淺析化學(xué)與STSE類試題的備考策略

廣東 王 弦

一、新高考化學(xué)與STSE類試題的變化

化學(xué)與STSE類試題作為彰顯化學(xué)學(xué)科學(xué)科價值的基礎(chǔ)題型在歷年高考中占有重要的地位，一般以生產(chǎn)、生活中的化學(xué)或傳統(tǒng)文化中的化學(xué)為試題情境載體，考查化學(xué)語言與概念、物質(zhì)轉(zhuǎn)化與應(yīng)用等必備知識，考查理解與辨析、分析與推測的關(guān)鍵能力，培養(yǎng)學(xué)生微粒觀和變化觀等化學(xué)觀念及科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任等學(xué)科核心素養(yǎng)。

2021年是廣東等八省新高考實施的第一年，從新高考廣東卷的化學(xué)與STSE類試題的命題來看，在維持該類試題所承載的必備知識、關(guān)鍵能力及核心素養(yǎng)要求外，該類試題數(shù)量上比例從14%增長到31%、試題特征上出現(xiàn)文字加圖像或表格、考查知識基本不變但選項設(shè)置上考查角度更集中等變化(具體見表1)。從上述變化，不難發(fā)現(xiàn)隨著化學(xué)與STSE類試題數(shù)量的增加，新高考對學(xué)生知識點的廣度和深度均提出了更高的要求。

表1 2019—2021年高考真題化學(xué)與STSE類試題的考查情況

二、化學(xué)與STSE類高考真題分析

1.情境載體凸顯地域特色

【例1】(2021·廣東省選擇性考試·2)廣東有眾多國家級非物質(zhì)文化遺產(chǎn)，如廣東剪紙、粵繡、潮汕工夫茶藝和香云紗染整技藝等。下列說法不正確的是

( )

A.廣東剪紙的裁剪過程不涉及化學(xué)變化

B.沖泡工夫茶時茶香四溢，體現(xiàn)了分子是運動的

C.制作粵繡所用的植物纖維布含有天然高分子化合物

D.染整技藝中去除絲膠所用的純堿水溶液屬于純凈物

【答案】D

【分析】本題以物質(zhì)在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用為載體，以廣東非遺中所涉物質(zhì)的構(gòu)成及變化為問題情境，考查物質(zhì)變化(物理變化、化學(xué)變化)、物質(zhì)組成及分類等必備知識，落實宏觀辨識與微觀探析、科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任等學(xué)科素養(yǎng)。

【解析】廣東剪紙的裁剪過程中沒有新物質(zhì)生成，不涉及化學(xué)變化，故A正確；沖泡工夫茶時茶香四溢，是茶水的香味分子不停地做無規(guī)則的運動，并擴散到空氣中，故B正確；制作粵繡所用的植物纖維布含有纖維素，屬于天然高分子化合物，故C正確；染整技藝中去除絲膠所用的純堿水溶液屬于混合物，故D錯誤。答案為D。

2.化學(xué)語言與概念的考查傾向于單獨成題

【例2】(2021·廣東省選擇性考試·1)今年五一假期，人文考古游持續(xù)成為熱點。很多珍貴文物都記載著中華文明的燦爛成就，具有深邃的文化寓意和極高的學(xué)術(shù)價值。下列國寶級文物主要由合金材料制成的是

( )

表2

【答案】A

【分析】本題以物質(zhì)在生活中的應(yīng)用為載體，以國寶級文物的物質(zhì)構(gòu)成為問題情境，考查合金和陶器、瑪瑙等非金屬材料的基本概念和應(yīng)用，落實宏觀辨識與微觀探析、科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任等學(xué)科素養(yǎng)。

【解析】鑄客大銅鼎屬于銅的合金，故A符合題意；河姆渡出土陶灶屬于陶器，主要成分為硅酸鹽，不屬于合金，故B不符合題意；獸首瑪瑙杯主要成分為二氧化硅，不屬于合金，故C不符合題意；角形玉杯主要成分為硅酸鹽，不屬于合金，故D不符合題意；答案為A。

【例3】(2021·廣東省選擇性考試·3)“天問一號”著陸火星，“嫦娥五號”采回月壤。騰飛中國離不開化學(xué)，長征系列運載火箭使用的燃料有液氫和煤油等化學(xué)品。下列有關(guān)說法正確的是

( )

A.煤油是可再生能源

B.H2燃燒過程中熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

C.火星隕石中的20Ne質(zhì)量數(shù)為20

D.月壤中的3He與地球上的3H互為同位素

【答案】C

【分析】本題以物質(zhì)在生活中的應(yīng)用為載體，以航天化學(xué)中相關(guān)物質(zhì)構(gòu)成及變化為問題情境，考查能源分類、化學(xué)變化中的能量轉(zhuǎn)化、核素及同位素的概念等必備知識，落實宏觀辨識與微觀探析、科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任等學(xué)科素養(yǎng)。

【解析】煤油來源于石油，屬于不可再生能源，故A錯誤；氫氣的燃燒過程放出熱量，將化學(xué)能變?yōu)闊崮埽蔅錯誤；元素符號左上角數(shù)字為質(zhì)量數(shù)，所以火星隕石中的20Ne質(zhì)量數(shù)為20，故C正確；同位素須為同種元素，3He和3H的質(zhì)子數(shù)不同，不可能為同位素關(guān)系，故D錯誤；答案為C。

3.物質(zhì)的轉(zhuǎn)化與應(yīng)用考查深廣度增大

【例4】(2021·廣東省選擇性考試·4)化學(xué)創(chuàng)造美好生活。下列生產(chǎn)活動中，沒有運用相應(yīng)化學(xué)原理的是

( )

表3

【答案】A

【分析】本題以物質(zhì)在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用為載體，以用途和性質(zhì)之間的邏輯關(guān)系為問題情境，考查聚乙烯塑料、海水提溴工藝原理、SiO2的性質(zhì)、金屬防腐等必備知識，落實宏觀辨識與微觀探析、科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任等學(xué)科素養(yǎng)。

【解析】聚乙烯塑料無毒，是最常見的食品包裝袋材料之一，聚乙烯作為有機物，燃燒可生成二氧化碳和水，前后說法無關(guān)，故A符合題意；海水提溴是將Br-變?yōu)锽r2，化合價升高，Br-被氧化，海水提鎂是將Mg2+變?yōu)镸g，化合價降低，Mg2+被還原，故B不符合題意；氫氟酸能與二氧化硅反應(yīng)，常用來刻蝕石英制作藝術(shù)品，故C不符合題意；鋼鐵在潮濕的空氣中易發(fā)生吸氧腐蝕，在護欄上涂油漆可以隔絕鋼鐵與潮濕空氣接觸，防止鋼鐵腐蝕，故D不符合題意；答案為A。

【例5】(2021·廣東省選擇性考試·6)勞動成就夢想。下列勞動項目與所述的化學(xué)知識沒有關(guān)聯(lián)的是

( )

表4

【答案】C

【分析】本題以物質(zhì)在生活中的應(yīng)用為載體，以用途和性質(zhì)之間的邏輯關(guān)系為問題情境，考查消毒液消毒原理、廚余垃圾回收利用、水垢清洗原理、肥皂制備原理等必備知識，落實宏觀辨識與微觀探析、科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任等學(xué)科素養(yǎng)。

【解析】84消毒液中含有具有強氧化性的次氯酸鈉，能起到殺菌消毒的作用，故A不符合題意；廚余垃圾含有N、P、K等元素，而含有N、P、K的物質(zhì)常用做化肥，故B不符合題意；用白醋清洗水壺中的水垢主要是因為乙酸具有酸性，可與水垢CaCO3反應(yīng)，故C符合題意；油脂在堿性條件下可發(fā)生水解反應(yīng)生成甘油和可制作肥皂的高級脂肪酸鹽，故D不符合題意；答案為C。

三、化學(xué)與STSE類試題的復(fù)習(xí)現(xiàn)狀及備考策略

1.化學(xué)與STSE類試題的復(fù)習(xí)現(xiàn)狀

歷年高考中該類題型一般只有一道選擇題，復(fù)習(xí)方式主要是以題代講，通過生產(chǎn)、生活中的化學(xué)和傳統(tǒng)文化在化學(xué)中的應(yīng)用兩個方向的專題訓(xùn)練，力求使學(xué)生熟悉題型特征和考查要求，幫助學(xué)生積累素材、提升認(rèn)知、拓寬知識面。這樣的復(fù)習(xí)方式應(yīng)對原先一道選擇題有一定的效果，但記憶為主的方式，讓學(xué)生存在對素材認(rèn)識角度片面、知識理解深度不足、陌生情境信息提取困難等問題。

新高考下，化學(xué)與STSE多角度滲透的趨勢和試題形式的變化，要求一線教師改變復(fù)習(xí)策略和教學(xué)方式。高考命題要求精選素材情境，考查關(guān)鍵能力?；谇榫车目荚嚸}是落實化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)和測評學(xué)科關(guān)鍵能力的重要手段。因此，筆者認(rèn)為在化學(xué)學(xué)科的教學(xué)中，應(yīng)化被動為主動，將命題情境素材主動創(chuàng)設(shè)成教學(xué)情境，將化學(xué)知識與真實的生產(chǎn)生活相融合，引導(dǎo)學(xué)生從科技素材中提取有效信息，并建立與所學(xué)知識之間的聯(lián)系。以化學(xué)與STSE素材帶動一輪相關(guān)知識的復(fù)習(xí)，從根源上提升學(xué)生的解題能力。

2.化學(xué)與STSE類試題的備考策略

(1)細(xì)分考查要點，找準(zhǔn)知識出處

化學(xué)STSE類試題情境分布廣泛，涉及日常生活、社會熱點問題、食品、醫(yī)藥、能源、環(huán)保、化工生產(chǎn)、高新產(chǎn)品等方面的內(nèi)容。從試題情境出發(fā)，梳理相關(guān)考查要點，回歸教材，找準(zhǔn)知識出處，化學(xué)與STSE具體的試題情境如圖1所示。

圖1 化學(xué)與STSE類試題情境

(2)巧設(shè)STSE教學(xué)情境，構(gòu)建一輪復(fù)習(xí)新思路

化學(xué)來自生活，化學(xué)來自社會，化學(xué)作為一門科學(xué)與STSE密不可分?；瘜W(xué)與STSE類試題重點考查的物質(zhì)性質(zhì)與應(yīng)用基本分散在一輪復(fù)習(xí)的元素化合物知識中，相關(guān)考點往往是先經(jīng)歷一輪復(fù)習(xí)中“滿堂灌”的知識梳理，再經(jīng)歷二輪復(fù)習(xí)的專題訓(xùn)練，對學(xué)生來說，知識的獲得機械而無趣，完全失去了滲透化學(xué)學(xué)科學(xué)科價值的作用。

以ⅠA族堿金屬的復(fù)習(xí)為例，該主族重點考查元素為Na，梳理相關(guān)物質(zhì)的用途及具體示例如表5，利用這些用途可以為一輪復(fù)習(xí)設(shè)置生動的教學(xué)情境，巧設(shè)微項目撬動知識點的復(fù)習(xí)，如魯科版必修一《揭秘膨松劑》、人教版選修2《侯氏制堿法》等。參考教材微項目，根據(jù)復(fù)習(xí)需要，靈活安排教學(xué)活動，構(gòu)建一輪復(fù)習(xí)的新思路。

表5 鈉元素相關(guān)常考物質(zhì)的用途

(3)挖掘教材素材，原創(chuàng)練習(xí)試題

人教版，蘇教版，魯教版三種化學(xué)新教材中都非常注重STSE思想的滲入，因此充分挖掘教材中的命題素材，從素材、內(nèi)容和形式上，引導(dǎo)學(xué)生提取陌生情境信息，通過原創(chuàng)命題活動促進學(xué)習(xí)，并在課堂上進行展示展講活動，完成相關(guān)知識的深度學(xué)習(xí)。

教學(xué)活動示例1：

組織學(xué)生課后閱讀魯科版教材《化學(xué)與生活》，并自選素材進行原創(chuàng)命題，注明命題參考來源和失分預(yù)測點。

【原創(chuàng)試題1】化學(xué)與生產(chǎn)、生活、科技、環(huán)境等密切相關(guān)。下列敘述錯誤的是

( )

A.空氣中存在的稀薄的臭氧能夠殺死病毒、凈化空氣

B.汽車安裝尾氣催化裝置可以從根本上杜絕有害氣體的產(chǎn)生

C.熱塑性塑料可加入適當(dāng)添加劑，加熱軟化后重新制成包裝袋

D.合理使用食品添加劑不僅能防止食品腐敗變質(zhì)，還能保持或增強食品營養(yǎng)

【答案】B

【解析】臭氧有極強的氧化能力，可與細(xì)菌、病毒等微生物發(fā)生生化反應(yīng)，達到殺菌消毒的功效，故A項正確；使用尾氣催化裝置只能減少有害氣體的排放量，無法從根本上杜絕有害氣體的產(chǎn)生，汽車燃料的清潔化才能從根本上杜絕有害氣體的產(chǎn)生，故B項錯誤；熱塑性材料隨溫度升高可變軟直至熔融，被塑之成型，冷卻后變硬，該過程可以重復(fù)多次進行，故C項正確；防腐劑可以防止食品腐敗變質(zhì)，保持食品營養(yǎng)，某些食品添加還可以添加一些人體所需的微量元素，增加食品營養(yǎng)，故D項正確。

【素材來源】化學(xué)與生活(魯科版2007年7月第2版)第5頁、第77頁、第21頁、第51頁，命題時參考了2019年全國卷Ⅲ第7題。

【失分預(yù)測】不了解某些食品添加劑可以增強食品營養(yǎng)而錯選D項。

教學(xué)活動示例2：

已知素材：“有些自來水廠在用Cl2對水進行消毒時，還加入一定量的氨，使氨和Cl2生成氯胺(NH2Cl)。氯胺能在水中緩慢水解生成HClO，延長對水的消毒時間，提高消毒效果”。根據(jù)上述素材，從化學(xué)用語角度進行原創(chuàng)命題，注明命題參考來源和失分預(yù)測點。

( )

C.HClO的結(jié)構(gòu)式：H—Cl—O

D.35Cl2與37Cl2互為同位素

【答案】A

【失分預(yù)測】漏寫N原子的孤對電子而錯選B，根據(jù)HClO的分子式書寫結(jié)構(gòu)式而錯選C，混淆同位素與同分異構(gòu)體的概念而錯選D。