的知识比较多,如“类连续反应”“浓度不同导致反应不同”“温度不同导致反应不同”“药品滴加顺序不同导致反应不同”“用图1装置可以制取哪些气体”等等。这样的复习方式既能有效地帮助学生形成化学学科主干知识网络,提高学生能力,又可使课堂气氛活跃轻松,激发学生的参与热情和思维动能。如组织运用得当,将对提高复习效率产生很大的作用。

3.有机化学基础——重视结构、关注细节

尽管近年主观题中的有机化学命题素材出现了诸如消毒剂萨罗(Salol)(见图2)、苏丹红一号 (sudan Ⅰ)(见图3)等与生产、生活密切相关的新颖有机物,但就试题考查的内容而言,却始终没有脱离有机物的组成、结构、性质以及有机物同分异构体的书写等方面。而考生的解题错误主要表现在对有机物结构、官能团性质、同分异构体及有机反应方程式的书写以及有机反应类型的判断等方面。因此,高考有机化学复习仍然应该把握各类有机物性质及其变化的主轴,特别是依据有机官能团的结构与变化特点及路径进行复习,在复习过程中要特别重视细节,如氢原子个数、官能团的表示方法、反应条件、小分子的生成等等。

例10 (2006年第29题)莽草酸是合成治疗禽流感的药物——达菲(Tamiflu)的原料之一。莽草酸是A的一种异构体。A的结构简式如下:

(1)A的分子式是______;

(2)A与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式 (有机物用结构简式表示)是______;

(3)A与氢氧化钠反应的化学方程式(有机物用结构简式表示)是______;

(4)17.4g A与足量碳酸氢钠溶液反应,计算生成二氧化碳的体积(标准状况);

(5)A在浓硫酸作用下加热可得到B(B的结构简式为),其反应类型是______;

(6)B的同分异构体中既含有酚羟基又含有酯基的有______种,写出其中一种同分异构体的结构简式。

【点评】本题以治疗禽流感的新颖药物为命题素材,其真正考查的内容依然是有机物的组成、结构和性质。要正确完成此题,考生应熟练掌握有机物的结构及其表示方法、加成反应、羧酸的性质、醇羟基脱水消去反应、酯类物质的结构、苯环上取代位置不同造成的同分异构体等。因此,在有机化学知识的复习和有机题型训练中,应紧紧抓住以上这些核心内容。

4.实验基础复习——理解原理、重视应用

实验复习应侧重实验原理的理解和掌握,无论是前几年关于启普发生器简易装置的原理及使用、喷泉实验的引发等对实验装置的考查,还是近年在普通气体制取、收集、检验以及药品纯度的测定等方面的定量实验,理综化学实验部分试题所考查的内容都是中学化学实验的基本内容,但试题的呈现方式并不是教材中实验情境的简单重现,而是发生了一定的变化。这就要求考生能依据实验基本原理,以审清题意、达成实验目的为基本出发点,借鉴和运用中学化学中的基本实验方法,全面考虑实验器材和药品、实验要求等限制条件和实验安全、尾气处理、方法选用等方面的问题,完成对化学实验的设计、分析或评价。

例11 下图为分离、CO并得到纯净气体的装置,请回答:

(1)A、B分别应选用何种试剂;

(2)简述实验步骤。

【分析】要顺利解决试题设置的两个问题,考生必须做到:(1)仔细正确地审题。本题要达到的目标是,分离、CO并得到纯净气体。如果仅仅将气体除去显然不符合试题的要求;(2)掌握CO、的性质差异,并选用合适的试剂进行处理。此处显然应该应用能与NaOH溶液反应的特性进行分离;(3)研究装置的特点。两个串联的洗气装置在中学化学实验中是十分常见的,但在第一个洗气瓶中加一个分液漏斗的作用就值得考生认真思考了。因为试题要求“分离”两种气体,因此,分液漏斗中稀硫酸的作用显然是将被吸收的从NaOH溶液中重新“驱除”出来。明确了以上几点,考虑到得纯净气体的要求,试题的答案就显而易见了。当然,在简述实验步骤中应力求简洁、规范。

5.注意细节,强调规范

在近年理综化学试题的基本结构中,除基本概念和基本理论、元素和物质推断、有机化学基础、化学实验等方面试题外,化学计算往往分散在以上各类题型中。化学计算作为高中化学学习的一项基本技能,其基本计算要求和规范也应引起足够的重视。与此同时,无论是主观题中的填空、简答,还是客观题中的审题和对各选项的分析判断,都要求考生能全面把握试题在文字表述、图表素材等方面提供的信息,运用高中化学的基本原理、基本技能和基本方法,科学思考、规范解题。

综上所述,高考化学复习教学应抓住学科主干,把对《考试大纲》的研究与对教材、学生以及教学现状的研究结合起来,把知识回顾复习与知识体系的重新建构和提升结合起来,把习题训练和学生科学素养的全面提升结合起来,从而达到高考复习的最佳效果。

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