周海歐 王懷文 蘇章順 張春艷

摘要：主題式命題是圍繞同一主題進(jìn)行多角度命題，題目包括該主題在高一、高二、高三階段的進(jìn)階認(rèn)識(shí)，圍繞該物質(zhì)或主題，進(jìn)行的多種考核方式。各題目之間一定具有關(guān)聯(lián)性，所有題目完整地講述“一個(gè)故事”。

關(guān)鍵詞：同一主題；多角度；主題式命題

文章編號(hào)：1008-0546（2023）12-0073-05 中圖分類號(hào)：G632.41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2023.12.016

主題式命題是指圍繞某一研究對(duì)象，沿著化學(xué)研究的思路，從不同角度、不同層次、全面地、深刻地分析對(duì)象，充分運(yùn)用“宏觀、微觀、符號(hào)、曲線”四重表征展現(xiàn)研究過程，關(guān)聯(lián)地、進(jìn)階地考查必備知識(shí)、關(guān)鍵能力、學(xué)科素養(yǎng)和核心價(jià)值，很好地兼顧了基礎(chǔ)性、綜合性、應(yīng)用性、創(chuàng)新性的考查要求。其中“多角度”有兩方面含義，一是指向不同年級(jí)（高一、高二、高三）的難度，從學(xué)業(yè)質(zhì)量水平的角度對(duì)不同年級(jí)的試題難度作出指導(dǎo)；二是指向不同高考題型，包括主觀題和客觀題。

一、問題提出

近年來，主題式命題越來越受到關(guān)注，在高考試題中比重逐漸增加。［1］使用中國知網(wǎng)的高級(jí)檢索功能，以“主題式命題”“多角度命題”為主題，連接詞為“or”，得到185條結(jié)果，其中多數(shù)為英語學(xué)科命題研究；搜索理科類文獻(xiàn)，得到7篇有價(jià)值文獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)“主題式命題”研究貢獻(xiàn)者主要為佛山市教研室王懷文。研究圍繞同一主題的多角度命題，將進(jìn)一步呈現(xiàn)主題式命題較為完整的體系，充分展現(xiàn)主題式命題在考查“一核四層四翼”的獨(dú)特優(yōu)勢。

二、命題路徑

要做好多角度主題式命題，首先選擇真實(shí)的情境素材，明確試題類型，多角度、多方面深入挖掘素材，改編素材命制一組試題框架（題干、設(shè)問），設(shè)計(jì)符合學(xué)生能力發(fā)展水平的問題，既要做到對(duì)試題有宏觀的了解，又要做到細(xì)節(jié)上精準(zhǔn)把握；要尋求創(chuàng)新，包括信息表現(xiàn)形式（符號(hào)、圖、表等）、設(shè)問形式（開放設(shè)問）、作答形式（文字表達(dá)、圖像、填表等）、新信息、新物質(zhì)、新工藝等，最后通過測試評(píng)價(jià)，優(yōu)化調(diào)整試題。命題程序如圖1所示。

三、命題實(shí)踐

本文以 SF6這一陌生物質(zhì)主題為例，從以下幾個(gè)方面尋找試題素材：元素組成、原子組成、化合價(jià)、化學(xué)鍵、分子間作用力、晶胞、SF6的實(shí)驗(yàn)室合成、工業(yè)生產(chǎn)、SF6產(chǎn)品質(zhì)量分析和提升、降低成本、提高產(chǎn)率、環(huán)境保護(hù)的角度等。

【方向一】指向不同年級(jí)的主題式命題

1.高一年級(jí)的考查要求和命題展示

（1）高一年級(jí)的考查要求

高一年級(jí)要求學(xué)生掌握化學(xué)學(xué)科認(rèn)識(shí)和分析物質(zhì)的基本角度、手段和方法。對(duì)陌生物質(zhì)，一方面要能夠從物質(zhì)分類、氧化還原、離子反應(yīng)、化學(xué)鍵、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化等角度進(jìn)行分析，并用化學(xué)語言和符號(hào)進(jìn)行表達(dá)及定量分析；另一方面要能夠基于對(duì)物質(zhì)的分析，選用常見儀器進(jìn)行制備或性質(zhì)探究，有意識(shí)地通過條件控制達(dá)成目的。

（2）試題展示

六氟化硫（SF6）是一種人造惰性氣體，具有良好的絕緣性和滅弧性，被廣泛應(yīng)用于電器工業(yè)，其制備反應(yīng)為S+3F2=SF6。下列說法不正確的是

A. SF6分子中S 的化合價(jià)為+6價(jià)

B. SF6分子中只有極性共價(jià)鍵

C.制備反應(yīng)中，S是還原劑，發(fā)生還原反應(yīng)

D.制備反應(yīng)中，每消耗2.24 L F2（標(biāo)準(zhǔn)狀況），轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.2NA

答案：C

（3）考試結(jié)果分析

試題設(shè)計(jì)為2分。選取我區(qū)5683位高一學(xué)生進(jìn)行測試，平均分為1.5077，區(qū)分度為0.4302。從獲得的數(shù)據(jù)來看，該題的區(qū)分度很好，有較好的測量效果。

2.高二年級(jí)的考查要求和命題展示

（1）高二年級(jí)的考查要求

高二年級(jí)要求學(xué)生能夠從物質(zhì)結(jié)構(gòu)和反應(yīng)原理的角度，深入分析物質(zhì)性質(zhì)、轉(zhuǎn)化及其應(yīng)用。對(duì)于陌生物質(zhì)，一方面要求學(xué)生能夠分析其微觀結(jié)構(gòu)，找出物質(zhì)性質(zhì)的微觀原因，通過改變微觀結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)物質(zhì)性質(zhì)的優(yōu)化；另一方面要求學(xué)生結(jié)合物質(zhì)性質(zhì)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，從熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)的角度分析物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程中的規(guī)律，依據(jù)規(guī)律控制條件，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化的可控性。

（2）試題展示

六氟化硫（SF6）是一種人造惰性氣體，具有良好的絕緣性和滅弧性，被廣泛應(yīng)用于電器工業(yè)，其部分物理性質(zhì)如表1所示。

回答下列問題。

（1）工業(yè)上用S8和F2制備SF6，S8的結(jié)構(gòu)如圖2，部分化學(xué)鍵鍵能如表2所示。

寫出常溫常壓下，S8和 F2生成 SF6的熱化學(xué)方程式。S8的結(jié)構(gòu)如圖2所示。

（2）合成 SF6的原料 F2可以通過電解熔融 KF 制得，電解裝置如圖3所示，F(xiàn)2在極（選填“A”或“B”）產(chǎn)生，寫出該電極反應(yīng)的方程式。

（3）SF6使用時(shí)要嚴(yán)格控制 SF6純度和設(shè)備溫度，否則容易腐蝕設(shè)備，主要反應(yīng)如下：

反應(yīng)Ⅰ：SF6（g）?SF4（g）+F2（g）

反應(yīng)Ⅱ：Fe（s）+F2（g）?FeF2（s）

反應(yīng)Ⅲ：2Fe（s）+3F2（g）?2FeF3（s）

反應(yīng)Ⅳ：2FeF2（s）+F2（g）?2FeF3（s）

不同溫度下，反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ的平衡常數(shù)表3所示。

①反應(yīng)Ⅱ是熱反應(yīng)，升高溫度，正反應(yīng)速率（選填“增大”“減小”“不變”）。

②627℃時(shí)，F(xiàn)e 和 F2更傾向于生成（選填“FeF2”“FeF3”）。

③1200℃時(shí)，F(xiàn)eF2和FeF3都升華，若平衡時(shí)各氣體組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)相等，則此時(shí)反應(yīng)Ⅳ的平衡常數(shù)K= 。

④若SF6中混有水蒸氣，隨著水蒸氣含量增大，設(shè)備的腐蝕程度先減小后增大，分析其原因。

答案：

（1）S8（g）+24F2（g）=8SF6（g）

ΔH=-8104 kJ ·mol-1（2分）。

（2）A（1分）2F—-2e—=F2（g）（2分）。

（3）①放（2分）；增大（2分）。②FeF3（1分）。③5（2分）。

④水蒸氣含量較低時(shí)，2F2+2H2O=4HF+O2↑ ， 消耗 F2，阻止反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ的發(fā)生，設(shè)備腐蝕程度降低；水蒸氣含量較高時(shí)，產(chǎn)物 HF 電離產(chǎn)生 H+，與鐵發(fā)生反應(yīng)，設(shè)備腐蝕程度增大（2分）。

3.考試結(jié)果分析

選取我區(qū)某校高二學(xué)生（440人）進(jìn)行測試，發(fā)現(xiàn)試題得分率比較低，同時(shí)，區(qū)分度不是很高，第（2）問第二空區(qū)分度為0.08，第（3）問②的區(qū)分度為0.09，第（3）問③的得分率為0.09?？赡茉蚴菍W(xué)生剛好學(xué)完新課，沒有進(jìn)行復(fù)習(xí)，所以該試題在后面進(jìn)行第二次使用時(shí)需要進(jìn)行改編、調(diào)整。

3.高三年級(jí)的考查要求和命題展示

（1）高三年級(jí)的考查要求——以反應(yīng)原理試題為例

高三年級(jí)要求學(xué)生能夠綜合多方面知識(shí)，運(yùn)用化學(xué)研究的思路和方法，分析反應(yīng)的微觀機(jī)理，理解物質(zhì)結(jié)構(gòu)與反應(yīng)機(jī)理的關(guān)系，通過對(duì)動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)的分析，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)控制。

（2）試題展示

六氟化硫（SF6）是一種廣泛應(yīng)用的絕緣氣體，具有極強(qiáng)的穩(wěn)定性，同時(shí)也是一種強(qiáng)溫室氣體（其溫室效應(yīng)潛力是 CO2的23900倍），因此 SF6廢氣的分解處理具有重要的意義。

（1）SF6分解的微觀過程及反應(yīng)熱如表4所示。

①SF6分子空間構(gòu)型是，分子中S 的雜化類型為。

②從原子結(jié)構(gòu)的角度分析反應(yīng)Ⅳ的反應(yīng)熱小于反應(yīng)Ⅲ和Ⅴ的原因。

③已知8SF2（g）=S8（s）+8F2（g）ΔH=+8104 kJ ·mol-1，鍵能E（F—F）=155 kJ ·mol-1，則鍵能E（S—S）= 。

（2）研究表明，水蒸氣對(duì)氬氣稀釋的SF6通電分解有一定的促進(jìn)作用，水蒸氣體積分?jǐn)?shù)對(duì) SF6分解率影響如圖4所示。

已知在高壓電弧中，SF6和H2O存在以下化學(xué)行為： SF6+e-→SF4+2F+e-（SF6受電子撞擊分解）

SF4+2F→SF6

H2O+ e-→H+OH-

H+F→HF

①從平衡的角度分析，H2O能夠促進(jìn)SF6分解的原因是。

②由圖4可知，水蒸氣體積分?jǐn)?shù)大于1%后，SF6分解率有所減小，請(qǐng)分析其原因。

（3）SF6分解產(chǎn)物SF4可溶于NaOH溶液，寫出該反應(yīng)的離子方程式。若1mol SF4與NaOH 剛好完全反應(yīng)形成1 L溶液，則溶液的pH≈（已知： Ka（HF）=6.8×10-4；Ka1（H2SO3）=1.2×10-2，Ka2（H2SO3）=1×10-8）。

答案：（1）①正八面體（1分）；sp3d2（1分）。

②反應(yīng)Ⅳ生成SF2，分子中S原子形成8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)（2分）。

③226 kJ ·mol-1（2分）。

（2）①H2O反應(yīng)生成的H 和F反應(yīng)，使得F濃度降低，SF6分解反應(yīng)正向移動(dòng)（2分）。

②水蒸氣濃度增大，消耗了e-，使得e-濃度降低， SF6與e-發(fā)生有效碰撞的概率降低，不利于分解反應(yīng)的發(fā)生（2分）。

（3）SF4+6OH-= SO3（2）-+4F-+3H2O（2分）；11（2分）。

3.考試結(jié)果分析

選取我區(qū)某校高三學(xué)生（570人）進(jìn)行測試，學(xué)生剛進(jìn)入高三復(fù)習(xí)階段，試題整體難度比較適中，其中第③問鍵能的計(jì)算得分率為0，后面我們?cè)L問學(xué)生，了解到很多學(xué)生受反應(yīng)Ⅵ的影響，理解錯(cuò)誤，沒有抓住試題中目標(biāo)方程式8SF2（g）=S8（s）+8F2（g），沒有理解鍵能的定義。通過測試，我們對(duì)試題進(jìn)行二次修改或者把試題用在學(xué)生基礎(chǔ)比較好的學(xué)校，針對(duì)性更強(qiáng)。

【方向二】指向不同高考題型的主題式命題

1.實(shí)驗(yàn)題

高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)題從科學(xué)實(shí)驗(yàn)的角度，對(duì)物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)進(jìn)行分析和研究，通過對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器的認(rèn)識(shí)、對(duì)基本實(shí)驗(yàn)方法的掌握和應(yīng)用、探究實(shí)驗(yàn)的流程和步驟、物質(zhì)成分的定性和定量分析等內(nèi)容的考查，達(dá)到目的。

（1）試題展示

六氟化硫（SF6）是目前公認(rèn)最理想的氣體絕緣介質(zhì)和滅弧介質(zhì)，但粗品六氟化硫因含有水蒸氣、空氣等雜質(zhì)，高溫下發(fā)生副反應(yīng)腐蝕設(shè)備，須提純后才能使用。某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)如圖5所示的裝置，分析六氟化硫與水蒸氣的反應(yīng)（部分加熱和夾持裝置省略）。

已知C裝置中酸堿指示劑的變色范圍如表5所示。

回答下列問題：

（1）儀器 a 的名稱為。實(shí)驗(yàn)開始時(shí)需先加熱裝置A 中的蒸餾水一段時(shí)間，其目的是。

（2）實(shí)驗(yàn)中需根據(jù)裝置C 中的現(xiàn)象分析SF6和H2O 反應(yīng)的產(chǎn)物。

①請(qǐng)完成表6中的內(nèi)容。

②甲同學(xué)認(rèn)為，實(shí)驗(yàn)2中酸堿指示劑變色不能說明含有酸性產(chǎn)物HF，理由是。

③乙同學(xué)將混合氣體干燥后與氨氣混合，觀察到 ，說明產(chǎn)物中含有HF。

④SF6和 H2O反應(yīng)，除了上述兩種產(chǎn)物之外，還生成一種單質(zhì)，寫出SF6和H2O反應(yīng)的方程式。

（3）某同學(xué)想通過檢驗(yàn)集氣瓶中的氣體進(jìn)一步驗(yàn)證氣體產(chǎn)物，因此應(yīng)除去集氣瓶中的 SF6。有資料顯示，SF6能溶于 KOH 溶液，不溶于 NaOH 溶液，丙同學(xué)對(duì)這一說法產(chǎn)生疑問，將 SF6通入不同堿液中進(jìn)行驗(yàn)證，請(qǐng)完成表7中的內(nèi)容。

答案：（1）圓底燒瓶（1分）；提供水蒸氣作反應(yīng)物，同時(shí)排盡裝置中的空氣，防止干擾（2分）。

（2）①藍(lán)；白（或“無”，兩空共1分）。

SO2+I2+2H2O=4H++ SO4（2）-+2I-（1分）；

由紫色變黃色（1分）；

HF+OH—=H2O+F-（1分）。

②SO2溶于水生成H2SO3也具有酸性，可以使指示劑變色（或者產(chǎn)物HI揮發(fā)造成干擾）（2分）。

③產(chǎn)生白煙（1分）。

④2SF6+6H2

（3）剩余氣體體積/mL（1分）；10 mL 0.1 mol · L-1 KOH（1分）。

（2）考試結(jié)果分析

選取我區(qū)某校高三學(xué)生（500人）進(jìn)行測試，學(xué)生已經(jīng)進(jìn)行了完整的一輪復(fù)習(xí)，對(duì)整個(gè)高中的化學(xué)知識(shí)進(jìn)行了比較系統(tǒng)的掌握。從測試結(jié)果和答題情況分析，符合我們出題的預(yù)期結(jié)果。

2.化學(xué)工藝流程題

高考化學(xué)工藝流程題以簡潔的工藝流程圖再現(xiàn)實(shí)際生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，展示化學(xué)學(xué)科合成新物質(zhì)的學(xué)科屬性，以及化工生產(chǎn)對(duì)人類社會(huì)的貢獻(xiàn)。在化學(xué)工藝流程題中，學(xué)生要在正確的價(jià)值觀和科學(xué)態(tài)度和方法的指引下，綜合利用化學(xué)反應(yīng)原理、化學(xué)實(shí)驗(yàn)、工藝思維等多方面知識(shí)解決問題，實(shí)現(xiàn)對(duì)“四層四翼”的考查。［2］

（1）試題展示

六氟化硫（SF6）以其良好的絕緣性和滅弧性被廣泛應(yīng)用于電器工業(yè)。一種利用生產(chǎn)磷酸的副產(chǎn)物（主要是液態(tài)氟硅酸——H2SiF6）生產(chǎn)六氟化硫的工藝如圖6所示。

回答下列問題：

①H2SiF6中Si 的化合價(jià)為。

②液體A 為濃硫酸和 HF 的混合物，寫出“酸解”的化學(xué)方程式。操作I是。

③寫出“堿解”的化學(xué)方程式。溶液B 中混有少量 SO4（2）-，則純化時(shí)應(yīng)加入試劑（填化學(xué)式）。“堿解”時(shí)KF 的產(chǎn)率隨反應(yīng)溫度變化如圖7所示。

該步驟的最佳溫度為，高于此溫度，KF產(chǎn)率降低的原因是。

④以石墨為電極電解熔融KF 和HF 的混合物（兩者均電離），可在陰極獲得的氣體產(chǎn)物（填化學(xué)式），陽極電極材料可能與產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)生成多種副產(chǎn)物，其中最簡單的副產(chǎn)物的電子式為。

⑤產(chǎn)品 SF6氣體中通常含有 H2O、CO2、O2、N2等雜質(zhì)，嚴(yán)重影響了產(chǎn)品的性能，利用膜分離器可有效除去上述雜質(zhì)，有關(guān)裝置和參數(shù)如圖8和表8所示。

一定溫度和壓強(qiáng)下，氣體透過分離膜的順序與相對(duì)滲透速率有關(guān)，圖中氣體 c 為（填化學(xué)名稱）。通過膜分離器后，SF6的純度為 %（保留3位有效數(shù)字）。

答案：①+4（1分）。

SiF4↑+2HF（2分）；蒸餾（1分）。

③H2SiF6+6KOH=SiO2↓+6KF+4H2O（2分）； Ba（OH）2或BaF2（1分）。

80℃（1分）；水解產(chǎn)生的HF揮發(fā)（1分）。

⑤氧氣（1分）；96.7（2分）。

（2）考試結(jié)果分析

與實(shí)驗(yàn)題一樣，選取我區(qū)某校高三同一批學(xué)生（500人）進(jìn)行測試，在同一次考試中呈現(xiàn)2個(gè)主題式命題，測試完畢后，對(duì)學(xué)生進(jìn)行訪問，學(xué)生對(duì)這樣的試題呈現(xiàn)形式非常感興趣，很有新鮮感。從測試結(jié)果和答題情況分析，基本符合我們出題的預(yù)期結(jié)果。

四、命題反思

圍繞同一主題進(jìn)行多角度命題，已經(jīng)成為命題的主流。格蘭特·威金斯和杰伊·麥克泰格在所著的《追求理解的教學(xué)設(shè)計(jì)》一書中提出了“逆向設(shè)計(jì)”的概念和方法，論述了最好的教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)該是“以終為始”。試題命制是學(xué)習(xí)的逆過程，通過試題的診斷功能，解決了“為什么考、考什么、怎么考”的問題，引導(dǎo)教學(xué)從“學(xué)科教學(xué)”走向“學(xué)科育人”。［3］做好主題式命題的研究，圍繞同一主題進(jìn)行多角度命題，既能很好地提升一線教師的命題水平，又能更好地診斷學(xué)生素養(yǎng)達(dá)成的情況，是落實(shí)新課標(biāo)、新教材、新高考教研的有效途徑。

參考文獻(xiàn)

［1］王懷文，張春艷，雷范軍，潘紅.主題式命題及其教學(xué)意義——區(qū)域高中化學(xué)教學(xué)質(zhì)量檢測命題的實(shí)踐與反思［J］.化學(xué)教學(xué)，2019（11）：87-92.

［2］中華人民共和國教育部.中國高考評(píng)價(jià)體系［M］.北京：人民教育出版社，2019.

［3］劉錦圳，張賢金，基于核心素養(yǎng)發(fā)展的主題式命題及“教、學(xué)、評(píng)”啟示——以初中化學(xué)工藝流程原創(chuàng)題為例［J］.中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2022（3）：71-73.