全方位解讀STSE試題

山東 孫 晶

全方位解讀STSE試題

山東 孫 晶

化學(xué)源于生活，又服務(wù)于生活，決定了化學(xué)與社會、科學(xué)、技術(shù)、環(huán)境（簡稱STSE）的密切聯(lián)系，高考命題選取STSE素材為背景考查中學(xué)化學(xué)基礎(chǔ)知識和基本理論，凸現(xiàn)了化學(xué)價值取向，符合新課標新理念“內(nèi)容貼近實際生活”?；瘜W(xué)STSE試題涉及內(nèi)容廣泛，如食品安全、醫(yī)藥衛(wèi)生、新能源新材料、環(huán)境保護與綠色化學(xué)、社會新聞熱點與最新最高科學(xué)成果等?？v觀近三年新課標卷，STSE試題所占比例有增大趨勢。

一、STSE試題特征與解法步驟

1．STSE類試題的構(gòu)成

一般分為兩部分，一是背景知識，主要是與生產(chǎn)生活、科學(xué)技術(shù)等相聯(lián)系的內(nèi)容，以信息形式呈現(xiàn)；二是問題知識，一般是以背景知識中某一個與化學(xué)有關(guān)的物質(zhì)或知識點為切入點提出問題。對于此類試題一般按照以下步驟進行解答。

2．STSE類試題的解題步驟

（1）讀題：對于新材料、新信息題，讀題尤其重要。做到逐字逐句讀，挖掘關(guān)鍵字，排除無效信息，找到對解題有價值的信息，并作標記。對于新信息有機化學(xué)方程式要從斷鍵、成鍵角度分析，統(tǒng)攝規(guī)律；對于新物質(zhì)或常見物質(zhì)的新性質(zhì)，找出其不同點。

（2）聯(lián)題：在讀題基礎(chǔ)上，結(jié)合題目中問題或選項分析本題考查的知識板塊，聯(lián)系中學(xué)化學(xué)知識體系中“知識塊”和“化學(xué)原理”，便于找準提取信息（知識、原理、方法）的方向。

（3）析題：找準知識塊后，從大腦信息庫中迅速提取所需要的知識，思維從新情境回歸教材、回歸平時的學(xué)習(xí)中，回顧解同類題平時易犯的錯誤，易漏知識等。

（4）解題：在知識和方法準備充分的基礎(chǔ)上，針對題目要求，回答相應(yīng)問題。選擇題要注意題目要求，如“不正確”與“正確”；“一定”與“可能”等易看錯；簡答題要言簡意豐，即一定要聯(lián)系化學(xué)原理，切入點正確，分析、說理層次清晰，要點全面。

二、STSE類試題的常見題型

題型1：日常生活型

化學(xué)與生活的聯(lián)系，隨著人們生活水平的提高日趨密切，生活中的化學(xué)知識到處可見。在高考化學(xué)試題中，對這方面知識也進行了一定程度的考查?，F(xiàn)將日常生活中的化學(xué)問題列舉如下：無鉛汽油、可降解飯盒、無磷洗衣粉、含氟牙膏的使用，舊電池的回收，食用含碘鹽，明礬凈水及各種消毒劑的使用，鋼鐵腐蝕，各種新型電池等。解決好這類問題關(guān)鍵在于知識的積累和化學(xué)原理的應(yīng)用。

例1 （2016海南，4）下列敘述錯誤的是（ ）

A．氦氣可用于填充飛艇

B．氯化鐵可用于硬水的軟化

C．石英砂可用于生產(chǎn)單晶硅

D．聚四氟乙烯可用于廚具表面涂層

【解析】氦氣性質(zhì)穩(wěn)定，故可用于填充飛艇，A項正確；硬水的軟化指的是除去水中的Ca2＋、Mg2＋，加入氯化鐵只能水解產(chǎn)生氫氧化鐵膠體吸附懸浮物，用于水的凈化，B項錯誤；石英砂為SiO2，可用碳還原得到粗硅，經(jīng)提純得單晶硅，C項正確；聚四乙烯具有抗酸抗堿、抗各種有機溶劑的特點，幾乎不溶于所有的溶劑，故一般用于不粘鍋的涂層，D項正確。

【答案】B

題型2：化學(xué)與食品和飲水安全型

食品安全主要涉及食品成分變質(zhì)、假冒偽劣食品、食品添加劑等，解這類題首先確定食品成分發(fā)生了哪些變化，變化原因是什么，對人體危害有哪些等，其次聯(lián)系題目情境回答。飲水安全主要涉及消毒劑、消毒劑副作用、綠色凈水劑（如K2FeO4），飲用水檢測等，解題時聯(lián)系中學(xué)化學(xué)基礎(chǔ)知識和基本反應(yīng)原理針對性分析。

例2 我國的新（飲用天然礦泉水國家標準）規(guī)定了飲用水中可能致癌物溴酸鹽的限值：0．01mg／L，日前很多飲用水企業(yè)都采用臭氧消毒法進行水的消毒，這個過程可能生成溴酸鹽。原因是水中的Br－被臭氧氧化為Br，其過程示意為下列說法正確的是（ ）

A．臭氧消毒法和明礬凈水原理相同，都是利用膠體吸附原理

B．若改用氧氣消毒，可避免生成溴酸鹽

C．BrO－3氧化性比O3強

D．生成溴酸鹽的過程是給水消毒的副反應(yīng)，需控制條件減少BrO－3的產(chǎn)生

【解析】臭氧消毒利用了臭氧的強氧化性，而明礬凈水則利用膠體的吸附作用，兩者原理不同，A項錯誤；氧氣不能用于消毒，B項錯誤；BrO－3是由O3氧化生成的，故氧化性比O3弱，C項錯誤；溴酸鹽是可能致癌物，D項正確。

答案：D

題型3：化學(xué)與新能源型

能源是本世紀重要話題，自然成了試題設(shè)計之熱點，近幾年高考化學(xué)常對新能源（太陽能、氫能、新燃料等）、電池（燃料電池、鋰電池、鉛蓄電池等）進行考查。學(xué)以致用，生活中化學(xué)常識也成了高考化學(xué)試題的一大考點。無論是何種情況，基礎(chǔ)知識的熟練掌握是解決此類問題的根本策略。

例3 （2016新課標Ⅲ，11）鋅－空氣燃料電池可用作電動車動力電源，電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，反應(yīng)為。下列說法正確的是（ ）

A．充電時，電解質(zhì)溶液中K＋向陽極移動

B．充電時，電解質(zhì)溶液中c（OH）－逐漸減小

D．放電時，電路中通過2mol電子，消耗氧氣22．4L（標準狀況）

解析：充電時陽離子向陰極移動，故A項錯誤；放電時總反應(yīng)為，則充電時生成氫氧化鉀，溶液中的OH－濃度增大，故B項錯誤；放電時，鋅在負極失去電子，故C項正確；標準狀況下22．4L氧氣的物質(zhì)的量為1mol，對應(yīng)轉(zhuǎn)移4mol e－，故D項錯誤。

答案：C

題型4：材料剖析型

材料是當(dāng)今化學(xué)領(lǐng)域研究的重要內(nèi)容之一，常見的材料有無機非金屬材料、金屬材料和有機高分子材料等。而新材料的開發(fā)利用，更是人類文明大廈的基石，它包括對超導(dǎo)材料、耐高溫材料、人工合成材料、陶瓷材料、非晶態(tài)材料、單晶材料、纖維材料、高性能結(jié)構(gòu)材料等的開發(fā)利用。在高考命題時，材料方面的知識往往只是作為命題的背景材料，作為一種載體考查基本概念、基本理論。要解決好這一類問題，就必須在牢固掌握雙基知識的基礎(chǔ)上，提高閱讀能力、分析能力、知識運用能力。

例4 （2016浙江，7）下列說法不正確的是（ ）

A．儲熱材料是一類重要的能量存儲物質(zhì)，單位質(zhì)量的儲熱材料在發(fā)生熔融或結(jié)晶時會吸收或釋放較大的熱量

B．Ge（32號元素）的單晶可以作為光電轉(zhuǎn)換材料用于太陽能電池

C．Ba2＋濃度較高時危害健康，但BaSO4可服入體內(nèi)，作為造影劑用于X－射線檢查腸胃道疾病

D．納米鐵粉可以高效地去除被污染水體中的Pb2＋、Cu2＋、Cd2＋、Hg2＋等重金屬離子，其本質(zhì)是納米鐵粉對重金屬離子較強的物理吸附

解析：納米鐵粉可以高效地去除被污染水體中的Pb2＋、Cu2＋、Cd2＋、Hg2＋等重金屬離子，其本質(zhì)是原因是鐵是活潑金屬，能與Pb2＋、Cu2＋、Cd2＋、Hg2＋等離子發(fā)生置換反應(yīng)，從而過濾除去，D錯誤。

答案：D

題型5：化學(xué)歷史與前沿

本部分內(nèi)容涉及范圍廣泛，建議同學(xué)們在復(fù)習(xí)備考過程中梳理化學(xué)的發(fā)展歷程，立足于基礎(chǔ)性和整合性。如我國的四大發(fā)明、古典名著、冶鐵技術(shù)、陶瓷技術(shù)、釀酒技術(shù)、合成材料、元素周期律等。同時關(guān)注化學(xué)科學(xué)發(fā)展的前沿，著眼于時代性與開放性，如綠色化學(xué)、納米化學(xué)、諾貝爾化學(xué)獎成果等。

例5 宋代著名法醫(yī)學(xué)家宋慈的《洗冤集錄》中有銀針驗毒的記載，“銀針驗毒”涉及的化學(xué)反應(yīng)是4Ag＋2H2S＋，下列說法正確的是（ ）

A．X的化學(xué)式為AgS

B．銀針驗毒時，空氣中氧氣失去電子

C．反應(yīng)中Ag和H2S均是還原劑

D．每生成1mol X，反應(yīng)轉(zhuǎn)移2mol電子

解析：根據(jù)原子守恒X應(yīng)為Ag2S，A項錯誤；B項，O2作氧化劑應(yīng)得電子，錯誤；C項，根據(jù)化合價變化，Ag作還原劑，錯誤。

答案：D

題型6：化學(xué)與環(huán)境保護型

環(huán)境問題是當(dāng)今社會的熱點、焦點問題，這就要求我們的學(xué)生多關(guān)心我們的家園，多關(guān)心整個人類的生存和發(fā)展，并能夠去思考這些問題產(chǎn)生的原因與解決的方法。從而提高自身的綜合素質(zhì)。當(dāng)今的環(huán)境問題主要包括：溫室效應(yīng)、酸雨、臭氧層被破壞、光化學(xué)煙霧、白色污染、赤潮、含磷洗衣粉的使用、重金屬及其鹽的污染、沙漠化等。

題型7：科技成果型

這類題主要以最近國內(nèi)外公布的新科技成果為載體，聯(lián)系中學(xué)化學(xué)內(nèi)容考查新信息處理能力。例如，近年的諾貝爾化學(xué)獎成果、十大科技進展等都可能進入試卷。

三、STSE類試題信息處理要訣

要訣1：無效信息要拋棄 利用認知解習(xí)題

無效信息型題一般以最近的新聞、最新科技成果、與社會生活聯(lián)系緊密的材料為背景，考查基礎(chǔ)知識，所給信息都是無效信息，對解題沒有任何意義，目的是為了增加題目的陌生度，起到一種渲染題目的效果，鎮(zhèn)住考生，誘其出錯。這類題目往往起點看起來特別高，但落點非常低。對于這樣的題目，可以拋開題給信息的干擾，直接利用自己所掌握的知識進行解題。

例6 電視劇《西游記》中仙境美輪美奐，這些神話仙境中所需的煙霧是用NH4NO3和Zn粉按質(zhì)量比8∶6．5混合放于溫?zé)岬氖蘧W(wǎng)上，使用時滴水?dāng)?shù)滴即產(chǎn)生大量的白煙。又知發(fā)生反應(yīng)后有N2和水生成。有關(guān)的說法中正確的是（ ）

①水起著溶解NH4NO3，發(fā)生吸熱現(xiàn)象以啟動反應(yīng)的發(fā)生的作用；

②每還原1mol NO－3需氧化1mol NH＋4和1mol Zn；

③成煙物質(zhì)是兩性氧化物小顆粒；

④成煙物質(zhì)是小鋅粒，它由NH4NO3反應(yīng)放熱而蒸出。

A．①②B．②③

C．③④D．①④

解析：仔細閱讀題給信息，從反應(yīng)過程分析，水起到了催化劑的作用使反應(yīng)迅速放出大量的熱，不是硝酸銨溶解吸熱，故A項錯誤；根據(jù)發(fā)生的反應(yīng)NH4NO3＋Zn N2＋2H2O＋ZnO，化合價升高的有Zn～Zn2＋～2e－，NH＋4～N2～3e－，化合價降低的為NO－3～N2～5e－，所以根據(jù)電子守恒可知，每還原1mol NO－3需氧化1mol NH＋4和1mol Zn，故B正確；反應(yīng)放出大量的熱，物質(zhì)的能量降低，故C錯誤；成煙物質(zhì)是兩性氧化物氧化鋅小顆粒，鋅按照氧化還原反應(yīng)電子守恒判斷全部反應(yīng)，所以成煙物質(zhì)不是小鋅粒，故D錯誤。

答案：B

要訣2：有效信息細分析 巧妙應(yīng)用解習(xí)題

解答有效信息型題的方法：一是剖析題意，分析已知條件和要回答的問題，弄清各種物質(zhì)間的關(guān)系；二是抓好解題關(guān)鍵，找出解題的突破口；三是聯(lián)系所學(xué)知識，排除干擾，精心篩選，得到正確答案。

要訣3：有效無效細甄別 去偽存真解習(xí)題

這一類題目，所給信息是解題的關(guān)鍵，從所給信息中提取有效信息，去除干擾信息，可以快速準確的得到答案。有效信息的提前可以結(jié)合前后所給的內(nèi)容，比如選擇題可以結(jié)合選項和題設(shè)；填空題可以結(jié)合所提問題等?？傊?，只要是與題目所給問題有關(guān)的信息，即有利于解題的信息都是有效信息，其他的為無效信息。

例7 米線是云南的地方小吃，過橋米線是米線中的上品，以用料考究，制作精良，吃法獨特，獨具風(fēng)味而聞名中外。過橋米線的具體做法如下：先用滾沸的雞湯一碗，上罩浮油，再輔以切得極薄的生肉片、烏魚片、火腿片、蔥頭等，最后把主料米線放入拌食即成。過橋米線湯鮮、肉嫩、料香、米線滑潤，吃起來別有一番風(fēng)味。下列有關(guān)過橋米線的說法不正確的是（ ）

A．上層浮油沸點較高、難以揮發(fā)

B．浮油對下層湯水起到很好的“液封”作用，使下層湯水及熱量難以外溢

C．上層浮油在高溫下可以自行水解

D．該米線富含糖類、油脂、蛋白質(zhì)、維生素等多種營養(yǎng)成分

【解析】本題文字敘述較多，但是抓住油脂的物理性質(zhì)可解。過橋米線的上層浮油屬于油脂，沸點較高、難以揮發(fā)，可以起到保溫效果。油脂的水解必須在酸性或堿性條件下進行，故A、B、D都正確，只有C不正確。

答案：C

要訣4：善用類比思維巧搭橋梁

類比思維是化學(xué)解題過程中一種常用的思維方法，采用的是用已學(xué)知識與題設(shè)問題從關(guān)系及形式上進行遷移的方法，如從已知物質(zhì)的性質(zhì)推測未知物質(zhì)的性質(zhì)等。使用此方法關(guān)鍵在于抓住題中信息，找準原型知識，將物質(zhì)進行“對等”轉(zhuǎn)換；或找出有關(guān)的變化規(guī)律進行遷移判斷。

例8 放在手心里就能熔化的稀有金屬鎵，被人們稱為“類鋁”，其沸點為2 403℃，更奇妙的是鎵熔化后在－120℃仍不易凝固；在常溫下幾乎不與氧氣和水反應(yīng)，但能溶于強酸和強堿；與其他金屬融合可改善合金性能；與硫、硒等非金屬化合可生成優(yōu)質(zhì)的半導(dǎo)體材料。下列有關(guān)鎵的用途的敘述錯誤的是（ ）

A．鎵的熔點高

B．鎵的性質(zhì)與鋁類似

C．鎵能夠與鹽酸反應(yīng)生成氣體

D．鎵可與多種金屬形成合金

解析：結(jié)合題中的信息，“放在手心里就能熔化”，知鎵的熔點低；“常溫下幾乎不與氧氣和水反應(yīng)，但能溶于強酸和強堿”可以推測鎵的性質(zhì)與鋁類似，故鎵像鋁一樣，能夠與鹽酸反應(yīng)生成氣體，與多種金屬形成合金，B、C、D都正確。該題從類比的角度考查了同學(xué)們比較陌生的物質(zhì)——鎵，但運用推理的方法卻能夠輕松面對。

答案：A

（作者單位：山東省日照市莒縣第四中學(xué)）