剖析真題規(guī)律 命制原創(chuàng)試題 促進(jìn)有效復(fù)習(xí)——以化學(xué)實(shí)驗(yàn)選擇題為例

湖南 周學(xué)興 楊 霄

選擇題中實(shí)驗(yàn)選擇題是高考全國(guó)卷的必考題型，分值為6分，同時(shí)也是實(shí)驗(yàn)綜合題的基礎(chǔ)。文章從實(shí)驗(yàn)選擇題的高考命題規(guī)律、考點(diǎn)來源、試題序號(hào)的設(shè)置、應(yīng)對(duì)策略等視角進(jìn)行分析，以期給予教師和學(xué)生的一輪復(fù)習(xí)一定的方向，提升復(fù)習(xí)效率。筆者結(jié)合《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》對(duì)實(shí)驗(yàn)選擇題在未來高考中的考查方向給出了一定的分析，并介紹了原創(chuàng)試題的命制過程。

1.試題背景

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，實(shí)驗(yàn)是化學(xué)的靈魂。通過實(shí)驗(yàn)，可以使學(xué)生獲得主動(dòng)的感性認(rèn)知，可以幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)化學(xué)概念，理解和鞏固化學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、觀察能力、邏輯思維和創(chuàng)造能力，還有助于學(xué)生磨煉意志，培養(yǎng)實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度，訓(xùn)練科學(xué)思維方法，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)探究與科學(xué)創(chuàng)新意識(shí)的素養(yǎng)發(fā)展。

本文以2015～2019年近五年全國(guó)卷高考試題為背景，將從高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)選擇題與教材的關(guān)系及其突破策略、選材命題等角度進(jìn)行闡述。近五年全國(guó)卷的考查形式與內(nèi)容具體情況，詳見表1。

表1 2015～2019年全國(guó)卷實(shí)驗(yàn)選擇題的考查形式與內(nèi)容情況匯總

2.試題研究

2.1 考題類型分析

由表1可知，實(shí)驗(yàn)選擇題考查的形式主要為表格類、圖象類、文字?jǐn)⑹鲱?、大題小做類，涉及面廣，涵蓋有機(jī)小實(shí)驗(yàn)、無機(jī)小實(shí)驗(yàn)，很好地考查了學(xué)生的必備知識(shí)，體現(xiàn)了核心素養(yǎng)中的實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識(shí)。該類試題主要考查教材中的實(shí)驗(yàn)及其延伸、教材中元素化合物性質(zhì)探究設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)、原理設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)等內(nèi)容。其中表格類，屬于拼盤式考題，考查內(nèi)容豐富廣泛，綜合性強(qiáng)，難度大。儀器圖象類試題中，若是考查儀器的識(shí)別與選擇，難度并不大，若是“大題小做類”，則綜合性強(qiáng)，難度大。文字?jǐn)⑹鲱愒囶}，也屬于拼盤式試題，考查內(nèi)容較為廣泛，但是信息比較直接，難度相對(duì)下降。

2.2 真實(shí)情境創(chuàng)設(shè)

2019年高考化學(xué)試題積極貫徹全國(guó)教育大會(huì)精神，把握新時(shí)代的育人方向，落實(shí)新時(shí)代的育人要求，助力培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的人才。持續(xù)深化高考考試內(nèi)容改革，全面落實(shí)“一核四層四翼”高考評(píng)價(jià)體系的要求，精選試題情境，呈現(xiàn)真實(shí)問題，加強(qiáng)對(duì)關(guān)鍵能力的考查，彰顯教育改革的鮮明導(dǎo)向。同時(shí)，高考評(píng)價(jià)體系還規(guī)定了高考的考查載體——真實(shí)情境，以此承載考查內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)考查要求。

此部分內(nèi)容屬于“學(xué)習(xí)探索情境”，主要源自教材內(nèi)容。近五年全國(guó)卷高考試題的實(shí)驗(yàn)選擇題考查內(nèi)容與人教版教材(2004版)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，見表2。

表2 2015～2019年全國(guó)卷實(shí)驗(yàn)選擇題考查內(nèi)容與教材的對(duì)應(yīng)關(guān)系

在具體的“學(xué)習(xí)探索情境”中，主要為元素化合物知識(shí)，集中在必修1、必修2，包含教材中的實(shí)驗(yàn)、儀器使用與基本操作、反應(yīng)原理、有機(jī)模塊、化學(xué)反應(yīng)創(chuàng)設(shè)類等部分。其中化學(xué)反應(yīng)創(chuàng)設(shè)類(簡(jiǎn)稱創(chuàng)設(shè)類)指的是學(xué)生熟悉的化學(xué)反應(yīng)，但教材并未以實(shí)驗(yàn)形式呈現(xiàn)，命題者進(jìn)行創(chuàng)設(shè)的學(xué)習(xí)探索情境，考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的預(yù)測(cè)描述、分析與歸納等能力，2015～2019年全國(guó)卷探索情境模塊分類見表3。

表3 2015～2019年全國(guó)卷實(shí)驗(yàn)選擇題學(xué)習(xí)探索情境模塊分類

綜合表3可發(fā)現(xiàn)，教材實(shí)驗(yàn)是實(shí)驗(yàn)選擇題考查的重點(diǎn)。全國(guó)卷Ⅰ從呈現(xiàn)教材內(nèi)容的形式看，近兩年集中考查了必修2部分的內(nèi)容并重點(diǎn)考查了有機(jī)部分。創(chuàng)設(shè)類試題基本來源于教材的化學(xué)反應(yīng)，從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的預(yù)測(cè)、方案的評(píng)價(jià)等角度進(jìn)行考查，同時(shí)可能涉及一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制、反應(yīng)速率的比較、強(qiáng)酸制弱酸、性質(zhì)的探究與驗(yàn)證、儀器的選擇與知識(shí)使用等，也可從定性或定量的角度審視全國(guó)卷實(shí)驗(yàn)選擇題的考查情況。

從元素知識(shí)角度分析，實(shí)驗(yàn)選擇題的選項(xiàng)有制備類，涵蓋分離提純操作與儀器的選擇、氣體的收集，比如2019年全國(guó)卷Ⅰ第9題溴苯的制備、2019年全國(guó)卷Ⅲ第12題A和D項(xiàng)、2018年全國(guó)卷Ⅰ第9題乙酸乙酯的制備、2017年全國(guó)卷Ⅰ第10題氫氣還原WO3等；有的選項(xiàng)考查反應(yīng)原理類，比如2019年全國(guó)卷Ⅲ第12題B項(xiàng)，考查了反應(yīng)速率的比較；有的選項(xiàng)考查實(shí)驗(yàn)操作，物質(zhì)的分離和提純，如2019年全國(guó)卷Ⅲ第12題C項(xiàng)、2016年全國(guó)卷Ⅰ第10題考查乙酸乙醇的分離、氯氣的凈化；有的選項(xiàng)考查性質(zhì)的驗(yàn)證與現(xiàn)象的預(yù)測(cè)，如2019年全國(guó)卷Ⅲ第10題考查KMnO4與C2H4反應(yīng)、Mg與CO2反應(yīng)、Na2S2O3與鹽酸反應(yīng)、FeCl3與Fe反應(yīng)。

從反應(yīng)原理等角度，可以考查溶液的配制，比如2016年全國(guó)卷Ⅰ第10題考查氯化鐵溶液的配制，關(guān)鍵在于抑制FeCl3水解，比如2015年全國(guó)卷Ⅰ第10題考查沉淀轉(zhuǎn)化的證明與分析、2019年全國(guó)卷Ⅲ第12題B項(xiàng)考查如何加快反應(yīng)速率等。

從題號(hào)編排情況發(fā)現(xiàn)，2015～2019年近三年全國(guó)卷Ⅰ將實(shí)驗(yàn)選擇題主要設(shè)置在第9、10題，難度并不大，屬于中檔題或偏易題。2015～2019年近三年全國(guó)卷Ⅱ?qū)?shí)驗(yàn)選擇題分別設(shè)置在第13、13、13、13、10題，現(xiàn)全國(guó)卷Ⅱ常常將實(shí)驗(yàn)選擇題作為難題進(jìn)行考查，而且主要以表格類形式呈現(xiàn)，但是難度有下降趨勢(shì)，可能將離子平衡作為最后一道選擇題。2015～2019年近三年全國(guó)卷Ⅲ將實(shí)驗(yàn)選擇題分別設(shè)置在第9、9、10、12題，近幾年逐步有后移趨勢(shì)，難度逐步增加，可能將其作為壓軸選擇題進(jìn)行考查。

縱觀三套試卷，每一年的考查內(nèi)容均覆蓋必修教材和選修4教材，且每年考查的內(nèi)容來源不盡相同，仍可從中發(fā)現(xiàn)一些命題規(guī)律。同時(shí)實(shí)驗(yàn)選擇題的題號(hào)也“此起彼伏”，尤其是卷Ⅱ、卷Ⅲ，呈現(xiàn)“你上我下”的狀態(tài)。

2.3 應(yīng)對(duì)策略

實(shí)驗(yàn)是高中化學(xué)評(píng)價(jià)中重要的環(huán)節(jié)，但是各個(gè)學(xué)校對(duì)于實(shí)驗(yàn)的開設(shè)并不理想，尤其是“大題小做類”題中出現(xiàn)整套裝置時(shí)，學(xué)生表現(xiàn)很不理想。

(1)常規(guī)實(shí)驗(yàn)選擇題

走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，熟悉教材常規(guī)的試管實(shí)驗(yàn)。不少老師認(rèn)為“做實(shí)驗(yàn)不如看實(shí)驗(yàn)，看實(shí)驗(yàn)不如說實(shí)驗(yàn)”，這是出于應(yīng)試的極端想法，在一定程度上，有助于部分學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，但是長(zhǎng)此以往不利于學(xué)生的長(zhǎng)足發(fā)展。若是讓學(xué)生走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，簡(jiǎn)單地完成操作，并無任何問題情境的創(chuàng)設(shè)，效果也將大打折扣。筆者認(rèn)為，可以對(duì)教材常規(guī)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行再創(chuàng)設(shè)，比如人教版化學(xué)選修4實(shí)驗(yàn)3-4、3-5。

【實(shí)驗(yàn)3-4】

向盛有10滴0.1 mol/L AgNO3溶液的試管中滴加0.1 mol/L NaCl溶液，至不再有白色沉淀生成。向其中滴加0.1 mol/L KI溶液，觀察現(xiàn)象；再向其中滴加0.1 mol/L的Na2S溶液，觀察現(xiàn)象。

【實(shí)驗(yàn)3-5】

向盛有1 mL 0.1 mol/L MgCl2溶液的試管中滴加1～2 滴2 mol/L NaOH溶液，有白色沉淀生成，再滴加2滴0.1 mol/L FeCl3溶液，靜置。觀察現(xiàn)象。

創(chuàng)設(shè)問題情境1：書寫實(shí)驗(yàn)3-4，3-5中生成第一種沉淀的離子方程式。

創(chuàng)設(shè)問題情境2：書寫沉淀現(xiàn)象轉(zhuǎn)化的離子方程式。

創(chuàng)設(shè)問題情境3：請(qǐng)說明實(shí)驗(yàn)3-4，3-5說明沉淀轉(zhuǎn)化要注意什么呢？

(2)“大題小做”題

人教版教材中有少數(shù)整套裝置的實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)，比如人教版化學(xué)必修1實(shí)驗(yàn)3-3。

【實(shí)驗(yàn)3-3】

在燒杯中加一些水，滴入幾滴酚酞溶液，然后把一小塊鈉投入水中。你看到什么現(xiàn)象？

科學(xué)探究——鐵與水蒸氣反應(yīng)

鐵不能與冷、熱水反應(yīng)，但能否與水蒸氣反應(yīng)？

請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一套簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)裝置，使還原鐵粉與水蒸氣反應(yīng)。這套裝置應(yīng)包括水蒸氣發(fā)生、水蒸氣與鐵粉反應(yīng)、檢驗(yàn)產(chǎn)生的氣體等部分，也可用干凈的細(xì)鐵絲代替還原鐵粉進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

創(chuàng)設(shè)問題情境1：當(dāng)發(fā)現(xiàn)有肥皂泡產(chǎn)生時(shí)，能否說明就是氫氣產(chǎn)生呢，為何？

創(chuàng)設(shè)問題情境2：模仿初中氫氣還原氧化銅的裝置，再設(shè)計(jì)一套裝置實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)？

創(chuàng)設(shè)問題情境3：分析兩套裝置中各部分的作用？

創(chuàng)設(shè)問題情境4：對(duì)比H2收集裝置，請(qǐng)問使用肥皂泡的優(yōu)點(diǎn)是什么？

該實(shí)驗(yàn)是人教版化學(xué)教材中為數(shù)不多的整套裝置的呈現(xiàn)與學(xué)習(xí)，是綜合實(shí)驗(yàn)的模板，也是“大題小做”類試題的思維源泉。

不難發(fā)現(xiàn)，“大題小做”類試題中，以物質(zhì)的制備實(shí)驗(yàn)居多，無機(jī)制備實(shí)驗(yàn)一般有氣體參與，可利用“插空法”分析或組裝實(shí)驗(yàn)裝置。“插空法”的簡(jiǎn)易模型介紹，見圖1。

圖1 插空法解題思路

若大題小做類屬于有機(jī)制備，有機(jī)實(shí)驗(yàn)的核心——分離提純，常出現(xiàn)“水洗”“某物質(zhì)洗”、干燥、分液、蒸餾、萃取、重結(jié)晶等內(nèi)容。構(gòu)建認(rèn)知模型，以人教版化學(xué)必修2教材中實(shí)驗(yàn)3-4、選修5教材中實(shí)驗(yàn)1-2為有機(jī)實(shí)驗(yàn)的基本模型。

【實(shí)驗(yàn)3-4】

在一支試管中加入3 mL乙醇，然后邊振蕩試管邊慢慢加入2 mL濃硫酸和2 mL乙酸；按圖連接好裝置，用酒精燈緩慢加熱，將產(chǎn)生的蒸氣經(jīng)導(dǎo)管通到飽和碳酸鈉溶液的液面上，觀察現(xiàn)象。

創(chuàng)設(shè)問題情境1：寫出反應(yīng)的方程式，強(qiáng)調(diào)可逆符號(hào)的書寫

創(chuàng)設(shè)問題情境2：試劑的混合順序原因

創(chuàng)設(shè)問題情境3：長(zhǎng)導(dǎo)管的作用是什么

創(chuàng)設(shè)問題情境4：飽和Na2CO3溶液的作用？如何提高乙酸的轉(zhuǎn)化率？

創(chuàng)設(shè)問題情境5：結(jié)合蒸餾裝置，思考是否可以利用直形冷凝管等儀器改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案？

【實(shí)驗(yàn)1-2】苯甲酸的重結(jié)晶

將粗苯甲酸1 g加到100 mL的燒杯中，再加入50 mL蒸餾水，在石棉網(wǎng)上邊攪拌邊加熱，使粗苯甲酸溶解，全溶后再加入少量蒸餾水。然后，使用短頸玻璃漏斗趁熱將溶液過濾到另一個(gè)100 mL燒杯中，將濾液靜置，使其緩慢冷卻結(jié)晶，濾出晶體。

創(chuàng)設(shè)問題情境1：重結(jié)晶的概念是什么，若要采用重結(jié)晶的方法，必須知道物質(zhì)的哪些性質(zhì)？

創(chuàng)設(shè)問題情境2：該實(shí)驗(yàn)的操作步驟

創(chuàng)設(shè)問題情境3：全溶后加入少量蒸餾水的目的是什么

創(chuàng)設(shè)問題情境4：趁熱過濾的目的是什么

創(chuàng)設(shè)問題情境5：對(duì)比思考KNO3與NaCl的分離提純有哪些關(guān)聯(lián)

通過合理的問題情境創(chuàng)設(shè)，可以幫助學(xué)生迅速構(gòu)建解題模型，高效突破高考化學(xué)中的實(shí)驗(yàn)選擇題。

3.高考預(yù)測(cè)

綜上，實(shí)驗(yàn)選擇題的呈現(xiàn)形式豐富，內(nèi)容繁雜，但是并非無規(guī)律可循。在未來的高考中乃至新高考，實(shí)驗(yàn)選擇題仍是必考題，考查內(nèi)容來源于教材，符合2017版課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，符合2019年高考評(píng)價(jià)體系中能力考查的要求。

3.1 教材板塊

值得關(guān)注的是表格類習(xí)題已經(jīng)多年未考。實(shí)驗(yàn)本該建立在實(shí)驗(yàn)操作之上，無奈更多的是在習(xí)題訓(xùn)練中構(gòu)建解題模型，可以采取“角色扮演”，讓學(xué)生感知實(shí)驗(yàn)的過程，運(yùn)用理論和經(jīng)驗(yàn)感知教材實(shí)驗(yàn)，感悟模擬試題。預(yù)計(jì)2020年全國(guó)卷Ⅰ將考查表格類試題、知識(shí)側(cè)重考查選修4實(shí)驗(yàn)，繼續(xù)考查有機(jī)實(shí)驗(yàn)的概率相對(duì)降低。在復(fù)習(xí)過程中，展開題型全覆蓋、教材實(shí)驗(yàn)全覆蓋、教材板塊全覆蓋，在難度上進(jìn)行全方位調(diào)控，兼顧難中易三種情況等角度的訓(xùn)練。

3.2 課程標(biāo)準(zhǔn)

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》在課程模塊的每一個(gè)主題，均提供了情境素材建議和學(xué)習(xí)活動(dòng)建議，這些建議當(dāng)中提到了許許多多的實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步強(qiáng)化了實(shí)驗(yàn)在化學(xué)中的核心地位。這些情境素材值得我們?nèi)リP(guān)注，展開復(fù)習(xí)教學(xué)，并展開選題、命題。比如主題3水溶液中的離子反應(yīng)與平衡中的學(xué)習(xí)活動(dòng)和情境素材建議提供了許多實(shí)驗(yàn)素材。

【學(xué)習(xí)活動(dòng)建議】

(1)實(shí)驗(yàn)及探究活動(dòng)：測(cè)定溶液pH、強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的中和滴定、探究促進(jìn)或抑制氯化鐵的水解、鹽類水解的應(yīng)用、沉淀的轉(zhuǎn)化。

(2)調(diào)查與交流討論：討論Kw的定義和應(yīng)用，討論鹽溶液呈酸性、中性或堿性的原因，查閱資料并討論含氟牙膏預(yù)防齲齒的化學(xué)原理，提出加氟預(yù)防齲齒需要注意的問題，查閱資料并討論水溶液中的離子平衡在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用，如二氧化鈦的制備、侯氏制堿等。

【情境素材建議】

同濃度鹽酸和醋酸與鎂條的反應(yīng)，不同鹽溶液的酸堿性，泡沫滅火器，碘化鉛懸濁液靜置后的上層清液中碘離子的檢驗(yàn)，氯化銀與碘化銀、硫化鋅與硫化銀、氫氧化鎂與氫氧化鐵沉淀的轉(zhuǎn)化，鋇鹽中毒與解毒，水溶液中離子平衡的應(yīng)用實(shí)例，例如弱酸的制備、鋁鹽和鐵鹽的凈水作用、緩沖溶液及其作用、溶洞和珊瑚的形成以及可溶性鋇鹽的工業(yè)生產(chǎn)等。

3.3 原創(chuàng)試題

(2019·常德市模擬考試·10)下列實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象、結(jié)論或解釋均正確的是

( )

命制過程：

1.題號(hào)的編排

根據(jù)近幾年全國(guó)卷Ⅰ的考題特點(diǎn)，確定實(shí)驗(yàn)小題設(shè)置在第10題，定位為中檔題。

2.內(nèi)容的打磨

教材模塊的選擇，最終選擇必修1、選修4、選修5，常德地區(qū)大部分學(xué)校選擇選修5學(xué)習(xí)，兼顧無機(jī)和有機(jī)內(nèi)容模塊，滲透元素知識(shí)與原理的考查。在難度的拿捏上選擇“多彎道”的思維模式進(jìn)行考查，比如A項(xiàng)的鈍化是學(xué)生易混淆的知識(shí)點(diǎn)，但結(jié)論又較為簡(jiǎn)單，還警示了學(xué)生今后在探究金屬活動(dòng)性順序時(shí)，一般不能選擇濃、稀硝酸和濃硫酸等強(qiáng)氧化性酸；B項(xiàng)，為了證明元素非金屬性的強(qiáng)弱，選擇從選修4內(nèi)容“越弱越水解”的角度展開命制；C項(xiàng)，選擇高考真題中的已考查且極為巧妙的選項(xiàng)直接進(jìn)行考查，符合高考真題之間存在傳承或借鑒的現(xiàn)象；略顯不足的是，D項(xiàng)屬于選修5內(nèi)容，若是將其換為必修2的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容將更加完善。