2023年河北省普通高中學(xué)業(yè)水平選擇性考試化學(xué)試題評(píng)析及教學(xué)啟示

王志庚

(河北省唐山市教育局教研室)

教育部考試中心制定的《中國(guó)高考評(píng)價(jià)體系》(2019版)明確指出:“高考評(píng)價(jià)體系是高考命題、評(píng)價(jià)與改革的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐指南”。2023年河北卷的命制,秉持了高考的核心功能,突出素養(yǎng)立意,較好地考查了學(xué)生的“必備知識(shí)、關(guān)鍵能力、學(xué)科素養(yǎng)及核心價(jià)值”;試題情境非常新穎,重點(diǎn)選擇了日常生活情境、生產(chǎn)環(huán)保情境、學(xué)術(shù)探索情境和實(shí)驗(yàn)探究情境;試題設(shè)問獨(dú)具匠心,為實(shí)現(xiàn)對(duì)高分段學(xué)生的有效區(qū)分奠定了基礎(chǔ)。

2023年河北卷,是高考命題的典范,值得各省市學(xué)習(xí)和借鑒。

一、2023年河北卷的試卷結(jié)構(gòu)

通過研究可以明顯看出,2023年河北卷有以下特點(diǎn):

(一)試卷結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化

2022年河北卷共18道題,選擇題共13道,共43分,其中單項(xiàng)選擇題9道共27分,不定項(xiàng)選擇題4道共16分;主觀題5道,共57分,其中必考題 3道包括工藝流程題、實(shí)驗(yàn)綜合題和原理綜合題,選考題2道包括物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)。

2023年河北卷共18道題,選擇題中沒有不定項(xiàng)選擇題,只有單選題14道,每小題3分,共42分;主觀題4道,均為必考題,題型分別是實(shí)驗(yàn)綜合題、工藝流程題、原理綜合題和有機(jī)綜合題,題量減少了 1道,分值為58分。

(二)對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的考查發(fā)生了變化

2022年河北卷,選擇題中沒有考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的題目,選考題中的第17題是專門考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的大題,供考生選考。

2023年河北卷,選擇題14道,其中有3道是單純考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的試題,還有1題將電子排布規(guī)律、電離能、元素周期律與元素性質(zhì)融合在一起進(jìn)行了考查。4道大題則均未對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行考查。

二、2023河北卷創(chuàng)新試題賞析

【例1】8.如圖所示化合物是制備某些藥物的中間體,其中W、X、Y、Z、Q均為短周期元素,且原子序數(shù)依次增大,分子中的所有原子均滿足稀有氣體的穩(wěn)定電子構(gòu)型,Z原子的電子數(shù)是Q的一半。下列說法正確的是

( )

A.簡(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性:Z>Q

B.第一電離能:X>Y

C.基態(tài)原子的未成對(duì)電子數(shù):X>Q

D.原子半徑:Z

【分析】元素周期律與元素性質(zhì)是選擇題部分的常見考點(diǎn)。本題融入物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的考查,這種方式是河北高考命題上的創(chuàng)新。通過化合物的結(jié)構(gòu)判斷元素在周期表中的位置、結(jié)合原子序數(shù)的大小關(guān)系確定具體元素,在氫化物穩(wěn)定性、第一電離能、原子半徑、電子排布等角度進(jìn)行設(shè)問,實(shí)現(xiàn)了對(duì)學(xué)生“分析與推測(cè)”能力的充分考查。

【例2】10.一種以錳塵(主要成分為Mn3O4,雜質(zhì)為鋁、鎂、鈣、鐵的氧化物)為原料制備高純MnCO3的清潔生產(chǎn)新工藝流程如下:

已知:室溫下相關(guān)物質(zhì)的Ksp如表所示。

Al(OH)3Mg(OH)2Ca(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3Mn(OH)2MgF2CaF210-32.910-11.310-5.310-16.310-38.610-12.710-10.310-8.3

下列說法錯(cuò)誤的是

( )

A.酸浸工序中產(chǎn)生的氣體①為氯氣

B.濾渣①主要成分為Al(OH)3和Fe(OH)3

C.除雜②工序中逐漸加入NaF溶液時(shí),若Ca2+、Mg2+濃度接近,則CaF2先析出

【分析】本題以無機(jī)小流程為情境,對(duì)溶度積的應(yīng)用和元素化合物的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了全面的考查。解題時(shí),需要學(xué)生具有較強(qiáng)的“理解與辨析” “分析與推測(cè)”能力,在判斷濾渣成分和MgF2、CaF2沉淀順序時(shí),需要學(xué)生根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行“歸納與論證”,實(shí)現(xiàn)了對(duì)高階思維能力的考查。本題是一道非常優(yōu)秀的化學(xué)試題,化學(xué)教師應(yīng)對(duì)此類試題予以關(guān)注。

( )

A.充電時(shí),b電極上發(fā)生還原反應(yīng)

B.充電時(shí),外電源的正極連接b電極

【分析】本題以新穎的有機(jī)物為電極材料的新型電源為情境,深度考查了原電池和電解池原理,其中融合了離子交換膜的功能,更加體現(xiàn)了化學(xué)的學(xué)科價(jià)值。本題難點(diǎn)在于僅僅通過電極反應(yīng)不能區(qū)分兩種電極材料分別對(duì)應(yīng)a極還是b極,具體判斷需要根據(jù)離子交換膜的種類并考慮到離子如何遷移才能實(shí)現(xiàn)各區(qū)的電荷守恒,同時(shí)又不給各區(qū)引入雜質(zhì)離子。這種創(chuàng)新設(shè)問,是歷年高考命題實(shí)踐中的首創(chuàng),閃爍著2023年河北卷命題專家團(tuán)隊(duì)的智慧之光。

【例4】14.某溫度下,兩種難溶鹽AgxX、AgyY的飽和溶液中-lgc(Xx-)或-lgc(Yy-)與-lgc(Ag+)的關(guān)系如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是

( )

A.x∶y=3∶1

D.若混合溶液中各離子起始濃度如T點(diǎn)所示,待平衡時(shí)c(Xx-)+c(Yy-)<2c(Ag+)

【分析】本題題干內(nèi)容非常簡(jiǎn)練,但內(nèi)涵極其豐富。對(duì)于粒子濃度關(guān)系圖像類習(xí)題,我們應(yīng)該關(guān)注以下問題:①研究對(duì)象和化學(xué)過程,本題涉及兩種難溶化合物的沉淀溶解平衡和沉淀的轉(zhuǎn)化;②各粒子之間遵循怎樣的定量關(guān)系,本題中離子濃度之間的關(guān)系受各自的溶度積制約;③弄清橫縱坐標(biāo)的意義,找到因變量和自變量之間的函數(shù)關(guān)系,本題為陰離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù)與銀離子濃度負(fù)對(duì)數(shù)的關(guān)系,所以需要對(duì)溶度積的表達(dá)式進(jìn)行數(shù)學(xué)變換,才能找到函數(shù)關(guān)系;④對(duì)每個(gè)選項(xiàng)包含的問題做具體分析。本題的四個(gè)設(shè)問選項(xiàng),角度各異,但圍繞著函數(shù)關(guān)系和圖像意義展開,設(shè)問非常巧妙,深度考查了考生的信息獲取能力和思維認(rèn)知能力,對(duì)“分析與推測(cè)”能力的考查體現(xiàn)得淋漓盡致。本題是粒子濃度關(guān)系圖像類試題的命題典范,這樣的試題,對(duì)未來的命題將產(chǎn)生積極的影響,值得各省命題團(tuán)隊(duì)借鑒。

【小結(jié)】以上幾個(gè)題目均為選擇題,在2023年河北卷的選擇題中,還有幾道試題相對(duì)來說比較常規(guī),難度略小,限于篇幅,本文不做分析。

以下,對(duì)主觀題做研究。

【例5】17.(15分)氮是自然界重要元素之一,研究氮及其化合物的性質(zhì)以及氮的循環(huán)利用對(duì)解決環(huán)境和能源問題都具有重要意義。

已知:1 mol物質(zhì)中的化學(xué)鍵斷裂時(shí)所需能量如表。

物質(zhì)N2(g)O2(g)NO(g)能量/kJ945498631

回答下列問題:

(1)恒溫下,將1 mol空氣(N2和O2的體積分?jǐn)?shù)分別為0.78和0.21,其余為惰性組分)置于容積為VL的恒容密閉容器中,假設(shè)體系中只存在如下兩個(gè)反應(yīng):

①ΔH1=________kJ·mol-1。

【分析】根據(jù)反應(yīng)物和生成物的鍵能求反應(yīng)的焓變是基于對(duì)反應(yīng)過程中能量變化的理解,拆開化學(xué)鍵吸收能量,生成化學(xué)鍵放出能量,吸熱與放熱的差即為反應(yīng)的焓變。

②以下操作可以降低上述平衡體系中NO濃度的有________(填標(biāo)號(hào))。

A.縮小體積 B.升高溫度

C.移除NO2D.降低N2濃度

【分析】對(duì)于連續(xù)反應(yīng),中間產(chǎn)物的濃度如何隨外界條件的變化而變化需要考慮兩個(gè)反應(yīng)的特點(diǎn),如果條件改變對(duì)兩個(gè)反應(yīng)來說影響趨于一致,則可以得出結(jié)論,如果不一致,則要比較兩個(gè)反應(yīng)哪個(gè)被影響的程度更大。

③若上述平衡體系中c(NO2)=amol·L-1,c(NO)=bmol·L-1,則c(O2)=_______

mol·L-1,

K1=________(寫出含a、b、V的計(jì)算式)。

(2)氫氣催化還原NOx作為一種高效環(huán)保的脫硝技術(shù)備受關(guān)注。高溫下氫氣還原NO反應(yīng)的速率方程為v=kcx(NO)cy(H2),k為速率常數(shù)。在一定溫度下改變體系中各物質(zhì)濃度,測(cè)定結(jié)果如表。

組號(hào)c(NO)/(mol·L-1)c(H2)/(mol·L-1)v/(mol·L-1·s-1)10.100.10r20.100.202r30.200.104r40.050.30?

表中第4組的反應(yīng)速率為_______mol·L-1·s-1(寫出含r的表達(dá)式)。

【分析】根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),可以得出速率方程中兩種組分濃度的冪指數(shù),然后根據(jù)第4組數(shù)據(jù),求得兩種組分濃度變化時(shí)速率的大小,這種思維過程涉及“理解與辨析、分析與推測(cè)、歸納與論證”關(guān)鍵能力的高階考查。

(3)①以空氣中的氮?dú)鉃樵想娊夂铣砂睍r(shí),N2在________(填“陰”或“陽”)極上發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生NH3。

②氨燃料電池和氫燃料電池產(chǎn)生相同電量時(shí),理論上消耗NH3和H2的質(zhì)量比為17∶3,則在堿性介質(zhì)中氨燃料電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為_______

____________________。

【分析】NH3燃料電池中,其氧化產(chǎn)物除了N2外,還可能是N的氧化物。本題確定是N2的根據(jù),是基于“氨燃料電池和氫燃料電池產(chǎn)生相同電量時(shí),理論上消耗NH3和H2的質(zhì)量比為17∶3”。這種設(shè)問,非常巧妙。

③我國(guó)科學(xué)家研究了水溶液中三種催化劑(a、b、c)上N2電還原為NH3(圖甲)和H2O電還原為H2(圖乙)反應(yīng)歷程中的能量變化,則三種催化劑對(duì)N2電還原為NH3的催化活性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)開_______(用字母a、b、c排序)。

甲

【分析】需要強(qiáng)調(diào)的是,本題中N2電還原為NH3過程的難易,需要與H2O電還原為H2的難易綜合考量。

【例6】18.(14分)2,5-二羥基對(duì)苯二甲酸(DHTA)是一種重要的化工原料,廣泛用于合成高性能有機(jī)顏料及光敏聚合物;作為鈉離子電池的正、負(fù)電極材料也表現(xiàn)出優(yōu)異的性能。利用生物質(zhì)資源合成DHTA的路線如圖:

回答下列問題:

(1)A→B的反應(yīng)類型為________。

(2)C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為________。

(3)D的化學(xué)名稱為________。

(4)G→H的化學(xué)方程式為________。

(5)寫出一種能同時(shí)滿足下列條件的G的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式________。

(a)核磁共振氫譜有兩組峰,且峰面積比為3∶2;

(c)可與NaOH水溶液反應(yīng),反應(yīng)液酸化后可與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)。

阿伏苯宗

【分析】本題以2,5-二羥基對(duì)苯二甲酸(DHTA)的合成路線為情境,對(duì)有機(jī)物名稱、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式、反應(yīng)類型、同分異構(gòu)體、有機(jī)化學(xué)方程式的書寫、合成路線的設(shè)計(jì)等進(jìn)行了深入的考查,其中有機(jī)物結(jié)構(gòu)的分析和推斷是考查的重點(diǎn)。本題的試題情境非常新穎,設(shè)問考查全面創(chuàng)新,特別是對(duì)同分異構(gòu)體的考查,獨(dú)具匠心。

在解決此類問題時(shí),通常不需要一次性將流程弄得非常清楚,可以根據(jù)設(shè)問,回到流程中尋找已知信息再做出解答。在對(duì)有機(jī)物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行推斷時(shí),需要根據(jù)前后兩個(gè)反應(yīng)的情況來判斷;合成路線的設(shè)計(jì),需要充分理解題目給的已知信息“酮和酯”反應(yīng)的特點(diǎn),然后對(duì)比所給的已知原料的結(jié)構(gòu),找到最終的合成路線。

三、2023年河北卷化學(xué)試題對(duì)高中化學(xué)教學(xué)的啟示

通過以上研究和思考,我們得出如下結(jié)論:2023年河北卷試題以核心素養(yǎng)為測(cè)試宗旨,以真實(shí)的問題情境作為測(cè)試載體,以實(shí)際問題為測(cè)試任務(wù),對(duì)必備知識(shí)做了細(xì)致全面的考查;對(duì)“理解與辨析” “分析與推測(cè)” “歸納與論證”等關(guān)鍵能力做了重點(diǎn)考查,特色鮮明;在試題考查中,滲透了對(duì)STSE、中華傳統(tǒng)文化、綠色化學(xué)理念的考查,體現(xiàn)了化學(xué)本質(zhì)價(jià)值派生出的學(xué)科育人價(jià)值和社會(huì)價(jià)值。在情境的新穎性、設(shè)問的靈活性和創(chuàng)新性等方面可圈可點(diǎn),充分體現(xiàn)了高考的“立德樹人、服務(wù)選才、引導(dǎo)教學(xué)”的核心功能。

結(jié)合高考復(fù)習(xí)的教學(xué)要求,綜合思考2023年河北卷帶給我們的啟示,在2024年高考復(fù)習(xí)中,應(yīng)該貫徹以下基本策略和方法。

(一)明確復(fù)習(xí)目標(biāo)

由于高考命題是素養(yǎng)立意,素養(yǎng)又包括正確的價(jià)值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力。在紙筆測(cè)試的條件下,對(duì)關(guān)鍵能力的考查就成為高考命題的重要考向。關(guān)鍵能力的三個(gè)能力群(信息獲取、認(rèn)知思維、實(shí)踐操作)中,認(rèn)知思維能力則是最為重要的。所以復(fù)習(xí)的重要目標(biāo)就是培養(yǎng)學(xué)生的關(guān)鍵能力——特別是學(xué)科思維能力。

能力的形成,基于必備知識(shí)和學(xué)科技能,因此復(fù)習(xí)的目標(biāo)應(yīng)包括以下內(nèi)容:其一,構(gòu)建中學(xué)化學(xué)知識(shí)的邏輯體系,引導(dǎo)學(xué)生主體建構(gòu);其二,構(gòu)建中學(xué)化學(xué)的學(xué)科思想體系和方法體系;其三,構(gòu)建中學(xué)化學(xué)的關(guān)鍵能力體系。這些體系的建構(gòu),是學(xué)科能力的形成和素養(yǎng)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。

(二)精選復(fù)習(xí)內(nèi)容

高考復(fù)習(xí)不是對(duì)所學(xué)內(nèi)容重新講解,而是要站在學(xué)科的高度,重新整合教材內(nèi)容,建構(gòu)知識(shí)體系。因此,總復(fù)習(xí)時(shí)內(nèi)容的安排不應(yīng)依據(jù)教材的順序,而是要按照中學(xué)化學(xué)的邏輯順序,結(jié)合課程標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容要求、學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、素養(yǎng)發(fā)展的四個(gè)層級(jí)以及高考對(duì)關(guān)鍵能力的要求合理安排復(fù)習(xí)的專題,這其中既要有以知識(shí)為核心的專題,也要有以高考題型為核心的專題。

由于高考真題具有典型性、代表性和方向性,因此在習(xí)題的選擇上,要盡量選擇高考真題作為學(xué)生訓(xùn)練的素材,在學(xué)生有了解題感悟的基礎(chǔ)之上,引領(lǐng)學(xué)生構(gòu)建解題的思維模型和方法模型,這樣才能更好地把握高考的方向,達(dá)到事半功倍的效果。

(三)優(yōu)化復(fù)習(xí)方法

復(fù)習(xí)內(nèi)容確定的前提下,就相當(dāng)于一個(gè)可逆反應(yīng)的投料已經(jīng)確定,那如何提高轉(zhuǎn)化率,就要靠復(fù)習(xí)的方法了。以學(xué)生的發(fā)展為本是新課程的基本理念,所以課堂上,要讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人。所以,好的方法有以下幾點(diǎn):

(1)知識(shí)系統(tǒng)化的過程,引領(lǐng)學(xué)生自主建構(gòu),而不是教師講學(xué)生記的灌輸方式;

(2)習(xí)題訓(xùn)練,讓學(xué)生自我嘗試,獲得解題體驗(yàn)后,再引領(lǐng)學(xué)生總結(jié)解題的思維模型和方法模型;

(3)倡導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中及時(shí)解決自身存在的問題,并在小組合作交流中,互相幫助,解決個(gè)性化的問題;

(4)創(chuàng)設(shè)學(xué)好化學(xué)的班級(jí)氛圍,多運(yùn)用激勵(lì)性的評(píng)價(jià),表揚(yáng)化學(xué)學(xué)習(xí)水平高、進(jìn)步大、樂于助人的同學(xué),運(yùn)用評(píng)價(jià)的手段創(chuàng)設(shè)友好的學(xué)習(xí)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)教、學(xué)、評(píng)一體化。

以上這些方法,都是行之有效的經(jīng)驗(yàn),在教學(xué)實(shí)踐中嘗試運(yùn)用便會(huì)收到好的教學(xué)效果。

(四)構(gòu)建課堂教學(xué)的基本模式

秉持新的課程理念,構(gòu)建符合學(xué)生素養(yǎng)發(fā)展的課堂教學(xué)模式。以下是素養(yǎng)導(dǎo)向下的專題復(fù)習(xí)課的一種模式,在河北省唐山市的遷安市第一中學(xué)普遍采用。

這種模式的前提是教師事先根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)水平和高考要求,結(jié)合復(fù)習(xí)內(nèi)容,編制難度適宜的學(xué)案。學(xué)生在課堂上,根據(jù)學(xué)案進(jìn)行自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí);教師則在學(xué)生充分學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)講解知識(shí)的關(guān)聯(lián)和解題的思路、方法、模型;檢測(cè)評(píng)學(xué)是實(shí)施教、學(xué)、評(píng)一體化的重要環(huán)節(jié),也是檢測(cè)學(xué)生學(xué)習(xí)水平并據(jù)此找到教師教學(xué)問題所在的重要方法。

河北省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃重點(diǎn)資助課題“互聯(lián)網(wǎng)+背景下高中化學(xué)資源開發(fā)共享和課堂教學(xué)模式的變革研究”(課題編號(hào):1902019)的成果。

[注]由于文章篇幅有限,只在文中呈現(xiàn)部分內(nèi)容,請(qǐng)掃碼關(guān)注公眾號(hào)“教學(xué)考試雜志”后,發(fā)送消息“2023河北”獲取完整版本(電子版)。