王志庚

(河北省唐山市教育局教研室)

2023年廣東省普通高中學(xué)業(yè)水平選擇性考試化學(xué)試題(以下簡稱2023廣東卷)的命制,秉持高考“立德樹人、服務(wù)選才、引導(dǎo)教學(xué)”的核心功能,突出考查化學(xué)學(xué)科的必備知識、關(guān)鍵能力、學(xué)科素養(yǎng)及核心價(jià)值,凸顯試題的基礎(chǔ)性、綜合性、應(yīng)用性和創(chuàng)新性。2023廣東卷試題覆蓋面廣,情境新穎、立意高遠(yuǎn)、設(shè)問巧妙,較好地實(shí)現(xiàn)了不同素養(yǎng)水平學(xué)生的有效區(qū)分,是高考化學(xué)試題命制的典范。

一、2023廣東卷試卷結(jié)構(gòu)

通過研究可以明顯看出,2023廣東卷有以下特點(diǎn):

1.試卷結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化

2022廣東卷共21道題,其中選擇題16道,44分;主觀題5道(3道必考題共42分+2道選考題共14分),56分。而2023廣東卷共20道,選擇題16道,44分;主觀題4道,減少了選考題,分值仍為56分。

2.對物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的考查發(fā)生了變化

2022廣東卷,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20題是專門考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的大題。

2023廣東卷,選擇題第14題,將電子排布規(guī)律、電負(fù)性、電離能、元素性質(zhì)融合在一起進(jìn)行了考查。物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的考查還融入了工藝流程題、化學(xué)反應(yīng)原理綜合題以及有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)的大題中。

二、2023廣東卷創(chuàng)新試題賞析

【例】10.部分含Na或含Cu物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合價(jià)關(guān)系如圖所示。下列推斷不合理的是

( )

A.可存在c→d→e的轉(zhuǎn)化

B.能與H2O反應(yīng)生成c的物質(zhì)只有b

C.新制的d可用于檢驗(yàn)葡萄糖中的醛基

D.若b能與H2O反應(yīng)生成O2,則b中含共價(jià)鍵

【解題思路】觀察圖像,c、d是同種元素的不同價(jià)態(tài)的堿,由于化合態(tài)的Na只有+1價(jià),所以c→d的轉(zhuǎn)化只能考慮Cu,則c為CuOH,d為 Cu(OH)2,e為CuO,則c→d→e的轉(zhuǎn)化存在,A正確;能與H2O反應(yīng)生成c(NaOH)的可能是b(Na2O),也可能是Na或Na2O2,B不正確;新制的d[Cu(OH)2]可用于檢驗(yàn)葡萄糖中的醛基,C正確;若b能與H2O反應(yīng)生成O2,則b應(yīng)為Na2O2,其結(jié)構(gòu)中含有離子鍵和非極性共價(jià)鍵,D正確。

【分析】價(jià)類二維圖是元素化合物相互轉(zhuǎn)化關(guān)系的獨(dú)特表現(xiàn)形式,體現(xiàn)了學(xué)習(xí)元素化合物的認(rèn)識思路的結(jié)構(gòu)化。運(yùn)用價(jià)類二維圖作試題情境,在廣東高考卷中較為常見,但試題考查角度和方向又有一定改變,體現(xiàn)了廣東卷命題專家團(tuán)隊(duì)命題的創(chuàng)新思路。試題較好地考查了學(xué)生“理解與辨析” “分析與推測”的關(guān)鍵能力。

【例】13.利用活性石墨電極電解飽和食鹽水,進(jìn)行如圖所示實(shí)驗(yàn)。閉合K1,一段時(shí)間后

( )

A.U形管兩側(cè)均有氣泡冒出,分別是Cl2和O2

B.a處布條褪色,說明Cl2具有漂白性

C.b處出現(xiàn)藍(lán)色,說明還原性:Cl->I-

D.斷開K1,立刻閉合K2,電流表發(fā)生偏轉(zhuǎn)

【分析】試題情境為學(xué)術(shù)探索情境,使電解食鹽水產(chǎn)生的Cl2與濕潤的紅色布條反應(yīng)以檢驗(yàn)Cl2與H2O的反應(yīng),用淀粉KI溶液檢驗(yàn)Cl2的氧化性,用浸有NaOH濃溶液的棉花處理多余的Cl2,具有一定的綜合性。D選項(xiàng)的設(shè)問角度非常新穎,考查學(xué)生對生成的兩種氣體吸附在電極上形成原電池的原理的掌握,對“歸納與論證”這一關(guān)鍵能力要求較高。

【例】16.用一種具有“卯榫”結(jié)構(gòu)的雙極膜組裝電解池,可實(shí)現(xiàn)大電流催化電解KNO3溶液制氨。工作時(shí),H2O在雙極膜界面處被催化解離成H+和OH-,有利于電解反應(yīng)順利進(jìn)行。下列說法不正確的是

( )

B.每生成1 mol NH3·H2O,雙極膜處有9 mol 的H2O解離

C.電解過程中,陽極室中KOH的物質(zhì)的量不因反應(yīng)而改變

D.相比于平面結(jié)構(gòu)雙極膜,“卯榫”結(jié)構(gòu)可提高氨生成速率

【分析】本題的試題情境為學(xué)術(shù)探索情境,“卯榫”結(jié)構(gòu)的雙極膜對學(xué)生來說非常新穎。由于題目給定了裝置的作用是“大電流催化電解KNO3溶液制氨”,所以試題的起點(diǎn)雖高,但落點(diǎn)卻適度。從考查的關(guān)鍵能力上看,本題以電解原理的考查入手,深入考查了分析與推測這一關(guān)鍵能力。電解總反應(yīng)的分析與書寫難度較大,對“生成1 mol NH3·H2O雙極膜處有多少物質(zhì)的量的H2O解離”的考查也頗具難度。

【小結(jié)】除了以上幾個(gè)題目,在2023廣東卷的選擇題中,還有幾道試題相對來說比較常規(guī),難度略小,限于本文篇幅,不做解析。

以下,對主觀題做研究,為了方便讀者閱讀,按照各小問分別做解析。

【例】17.(14分)化學(xué)反應(yīng)常伴隨熱效應(yīng)。某些反應(yīng)(如中和反應(yīng))的熱量變化,其數(shù)值Q可通過量熱裝置測量反應(yīng)前后體系溫度變化,用公式Q=cρV總·ΔT計(jì)算獲得。

(1)鹽酸濃度的測定:移取20.00 mL待測液,加入指示劑,用0.500 0 molL-1NaOH溶液滴定至終點(diǎn),消耗NaOH溶液22.00 mL。

①上述滴定操作用到的儀器有________。

②該鹽酸濃度為________mol·L-1。

【分析】試題情境中的熱效應(yīng)的測定,與教材所給的方法基本相同。本設(shè)問對中和滴定的考查中規(guī)中矩,僅涉及儀器的選擇和基本的計(jì)算,屬于送分型。

(2)熱量的測定:取上述NaOH溶液和鹽酸各50 mL進(jìn)行反應(yīng),測得反應(yīng)前后體系的溫度值(℃)分別為T0、T1,則該過程放出的熱量為________J(c和ρ分別取4.18 J·g-1·℃-1和1.0 g·mL-1,忽略水以外各物質(zhì)吸收的熱量,下同)。

【解題思路】題干中給出了熱量計(jì)算公式為Q=cρV總·ΔT,代入數(shù)據(jù):Q=4.18 J·g-1·℃-1×100 mL×1.0 g·mL-1×(T1-T0)℃=418(T1-T0) J。

【分析】本設(shè)問要求計(jì)算放出多少熱量,也屬于知識的水平遷移,難度較小。

序號反應(yīng)試劑體系溫度/℃反應(yīng)前反應(yīng)后?、?.200 mol·L-1 CuSO4溶液100 mL1.20 g Fe粉ab0.560 g Fe粉ac

①溫度:b________(填“>”“<”或“=”)c。

②ΔH=________(選擇表中一組數(shù)據(jù)計(jì)算)。結(jié)果表明,該方法可行。

【分析】本設(shè)問需要選用表格中所給的數(shù)據(jù),其中1.20 g Fe粉與100 mL 0.200 mol·L-1CuSO4溶液反應(yīng)后,Fe粉過量,而0.560 g Fe粉與100 mL 0.200 mol·L-1CuSO4溶液反應(yīng)后,Fe粉不足,需要考生分析推測才能區(qū)分兩組實(shí)驗(yàn)溫度的差別,并選擇正確的數(shù)據(jù)進(jìn)行焓變的計(jì)算。在由計(jì)算得出反應(yīng)放出多少熱量后,轉(zhuǎn)化成焓變還需要經(jīng)歷兩個(gè)思維跨度:一是轉(zhuǎn)化成每摩爾Fe參與反應(yīng)后,放出多少熱量;二是焓變的符號正負(fù)——放熱為負(fù)。這一問,難度較大,對學(xué)生的“理解與辨析、分析與推測、歸納與論證”的能力要求較高。

查閱資料 配制Fe2(SO4)3溶液時(shí)需加入酸。加酸的目的是___________________________________。

提出猜想 Fe粉與Fe2(SO4)3溶液混合,在反應(yīng)A進(jìn)行的過程中,可能存在Fe粉和酸的反應(yīng)。

驗(yàn)證猜想 用pH試紙測得Fe2(SO4)3溶液的pH不大于1;向少量Fe2(SO4)3溶液中加入Fe粉,溶液顏色變淺的同時(shí)有氣泡冒出,說明存在反應(yīng)A和___________________________________(用離子方程式表示)。

實(shí)驗(yàn)小結(jié) 猜想成立,不能直接測反應(yīng)A的焓變。

教師指導(dǎo) 鑒于以上問題,特別是氣體生成帶來的干擾,需要設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)過程中無氣體生成的實(shí)驗(yàn)方案。

優(yōu)化設(shè)計(jì) 乙同學(xué)根據(jù)相關(guān)原理,重新設(shè)計(jì)了優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)方案,獲得了反應(yīng)A的焓變。該方案為____________________________________。

【分析】本設(shè)問中加酸抑制水解的難度不大,分析副反應(yīng)也很基礎(chǔ)。按照教師指導(dǎo)中的提示,設(shè)計(jì)兩步反應(yīng),根據(jù)蓋斯定律設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,具有創(chuàng)新性,難度很大。這種設(shè)問,也是區(qū)分高水平段考生所必需的,其中的文字表達(dá)對學(xué)生也提出了較高的要求。這一設(shè)問,不失為本道試題的亮點(diǎn)。

(5)化學(xué)能可轉(zhuǎn)化為熱能,寫出其在生產(chǎn)或生活中的一種應(yīng)用___________________________________。

【解題思路】本設(shè)問具有開放性,如煤氣作燃料、利用鋁熱反應(yīng)焊接鋼軌等均為化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的應(yīng)用。

【分析】本設(shè)問體現(xiàn)了對化學(xué)社會(huì)價(jià)值和學(xué)科本質(zhì)價(jià)值的考查。

綜上,本試題的情境源于教材,設(shè)問由易到難,第(4)問獨(dú)具特色,具有創(chuàng)新性,是一道難得的綜合實(shí)驗(yàn)題。

【例】20.(14分)室溫下可見光催化合成技術(shù),對于人工模仿自然界、發(fā)展有機(jī)合成新方法意義重大。一種基于CO、碘代烴類等,合成化合物ⅶ的路線如下(加料順序、反應(yīng)條件略):

(1)化合物ⅰ的分子式為________?；衔飜為ⅰ的同分異構(gòu)體,且在核磁共振氫譜上只有2組峰。x的結(jié)構(gòu)簡式為________(寫一種),其名稱為________。

【分析】本設(shè)問中的第一空,非常簡單,學(xué)生易于回答。第二、三兩問,具有一定的開放性,難度較大,對學(xué)生發(fā)散思維能力的考查體現(xiàn)得淋漓盡致。

(2)反應(yīng)②中,化合物ⅲ與無色無味氣體y反應(yīng),生成化合物ⅳ,原子利用率為100%。y為________。

【分析】本設(shè)問考查學(xué)生對元素守恒的理解,基礎(chǔ)性很強(qiáng)。由此看來,高考試題并不都是難題和難度較大的設(shè)問。

(3)根據(jù)化合物ⅴ的結(jié)構(gòu)特征,分析預(yù)測其可能的化學(xué)性質(zhì),完成下表。

序號反應(yīng)試劑、條件反應(yīng)形成的新結(jié)構(gòu)反應(yīng)類型a消去反應(yīng)b氧化反應(yīng)(生成有機(jī)產(chǎn)物)

【分析】結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系是有機(jī)化學(xué)中重要的大概念。結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),性質(zhì)反映結(jié)構(gòu),這個(gè)思想是教學(xué)中應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的大概念。本設(shè)問要求學(xué)生根據(jù)結(jié)構(gòu)預(yù)測該物質(zhì)具有的性質(zhì),考查了學(xué)生“分析與推測” “探究與創(chuàng)新”的關(guān)鍵能力。

(4)關(guān)于反應(yīng)⑤的說法中,不正確的有________。

A.反應(yīng)過程中,有C—I鍵和H—O鍵斷裂

C.反應(yīng)物ⅰ中,氧原子采取sp3雜化,并且存在手性碳原子

D.CO屬于極性分子,分子中存在由p軌道“頭碰頭”形成的π鍵

【解題思路】反應(yīng)⑤為

【分析】在有機(jī)綜合試題中,融入對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查是廣東卷的特色,這種命題方式,在其他省份也有所體現(xiàn),未來在命題形式上,對物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的考查不單獨(dú)命制大題可能是一種趨勢。本題考查了學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)鍵斷裂和形成的認(rèn)識,對雜化類型、鍵的極性、π鍵的形成也進(jìn)行了不同程度的考查。

(5)以苯、乙烯和CO為含碳原料,利用反應(yīng)③和⑤的原理,合成化合物ⅷ。

基于你設(shè)計(jì)的合成路線,回答下列問題:

(a)最后一步反應(yīng)中,有機(jī)反應(yīng)物為________(寫結(jié)構(gòu)簡式)。

(b)相關(guān)步驟涉及到烯烴制醇反應(yīng),其化學(xué)方程式為___________________________________。

(c)從苯出發(fā),第一步的化學(xué)方程式為___________________________________(注明反應(yīng)條件)。

【分析】本設(shè)問考查了對陌生有機(jī)反應(yīng)的理解,特別是對反應(yīng)過程中化學(xué)鍵的斷裂和新的化學(xué)鍵的形成做了深入的考查,只有理解了價(jià)鍵的斷裂和形成,才能理解有機(jī)反應(yīng)發(fā)生的機(jī)理,才能推斷出用怎樣的反應(yīng)物才能得到目標(biāo)反應(yīng)。

本題為有機(jī)綜合試題,融合考查了物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的相關(guān)內(nèi)容,試題情境新穎,既突出考查了“有機(jī)物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系”,又有很多創(chuàng)新型的設(shè)問,是一道難得的好題。

三、2023廣東卷化學(xué)試題對高中化學(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廣東卷試題突出了素養(yǎng)立意,對基本概念、基本原理、基本事實(shí)、基本方法等必備知識的考查覆蓋面廣,細(xì)致全面;對信息獲取能力、認(rèn)知思維能力、實(shí)踐操作能力等能力群進(jìn)行了重點(diǎn)考查,特色鮮明;在試題考查中,滲透了對STSE、中華傳統(tǒng)文化、綠色化學(xué)理念的考查,強(qiáng)調(diào)了化學(xué)的育人價(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)新性等方面堪稱典范,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廣東卷帶給我們的啟示,在2024高考復(fù)習(xí)中,應(yīng)該堅(jiān)持以下基本做法。

1.以課程標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容要求和學(xué)業(yè)水平要求為準(zhǔn),結(jié)合素養(yǎng)發(fā)展的4級水平要求,準(zhǔn)確把握復(fù)習(xí)的內(nèi)容,構(gòu)建全面系統(tǒng)的復(fù)習(xí)專題。

2.在具體的專題內(nèi)容之下,引領(lǐng)學(xué)生做知識的系統(tǒng)化建構(gòu);對諸如化學(xué)方程式的書寫、同分異構(gòu)體的書寫等化學(xué)學(xué)科技能進(jìn)行集中的強(qiáng)化訓(xùn)練;選用具有真實(shí)情境的化學(xué)試題特別是高考真題作為學(xué)生學(xué)習(xí)的素材,引領(lǐng)學(xué)生嘗試求解、相互討論、積極參與教師講解、反饋評價(jià),促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的提升和素養(yǎng)發(fā)展。

3.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。新的課程理念倡導(dǎo)素養(yǎng)為本的教學(xué),關(guān)注學(xué)生素養(yǎng)發(fā)展也是復(fù)習(xí)教學(xué)的重中之重。高中化學(xué)專題復(fù)習(xí)的課堂教學(xué)模式的構(gòu)建如圖所示。

高中化學(xué)專題復(fù)習(xí)的課堂教學(xué)模式

在以上模式中,“分析典型題例→概括思路方法”這種先后順序的設(shè)計(jì),符合學(xué)生“從個(gè)別到一般”的認(rèn)知規(guī)律,需要教師們特別注意。其中“概括思路方法”要致力于引領(lǐng)學(xué)生在獲得解題感悟的前提下,對解題的思維模型和方法模型進(jìn)行建構(gòu)。

在復(fù)習(xí)課的教學(xué)中,試卷講評課是一種常見的課型。傳統(tǒng)的試卷講評課,由于教師一對多的講解,效率低下。為解決班級授課制在處理學(xué)生個(gè)性化問題上的弱點(diǎn),設(shè)計(jì)了以下高中化學(xué)試卷講評課的課堂教學(xué)模式:

高中化學(xué)試卷講評課的課堂教學(xué)模式

以上各環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)意圖,需要教師們細(xì)心體會(huì)。本模式的精髓在于倡導(dǎo)“教學(xué)評的一致性”,關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)和成長,最大限度地解決學(xué)生的個(gè)性化問題,提高課堂教學(xué)效率。其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是“學(xué)生自己獨(dú)立思考→同學(xué)之間相互交流→教師講解典型問題”,由于學(xué)生之間展開討論,解決的都是學(xué)生急需的個(gè)性化問題,這比起教師一言堂式的講解,效率自然提高。

模式中的“再次嘗試矯正訓(xùn)練”環(huán)節(jié),需要教師提供有針對性的測試題目,這一環(huán)節(jié)也是試卷講評課中重要的一環(huán);最后的“學(xué)生再次反思交流”,需要引領(lǐng)學(xué)生思考試題的情境特點(diǎn)、設(shè)問角度、解決問題用到的知識和方法、如何想到的這種解題方法、試題還能做怎樣的設(shè)問變化等,以期達(dá)到“做一題通十題”的學(xué)習(xí)效果。