化學(xué)計(jì)算題在高考中設(shè)題角度揭秘

摘 要：化學(xué)計(jì)算是在理解所學(xué)各部分化學(xué)知識(shí)之間的本質(zhì)區(qū)別和內(nèi)在聯(lián)系的基礎(chǔ)上，計(jì)算一些具體的化學(xué)問題?；瘜W(xué)計(jì)算題反映了對(duì)化學(xué)學(xué)科的定量研究，體現(xiàn)了化學(xué)學(xué)科的理科特質(zhì)。

關(guān)鍵詞：化學(xué)計(jì)算題；化學(xué)考試大綱；高考設(shè)題角度

根據(jù)布盧姆教育目標(biāo)分類學(xué)，高考化學(xué)從多個(gè)層次上命題進(jìn)而考查化學(xué)知識(shí)。其中，在理解各化學(xué)知識(shí)內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行類比、計(jì)算、解釋佐證一些具體的化學(xué)問題是較高層次的要求?；瘜W(xué)計(jì)算當(dāng)屬于對(duì)知識(shí)的綜合應(yīng)用。從另一方面講，化學(xué)計(jì)算題反映了對(duì)化學(xué)學(xué)科的定量研究，體現(xiàn)了化學(xué)學(xué)科的理科特質(zhì)。

以下對(duì)高考中化學(xué)計(jì)算題可能的考查視角進(jìn)行梳理，旨在為高考化學(xué)計(jì)算題部分復(fù)習(xí)提供框架，同時(shí)為高中各年級(jí)同步教學(xué)提供參考，未雨綢繆。

設(shè)題角度1：物質(zhì)的量

2017考綱要求：

能根據(jù)微粒（原子、分子、離子等）物質(zhì)的量、數(shù)目、氣體體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）、理想氣體方程之間的相互關(guān)系進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。一般在客觀題選擇題部分進(jìn)行考查。

考點(diǎn)定位：

以物質(zhì)的量為基礎(chǔ)有如下考點(diǎn)：

1. 物質(zhì)的量的基本概念和以物質(zhì)的量為中心的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系。例：裝NO2的密閉容器中含有2NA個(gè)氧原子，則NO2的物質(zhì)的量為1 mol。

2. 阿伏加德羅常數(shù)的應(yīng)用，如與氧化還原反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移、物質(zhì)結(jié)構(gòu)化學(xué)鍵、電子數(shù)等的結(jié)合。例：14.0g乙烯中極性共價(jià)鍵數(shù)目為3NA個(gè)。

3. 氣體的體積影響因素，氣體狀態(tài)方程。例：標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4L HF的分子數(shù)約為NA個(gè)。

4. 物質(zhì)的量濃度的表示、計(jì)算以及一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制。

設(shè)題角度2：氧化還原反應(yīng)

2017考綱要求：

了解常見的氧化還原反應(yīng)，掌握常見氧化還原反應(yīng)的配平和相關(guān)計(jì)算。

考點(diǎn)定位：

1. 能運(yùn)用三大守恒——元素守恒、電子得失守恒、電荷守恒，進(jìn)行氧化還原反應(yīng)計(jì)算。或進(jìn)行未知化學(xué)方程式（包括離子方程式）的書寫；或與元素及其化合物的性質(zhì)結(jié)合進(jìn)行考查，例：足量銅與一定濃度硝酸反應(yīng)，生成NO2、N2O4、NO三種混合氣體，將混合氣體通入水中，再通入標(biāo)況下1.68L O2，完全反應(yīng)生成硝酸。求所得硝酸銅溶液中Cu2+濃度。

2. 有關(guān)電化學(xué)中判斷和計(jì)算。例如：電子的轉(zhuǎn)移數(shù)目、電解產(chǎn)物濃度的確定等。

設(shè)題角度3：有關(guān)熱量、反應(yīng)熱（焓變）的計(jì)算

2017考綱要求：理解蓋斯定律，并能運(yùn)用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)焓變的計(jì)算。

考點(diǎn)定位：

1. 根據(jù)化學(xué)鍵鍵能進(jìn)行反應(yīng)能量的計(jì)算。

2. 掌握有關(guān)燃燒熱的簡(jiǎn)單計(jì)算。

3. 根據(jù)蓋斯定律來(lái)計(jì)算反應(yīng)熱。

例：在298K、100kPa時(shí)，已知：

2H2O（g）2H2（g）+O2（g） ΔH1

Cl2（g）+H2（g）2HCl（g） ΔH2

2Cl2（g）+2H2O（g）4HCl（g）+O2（g） ΔH3

試確定ΔH3與ΔH1和ΔH2間的關(guān)系。

設(shè)題角度4：化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)平衡的計(jì)算

2017考綱要求：

1. 反應(yīng)速率的定量表示方法。

2. 能利用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。

考點(diǎn)定位：

1. 利用化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)學(xué)表達(dá)式進(jìn)行的有關(guān)計(jì)算，會(huì)用不同種物質(zhì)表示化學(xué)反應(yīng)速率。例：求反應(yīng)前2 min的平均速率v（Z）。

2. 利用表格或圖像求解反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。

3. 掌握化學(xué)平衡常數(shù)（K）的涵義，求解化學(xué)平衡常數(shù)，再進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)方向的判斷問題。例：X（g）+Y（g）2Z（g） ΔH<0，達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)后其他條件不變，再充入0.1 mol X、0.1 mol Y、0.3 mol Z，此時(shí)化學(xué)反應(yīng)朝 方向移動(dòng)。

設(shè)題角度5：有關(guān)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的計(jì)算

考綱中沒有明確指出對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)計(jì)算的要求。但筆者分析近5年全國(guó)課標(biāo)I（理綜卷）26題發(fā)現(xiàn)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)已經(jīng)從之前的定性逐漸向定性和定量結(jié)合的方向進(jìn)行轉(zhuǎn)變，在題目的最后一問都會(huì)設(shè)計(jì)一個(gè)化學(xué)計(jì)算考查學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)變化中數(shù)量關(guān)系的理解，鮮明地體現(xiàn)了化學(xué)學(xué)科的理科特質(zhì)。

考點(diǎn)定位：

1. 標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定實(shí)驗(yàn)（包括酸堿滴定、氧化還原滴定兩類）中某溶液濃度或產(chǎn)品純度的計(jì)算。

2. 有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)中生成物產(chǎn)率的計(jì)算。例：苯甲酸乙酯（C9H10O2）由苯甲酸和乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)制備。圓底燒瓶中加入13.50 g苯甲酸，36 mL 95%的乙醇，適量環(huán)己烷以及一定量濃硫酸。反應(yīng)結(jié)束后，測(cè)得產(chǎn)品體積為13.52 mL。計(jì)算本實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率。

設(shè)題角度6：晶體結(jié)構(gòu)中的計(jì)算

2017考綱要求：能根據(jù)晶胞確定晶體的組成并進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算。

課標(biāo)卷37題考查選修3“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”部分內(nèi)容。最后一問經(jīng)通常設(shè)計(jì)密度或空間利用率的相關(guān)計(jì)算。

考點(diǎn)定位：對(duì)給定晶胞進(jìn)行關(guān)于密度、晶胞邊長(zhǎng)的相關(guān)計(jì)算；求解空間利用率問題。

例題：鋁原子采取面心立方最密堆積。若已知Al的原子半徑為d，NA代表阿伏加德羅常數(shù)，Al的相對(duì)原子質(zhì)量為M，則一個(gè)晶胞中Al原子的數(shù)目為 ；Al晶體的密度為 （用字母表示）。

總體趨勢(shì)來(lái)看，近幾年高考中化學(xué)計(jì)算題考查難度相對(duì)降低。很少考查學(xué)生機(jī)械運(yùn)算，更多是以學(xué)科知識(shí)為載體，滲透考查，關(guān)注學(xué)生能力發(fā)展。一線教師需要在平常的教學(xué)實(shí)踐中加以關(guān)注，把計(jì)算題分散在對(duì)應(yīng)學(xué)科知識(shí)教學(xué)部分，從而逐步培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)計(jì)算能力，最終發(fā)展、更新化學(xué)核心素養(yǎng)。

作者簡(jiǎn)介：

周艷偉，山西省臨汾市，山西師范大學(xué)教師教育學(xué)院。endprint