高考中陌生方程式考查類型及復(fù)習(xí)策略

云南

化學(xué)方程式是運(yùn)用符號(hào)描述物質(zhì)性質(zhì)及其變化最具特征性的化學(xué)用語，也是“宏觀—微觀—符號(hào)”三重表征的具體體現(xiàn)。陌生化學(xué)方程式書寫則是在陌生情境下，對(duì)已知化學(xué)知識(shí)的深度考查。陌生方程式書寫主要考查學(xué)生化學(xué)必備知識(shí)(如元素化合物、物質(zhì)的轉(zhuǎn)化與應(yīng)用)、化學(xué)學(xué)科關(guān)鍵能力(如理解與辨析能力、分析與推測(cè)能力、歸納與論證能力)，從而達(dá)到發(fā)展學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的目的。在“一核四層四翼”高考評(píng)價(jià)體系下，陌生方程式書寫儼然成為近年高考的高頻及熱門考點(diǎn)，同時(shí)也成為教師教學(xué)及學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。因此，筆者通過對(duì)近三年全國(guó)卷中陌生方程式考查情況進(jìn)行分析，探究考查類型，總結(jié)考查特點(diǎn)，從而探索復(fù)習(xí)策略。

一、陌生方程式書寫題型分析

近三年全國(guó)卷中陌生方程式書寫的考查內(nèi)容如表1所示。

表1 近三年全國(guó)卷中陌生方程式書寫考查內(nèi)容

縱觀近三年全國(guó)卷中陌生方程式的考查情況，考查內(nèi)容、形式多變，但都立足于課本基礎(chǔ)元素化合物知識(shí)，主要呈現(xiàn)在化學(xué)工藝流程、化學(xué)實(shí)驗(yàn)題等情境中。筆者據(jù)近三年全國(guó)卷中出現(xiàn)的陌生方程式，總結(jié)出幾種考查類型，分別為氧化還原反應(yīng)方程式、復(fù)分解反應(yīng)方程式、電離方程式、水解反應(yīng)方程式和電極反應(yīng)方程式等，這幾種考查類型中，陌生氧化還原反應(yīng)方程式出現(xiàn)頻率最高，且最具典型性。

二、陌生方程式書寫考查特點(diǎn)

1.基于課本，考查知識(shí)整合遷移能力

書寫陌生化學(xué)方程式要求學(xué)生具備基本的化學(xué)知識(shí)、化學(xué)用語，掌握元素化合物性質(zhì)，熟記課本出現(xiàn)的基礎(chǔ)化學(xué)方程式，但僅限于課本方程式是不夠的，更多的還是需要學(xué)生運(yùn)用已有的化學(xué)知識(shí)，已掌握的化學(xué)規(guī)律、理論來進(jìn)行類比遷移，書寫時(shí)就顯得不再陌生。

【例1】(2018·北京卷·28節(jié)選)A為氯氣發(fā)生裝置(如圖1)。A中反應(yīng)方程式是____________________(錳被還原為Mn2+)。

圖1

總之，考查基于課本基礎(chǔ)知識(shí)，可結(jié)合原子守恒、電荷守恒、氧化還原反應(yīng)規(guī)律、溶液酸堿性及溶液中微粒存在形式等原理，對(duì)已知信息進(jìn)行整合遷移，從而達(dá)到考查要求。

2.依托情境，考查信息獲取加工能力

陌生化學(xué)方程式書寫并不是指知識(shí)陌生，而是表現(xiàn)為信息情境、方程式呈現(xiàn)形式陌生，也正是在這類情境中才能體現(xiàn)考查要求，才能真正考查學(xué)生的必備知識(shí)和關(guān)鍵能力。2020年全國(guó)卷中部分陌生方程式書寫考查情境及信息呈現(xiàn)形式如表2所示：

表2 2020年全國(guó)卷中考查情境和呈現(xiàn)形式統(tǒng)計(jì)

陌生方程式書寫的考查情境各不相同，主要有化學(xué)工藝流程情境、無機(jī)物制備實(shí)驗(yàn)和有機(jī)物制備實(shí)驗(yàn)等，信息呈現(xiàn)形式主要有工藝流程圖、文字描述、現(xiàn)象推理、原因分析、實(shí)驗(yàn)原理、電池裝置圖、反應(yīng)機(jī)理圖等。

【例2】(2020·全國(guó)卷Ⅰ·26節(jié)選)釩具有廣泛用途。黏土釩礦中，釩以+3、+4、+5價(jià)的化合物存在，還包括鉀、鎂的鋁硅酸鹽，以及SiO2、Fe3O4。采用以下工藝流程(節(jié)選，如圖2)可由黏土釩礦制備NH4VO3。

圖2

陌生方程式書寫依靠相應(yīng)的信息情境，結(jié)合特定信息得到恰當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)方程式，而不是簡(jiǎn)單考查學(xué)生記背方程式的能力，而是考查學(xué)生識(shí)別、分析、歸納和推理的能力，這就要求學(xué)生能從陌生復(fù)雜的信息情境中獲取、識(shí)別、篩選、加工和驗(yàn)證信息，最終得到正確合理的化學(xué)方程式。

3.回歸理論，考查推理論證能力

陌生方程式書寫也是對(duì)基本化學(xué)理論及推理論證能力的考查，書寫時(shí)往往有同學(xué)忽略化學(xué)基本原理，缺乏證據(jù)意識(shí)。例如，方程式存在電荷不守恒，酸堿性判斷不正確，忽略離子共存等問題。故此時(shí)就要求學(xué)生掌握基本化學(xué)理論，如氧化還原反應(yīng)理論、守恒理論(原子守恒、電荷守恒)、離子反應(yīng)理論(復(fù)分解反應(yīng)條件)、酸堿理論(酸性或堿性環(huán)境下離子共存情況)、電化學(xué)理論(電極反應(yīng)規(guī)律)等。

【例3】(2020·全國(guó)卷Ⅱ·26節(jié)選)Cl2O為淡棕黃色氣體，是次氯酸的酸酐，可由新制的HgO和Cl2反應(yīng)來制備，該反應(yīng)為歧化反應(yīng)(氧化劑和還原劑為同一種物質(zhì)的反應(yīng))。上述制備Cl2O的化學(xué)方程式為。

【解析】根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理和歧化反應(yīng)原理推理出歧化物質(zhì)為Cl2，氯元素化合價(jià)升為Cl2O中的+1價(jià)，同時(shí)也要降為-1價(jià)，故另一產(chǎn)物為HgCl2，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒配平，從而書寫出化學(xué)反應(yīng)方程式。

此類試題還要求學(xué)生具有證據(jù)意識(shí)，能基于題目情境和信息，根據(jù)基本化學(xué)理論，通過分析推理物質(zhì)的變化過程，認(rèn)識(shí)反應(yīng)的本質(zhì)特征，找到支撐反應(yīng)的證據(jù)，從而推理出反應(yīng)方程式。

三、陌生方程式書寫復(fù)習(xí)策略

1.重視教材，夯實(shí)基礎(chǔ)

教材是教與學(xué)的載體，高三復(fù)習(xí)陌生方程式書寫時(shí)，不能忽略教材的重要性。雖然陌生方程式書寫強(qiáng)調(diào)情境、信息和內(nèi)容的陌生，但不能誤以為高考中不會(huì)考查課本中的化學(xué)方程式，往往課本出現(xiàn)的化學(xué)方程式即為陌生方程式書寫的源頭，所以重視教材，夯實(shí)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)是寫好陌生方程式的基石。同時(shí)，復(fù)習(xí)過程中要重視對(duì)元素化合物知識(shí)的梳理，掌握每種元素及化合物的性質(zhì)和相關(guān)的反應(yīng)方程式，將常見金屬及非金屬元素進(jìn)行分類歸納，在掌握基本性質(zhì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行適當(dāng)拓展。例如，在復(fù)習(xí)氯元素時(shí)，除了掌握Cl2、HClO、NaClO、Ca(ClO)2的性質(zhì)外，還應(yīng)該適當(dāng)了解Cl2O、ClO2、Cl2O6、Cl2O7、HClO2、HClO3、HClO4、NaClO2、NaClO3、NaClO4等物質(zhì)的性質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生探索陌生物質(zhì)的習(xí)慣，將陌生物質(zhì)與常見的、熟悉的化合物聯(lián)系起來，逐步培養(yǎng)學(xué)生的綜合創(chuàng)新能力，遇到類似物質(zhì)的相關(guān)問題時(shí)便能迎刃而解。

2.總結(jié)規(guī)律，構(gòu)建模型

陌生方程式書寫復(fù)習(xí)時(shí)，需要引導(dǎo)學(xué)生從復(fù)雜多變的情境、信息中歸納總結(jié)出陌生方程式考查規(guī)律，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)并構(gòu)建陌生方程式書寫理論模型。這不僅有助于學(xué)生深刻理解其考查要求、內(nèi)容及形式，更有利于培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)遷移、歸納總結(jié)及模型認(rèn)知能力，從而發(fā)展學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)。故復(fù)習(xí)時(shí)可從三個(gè)方面入手：(1)歸納總結(jié)近幾年高考中陌生方程式考查情境、形式及內(nèi)容，從宏觀上掌握考查方向；(2)將近幾年考查的陌生方程式進(jìn)行分類，可參照筆者總結(jié)出的幾種考查類型，分別是氧化還原反應(yīng)方程式、復(fù)分解反應(yīng)方程式、電離方程式、水解反應(yīng)方程式、電極反應(yīng)方程式；(3)根據(jù)分類，總結(jié)出各類書寫規(guī)律，構(gòu)建書寫模型。例如，孫永輝等建立了“理、定、平、查”的陌生氧化還原反應(yīng)書寫模型，朱圣輝建立了“定物、設(shè)1、想環(huán)境、再守恒”的陌生電極反應(yīng)書寫模型。通過規(guī)律總結(jié)和模型構(gòu)建，學(xué)生能運(yùn)用“書寫模型”快速書寫方程式，提升關(guān)鍵能力，發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng)。

3.設(shè)置專題，提高效率