黃華 劉芳
【摘 要】高中化學選修 3《物質結構與性質》是新課標高考理綜化學的選考內容之一,在新課程理念指導下,高考命題方向由“知識立意”轉向“能力立意”和“素養(yǎng)立意”。本文對如何把握新高考要求,采用“三步法”突破結構大題作深入探討,為《物質結構與性質》模塊的高三備考提供一些參考策略,希望能給一線教學同仁帶來一些啟示。
【關鍵詞】物質結構與性質;三步法;備考策略
對《物質結構與性質》模塊的學習,學生普遍感到困難,很大原因是老師對高考要求把握不準,加大了理論性學習的難度。本文從近幾年全國卷高考考綱、考題和考生特點入手分析,介紹“三步法”突破結構題的備考策略,以幫助老師高效備考。
第一步:研究考綱,明確方向
1.高考命題的主題——“一點四面”
2015 年春,教育部下發(fā)了關于在高考中貫徹落實“一點四面”的工作要求?!啊稽c’是立德樹人,‘四面’是社會主義核心價值觀、依法治國、中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化與創(chuàng)新能力,要求通過對‘一點四面’的考查,發(fā)揮高考試題育人導向。各科結合本學科的特點,在試題材料的選擇、問題的設置、答案的建構上都要科學合理地體現(xiàn)“一點四面”總體要求。理科綜合化學學科,全面貫徹黨的教育方針,關注社會問題、關注學科前沿,把考查獨立思考、創(chuàng)新精神和實踐能力作為重要的考試內容。
2.高考評價方向——“一體四層四翼”
2014年9月,國務院頒布了《關于深化考試招生制度改革的實施意見》,高考考試內容改革要依據(jù)高校人才選拔要求和國家課程標準,科學設計命題內容,增強基礎性、綜合性,著重考查學生獨立思考和運用所學知識分析問題、解決問題的能力。高考考試內容改革更加注重頂層設計、統(tǒng)籌謀劃,突出考試內容的整體設計和科學構建,形成“一核四層四翼”的高考評價體系。近幾年的全國卷理科綜合化學卷,均以考查考生化學學科素養(yǎng)為核心,側重考查考生接受、吸收、整合化學信息的能力,運用化學基礎知識、基本技能分析問題和解決(解答)化學問題的能力以及化學實驗與探究能力。
3.高考考綱分析——傳承與創(chuàng)新
2018年和2017年考試大綱與2016年考試大綱相比,體現(xiàn)了傳承與創(chuàng)新。第一章原子結構與元素性質:更多突出概念的應用,運用化學基礎知識、基本技能分析問題和解決(解答)化學問題的能力。第二章化學鍵與分子結構:新增了“了解范德華力的含義及對物質性質的影響”“了解氫鍵的含義”等內容,同樣更加注重運用概念解決問題的能力。第三章晶體結構與性質:新增了“了解晶格能的概念,了解晶格能對離子晶體性質的影響”“了解分子晶體結構與性質的關系”“了解金屬晶體常見的堆積方式”和“了解晶胞的概念,能根據(jù)晶胞確定晶體的組成并進行相關的計算”等內容,增加了概念對性質的影響及晶胞結構相關計算。
從考綱要求來看,核心內容變化不大,修訂目的是為了更好地體現(xiàn)能力立意和素養(yǎng)立意,與新課程標準理念銜接,突出必備知識、關鍵能力、學科素養(yǎng)、核心價值的層次與關系。我們要高度重視替換或新增內容,復習時應以新考綱為基準來對復習目標和復習內容進行及時調整,以提高備考成效。
第二步:研究考題,把握方向
1. 考題回顧分析
試題編號 情境維度
/等級 知識維度
/等級 能力維度
/等級
2013
Ⅰ卷 半導體材料硅(中)
文字、數(shù)據(jù)表、結構圖(高) Si原子結構、存在形態(tài)(低)
硅烷的制備方程式書寫(中)
碳與硅成鍵特點原因分析(高)
硅酸鹽的結構分析(高) 基礎知識的復述(低)
分析與解決問題(中)
分析與解決問題(高)
2014
Ⅰ卷 天然十二面體準晶顆粒(低)
文字(中) 晶體與非晶體的區(qū)分方法(低)
Fe及Fe3+電子排布(低)
乙醛中C雜化和化學鍵(中)
Cu2O和Al晶胞結構分析(中) 基礎知識的復述(低)
分析與解決問題(中)
分析與解決問題(高)
2015
Ⅰ卷 碳及其化合物(低)
文字、結構圖(中)
電子云和C核外電子排布(低)
CS2化學鍵、C雜化和等電(低)
子體,F(xiàn)e(CO)5的化學鍵(中)
石墨烯與金剛石結構分析(高) 基礎知識的復述(低)
分析與解決問題(中)
分析與解決問題(高)
2016
Ⅰ卷 半導體材料Ge(低)
文字、數(shù)據(jù)表、結構圖(高) Ge的核外電子排布(低)
碳與硅成鍵特點原因分析(低)
鍺鹵化物熔沸點規(guī)律及原因(中)
Zn、Ge 、O電負性比較(高)
單晶Ge結構分析(高) 基礎知識的復述(低)
分析與解決問題(中)
分析與解決問題(高)
2017
Ⅰ卷 鉀和碘的相關化合物(中)
文字、結構圖(高) 紫色光的波長;K原子的核外電子最高能層的符號(高);
金屬K比Cr熔點低低的原因分析,I3+ 離子的幾何構型 +中心原子的雜化形式(中)
KIO3晶胞結構分析與計算(高) 基礎知識的復述(低)
分析與解決問題(中)
分析與解決問題(高)
2018
Ⅰ卷 Li是最輕的固體金屬,負極材料(低)
文字、數(shù)據(jù)、結構圖(高) Li原子電子排布圖;(中)
r(Li+)小于r(H-),原因;(低)
LiAlH4中的陰離子空間構型、化學鍵、中心原子的雜化形式;(高)
Li原子的第一電離能;(中)
O=O鍵鍵能、Li2O晶格能、Li2O的密度計算(高) 基礎知識的復述(低)
分析與解決問題(中)
分析與解決問題(高)
綜述:
(1)結構大題都是滿分15分,近年來難度呈增大趨勢,難度的提升主要來自以下幾個方面:①情境維度提升,與高科技前沿或社會熱點結合(如2017II、2017III);②加大了對陌生物質晶體結構與性質的考查,特別是加大了考生運用概念、分析和解決問題中的高階水平的考查(如2018I);③計算模型更新(如2017I、、2017III、2018I、2018III)。
(2)近年結構題在命題方向上越來越突出“必備知識、關鍵能力、學科素養(yǎng)、核心價值”的層次與關系,增強基礎性、綜合性,以能力考查為主導,在檢測考生進一步學習所必需的知識、技能和方法的基礎上,全面檢查考生的學習潛能、創(chuàng)新精神和發(fā)展核心素養(yǎng)。
(3)在考題的傳承與創(chuàng)新方面,傳承了核心考點。如:核外電子排布、利用VSEPR判斷分子空間構型及雜化軌道類型和晶胞的結構與推算;創(chuàng)新主要體現(xiàn)在考綱的新增考點中。
2.考點分類分析
從上圖近幾年高考試題考點分布統(tǒng)計來看:
(1)近六年情景命題有碳族元素、氧族、鹵族、金屬元素Al、Cu、Fe、 K、Li等金屬及相關化合物,學生對這些元素是比較熟悉的。
(2)考點比較集中,電子排布式相關知識、化學鍵、雜化理論、第一電離能、分攤法、空間結構、晶胞密度計算等為熱點內容;電負性大小的比較及其應用、粒子間相互作用、利用鍵能解釋分子穩(wěn)定性,氫鍵、不同晶體沸點比較、物質中作用力類型等屬較熱考點。
(3)在利用結構相關原理解釋問題上不斷創(chuàng)新出新的考點,不少問題對學生來說有一定的難度。
3. 考查方式分析
強化核心素養(yǎng),強調多種方式融合、結合,學科間融合、學科內模塊間融合、學科內同一模塊知識點之間的融合等,如2017新課標全國I卷35題,與物理融合考查元素K的焰色對應的輻射波長;與高科技前沿結合,如2017新課標全國III卷35題,低壓合成甲醇;與社會熱點結合,如2017新課標全國II卷35題,全氮陰離子鹽和離域π鍵(大π鍵);與中華傳統(tǒng)文化結合,如2018新課標全國III卷35題,《中華本草》等中醫(yī)典籍中,記載了爐甘石(ZnCO3)入藥,可用于治療皮膚炎癥或表面創(chuàng)傷。
第三步:研究考生、瞄準方向
1. 近年廣州市高三考生選考《物質結構與性質》的現(xiàn)狀分析
2018年廣州市一??荚?,參與統(tǒng)計的化學考生人數(shù)為19783(全市29222)人,選做35題(結構)人數(shù)為3408(全市4403)人,選做36題(有機)人數(shù)15732(全市24307)人。相比其他省份的情況來看,廣州市考生選考結構大題的人數(shù)較少。而廣東省也有類似的情況,如2016年廣東省,選考結構的人數(shù)為4891 人,而選考有機的人數(shù)為346280 人(數(shù)據(jù)來源于2016年廣東省高考年報)。從得分率來看,相對有機題、結構題有做題速度快、時間成本較低、得均分概率高、得高分比例低、得滿分難等特點。
2. 本校高三考生復習《物質結構與性質》模塊時的學情問卷調查分析
學生在選考《物質結構與性質》大題時,主要薄弱考點有(多選題,有效填寫人次:104人):
A.雜化軌道理論及簡單的雜化軌道類型(sp、sp2、sp3),用價層電子對互斥理論或者雜化軌道理論推測簡單分子或離子的空間結構(10.86%)
B.等電子體的確定(52.17%)
C.應用結構原理解釋問題(54.34%)
D.概念的運用,如第一電離能、電負性、晶格能等(19.56%)
E.晶胞相關計算(26.08%)
F.陌生信息處理(30.43%)
3.高三復習課的備考策略分析
(1)夯實基礎、走近高考
梳理知識、形成網(wǎng)絡化的知識結構,建立“三條主線”的基本知識體系:
①原子結構——構造原理【1-36號元素的核外電子排布式(圖)、價電子排布式(圖)】——元素性質(原子半徑、主要化合價、原子第一電離能、電負性周期性變化規(guī)律)。
②分子結構——共價鍵(包括極性鍵、非極性鍵、配位鍵、σ鍵和π鍵)——鍵參數(shù)(鍵能、鍵長、鍵角)——分子立體結構(等電子體、價層電子對互斥理論、雜化軌道理論)——分子的極性——分子間的作用力(氫鍵、范德華力)——分子的穩(wěn)定性、熔沸點、溶解性、酸性的大小判斷)。
③晶體結構——晶體微粒(晶胞)——典型晶體(金剛石、石墨的原子晶體、冰、CO2的分子晶體、NaCl、CsCl、CaF2的離子晶體、鉀、鎂、銅、簡單立方的金屬晶體)結構——微粒間作用——晶體性質(硬度、熔點、導電性)。
從核心知識著眼,逐步深化拓展知識結構,把第一輪復習過程中的知識進行整合、內化、發(fā)展,形成“主干清晰、枝干有序、結構豐滿”的學科知識邏輯架構,構建具有清晰思維邏輯結構的學科邏輯“樹”。
(2)設置專題、研究高考
適度采用變式教學,幫助學生總結規(guī)律,達到對某一知識或原理的深入理解與應用。專題一:基態(tài)原子、離子電子(價電子)排布式(圖);專題二:等電子體;專題三: VSERP理論判斷分子的空間構型,雜化軌道理論判斷中心原子的雜化方式;專題四、化學鍵類型判斷與分析;專題五、利用原理解釋問題;專題六、晶胞的結構及推算。
靶向突擊、專題突破的同時,加強對陌生物質的結構分析訓練,注重學生的空間想象遷移能力和語言表達的準確性的培養(yǎng)和關注新型材料和最新科研成果。
(3)把握技巧,贏得高考
高三復習課需關注的5個出發(fā)點:關注高三學生的知識基礎和水平特點;關注高三學生的心智發(fā)展及能力水平;關注考試大綱、考試說明及高考真題的要求;關注教材,整合知識體系結構,確定復習教學內容;分析學生學習分化問題,確定教學目標的層次。重視科學研究方法,從教師課堂教學角度加強方法點撥和思維訓練,從教法向學法轉變;從學生學習角度激發(fā)學習興趣,讓學生自主學習新知識、獲取新信息,提升學習能力,講堂向學堂轉變。
總之,《物質結構與性質》模塊內容的高度決定了其難度,但在教學中只要我們用心備考,講究策略,找準課堂的“至高點”,建構實際、實用、實效課堂,勤常思,促常新,不斷滲透學科思想方法,培養(yǎng)學生的專業(yè)性、發(fā)展性和探索性,科學地對學生的能力進行培養(yǎng)和鍛煉,方能收到良好的教學效果。
參考文獻:
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