周海欧 王怀文 苏章顺 张春艳

摘要：主题式命题是围绕同一主题进行多角度命题，题目包括该主题在高一、高二、高三阶段的进阶认识，围绕该物质或主题，进行的多种考核方式。各题目之间一定具有关联性，所有题目完整地讲述“一个故事”。

关键词：同一主题；多角度；主题式命题

文章编号：1008-0546（2023）12-0073-05 中图分类号：G632.41 文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2023.12.016

主题式命题是指围绕某一研究对象，沿着化学研究的思路，从不同角度、不同层次、全面地、深刻地分析对象，充分运用“宏观、微观、符号、曲线”四重表征展现研究过程，关联地、进阶地考查必备知识、关键能力、学科素养和核心价值，很好地兼顾了基础性、综合性、应用性、创新性的考查要求。其中“多角度”有两方面含义，一是指向不同年级（高一、高二、高三）的难度，从学业质量水平的角度对不同年级的试题难度作出指导；二是指向不同高考题型，包括主观题和客观题。

一、问题提出

近年来，主题式命题越来越受到关注，在高考试题中比重逐渐增加。［1］使用中国知网的高级检索功能，以“主题式命题”“多角度命题”为主题，连接词为“or”，得到185条结果，其中多数为英语学科命题研究；搜索理科类文献，得到7篇有价值文献，发现“主题式命题”研究贡献者主要为佛山市教研室王怀文。研究围绕同一主题的多角度命题，将进一步呈现主题式命题较为完整的体系，充分展现主题式命题在考查“一核四层四翼”的独特优势。

二、命题路径

要做好多角度主题式命题，首先选择真实的情境素材，明确试题类型，多角度、多方面深入挖掘素材，改编素材命制一组试题框架（题干、设问），设计符合学生能力发展水平的问题，既要做到对试题有宏观的了解，又要做到细节上精准把握；要寻求创新，包括信息表现形式（符号、图、表等）、设问形式（开放设问）、作答形式（文字表达、图像、填表等）、新信息、新物质、新工艺等，最后通过测试评价，优化调整试题。命题程序如图1所示。

三、命题实践

本文以 SF6这一陌生物质主题为例，从以下几个方面寻找试题素材：元素组成、原子组成、化合价、化学键、分子间作用力、晶胞、SF6的实验室合成、工业生产、SF6产品质量分析和提升、降低成本、提高产率、环境保护的角度等。

【方向一】指向不同年级的主题式命题

1.高一年级的考查要求和命题展示

（1）高一年级的考查要求

高一年级要求学生掌握化学学科认识和分析物质的基本角度、手段和方法。对陌生物质，一方面要能夠从物质分类、氧化还原、离子反应、化学键、化学反应中的能量变化等角度进行分析，并用化学语言和符号进行表达及定量分析；另一方面要能够基于对物质的分析，选用常见仪器进行制备或性质探究，有意识地通过条件控制达成目的。

（2）试题展示

六氟化硫（SF6）是一种人造惰性气体，具有良好的绝缘性和灭弧性，被广泛应用于电器工业，其制备反应为S+3F2=SF6。下列说法不正确的是

A. SF6分子中S 的化合价为+6价

B. SF6分子中只有极性共价键

C.制备反应中，S是还原剂，发生还原反应

D.制备反应中，每消耗2.24 L F2（标准状况），转移电子数为0.2NA

答案：C

（3）考试结果分析

试题设计为2分。选取我区5683位高一学生进行测试，平均分为1.5077，区分度为0.4302。从获得的数据来看，该题的区分度很好，有较好的测量效果。

2.高二年级的考查要求和命题展示

（1）高二年级的考查要求

高二年级要求学生能够从物质结构和反应原理的角度，深入分析物质性质、转化及其应用。对于陌生物质，一方面要求学生能够分析其微观结构，找出物质性质的微观原因，通过改变微观结构实现物质性质的优化；另一方面要求学生结合物质性质和实验数据，从热力学、动力学的角度分析物质转化过程中的规律，依据规律控制条件，实现物质转化的可控性。

（2）试题展示

六氟化硫（SF6）是一种人造惰性气体，具有良好的绝缘性和灭弧性，被广泛应用于电器工业，其部分物理性质如表1所示。

回答下列问题。

（1）工业上用S8和F2制备SF6，S8的结构如图2，部分化学键键能如表2所示。

写出常温常压下，S8和 F2生成 SF6的热化学方程式。S8的结构如图2所示。

（2）合成 SF6的原料 F2可以通过电解熔融 KF 制得，电解装置如图3所示，F2在极（选填“A”或“B”）产生，写出该电极反应的方程式。

（3）SF6使用时要严格控制 SF6纯度和设备温度，否则容易腐蚀设备，主要反应如下：

反应Ⅰ：SF6（g）?SF4（g）+F2（g）

反应Ⅱ：Fe（s）+F2（g）?FeF2（s）

反应Ⅲ：2Fe（s）+3F2（g）?2FeF3（s）

反应Ⅳ：2FeF2（s）+F2（g）?2FeF3（s）

不同温度下，反应Ⅱ、Ⅲ的平衡常数表3所示。

①反应Ⅱ是热反应，升高温度，正反应速率（选填“增大”“减小”“不变”）。

②627℃时，Fe 和 F2更倾向于生成（选填“FeF2”“FeF3”）。

③1200℃时，FeF2和FeF3都升华，若平衡时各气体组分的物质的量分数相等，则此时反应Ⅳ的平衡常数K= 。

④若SF6中混有水蒸气，随着水蒸气含量增大，设备的腐蚀程度先减小后增大，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水蒸气含量较低时，2F2+2H2O=4HF+O2↑ ， 消耗 F2，阻止反应Ⅱ、Ⅲ的发生，设备腐蚀程度降低；水蒸气含量较高时，产物 HF 电离产生 H+，与铁发生反应，设备腐蚀程度增大（2分）。

3.考试结果分析

选取我区某校高二学生（440人）进行测试，发现试题得分率比较低，同时，区分度不是很高，第（2）问第二空区分度为0.08，第（3）问②的区分度为0.09，第（3）问③的得分率为0.09。可能原因是学生刚好学完新课，没有进行复习，所以该试题在后面进行第二次使用时需要进行改编、调整。

3.高三年级的考查要求和命题展示

（1）高三年级的考查要求——以反应原理试题为例

高三年级要求学生能够综合多方面知识，运用化学研究的思路和方法，分析反应的微观机理，理解物质结构与反应机理的关系，通过对动力学和热力学的分析，实现反应控制。

（2）试题展示

六氟化硫（SF6）是一种广泛应用的绝缘气体，具有极强的稳定性，同时也是一种强温室气体（其温室效应潜力是 CO2的23900倍），因此 SF6废气的分解处理具有重要的意义。

（1）SF6分解的微观过程及反应热如表4所示。

①SF6分子空间构型是，分子中S 的杂化类型为。

②从原子结构的角度分析反应Ⅳ的反应热小于反应Ⅲ和Ⅴ的原因。

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

（2）研究表明，水蒸气对氩气稀释的SF6通电分解有一定的促进作用，水蒸气体积分数对 SF6分解率影响如图4所示。

已知在高压电弧中，SF6和H2O存在以下化学行为： SF6+e-→SF4+2F+e-（SF6受电子撞击分解）

SF4+2F→SF6

H2O+ e-→H+OH-

H+F→HF

①从平衡的角度分析，H2O能够促进SF6分解的原因是。

②由图4可知，水蒸气体积分数大于1%后，SF6分解率有所减小，请分析其原因。

（3）SF6分解产物SF4可溶于NaOH溶液，寫出该反应的离子方程式。若1mol SF4与NaOH 刚好完全反应形成1 L溶液，则溶液的pH≈（已知： Ka（HF）=6.8×10-4；Ka1（H2SO3）=1.2×10-2，Ka2（H2SO3）=1×10-8）。

答案：（1）①正八面体（1分）；sp3d2（1分）。

②反应Ⅳ生成SF2，分子中S原子形成8电子稳定结构（2分）。

③226 kJ ·mol-1（2分）。

（2）①H2O反应生成的H 和F反应，使得F浓度降低，SF6分解反应正向移动（2分）。

②水蒸气浓度增大，消耗了e-，使得e-浓度降低， SF6与e-发生有效碰撞的概率降低，不利于分解反应的发生（2分）。

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

3.考试结果分析

选取我区某校高三学生（570人）进行测试，学生刚进入高三复习阶段，试题整体难度比较适中，其中第③问键能的计算得分率为0，后面我们访问学生，了解到很多学生受反应Ⅵ的影响，理解错误，没有抓住试题中目标方程式8SF2（g）=S8（s）+8F2（g），没有理解键能的定义。通过测试，我们对试题进行二次修改或者把试题用在学生基础比较好的学校，针对性更强。

【方向二】指向不同高考题型的主题式命题

1.实验题

高考化学实验题从科学实验的角度，对物质的组成、结构、性质进行分析和研究，通过对实验仪器的认识、对基本实验方法的掌握和应用、探究实验的流程和步骤、物质成分的定性和定量分析等内容的考查，达到目的。

（1）试题展示

六氟化硫（SF6）是目前公认最理想的气体绝缘介质和灭弧介质，但粗品六氟化硫因含有水蒸气、空气等杂质，高温下发生副反应腐蚀设备，须提纯后才能使用。某实验小组设计如图5所示的装置，分析六氟化硫与水蒸气的反应（部分加热和夹持装置省略）。

已知C装置中酸碱指示剂的变色范围如表5所示。

回答下列问题：

（1）仪器 a 的名称为。实验开始时需先加热装置A 中的蒸馏水一段时间，其目的是。

（2）实验中需根据装置C 中的现象分析SF6和H2O 反应的产物。

①请完成表6中的内容。

②甲同学认为，实验2中酸碱指示剂变色不能说明含有酸性产物HF，理由是。

③乙同学将混合气体干燥后与氨气混合，观察到 ，说明产物中含有HF。

④SF6和 H2O反应，除了上述两种产物之外，还生成一种单质，写出SF6和H2O反应的方程式。

（3）某同学想通过检验集气瓶中的气体进一步验证气体产物，因此应除去集气瓶中的 SF6。有资料显示，SF6能溶于 KOH 溶液，不溶于 NaOH 溶液，丙同学对这一说法产生疑问，将 SF6通入不同碱液中进行验证，请完成表7中的内容。

答案：（1）圆底烧瓶（1分）；提供水蒸气作反应物，同时排尽装置中的空气，防止干扰（2分）。

（2）①蓝；白（或“无”，两空共1分）。

SO2+I2+2H2O=4H++ SO4（2）-+2I-（1分）；

由紫色变黄色（1分）；

HF+OH—=H2O+F-（1分）。

②SO2溶于水生成H2SO3也具有酸性，可以使指示剂变色（或者产物HI挥发造成干扰）（2分）。

③产生白烟（1分）。

④2SF6+6H2

（3）剩余气体体积/mL（1分）；10 mL 0.1 mol · L-1 KOH（1分）。

（2）考试结果分析

选取我区某校高三学生（500人）进行测试，学生已经进行了完整的一轮复习，对整个高中的化学知识进行了比较系统的掌握。从测试结果和答题情况分析，符合我们出题的预期结果。

2.化学工艺流程题

高考化学工艺流程题以简洁的工艺流程图再现实际生产的关键环节，展示化学学科合成新物质的学科属性，以及化工生产对人类社会的贡献。在化学工艺流程题中，学生要在正确的价值观和科学态度和方法的指引下，综合利用化学反应原理、化学实验、工艺思维等多方面知识解决问题，实现对“四层四翼”的考查。［2］

（1）试题展示

六氟化硫（SF6）以其良好的絕缘性和灭弧性被广泛应用于电器工业。一种利用生产磷酸的副产物（主要是液态氟硅酸——H2SiF6）生产六氟化硫的工艺如图6所示。

回答下列问题：

①H2SiF6中Si 的化合价为。

②液体A 为浓硫酸和 HF 的混合物，写出“酸解”的化学方程式。操作I是。

③写出“碱解”的化学方程式。溶液B 中混有少量 SO4（2）-，则纯化时应加入试剂（填化学式）。“碱解”时KF 的产率随反应温度变化如图7所示。

该步骤的最佳温度为，高于此温度，KF产率降低的原因是。

④以石墨为电极电解熔融KF 和HF 的混合物（两者均电离），可在阴极获得的气体产物（填化学式），阳极电极材料可能与产物发生反应生成多种副产物，其中最简单的副产物的电子式为。

⑤产品 SF6气体中通常含有 H2O、CO2、O2、N2等杂质，严重影响了产品的性能，利用膜分离器可有效除去上述杂质，有关装置和参数如图8和表8所示。

一定温度和压强下，气体透过分离膜的顺序与相对渗透速率有关，图中气体 c 为（填化学名称）。通过膜分离器后，SF6的纯度为 %（保留3位有效数字）。

答案：①+4（1分）。

SiF4↑+2HF（2分）；蒸馏（1分）。

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

80℃（1分）；水解产生的HF挥发（1分）。

⑤氧气（1分）；96.7（2分）。

（2）考试结果分析

与实验题一样，选取我区某校高三同一批学生（500人）进行测试，在同一次考试中呈现2个主题式命题，测试完毕后，对学生进行访问，学生对这样的试题呈现形式非常感兴趣，很有新鲜感。从测试结果和答题情况分析，基本符合我们出题的预期结果。

四、命题反思

围绕同一主题进行多角度命题，已经成为命题的主流。格兰特·威金斯和杰伊·麦克泰格在所著的《追求理解的教学设计》一书中提出了“逆向设计”的概念和方法，论述了最好的教学设计应该是“以终为始”。试题命制是学习的逆过程，通过试题的诊断功能，解决了“为什么考、考什么、怎么考”的问题，引导教学从“学科教学”走向“学科育人”。［3］做好主题式命题的研究，围绕同一主题进行多角度命题，既能很好地提升一线教师的命题水平，又能更好地诊断学生素养达成的情况，是落实新课标、新教材、新高考教研的有效途径。

参考文献

［1］王怀文，张春艳，雷范军，潘红.主题式命题及其教学意义——区域高中化学教学质量检测命题的实践与反思［J］.化学教学，2019（11）：87-92.

［2］中华人民共和国教育部.中国高考评价体系［M］.北京：人民教育出版社，2019.

［3］刘锦圳，张贤金，基于核心素养发展的主题式命题及“教、学、评”启示——以初中化学工艺流程原创题为例［J］.中学化学教学参考，2022（3）：71-73.