邊永平

摘 要：隨著新課改的逐步推進(jìn)，近年來的高考命題突出了立德樹人的育人功能和引領(lǐng)教學(xué)的導(dǎo)向作用.有關(guān)STSE（科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境）試題備受關(guān)注，試題選材涉及科技進(jìn)展、環(huán)境治理、藥物合成、航空航天等社會(huì)發(fā)展中的各方面內(nèi)容.據(jù)此列舉了數(shù)例試題并進(jìn)行了分析.

關(guān)鍵詞：高考命題；STSE試題;高中化學(xué)

中圖分類號(hào)：G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1008-0333（2024）04-0136-04

近年來的高考命題優(yōu)化了試題呈現(xiàn)方式，加強(qiáng)了學(xué)科核心素養(yǎng)的考查.其中有關(guān)STSE（科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境）試題備受關(guān)注，試題選材涉及科技進(jìn)展、環(huán)境治理、藥物合成、航空航天等社會(huì)的各領(lǐng)域.該文對(duì)近年高考中涉及的STSE試題進(jìn)行了分析.

1 古典詩詞、歷史文獻(xiàn)中的化學(xué)原理

中華文明源遠(yuǎn)流長，在浩瀚的古典詩詞和歷史文獻(xiàn)中，有很多文獻(xiàn)記述包含有豐富的化學(xué)知識(shí)，彰顯了我國勞動(dòng)人民的聰明才智.

例1 中華傳統(tǒng)文化源遠(yuǎn)流長.下列對(duì)古代著作涉及化學(xué)的解讀不正確的是（）.

A.“以火燒之，紫青煙起，乃真硝石也”利用的是鉀元素的焰色反應(yīng)

B.“落紅不是無情物，化作春泥更護(hù)花”蘊(yùn)藏著自然界碳、氮的循環(huán)

C.“煮豆燃豆萁，豆在釜中泣”反映出的能量轉(zhuǎn)換形式主要是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?/p>

D.“日照澄洲江霧開，淘金女伴滿江限.美人首飾侯王印，盡是沙中浪底來”詩中淘金原理與化學(xué)上的萃取一致

解析 鉀元素的焰色為紫色，故A項(xiàng)利用的是鉀元素的焰色試驗(yàn)，A項(xiàng)正確；“落花”中的有機(jī)物在土壤中被微生物分解成無機(jī)物，形成“春泥”，作為植物的營養(yǎng)（礦質(zhì)營養(yǎng)、無機(jī)營養(yǎng)）被植物吸收，重新起到“護(hù)花”作用，B項(xiàng)正確；豆萁燃燒屬于放熱反應(yīng)，能量變化主要是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽珻項(xiàng)正確；D項(xiàng)詩中淘金原理與化學(xué)上的過濾一致，D項(xiàng)錯(cuò)誤.答案選D.

2 科技創(chuàng)新成果

科技的創(chuàng)新和發(fā)展，對(duì)社會(huì)的進(jìn)步起到直接的推動(dòng)作用.在自然科學(xué)領(lǐng)域，很多科技成果與化學(xué)學(xué)科有著直接或間接的聯(lián)系.

例2 我國化學(xué)家侯德榜研究出以飽和食鹽水、CO2和 NH3（合成氨廠的氨中?；煊懈碑a(chǎn)物CO2）為原料制備純堿，其生產(chǎn)流程如圖1所示，下列說法不正確的是（）.

A.沉淀池中應(yīng)先通入NH3，再通入CO2

B.流程中的X為CO2，Y為NH3

C.沉淀池中發(fā)生反應(yīng)：NaCl+NH3+CO2+H2ONaHCO3↓+NH4Cl

D.操作Ⅰ為過濾，母液中的一種副產(chǎn)品為NH4Cl，可在農(nóng)業(yè)上用作化肥

解析 侯氏制堿原理為向飽和食鹽水中通入NH3、CO2，生成NH4Cl和NaHCO3，由于溶液飽和，此時(shí)會(huì)析出溶解度小的NaHCO3，經(jīng)過過濾獲得NaHCO3固體，煅燒NaHCO3可獲得純堿Na2CO3和CO2（循環(huán)利用），綜上所述，圖中X為NH3，Y為CO2，操作Ⅰ為過濾.由于NH3極易溶于水，且NH3溶解后溶液顯堿性，有利于CO2的溶解，故先通NH3，后通CO2，即A項(xiàng)正確；X為NH3，Y為CO2，即B項(xiàng)錯(cuò)誤；沉淀池中發(fā)生反應(yīng)生成NH4Cl和NaHCO3，對(duì)應(yīng)化學(xué)方程式為NaCl+NH3+CO2+H2ONH4Cl+NaHCO3↓，即C項(xiàng)正確；操作Ⅰ為過濾，母液中主要含NH4Cl，可用作氮肥，即D項(xiàng)正確.答案選B.

3 新材料的研發(fā)

新材料作為全球“工業(yè)4.0”高新技術(shù)的先導(dǎo)，近年來各國新材料技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域的投入不斷加大，全球新材料技術(shù)獲得不斷突破.OLED顯示材料、鋰電池材料、光固化材料、碳纖維、特種塑料等新材料技術(shù)近年突破迅速.

例3 石墨烯是具有單層片狀結(jié)構(gòu)的新材料（如圖2所示），其厚度僅有一個(gè)原子直徑大?。s0.35 nm），可覆蓋于金屬表面，用于金屬防腐.下列說法錯(cuò)誤的是（）.

A.所有金屬腐蝕都是金屬失去電子

B.一般環(huán)境中，金屬腐蝕的正極反應(yīng)式：

O2+2H2O+4e-4OH-

C.石墨烯防腐的原理是形成了性質(zhì)穩(wěn)定的合金

D.石墨烯防腐的缺點(diǎn)是一旦破損就會(huì)加速金屬的腐蝕

解析 金屬單質(zhì)只能失電子而被腐蝕，A項(xiàng)正確；金屬腐蝕在強(qiáng)酸溶液中為析氫腐蝕，弱酸或中性溶液中為吸氧腐蝕，一般環(huán)境中以弱酸或中性溶液為主，故主要發(fā)生吸氧腐蝕，正極反應(yīng)式為：O2+2H2O+4e-4OH-，B項(xiàng)正確；合金為一種金屬與另一種或幾種金屬或非金屬經(jīng)過熔融，冷卻凝固后得到的具有金屬性質(zhì)的固體，而石墨烯是覆蓋于金屬表面，未形成合金，C項(xiàng)錯(cuò)誤；石墨烯層破損后，與金屬形成原電池，金屬為負(fù)極、石墨烯為正極，加快金屬的腐蝕速率，D項(xiàng)正確.答案選C.

4 諾貝爾獎(jiǎng)成果

諾貝爾獎(jiǎng)精神是科學(xué)精神和人文精神的具體體現(xiàn)，所謂科學(xué)精神就是人類科學(xué)實(shí)踐長期積累下來的各種寶貴精神財(cái)富的總稱.

例4 2015年度諾貝爾醫(yī)學(xué)和生理學(xué)獎(jiǎng)授予中國科學(xué)家屠呦呦（三位獲獎(jiǎng)?wù)咧唬?，突出貢獻(xiàn)是創(chuàng)制新型抗瘧藥青蒿素.某有機(jī)物M為合成青蒿素的中間體，其結(jié)構(gòu)簡式如圖3所示.下列關(guān)于M的說法正確的是（）.

A.分子式為C20H24O2

B.分子中含有兩種官能團(tuán)

C.可使酸性高錳酸鉀溶液褪色

D.1 mol M最多能與2 mol氫氣發(fā)生加成反應(yīng)

解析 由M結(jié)構(gòu)簡式可知分子式為C20H26O2，A項(xiàng)錯(cuò)誤；該分子中含有羰基、碳碳雙鍵、醚鍵，共3種官能團(tuán)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；分子中含有碳碳雙鍵，可以使高錳酸鉀溶液褪色，C項(xiàng)正確；碳碳雙鍵、碳氧雙鍵、苯環(huán)都可以與H2發(fā)生加成，則1 mol M最多能與5 mol H2發(fā)生加成，D項(xiàng)錯(cuò)誤.答案為C.

5 合成新藥物

新藥研發(fā)涉及眾多科技領(lǐng)域，體現(xiàn)了一個(gè)國家的綜合科技實(shí)力，同時(shí)也是國家大規(guī)模整合社會(huì)資源能力的一個(gè)重要標(biāo)志.

例5 （雙選）瑞德西韋是一種正在研發(fā)的廣譜抗病毒藥物，被初步證明在細(xì)胞水平上能有效抑制新型冠狀病毒，其結(jié)構(gòu)簡式如圖4所示.

有關(guān)該化合物，下列敘述錯(cuò)誤的是（）.

A.能使酸性高錳酸鉀溶液褪色

B.能發(fā)生水解反應(yīng)

C.不能發(fā)生消去反應(yīng)生成碳碳雙鍵

D.1個(gè)分子中含有26個(gè)碳原子

解析 分子中含有碳碳雙鍵、與羥基相連碳原子上有氫，均能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，A項(xiàng)正確；分子中存在酯基，酯基能發(fā)生水解反應(yīng)，B項(xiàng)正確；分子中含有羥基且羥基所連碳原子的鄰位碳原子上連有氫原子，因此可以發(fā)生消去反應(yīng)而形成碳碳雙鍵，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由結(jié)構(gòu)簡式可知，1個(gè)該有機(jī)物分子中含有27個(gè)碳原子，D項(xiàng)錯(cuò)誤，答案選CD.

6 環(huán)境治理的新方法

隨著社會(huì)的發(fā)展，環(huán)境問題日趨嚴(yán)重.我國政府提出的減排主張，已受到各國的支持，彰顯了一個(gè)負(fù)責(zé)任的大國的擔(dān)當(dāng).

例6 （2021全國乙卷）我國提出爭取在2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和，這對(duì)于改善環(huán)境、實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展至關(guān)重要.“碳中和”是指CO2的排放總量和減少總量相當(dāng).下列措施中能促進(jìn)碳中和最直接有效的是（）.

A.將重質(zhì)油裂解為輕質(zhì)油作為燃