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浅谈化学原创试题的命题原则与策略

2018-07-26栾厚福

教学考试(高考化学) 2018年2期
关键词:命制原创化合物

栾厚福

黑龙江

纵观历年高考试题和各地联考题会发现化学试卷中有较多设计精巧的原创试题。任何考生都没有见过和做过这些原创试题,对学生来说很公平,也体现了考试的客观公平性。

所谓的原创试题就是命题教师根据自己的智慧和教学经验自主设计、首创的用于考查学生知识和能力的试题。由于原创试题的命题形式或所涉及的材料等都很新颖,而且对中学化学教学和高三学生备考都具有良好的导向作用,备受广大师生的青睐。我们作为高中化学教师,要结合现有资源和自己的教学经验,学会命制高水平的原创试题。教师命制原创试题不仅能体现教师的业务水平,而且有助于教师对《课程标准》和《考试大纲》的理解,也有助于提高教师的钻研能力,更有助于提高教师的社会价值。

接下来笔者结合十余年的命题经验阐述关于原创试题的命题原则和命题策略,希望对命题教师有借鉴意义或参考价值。

一、原创试题的命题原则

1.依据《考试大纲》,避免偏难偏怪

作为一名命题教师,要针对哪部分知识命题、命制什么题型,怎样的难度,做到心中有数,要熟悉最新的《考试大纲》,明确“考纲”对这部分知识的能力层次要求,这是命题最基本的原则。还要注意掌握命题的难易程度和深广度,要与“考纲”要求的知识点和能力要求相吻合。在平常的教学中会发现有些资料中偶尔出现偏题、难题、怪题等,用高中化学知识很难解释,命题教师命制原创试题都属于有目的的创设,命题时要避开偏题、难题、怪题的出现,这样的试题既耗时又不能达到预期的训练目的。

2.命题科学准确,经得起推敲

命题需使用真实的化学情境、素材,拉近化学与生产生活的距离,并保证命题的科学准确性,这是衡量命题质量的重要指标。整个试题命制过程都应自始至终地贯彻科学性原则,尊重客观事实,切忌主观臆断,否则命制的试题起不到训练选拔的作用,甚至会误导学生等。命题还需要做到知识的迁移运用、体现活学活用,避免死记硬背,受定式思维影响等。

原创试题最终用于学生训练,以检测学生对知识的掌握情况,由于教师命题经验不足或水平有限等,所命原创试题有可能出现漏洞、有差错或有争议,为了减少由此引发的影响,教师要根据学生做题情况或同仁的交流反馈,进行反复研究、修改并使之完善,使试题经得起推敲。即命题要做到题意清楚、表述准确、内容完整,知识准确无误、内容不超纲、导向正确、答案准确等。

如某试卷中出现“下列关于电离平衡常数(K)说法正确的是( )A.电离平衡常数(K)越小,表示弱电解质的电离能力越弱B.……”,试题答案为A。一般来说,电离平衡常数(K)的大小能表示弱电解质的电离能力,但需有限定条件,即“在相同温度下”或“同一条件下”,而本题题干中,没有给出限定条件,显然该题命题不够科学准确,因此命制原创试题后要反复研究、检测反馈,确保无任何异议。

3.与教学有关联,基础而创新

有个别的原创试题为了追求创新,题干中设置了较冗长的背景信息,甚至与学科内容无关,虽有创意,但会误导学生、干扰学生的正常思维,不能为了原创而去刻意创新;命题形式和内容都要与教学实际有关联。命题时还要借助情境信息等对基础知识、基本技能、基本化学思想方法的考查,并促进学生长期学习和发展;命题时既要立足基础,又要贵在创新,即尽量做到内容创新、情境创新、问题创新、题型创新等,富有时代气息,有令人耳目一新的感觉。

二、原创试题的命题策略

1.教材内容拓展延伸

有些原创试题内容源于教材,是教材内容的拓展或延伸等,学生看到这些题有似曾相识的感觉,因此引导学生还要重视对教材知识的挖掘,尤其是教材中的资料卡片、科学视野、科学探究、某些典型习题等都可以作为原创题的切入点;还可以对教材多个知识点的整合处理进行综合命题,某些实验试题可能改编于教材实验或原理的探究延伸等,都要给予高度重视。

例1(2016·卷Ⅰ·13题)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。m、p、r是由这些元素组成的二元化合物,n是元素Z的单质,通常为黄绿色气体,q的水溶液具有漂白性,0.01 mol·L-1r溶液的pH为2,s通常是难溶于水的混合物。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是

( )

A.原子半径的大小W

B.元素的非金属性Z>X>Y

C.Y的氢化物常温常压下为液态

D.X的最高价氧化物的水化物为强酸

【参考答案】C

【分析】本题命题新颖独特,能结合元素推断和框图推断将元素化合物性质与元素周期表、周期律知识整合进行综合命题,在以前的考试卷中几乎没有出现过。试题以教材内容为切入点命题,多个知识点进行整合,拉近了与教材的距离。根据“n是元素Z的单质……s通常是难溶于水的混合物”确定n为Cl2,根据0.01mol·L-1r溶液的pH为2可知r为强酸HCl,结合m为二元化合物和q水溶液有漂白性可确定m、q分别为H2O和HClO,再根据二元化合物p能与Cl2在光照时反应生成HCl和难溶于水的混合物s,可确定p为CH4。题中反应条件看起来也似曾相识,教材中学过的能和Cl2光照的反应仅有2个,即Cl2分别与H2、CH4的反应,根据其他信息可完成推断作答。

再如2015年天津卷第10题结合明矾的净水原理和氧化还原反应等考查FeCl3的净水原理、氧化还原反应的配平、影响盐类水解的因素等;2014年课标卷Ⅱ第27题根据碳、铅同主族进行命题;还有很多联考卷结合Cl2、SO2的制备等综合探究其性质。这些高考题或联考卷中很多试题是以教材内容为切入点进行综合命题,也是原创题最常见的命题方式。

2.结合生产实际命题

有些原创试题往往结合化工生产实际进行命题,让学生做到理论联系实际、关注生产生活,注重知识和能力的全面考查。化学反应原理命题一般都结合特定工业生产实际或环境保护等信息载体,结合图象、表格数据信息等确定最适宜的反应条件、考查化学平衡移动、转化率的计算等。历年的高考卷中的工艺流程题往往也都是结合化工生产流程信息综合考查元素化合物和化学理论、分离提纯等知识的应用,也是原创命题教师比较青睐的命题形式。

例2(2017·卷Ⅰ·27题)Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3,还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备,工艺流程如下:

回答下列问题:

(1)“酸浸”实验中,铁的浸出率结果如上图所示。由图可知,当铁的浸出率为70%时,所采用的实验条件为___________________。

(3)TiO2·xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40 min所得实验结果如下表所示:

温度/℃3035404550TiO2·xH2O转化率%9295979388

分析40℃时TiO2·xH2O转化率最高的原因:___________________________。

(4)Li2Ti5O15中Ti的化合价为+4,其中过氧键的数目为___________________。

(5)若“滤液②”中c(Mg2+)=0.02 mol·L-1,加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍),使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1.0×10-5mol·L-1,此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成? (列式计算)。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.3×10-22、1.0×10-24。

(6)写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式:_________________。

【参考答案】(1)90℃加热5h或100℃加热2h

(3)40℃前,未达到平衡状态,随着温度升高,转化率变大;40℃后,H2O2分解加剧,转化率降低

(4)4

【分析】本题结合生产工艺流程考查Ti、Fe及其化合物间的转化,并配有图象根据限定条件考查实验条件的选择,根据表格数据信息分析40℃时TiO2·xH2O转化率最高的原因,这些命题都源于图象、数据信息判断;(5)还突出对溶度积常数及其应用这一高考高频考点的考查;(2)(6)侧重结合生产流程考查化学用语的正确书写;有的试题中还可能涉及生成物产率的计算,有的试题结合侯氏制碱法综合考查化学实验等。如2016年课标卷Ⅱ第27题。这种命题形式也比较常见,所选工艺流程或生产原理等要符合学生的认知水平,尤其涉及实际生产,要保证所选取材料的客观性。设问尽量新颖(可配图表、数据等分析),考查的知识面要广,这类试题涉及工艺流程、反应原理等信息,表面看起来难度较大,但在设置问题时难度适中即可。

3.结合大学知识命题

某些工艺流程中涉及部分Ni、Co、Pb及其化合物的信息,化学实验方案设计中经常涉及氧化还原滴定原理的考查与计算,如2017年江苏卷第18题等。还有很多高考题或联考卷中部分试题中均涉及大学《无机化学》《有机化学》和《分析化学》教材内容。在命制原创题时可以适当参考大学内容作为资源,并结合学生已有知识进行综合命题,这样命制的原创试题能考查学生接受、处理信息和运用所学知识的能力,试题也具有较高的区分度。

4.竞赛联考试题改编

教师刚开始命制原创试题,会有一定难度,可以根据全国化学竞赛或联考卷等为载体进行深度改编,这样也能命出较高质量的原创试题。

例3(2017·全国高中化学竞赛初赛·12题)下列化合物均为天然萜类化合物:

对这些萜类化合物叙述错误的是

( )

A.三种化合物中只有a和c互为同分异构体

B.三种化合物中b的沸点最高

C.三种化合物均易被氧化

D.三种化合物均可催化氢化

【参考答案】C

【分析】若对该题进行深度改编,可给出3种天然萜类化合物的结构简式,避开原题的命题角度,可以从有机物的结构、性质、同分异构体、分子式和官能团种类的判断、鉴别方法等角度进行命题,这样的考题也很新颖,如果题干再进行适当处理,似乎找不出原题的影子,就能命出较高质量的原创试题。

5.网络资源整合加工

教师命制原创试题,可对网络资源进行整合或加工,也可作为原创题命制的载体。如根据360百科中氢氰酸(HCN)和氰化钾(KCN)的信息并结合电离平衡、水解平衡、氧化还原反应、物质分离提纯鉴别等角度可进行综合命题。根据上述信息可命出如下原创试题。

【原创】氢氰酸(HCN)是一种常见的弱酸。氰化钾(KCN)是有剧毒的盐,可用于照相、蚀刻、石印和电镀业等。

回答下列问题:

(3)KCN溶液露置于空气中吸收CO2转化成HCN和K2CO3,该反应的化学方程式为___________________。

(4)已知KCN和KCl都是白色晶体,在外观上无明显区别;AgCN是淡灰色固体,但见光后易变成褐色的固体。在实验室中检验KCN和KCl可将其分别配制成溶液,分别取少量溶液滴入AgNO3溶液,可观察的实验现象是 ___________________,得出的结论是___________________。

(4)分别产生白色沉淀和淡灰色沉淀(或棕色固体),得到淡灰色(或棕色)沉淀的溶液是KCN

【分析】本题既结合网络资源信息又结合课内知识进行综合命题,所命制试题新颖独特且有创意。高考中每年都涉及对弱电解质溶液的考查,往往这类物质都是以最新的科技信息或前沿知识进行命题。命题教师可以适当整合网络资源或科技前沿知识进行命题。

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