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任尔情境东西南北风,扎根深度学习不放松----2022年高考化学广东卷反应原理题分析及备考建议

曾瑞芳

河源市河源中学化学科,河源,517400

摘要: 高考题是高三备考的风向标,对高考题的分析可以指导教师的教与学生的学。其中化学反应原理是高中化学课程中最接近化学反应本质的模块,考点多、难度大,是历年考查学生关键能力的重要载体。通过对2022年的原理题的分析,给2023年化学反应原理模块的复习提供备考思路。
关键词: 化学反应原理;高考备考;真实情境;关键能力;深度学习
DOI:10.12721/ccn.2022.157073
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2022年高考是广东省新高考的二年,又是迎接新教材高考的过渡年,其考查方式、考向变化对2023年的高考备考具有一定的指导意义。本文重点对2022年广东省高考化学卷第19题原理综合题进行分析,希望能给2023年化学反应原理模块的高考备考策略提供一些思路。

一.试题分析

化学反应原理题,考点多、设问灵活、创新性强、思维容量高,难度较大,能很好地考查学生解决问题的能力,在人才选拔中占有举足轻重的地位,历来是高考的重要考查对象。2022年广东高考化学卷中化学反应原理以近46%的分值比例占比最大,突显出化学反应原理的重要性。试题难度与2021年广东卷原理题相比稍微加大,成为整卷的难度担当。以下分别从试题情境、考查内容、必备知识、关键能力、学科素养五个方面对该题进行分析。

(一).试题情境

今年原理题没有延续往年以化工反应为载体的习惯,而是创设了溶液中多平衡体系的离子反应的情境,以选择性必修一中Cr2O72-和CrO42-之间的转化为载体,呈现此反应的两个反应历程,熟悉中有变化,兼具基础性和创新性。

(二).考查内容

题目以选择性必修一中Cr2O72-和CrO42-之间的转化为载体,分别考查了平衡移动方向的判断、物料守恒式、离子平衡浓度的计算,特定物质波长曲线的判断。本题有两个难点和亮点,一是HCrO4- 离子平衡浓度的计算,要求学生能结合图像并利用化学平衡常数计算浓度,计算量比较大,对学生的数理思维要求较高。第二是判断CrO42-的波长曲线,要求学生根据阅读材料对波长与物质浓度的关系描述对CrO42-的波长曲线作出判断,阅读量大陌生度高,考查了学生的信息提取能力和图像分析能力。其他考点的考查比较常规,但也稳中有变。盖斯定律是原理题中的高频考点,但近几年考查形式也是常考常新,今年没有再出现学生们已熟练掌握的过渡态、能垒图,而是通过几步分反应的能量变化图像求总反应的焓变,虽是还原盖斯定律的最原本的计算模式,但乍一看还是给学生带来陌生感,需要学生及时调整应试心态和解题思维。

(三).必备知识

必备知识的考查主要有两方面:

1.化学语言和基本概念。包括反应热、热化学反应方程式、化学平衡、平衡常数、平衡移动等概念。

2.化学变化与规律。主要包括盖斯定律、化学平衡、外界条件对平衡移动的影响、反应条件对反应的影响等知识。

(四).关键能力

关键能力的考查主要包括三个方面:

1.理解与辨析能力,主要涉及学生对新信息的提取能力、阅读理解能力及水溶液中离子平衡的相关知识;

2.分析与推理能力,根据外界条件的变化判断平衡移动的方向、能对题给图像和数据进行有效的转化和应用进行离子浓度的计算;

3.归纳和论证能力,能充分理解阅读材料中的定义和描述,判断CrO42-的波长曲线。

(五).学科素养

学科素养主要包含两个方面:

1.化学观念,主要涉及变化观念和平衡思想。主要包括物质变化、能量变化、化学平衡的移动;

2.思维方法,总反应的焓变、HCrO4-离子浓度的计算涉及的化学思维包括守恒思维、模型认知思维等。

二.备考建议

化学反应原理每年有新意,年年有亮点,一直维持高难度。今年原理题创新性较强,反刷题意识非常强(比如没再考查能垒图、催化剂的作用、各种平衡常数的计算等),再次给高三备考敲响了警钟:沿用经验复习容易带偏学生。那么在2023年的高考备考工作中教师们应该怎么做呢?我认为要从以下几点入手:

(一).研读课标,确定方向。在备考前要细心研读《普通高中化学课程标准》,明了高考“考什么”,做到有的放矢,同时研读《中国高考评价体系》、研究调研报告、分析近三年全国卷、近两年广东卷,明确高考“怎么考”,变“经验备考”为“理论备考”。选准备考角度,建构知识体系,建立思维模型,培养关键能力。

(二).研究教材,深挖细补。教师们在备考中要做到“一心两用”:半颗心放在引导学生建构“知识体系”,半颗心放在培养学生的“能力体系”。2022年广东化学高考卷中有极大部分情境直接来源于课本中的内容,因此在备考中老师们在引导学生重视教材的同时自己也要用好教材,深度挖掘课本中出现的图、表、实验、“科学·技术·社会”、“资料卡片”、“研究探索”、课后练习……中出现的知识点,同时关注新旧教材的变化点,将这些内容进行联系、整合、提升,建构知识网络。切不可将一轮复习变成“扬州炒饭”,仅仅在新授课时的知识点上穿插习题再讲一遍,而应立足于将整个高中课程进行有机整合。例如在复习到Cl2的制备时,分别从实验室制法和工业制法进行复习,复习实验室制法时要让学生明白用浓盐酸与MnO2反应制备氯气实质上就是利用氧化剂将Cl-氧化的本质,从而引导学生拓展为用KMnO4、K2Cr2O7、KClO3等氧化剂在酸性条件下反应也可以氧化Cl-制备Cl2。工业上则利用电解熔融的NaCl及电解饱和食盐水制得氯气,然后再进一步将《选择性必修三·有机化学基础》阅读材料中电解法制环氧乙烷的方法整合进来。如此复习则涉及到氧化还原反应、离子反应、电化学、气体的实验室制备等知识,将知识点网络化。

如果说知识点的复习建构的是“知识体系”,那么习题的选择、编制重点体现的是“能力体系”的培养。教师要清楚高考“考什么”,自己的学生“缺什么”,紧紧围绕四大关键能力着力,不能被教辅资料“捆绑”,以学生的实际情况为备课第一要素。同样以氯气的制备复习为例,在复习完氯气的实验室制法和工业制法后,给学生选择、编制习题时,要有图、有表、有数据分析、有实验探究,涉及溶液中的离子平衡、引入课本中介绍的手持技术,此外还要关注相关的重要科研成果和社会热点、近年各领域的创新成果……如此化学知识将不再是彼此割裂、独立的,而是彼此相关联的一个整体,学生必备知识和关键能力都会在复习中得到提升。教师在备考时的深度教学才能引导学生的深度学习。

(三).夯实基础,提升能力。“基础不牢,地动山摇”,现在高考试题兼顾“基础性和创新性”,“创新性”是在“基础性”上发展起来的,要想适应高考题的灵活多变,就要有夯实的基础。所以老师们在复习中一定要将概念、原理讲清讲透,才能让学生在高考中“临变不乱”。例如在复习化学反应速率时,不仅仅复习平均速率,还应提及瞬时速率、正反速率,还应拓展除了用单位时间内浓度变化表征的反应速率外还可以用单位时间内固体厚度变化、有机反应中纯液体的体积变化来表征反应速率;再比如在讲到氢氧燃料电池时,不仅要归纳概括氢氧燃料电池有常见的五种类型(酸性、碱性、中性、高温传递O2-、熔融盐碳酸盐、硝酸盐),还应讲清楚其反应机理。比如,O2作为电池的正极反应物,在不同电池环境下放电反应的电极方程式看似花样繁多,但归根究底只有一个原始反应:O2+ 4e-= 2O2- ,至于具体的方程式怎么写,要看不同的电池环境下O2-发生的后续变化。强酸溶液里,有取之不尽的H+,异性相吸,O2-结合H+,于是:O2-+ 2H+ = H2O,总反应为:O2+ 4e-+4H+= 2H2O;非酸性条件下(中性、碱性),没有那么多现成的H+供O2-结合,它就夺取H2O分子的H+,反应为:O2-+ H2O = 2OH-,总反应式为:O2+ 4e-+ 2H2O = 4OH-……如此学生才能胸有成竹,以不变应万变。

高考题已高度情境化,以各种真实情境为载体,考查学生的关键能力, 所以在备考过程中始终要把学科思想、解题模型、解题思路教授给学生,扎根深度学习,提升解决实际问题的能力。