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2012年—2014年全国高考新课标卷Ⅰ化学反应原理大题特点探讨

2015-01-20钟辉生谢名军严康华

中学化学 2014年11期
关键词:速率方程式考点

钟辉生+谢名军+严康华

化学反应原理试题重点围绕“化学反应与能量变化、化学反应速率和化学平衡”进行命题,兼顾电化学基础,很少会涉及到水溶液中的离子平衡。在设问方面着重考查勒夏特列原理的应用、盖斯定律的应用以及对化学反应速率和化学平衡图像的分析应用等。

一、 2012年-2014年全国高考新课标卷I化学反应原理大题考点分布

三年来,化学反应原理大题依据“重视理论联系实际,关注与化学有关的科学技术、社会经济和生态环境的协调发展”的考纲要求进行命题。在内容选择上体现了时代性和实用性,彰显了化学的价值。2012年(27题)以“在塑料、制革、制药等工业中有许多用途的光气合成”为载体,2013年(28题)以“新型能源二甲醚的合成”为线索,2014年(28题)则以“重要有机化工原料乙醇的合成”为素材。考查到的主要内容有化学反应能量、化学反应速率、化学平衡和电化学等内容。具体考点为:

①化学方程式书写、②盖斯定律应用、③信息条件下化学方程式书写、④平衡常数计算及应用、⑤速率及影响速率因素大小比较、⑥勒夏特列原理应用、⑦电池电极反应及计算、⑧工艺比较等。每一年对以上考点考查的方向及频率略有差别。具体情况见图1(数字①②③④⑤⑥⑦⑧为考点序号,下同)。

由图1比较分析可知,2012年化学反应原理大题涉及到的考点有6个,分别是①②③④⑤⑥。其中①②③⑥考点出现的频次为一次,速率及影响速率因素大小比较出现的频次为三次,平衡常数计算及应用出现的频次为两次。2013年考点较为集中,重点考查方程式书写、勒夏特列原理应用、电池电极反应及计算,出现的频次皆为三次,占试题考点数的90%。

2014年考点共五个,分别为②③④⑥⑧。考点分布较为均匀,重点考查勒夏特列原理应用,出现频次为3次。

二、2012年-2014年全国高考新课标卷Ⅰ化学反应原理大题命题特点

1.考点稳中有变,变中有新

“稳、变、新”是高考试题的主旋律,对于同一类型的试题,命题者都会删减某些考点,引入新的考点,在传承中求变求新。2012年-2014年化学反应原理试题考点关系见图2。

从考点关系情况来看,三年都考查到了盖斯定律应用和勒夏特列原理应用。盖斯定律应用主要考查的视角为计算热效应(2012年)或书写信息条件下的热化学方程式(2013年)或求陌生反应的焓变(2014年)等。勒夏特列原理应用的考查手法则相对较灵活,2012年为应用勒夏特列原理来比较温度的大小;2013年则是应用勒夏特列原理进行过程分析。如“分析二甲醚合成反应(Ⅳ)对于CO转化率的影响、分析增加压强对直接制备二甲醚反应的影响、CO转化率随温度升高而降低的原因”;2014年整合了2012年和2013年有关勒夏特列原理考查方式。既有压强大小的判断,又有分析进一步提高乙烯的转化率所采取的措施。

从相邻两年考点关系看,2012年有6个考点,而2013年只涉及到4个考点。其中相同的考点为①②⑥。2013年在2012年的基础上减少3个考点,新增“电池电极反应及计算”。2014年重现了2012年和2013年中的4个考点,新增了“工艺比较”。

2.植入新知识,突出考查考生重组信息的能力

考纲将学生的学习能力分为“接受、吸收、整合化学信息能力”、“分析问题和解决(解答)化学问题的能力”、“化学实验与探究能力”。其中“接受、吸收、整合化学信息能力”排在第一位。纵观近三年来化学反应原理试题,它主要考查考生“从试题提供的新信息中,准确地提取实质性内容,并经与已有知识块整合,重组为新知识块的能力”。2012年-2014年化学反应原理大题中的新信息详见表1。

从表1可以看出,近三年来,化学反应原理大题都植入一些新知识,信息呈现方式有文字描述、坐标图和定义等。解答形式为书写信息条件下的化学方程式、热化学方程式、求焓变及热效应、根据给出的定义进行相关计算,依据坐标图分析解答等。在试题中植入新知识,有利于“选拔具有学习潜能和创新精神的考生”,测试考生重组信息的能力。

3.隐藏部分信息,提升设问难度

化学反应原理形成是一个抽象与概括的过程,因此在解答此类试题时,考生必须依赖试题的载体,运用抽象思维与概括思维,对试题信息进行筛选、重组、整合,然后输出原理。命题者若将部分信息隐藏起来,试题的难度便会陡然增加。这就要求考生不但要具备灵活的思维,还要有扎实的基础。

2012年化学原理大题中的第(2)问:“已知CH4、H2和CO的燃烧热,计算生成1 m3(标准状况)CO所需热量?”,该问主要是考查教材新增内容盖斯定律。从江西省的阅卷数据看(下同),考生的正确率为1.4%。正确率如此之低,一方面说明考生不会灵活运用盖斯定律解决相关问题,但更重要的原因是,此问隐藏了人教版《选修2》中的“一碳化学”和“高温重整”关键内容。很多考生将CH4与CO2进行高温重整生成的产物写成了CO和H2O,而不是CO和H2。

2013年化学反应原理题第(1)问:书写“工业上从铝土矿制备较高纯度Al2O3的主要工艺流程的化学方程式?”,当年该问的零分率为79%。为什么呢?因为没有告之铝土矿中还含有Fe2O3、Ga2O3、CaO、MgO、SiO2等杂质。该问意图是考查工业制铝的工艺流程,属于知识再现型问题。但因隐藏铝土矿所含杂质的信息,难度系数仅为0.082。同样该题的第(5)问:“列式计算能量密度?”,此问目的是测试学生即学即用能力。虽然能量密度以定义的形式给出,但是缺少法拉第常数或电子的电量,当年整个江西省仅有78人答对此问。

2014年化学反应原理大题第(2)问:“与间接水合法相比,气相直接水合法的优点?”,此问的参考答案为“污染小、腐蚀小”。很多考生回答了“无需催化剂”或“产品利用率高”或“无副产物”等。间接水合法制乙醇的副产物主要是乙醚。其优点是反应条件温和、乙烯的转化率高。其缺点是生产流程长、浓硫酸对设备腐蚀严重。而直接水合法制乙醇的副产物除乙醚外,还有乙醛、丁烯、丁醇及乙烯聚合物等。其优点是直接合成乙醇,生产流程短、以固体酸(磷酸)作催化剂,减少对设备腐蚀。其缺点是乙烯的转化率低。由于试题缺少以上两工艺优缺点的关键信息,仅给出两工艺的原理,考生要正确回答此问,多少要凭点运气。这是导致此问得分率极低的主要原因。

总的来说,2012年-2014年全国高考新课标Ⅰ卷化学反应原理大题选材上体现浓浓的化学价值观,试题在稳定中求变求新,既考查考生应用化学原理解答新情景的能力,也注重考查他们的基本知识及对教材的熟悉程度。试题创新地植入某些新知识,测试考生的学习潜能。通过隐藏部分信息,提升试卷的区分度。

(收稿日期:2014-07-30)

化学反应原理试题重点围绕“化学反应与能量变化、化学反应速率和化学平衡”进行命题,兼顾电化学基础,很少会涉及到水溶液中的离子平衡。在设问方面着重考查勒夏特列原理的应用、盖斯定律的应用以及对化学反应速率和化学平衡图像的分析应用等。

一、 2012年-2014年全国高考新课标卷I化学反应原理大题考点分布

三年来,化学反应原理大题依据“重视理论联系实际,关注与化学有关的科学技术、社会经济和生态环境的协调发展”的考纲要求进行命题。在内容选择上体现了时代性和实用性,彰显了化学的价值。2012年(27题)以“在塑料、制革、制药等工业中有许多用途的光气合成”为载体,2013年(28题)以“新型能源二甲醚的合成”为线索,2014年(28题)则以“重要有机化工原料乙醇的合成”为素材。考查到的主要内容有化学反应能量、化学反应速率、化学平衡和电化学等内容。具体考点为:

①化学方程式书写、②盖斯定律应用、③信息条件下化学方程式书写、④平衡常数计算及应用、⑤速率及影响速率因素大小比较、⑥勒夏特列原理应用、⑦电池电极反应及计算、⑧工艺比较等。每一年对以上考点考查的方向及频率略有差别。具体情况见图1(数字①②③④⑤⑥⑦⑧为考点序号,下同)。

由图1比较分析可知,2012年化学反应原理大题涉及到的考点有6个,分别是①②③④⑤⑥。其中①②③⑥考点出现的频次为一次,速率及影响速率因素大小比较出现的频次为三次,平衡常数计算及应用出现的频次为两次。2013年考点较为集中,重点考查方程式书写、勒夏特列原理应用、电池电极反应及计算,出现的频次皆为三次,占试题考点数的90%。

2014年考点共五个,分别为②③④⑥⑧。考点分布较为均匀,重点考查勒夏特列原理应用,出现频次为3次。

二、2012年-2014年全国高考新课标卷Ⅰ化学反应原理大题命题特点

1.考点稳中有变,变中有新

“稳、变、新”是高考试题的主旋律,对于同一类型的试题,命题者都会删减某些考点,引入新的考点,在传承中求变求新。2012年-2014年化学反应原理试题考点关系见图2。

从考点关系情况来看,三年都考查到了盖斯定律应用和勒夏特列原理应用。盖斯定律应用主要考查的视角为计算热效应(2012年)或书写信息条件下的热化学方程式(2013年)或求陌生反应的焓变(2014年)等。勒夏特列原理应用的考查手法则相对较灵活,2012年为应用勒夏特列原理来比较温度的大小;2013年则是应用勒夏特列原理进行过程分析。如“分析二甲醚合成反应(Ⅳ)对于CO转化率的影响、分析增加压强对直接制备二甲醚反应的影响、CO转化率随温度升高而降低的原因”;2014年整合了2012年和2013年有关勒夏特列原理考查方式。既有压强大小的判断,又有分析进一步提高乙烯的转化率所采取的措施。

从相邻两年考点关系看,2012年有6个考点,而2013年只涉及到4个考点。其中相同的考点为①②⑥。2013年在2012年的基础上减少3个考点,新增“电池电极反应及计算”。2014年重现了2012年和2013年中的4个考点,新增了“工艺比较”。

2.植入新知识,突出考查考生重组信息的能力

考纲将学生的学习能力分为“接受、吸收、整合化学信息能力”、“分析问题和解决(解答)化学问题的能力”、“化学实验与探究能力”。其中“接受、吸收、整合化学信息能力”排在第一位。纵观近三年来化学反应原理试题,它主要考查考生“从试题提供的新信息中,准确地提取实质性内容,并经与已有知识块整合,重组为新知识块的能力”。2012年-2014年化学反应原理大题中的新信息详见表1。

从表1可以看出,近三年来,化学反应原理大题都植入一些新知识,信息呈现方式有文字描述、坐标图和定义等。解答形式为书写信息条件下的化学方程式、热化学方程式、求焓变及热效应、根据给出的定义进行相关计算,依据坐标图分析解答等。在试题中植入新知识,有利于“选拔具有学习潜能和创新精神的考生”,测试考生重组信息的能力。

3.隐藏部分信息,提升设问难度

化学反应原理形成是一个抽象与概括的过程,因此在解答此类试题时,考生必须依赖试题的载体,运用抽象思维与概括思维,对试题信息进行筛选、重组、整合,然后输出原理。命题者若将部分信息隐藏起来,试题的难度便会陡然增加。这就要求考生不但要具备灵活的思维,还要有扎实的基础。

2012年化学原理大题中的第(2)问:“已知CH4、H2和CO的燃烧热,计算生成1 m3(标准状况)CO所需热量?”,该问主要是考查教材新增内容盖斯定律。从江西省的阅卷数据看(下同),考生的正确率为1.4%。正确率如此之低,一方面说明考生不会灵活运用盖斯定律解决相关问题,但更重要的原因是,此问隐藏了人教版《选修2》中的“一碳化学”和“高温重整”关键内容。很多考生将CH4与CO2进行高温重整生成的产物写成了CO和H2O,而不是CO和H2。

2013年化学反应原理题第(1)问:书写“工业上从铝土矿制备较高纯度Al2O3的主要工艺流程的化学方程式?”,当年该问的零分率为79%。为什么呢?因为没有告之铝土矿中还含有Fe2O3、Ga2O3、CaO、MgO、SiO2等杂质。该问意图是考查工业制铝的工艺流程,属于知识再现型问题。但因隐藏铝土矿所含杂质的信息,难度系数仅为0.082。同样该题的第(5)问:“列式计算能量密度?”,此问目的是测试学生即学即用能力。虽然能量密度以定义的形式给出,但是缺少法拉第常数或电子的电量,当年整个江西省仅有78人答对此问。

2014年化学反应原理大题第(2)问:“与间接水合法相比,气相直接水合法的优点?”,此问的参考答案为“污染小、腐蚀小”。很多考生回答了“无需催化剂”或“产品利用率高”或“无副产物”等。间接水合法制乙醇的副产物主要是乙醚。其优点是反应条件温和、乙烯的转化率高。其缺点是生产流程长、浓硫酸对设备腐蚀严重。而直接水合法制乙醇的副产物除乙醚外,还有乙醛、丁烯、丁醇及乙烯聚合物等。其优点是直接合成乙醇,生产流程短、以固体酸(磷酸)作催化剂,减少对设备腐蚀。其缺点是乙烯的转化率低。由于试题缺少以上两工艺优缺点的关键信息,仅给出两工艺的原理,考生要正确回答此问,多少要凭点运气。这是导致此问得分率极低的主要原因。

总的来说,2012年-2014年全国高考新课标Ⅰ卷化学反应原理大题选材上体现浓浓的化学价值观,试题在稳定中求变求新,既考查考生应用化学原理解答新情景的能力,也注重考查他们的基本知识及对教材的熟悉程度。试题创新地植入某些新知识,测试考生的学习潜能。通过隐藏部分信息,提升试卷的区分度。

(收稿日期:2014-07-30)

化学反应原理试题重点围绕“化学反应与能量变化、化学反应速率和化学平衡”进行命题,兼顾电化学基础,很少会涉及到水溶液中的离子平衡。在设问方面着重考查勒夏特列原理的应用、盖斯定律的应用以及对化学反应速率和化学平衡图像的分析应用等。

一、 2012年-2014年全国高考新课标卷I化学反应原理大题考点分布

三年来,化学反应原理大题依据“重视理论联系实际,关注与化学有关的科学技术、社会经济和生态环境的协调发展”的考纲要求进行命题。在内容选择上体现了时代性和实用性,彰显了化学的价值。2012年(27题)以“在塑料、制革、制药等工业中有许多用途的光气合成”为载体,2013年(28题)以“新型能源二甲醚的合成”为线索,2014年(28题)则以“重要有机化工原料乙醇的合成”为素材。考查到的主要内容有化学反应能量、化学反应速率、化学平衡和电化学等内容。具体考点为:

①化学方程式书写、②盖斯定律应用、③信息条件下化学方程式书写、④平衡常数计算及应用、⑤速率及影响速率因素大小比较、⑥勒夏特列原理应用、⑦电池电极反应及计算、⑧工艺比较等。每一年对以上考点考查的方向及频率略有差别。具体情况见图1(数字①②③④⑤⑥⑦⑧为考点序号,下同)。

由图1比较分析可知,2012年化学反应原理大题涉及到的考点有6个,分别是①②③④⑤⑥。其中①②③⑥考点出现的频次为一次,速率及影响速率因素大小比较出现的频次为三次,平衡常数计算及应用出现的频次为两次。2013年考点较为集中,重点考查方程式书写、勒夏特列原理应用、电池电极反应及计算,出现的频次皆为三次,占试题考点数的90%。

2014年考点共五个,分别为②③④⑥⑧。考点分布较为均匀,重点考查勒夏特列原理应用,出现频次为3次。

二、2012年-2014年全国高考新课标卷Ⅰ化学反应原理大题命题特点

1.考点稳中有变,变中有新

“稳、变、新”是高考试题的主旋律,对于同一类型的试题,命题者都会删减某些考点,引入新的考点,在传承中求变求新。2012年-2014年化学反应原理试题考点关系见图2。

从考点关系情况来看,三年都考查到了盖斯定律应用和勒夏特列原理应用。盖斯定律应用主要考查的视角为计算热效应(2012年)或书写信息条件下的热化学方程式(2013年)或求陌生反应的焓变(2014年)等。勒夏特列原理应用的考查手法则相对较灵活,2012年为应用勒夏特列原理来比较温度的大小;2013年则是应用勒夏特列原理进行过程分析。如“分析二甲醚合成反应(Ⅳ)对于CO转化率的影响、分析增加压强对直接制备二甲醚反应的影响、CO转化率随温度升高而降低的原因”;2014年整合了2012年和2013年有关勒夏特列原理考查方式。既有压强大小的判断,又有分析进一步提高乙烯的转化率所采取的措施。

从相邻两年考点关系看,2012年有6个考点,而2013年只涉及到4个考点。其中相同的考点为①②⑥。2013年在2012年的基础上减少3个考点,新增“电池电极反应及计算”。2014年重现了2012年和2013年中的4个考点,新增了“工艺比较”。

2.植入新知识,突出考查考生重组信息的能力

考纲将学生的学习能力分为“接受、吸收、整合化学信息能力”、“分析问题和解决(解答)化学问题的能力”、“化学实验与探究能力”。其中“接受、吸收、整合化学信息能力”排在第一位。纵观近三年来化学反应原理试题,它主要考查考生“从试题提供的新信息中,准确地提取实质性内容,并经与已有知识块整合,重组为新知识块的能力”。2012年-2014年化学反应原理大题中的新信息详见表1。

从表1可以看出,近三年来,化学反应原理大题都植入一些新知识,信息呈现方式有文字描述、坐标图和定义等。解答形式为书写信息条件下的化学方程式、热化学方程式、求焓变及热效应、根据给出的定义进行相关计算,依据坐标图分析解答等。在试题中植入新知识,有利于“选拔具有学习潜能和创新精神的考生”,测试考生重组信息的能力。

3.隐藏部分信息,提升设问难度

化学反应原理形成是一个抽象与概括的过程,因此在解答此类试题时,考生必须依赖试题的载体,运用抽象思维与概括思维,对试题信息进行筛选、重组、整合,然后输出原理。命题者若将部分信息隐藏起来,试题的难度便会陡然增加。这就要求考生不但要具备灵活的思维,还要有扎实的基础。

2012年化学原理大题中的第(2)问:“已知CH4、H2和CO的燃烧热,计算生成1 m3(标准状况)CO所需热量?”,该问主要是考查教材新增内容盖斯定律。从江西省的阅卷数据看(下同),考生的正确率为1.4%。正确率如此之低,一方面说明考生不会灵活运用盖斯定律解决相关问题,但更重要的原因是,此问隐藏了人教版《选修2》中的“一碳化学”和“高温重整”关键内容。很多考生将CH4与CO2进行高温重整生成的产物写成了CO和H2O,而不是CO和H2。

2013年化学反应原理题第(1)问:书写“工业上从铝土矿制备较高纯度Al2O3的主要工艺流程的化学方程式?”,当年该问的零分率为79%。为什么呢?因为没有告之铝土矿中还含有Fe2O3、Ga2O3、CaO、MgO、SiO2等杂质。该问意图是考查工业制铝的工艺流程,属于知识再现型问题。但因隐藏铝土矿所含杂质的信息,难度系数仅为0.082。同样该题的第(5)问:“列式计算能量密度?”,此问目的是测试学生即学即用能力。虽然能量密度以定义的形式给出,但是缺少法拉第常数或电子的电量,当年整个江西省仅有78人答对此问。

2014年化学反应原理大题第(2)问:“与间接水合法相比,气相直接水合法的优点?”,此问的参考答案为“污染小、腐蚀小”。很多考生回答了“无需催化剂”或“产品利用率高”或“无副产物”等。间接水合法制乙醇的副产物主要是乙醚。其优点是反应条件温和、乙烯的转化率高。其缺点是生产流程长、浓硫酸对设备腐蚀严重。而直接水合法制乙醇的副产物除乙醚外,还有乙醛、丁烯、丁醇及乙烯聚合物等。其优点是直接合成乙醇,生产流程短、以固体酸(磷酸)作催化剂,减少对设备腐蚀。其缺点是乙烯的转化率低。由于试题缺少以上两工艺优缺点的关键信息,仅给出两工艺的原理,考生要正确回答此问,多少要凭点运气。这是导致此问得分率极低的主要原因。

总的来说,2012年-2014年全国高考新课标Ⅰ卷化学反应原理大题选材上体现浓浓的化学价值观,试题在稳定中求变求新,既考查考生应用化学原理解答新情景的能力,也注重考查他们的基本知识及对教材的熟悉程度。试题创新地植入某些新知识,测试考生的学习潜能。通过隐藏部分信息,提升试卷的区分度。

(收稿日期:2014-07-30)

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